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摘 要：随着现代社会城市化发展越来越快，各种安全隐患也随之增加，其中消防灭火工作显得尤其重要。在消防灭火救援中，如何及时获得准确的环境数据和即时火情，对于生命救援、减少财产损失等都有着不可忽视的作用。目前，国内低空飞行的权限逐渐开放，这无疑给无人机在工业应用和救援服务等方面开辟了一条光辉大道。
关键词：无人机;低空摄影;消防灭火;救援工作
1.无人机低空摄影技术在消防救援实战的现状和发展趋势
1.1 当前消防灭火救援工作的现状分析
在灭火过程中，消防指挥人员未能对火场危险区域进行精准预测，导致一名公安消防战士在灭火救援过程中不幸遇难。上述事故均暴露出我国消防应急救援领域的短板：
一是现有的应急救援技术与装备已不能满足大型火灾事故救援的需要。目前，我国消防应急救援技术与装备方面存在如下问题：灾害现场信息局限于二维平面化，火场单位消防基本信息包括人员信息、图纸资料等严重缺失。灾情发生时，消防部门很难在短时间内全面摸清受灾区域三维基本信息，从而大大降低了灭火救援的效率。现有的单一二维平面化的消防信息，更加剧了救援黄金时间的流失。
二是救援人员火场灾变感知能力弱，火场信息侦测手段匮乏。包括火场周围温度场分布、有毒有害气体浓度在内的灾害信息几乎一无所知，救援过程存在极大隐患。同时，由于信息传输困难，救灾过程中的进攻路线、灭火工艺、人员部署方案的制定存在滞后性，无法做到随着灾变信息及时更新，救援效率大打折扣。
三是消防指挥人员作战指挥依赖经验，缺乏科学依据。目前消防部队在力量部署、进攻方向、灭火工艺选择等方面极大地依赖灭火指挥人员的个人作战经验，而个人作战经验是在有限的救援作战中积累而成，存在着偶然性和不科学性，并且因时间、成本等条件限制。
鉴于此，如何在消防灭火实战中，及时获取灾变现场的实时数据，加以分析处理，快速综合地作出应对，从而减少财产损失和人员伤亡，是消防救援工作无法绕开的一个话题。
1.2 未来无人机在消防救灾中的发展趋势
现时来说，无人机在消防系统当中还算是一个大投入，那些所谓的"警用无人机"、"消防无人机"，一部动辄几十万甚至过百万，不仅不能大规模部署，也让操作者倍感压力，通常采购回来演示验收后就锁到仓库里面了。事实上，不少市面上的消费级、准专业级无人机，其性能已经能满足大部分消防救灾的需求，重点是成本低了很多，一万元左右就能装备一部。这对于大规模部署有着积极的作用，同时，也有利于减小操作员和指挥员的工作压力，提高临场应变速度。所以，未来无人机在消防救灾中的发展趋势，应该会是低成本、大量部署、每个消防员都可以轻松简单地操作、甚至完全自动化飞行。
无人机在空中飞行，向指挥部传传送三维的视角，使其获得更多的立体、实时、综合的信息，辅助指挥员并及时作出判断和决策。当然，这需要有足够智能的辅助分析决策软件和庞大的数据库分析支持，否则难以实现。另外，无人机也可以挂载部分小型物件，例如救生绳、牵引绳、救生圈、食物食水等等，对于救人的情况很有利。
2.无人机低空摄影技术原理和救援联动
2.1 低空摄影技术原理
无人机搭载倾斜相机对大型建（构）筑物进行高清拍摄，将拍摄高清图片导入Smart 3D生成软件可调用的三维模型基本图层文件。将图层文件导入至软件中，通过3D引擎驱动实现三维模型在软件中的三维漫游，可与地面端实现实时场景数据共享。
无人机搭载有毒有害气体分析仪与三光吊舱，对地面灾害现场进行监测。实时采集灾害现场的高清画面、红外热成像以及有毒有害气体浓度等数据，通过4G网络实时传输到地面服务器，供用户进行实时调取。设计人车三维封装模块，实时接收位置信息与状态信息。明确灾害现场救援力量布局，并做到对于人车装备的实时调度部署。
2.2 无人机与消防灭火应急救援联动与响应机制
本研究以消防安全重点单位为研究对象，为解决火场信息缺失、灾害信息探测手段不足、指挥决策缺少科学依据等问题，根据城市常见的火灾场景，抽象生成火灾理论模型，结合无人机技术、GIS三维建模技术、火灾动力学模型、消防作战理论，近而开发为内嵌各种科学救援流程的三维智能消防灭火应急救援系统。
应急救援软件对接事故现场消防控制室信息，实现对灾害现场视频监控信息、联动报警信息、主动灭火设备信息等消防物联网信息的实时接收。在此基础上实现城市建（构）筑物的快速三维建模，然后依据所划定危险范围，科学化部署救援力量，辅助制定救援决策。除此之外，该系统还添加了预案演练和沙盘推演等模块，可以辅助救援指挥决策人员制定出一套针对性强、效率高、安全系数大的灭火救援策略，提升消防队伍的灭火作战效率，在火场中为人民和消防员的安全保驾护航。
