【全球無人機網報道】隨著無人機技術的日趨成熟和航空攝影技術的進一步拓展，民用無人機應用領域日益廣泛，包括電力巡線、搶險救災、資源勘探、環(huán)境監(jiān)測、自然災害監(jiān)測與評估、林火病蟲害防護與監(jiān)測等。其中森林防火任務日益加重，我國消防部隊面臨著復雜的滅火救援和社會救助形勢，傳統現場偵查手段的局限性已日益凸顯，同時為撲救森林火災也耗費了大量的人力、物力和財力，森林火災對森林資源和生態(tài)環(huán)境的破壞所造成的損失難以估量。因此，如何將高科技手段應用到森林資源監(jiān)測，有效實施消防預警和現場偵測，并迅速、準確處置災情已成為森林防火工作的一項迫在眉睫、亟待解決的重大課題。
一、國外的森林消防技術
加拿大采用從衛(wèi)星上發(fā)射電磁射線檢測林區(qū)溫度，當檢測出林區(qū)局部溫度上升到150℃~200℃，紅外線波長達3.7微米時，便是火災前兆，立即測定具體溫度，采取措施及時防火。同時，加拿大林區(qū)采用多架配備先進的直升飛機輪流監(jiān)測森林火災，飛行費每小時需5000-6000歐元。
2002年，德國投入使用Fire-Watch System森林火災自動預警系統，在勃蘭登堡州、梅克倫堡-切波莫瑞州與薩克森州安裝了24套這種攝像系統以及7套第二代Fire-Watch裝置，它能夠及時識別與定位森林火災。此后該林區(qū)共發(fā)生了近120次森林火災，沒有一次漏報。Fire-Watch System正常監(jiān)測半徑10公里，最遠可達40 km，安裝該系統每套需7.5萬歐元。
2006 年10 月，美國航空航天局(NASA)和林業(yè)局在加州使用“牽牛星(Altair)”無人機在森林大火上空進行了兩次飛行。使用紅外掃描器查明主要火災點，并將數據發(fā)送給地面站，大約每隔30 分鐘就向地面中繼傳輸火災圖像，為消防人員提供了態(tài)勢感知能力。此次任務的完成也標志著美國聯邦航空局首次批準民用無人機在國家空域內執(zhí)行任務。
二、無人機在森林消防的優(yōu)勢
我國將無人機技術應用于森林消防，優(yōu)勢越來越明顯，它彌補了現階段我國森林航空消防有人機的許多不足，并通過搭載不同的任務載荷在林區(qū)巡護、衛(wèi)星熱點偵察、火場偵察等方面發(fā)揮監(jiān)測功能。消防無人機與傳統消防方式相比，有以下優(yōu)勢：
(一)機動靈活。小型無人機一般只有100千克以下的重量，依托飛行控件就可以對其進行操控。由于不受交通路線限制，在續(xù)航滿足的情況下，可以及時補充滅火彈藥、傳遞救援物資，為指揮提供可靠資料。再者無人機搭載設備可根據需求進行調整，如執(zhí)行某項特殊任務，針對性地搭載所需設備。執(zhí)行多項任務時，將搭載設備進行整合，任務可同時進行。
(二)視野全面。無人機在高空對目標進行全局性拍攝，可將地面情況“盡收眼底”，同時通過寬帶、數據鏈技術可以實現超視距控制，依據現場需求，可以從不同角度、不同的距離在不同的光線條件下進行作業(yè)，更加準確地傳遞火災信息。
(三)成本低廉。無人機本身制造生產成本相較其他滅火設備(如消防車、消防直升機等)更加廉價。同時取消人員登機、登車等過程，直接操作減少時間成本。
(四)操作簡單。無人機操作簡單，只需要1-2人就可以完成此類操作任務。隨著相關管理條例的出臺，操控無人機的飛手應考取被法律認可的“無人機駕照”，同時在執(zhí)行任務過程中，切勿抱有僥幸心理，應認真對待。
(五)安全可靠。操作人員遙控或編程執(zhí)行任務，有效規(guī)避傳統滅火救援行動中存在的短板，可確保消防官兵的自身安全，提高安全系數，降低了二次事故的發(fā)生頻率。
三、無人機在消防中的功能
(1)林區(qū)巡護、衛(wèi)星熱點偵察