3.无人机低空摄影技术在消防灭火救援实战中的应用
随着无人机自主飞行、长距离遥控、高清晰度画面回传等技术的发展，无人机已经可以在侦察、监控、运输小型物件等诸多方面替代载人直升机，并取得了很好的效果。
3.1 远距离和高层建筑侦察工作
由于无人机的"无人"特性，在灾害环境现场实施操作时，操作员其实还是远离现场的，这样就能为操作员争取到关键的距离。以现时无人机遥控技术而言，一般2公里的遥控距离还是相当容易實现的，在某些条件下，5-10公里的遥控距离也是可以达到的，并且也有回传画面。这样的距离足以保证在安全的前提下侦察现场环境。同样理由，无人机也适用于高层甚至超高层建筑救灾的侦察任务。
3.2 灵活分布，规模部署
无人机体积相对小巧，成本也远远没有载人直升机那么高，所以可以拥有大量部署、多点部署、快速部署等优势。当前，消防应急单位对于无人机虽已有部署，但部署规模还远未普及。
3.3 重点防护，快速响应
目前无人机的响应速度是非常迅捷的，从备用状态转变为起飞前待机状态，最快仅需不到1分钟，空中飞行速度多数都可以达到70公里/小时甚至更高，再加上对重点防护区域的临近部署、各单位的机动部署，对险情的反应速度是远远快于载人直升机或者其他地面交通工具。时间对于消防救灾任务来说，绝对是异常重要的。
4.总结
消防救援的难度随着地型和情况的不同，难度也不一样，但消防救援是一个非常危险的工作，无人机的出现称为了消防救援的最有力的工具，又是机器的出现就是为我们人类分担的，用无人机消防救援，可以代替人去到人类无法到达的地方，以便更好的实施救援。在消防灭火救援工作中也不例外。将无人机技术、合理地运用在消防灭火救援工作中，能够准确、实时地传递信息，实现灵活、有效的指挥，进而为灭火救援决策的科学制定，以及灭火救援工作的顺利开展提供有力的依据。
参考文献：
[1]王磊，王昌昊. 无人机与常规航空器维修保障的比较研究[J]. 成都航空职业技术学院学报，2018，31（2）：41-43.
[2]郭浩. 浅析无人机在消防救援中的应用[J]. 数字技术与应用，2016，（10）：94-95.
[3]王振师，周宇飞，李小川，等. 无人机在森林防火中的应用分析[J]. 广东林业科技，2017，32（1）：31-35.
[4]康凯. 无人机在消防灭火救援工作中的应用研究[J]. 武警学院学报，2018，29（10）：27-29.
[5]陈挺. 无人机低空摄影测量在城市测绘保障中的应用前景[J]. 地球，2017，（5）：288-288.
关键词：无人机;低空摄影;消防灭火;救援工作
1.无人机低空摄影技术在消防救援实战的现状和发展趋势
1.1 当前消防灭火救援工作的现状分析
在灭火过程中，消防指挥人员未能对火场危险区域进行精准预测，导致一名公安消防战士在灭火救援过程中不幸遇难。上述事故均暴露出我国消防应急救援领域的短板：
一是现有的应急救援技术与装备已不能满足大型火灾事故救援的需要。目前，我国消防应急救援技术与装备方面存在如下问题：灾害现场信息局限于二维平面化，火场单位消防基本信息包括人员信息、图纸资料等严重缺失。灾情发生时，消防部门很难在短时间内全面摸清受灾区域三维基本信息，从而大大降低了灭火救援的效率。现有的单一二维平面化的消防信息，更加剧了救援黄金时间的流失。
二是救援人员火场灾变感知能力弱，火场信息侦测手段匮乏。包括火场周围温度场分布、有毒有害气体浓度在内的灾害信息几乎一无所知，救援过程存在极大隐患。同时，由于信息传输困难，救灾过程中的进攻路线、灭火工艺、人员部署方案的制定存在滞后性，无法做到随着灾变信息及时更新，救援效率大打折扣。
三是消防指挥人员作战指挥依赖经验，缺乏科学依据。目前消防部队在力量部署、进攻方向、灭火工艺选择等方面极大地依赖灭火指挥人员的个人作战经验，而个人作战经验是在有限的救援作战中积累而成，存在着偶然性和不科学性，并且因时间、成本等条件限制。
鉴于此，如何在消防灭火实战中，及时获取灾变现场的实时数据，加以分析处理，快速综合地作出应对，从而减少财产损失和人员伤亡，是消防救援工作无法绕开的一个话题。
1.2 未来无人机在消防救灾中的发展趋势
现时来说，无人机在消防系统当中还算是一个大投入，那些所谓的"警用无人机"、"消防无人机"，一部动辄几十万甚至过百万，不仅不能大规模部署，也让操作者倍感压力，通常采购回来演示验收后就锁到仓库里面了。事实上，不少市面上的消费级、准专业级无人机，其性能已经能满足大部分消防救灾的需求，重点是成本低了很多，一万元左右就能装备一部。这对于大规模部署有着积极的作用，同时，也有利于减小操作员和指挥员的工作压力，提高临场应变速度。所以，未来无人机在消防救灾中的发展趋势，应该会是低成本、大量部署、每个消防员都可以轻松简单地操作、甚至完全自动化飞行。