無人機系統根據航路規(guī)劃或地面指令，控制無人機按照預設的航路飛行，同時使用機載可見光攝像機和紅外熱像儀，對所要監(jiān)控的林區(qū)作大面積的掃描、錄像、拍照及巡查，實時獲取重點區(qū)域的圖像信息并傳回地面控制站。
(2)火場偵察
無人機搭載任務載荷在執(zhí)行火場偵查任務，獲取火災損毀評估實時圖像，可對重點區(qū)域獲取非常詳細的圖像數據，對于可疑點或區(qū)域，地面人員通過遙控指令可改變無人機飛行航線及飛行高度進行詳查。詳查圖像通過無線電路傳回地面，第一時間提供火場地理坐標、過火面積、火場蔓延趨勢等火場態(tài)勢信息。無人機配備紅外探測任務設備，在過火地區(qū)進行紅外探測，紅外探測設備可穿透煙霧敏感到地表的溫度情況，獲取火場區(qū)域完整的地面溫度分布狀態(tài)圖像，可使指揮部及時了解滅火效果，及時調配地面人員對火場區(qū)域進行撲救。
四、無人機消防救災流程
無人機的巡護效率遠遠高于傳統的人工巡護，能在短時間內完成原本需要多人進行的巡護工作，同時，運行成本也極為低廉。
1、快速定位火點。利用無人機機載的紅外和可見光攝像機監(jiān)測森林火災，經數控遙測電路實時傳輸到地面控制站，將火點、熱點顯示在地面站的數字地圖上，經過識別系統確定是否是火點，并進行精確的火點定位，為地面消防部門第一時間提供火場地理坐標。
2、快速確定火情。當無人機在火場上方飛行時，還可將火場的輪廓、面積、蔓延速度等數據實時傳回地面控制中心，為地面撲火指揮提供可靠信息，使滅火指揮部門迅速有效地組織、布署滅火隊伍，提高滅火作戰(zhàn)效率，防止救火人員的傷亡。
3、為消防部隊提供最佳撤離路徑。各項信息的有效傳達不僅使消防部隊能迅速調配人員進行重點區(qū)域滅火工作，還能及時通知消防人員撤離危險地區(qū)，并根據火場圖像資料為消防人員提供最佳撤離路徑。
4、人工增雨。無人機系統可用于人工增雨，其以使用簡便，機動性好，便于投放，又沒有人員安全的風險等特點而見長，因此特別適合森林防火作業(yè)中的人工增雨。例如，要對100 平方公里作業(yè)區(qū)域進行人工降雨，無人機需攜帶10 枚增雨焰條。通過掛架掛載在機腹與起落架中間，在飛行中由地面遙控進行控制點燃某枚焰條，遙測信息顯示焰條是否點燃，每次可根椐情況同時點燃多根發(fā)煙管。
五、無人機消防救災在實際中的案例
天津港爆炸救援現場：8架消防無人機執(zhí)行任務
2015年8月12日，位于天津濱海新區(qū)塘沽開發(fā)區(qū)發(fā)生一起危險品爆炸事件，由于現場存放了大量危險化學品，爆炸后產生大量有毒有害氣體，直接對一線作戰(zhàn)人員生命構成嚴重威脅，傳統的人工采集圖像手段已無法有效開展。
因此，公安部消防局第一時間緊急調集北京、河北、山西、山東總隊8架消防無人機，隨同31名通信骨干連夜馳援天津，充分利用消防無人機實時獲取全方位的高空、高清災害現場圖像，對災情和救援實現有效的動態(tài)監(jiān)控。
截至8月19日13時，消防無人機已累計執(zhí)行87次偵查飛行任務，傳送爆炸核心區(qū)域圖像750余分鐘，向指揮部提供了大量詳實的災情動態(tài)圖像信息，為現場指揮科學決策發(fā)揮了獨特的作用。
無人機參與森林消防解決了地面巡護無法顧及偏遠地區(qū)發(fā)生林火的問題，以及對重大森林火災現場的各種動態(tài)信息的準確把握和及時了解。作為現有林業(yè)監(jiān)測手段的有力補充，無人機顯示出其它手段無法比擬的優(yōu)越性，隨著無人機技術的不斷發(fā)展，無人機必將會在森林航空消防工作中扮演重要角色，在未來消防救援領域具有廣闊的應用前景。（全球無人機網 李建）
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