无人机在空中飞行，向指挥部传传送三维的视角，使其获得更多的立体、实时、综合的信息，辅助指挥员并及时作出判断和决策。当然，这需要有足够智能的辅助分析决策软件和庞大的数据库分析支持，否则难以实现。另外，无人机也可以挂载部分小型物件，例如救生绳、牵引绳、救生圈、食物食水等等，对于救人的情况很有利。
2.无人机低空摄影技术原理和救援联动
2.1 低空摄影技术原理
无人机搭载倾斜相机对大型建（构）筑物进行高清拍摄，将拍摄高清图片导入Smart 3D生成软件可调用的三维模型基本图层文件。将图层文件导入至软件中，通过3D引擎驱动实现三维模型在软件中的三维漫游，可与地面端实现实时场景数据共享。
无人机搭载有毒有害气体分析仪与三光吊舱，对地面灾害现场进行监测。实时采集灾害现场的高清画面、红外热成像以及有毒有害气体浓度等数据，通过4G网络实时传输到地面服务器，供用户进行实时调取。设计人车三维封装模块，实时接收位置信息与状态信息。明确灾害现场救援力量布局，并做到对于人车装备的实时调度部署。
2.2 无人机与消防灭火应急救援联动与响应机制
本研究以消防安全重点单位为研究对象，为解决火场信息缺失、灾害信息探测手段不足、指挥决策缺少科学依据等问题，根据城市常见的火灾场景，抽象生成火灾理论模型，结合无人机技术、GIS三维建模技术、火灾动力学模型、消防作战理论，近而开发为内嵌各种科学救援流程的三维智能消防灭火应急救援系统。
应急救援软件对接事故现场消防控制室信息，实现对灾害现场视频监控信息、联动报警信息、主动灭火设备信息等消防物联网信息的实时接收。在此基础上实现城市建（构）筑物的快速三维建模，然后依据所划定危险范围，科学化部署救援力量，辅助制定救援决策。除此之外，该系统还添加了预案演练和沙盘推演等模块，可以辅助救援指挥决策人员制定出一套针对性强、效率高、安全系数大的灭火救援策略，提升消防队伍的灭火作战效率，在火场中为人民和消防员的安全保驾护航。
3.无人机低空摄影技术在消防灭火救援实战中的应用
随着无人机自主飞行、长距离遥控、高清晰度画面回传等技术的发展，无人机已经可以在侦察、监控、运输小型物件等诸多方面替代载人直升机，并取得了很好的效果。
3.1 远距离和高层建筑侦察工作
由于无人机的"无人"特性，在灾害环境现场实施操作时，操作员其实还是远离现场的，这样就能为操作员争取到关键的距离。以现时无人机遥控技术而言，一般2公里的遥控距离还是相当容易實现的，在某些条件下，5-10公里的遥控距离也是可以达到的，并且也有回传画面。这样的距离足以保证在安全的前提下侦察现场环境。同样理由，无人机也适用于高层甚至超高层建筑救灾的侦察任务。
3.2 灵活分布，规模部署
无人机体积相对小巧，成本也远远没有载人直升机那么高，所以可以拥有大量部署、多点部署、快速部署等优势。当前，消防应急单位对于无人机虽已有部署，但部署规模还远未普及。
3.3 重点防护，快速响应
目前无人机的响应速度是非常迅捷的，从备用状态转变为起飞前待机状态，最快仅需不到1分钟，空中飞行速度多数都可以达到70公里/小时甚至更高，再加上对重点防护区域的临近部署、各单位的机动部署，对险情的反应速度是远远快于载人直升机或者其他地面交通工具。时间对于消防救灾任务来说，绝对是异常重要的。
4.总结
消防救援的难度随着地型和情况的不同，难度也不一样，但消防救援是一个非常危险的工作，无人机的出现称为了消防救援的最有力的工具，又是机器的出现就是为我们人类分担的，用无人机消防救援，可以代替人去到人类无法到达的地方，以便更好的实施救援。在消防灭火救援工作中也不例外。将无人机技术、合理地运用在消防灭火救援工作中，能够准确、实时地传递信息，实现灵活、有效的指挥，进而为灭火救援决策的科学制定，以及灭火救援工作的顺利开展提供有力的依据。
参考文献：
[1]王磊，王昌昊. 无人机与常规航空器维修保障的比较研究[J]. 成都航空职业技术学院学报，2018，31（2）：41-43.
[2]郭浩. 浅析无人机在消防救援中的应用[J]. 数字技术与应用，2016，（10）：94-95.
[3]王振师，周宇飞，李小川，等. 无人机在森林防火中的应用分析[J]. 广东林业科技，2017，32（1）：31-35.
[4]康凯. 无人机在消防灭火救援工作中的应用研究[J]. 武警学院学报，2018，29（10）：27-29.
[5]陈挺. 无人机低空摄影测量在城市测绘保障中的应用前景[J]. 地球，2017，（5）：288-288.