無(wú)人機(jī)在森林消防中的應(yīng)用

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1、無(wú)人機(jī)在森林消防中的應(yīng)用 無(wú)人機(jī)在森林消防中的應(yīng)用 [摘 要]作為森林消防的有效設(shè)備，無(wú)人機(jī)顯示出其它傳統(tǒng)設(shè)備無(wú)法比較的優(yōu)越性，在林業(yè)火災(zāi)的監(jiān)測(cè)、預(yù)防、撲救、災(zāi)后評(píng)估等方面得到廣泛的應(yīng)用。本文分析了無(wú)人機(jī)在森林消防中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，并探討了其在森林消防應(yīng)用中的技術(shù)需求。 [摘 要]無(wú)人機(jī)：森林消防；救援 中圖分類號(hào)：TP101 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X14-0290-01 一、無(wú)人機(jī)在森林消防中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì) 我國(guó)森林資源較為貧乏，森林覆蓋率約為13%左右，人均森林占有面積僅為世界平均值的1/6，但森林

2、大火每年都有發(fā)生，如何解決森林防火的問(wèn)題，又成為林業(yè)工作的重中之重。目前，國(guó)外森林防火中應(yīng)用了較多的新技術(shù)和新設(shè)備，國(guó)內(nèi)在此方面的應(yīng)用需求也日益增加，對(duì)森林保護(hù)的投入逐漸加大，先后運(yùn)用衛(wèi)星進(jìn)行資源普查、森林火場(chǎng)監(jiān)視，而使用無(wú)人機(jī)系統(tǒng)對(duì)森林火情監(jiān)測(cè)那么還是初始階段。 無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)簡(jiǎn)單的說(shuō)就是將無(wú)人機(jī)技術(shù)與遙感技術(shù)進(jìn)行有效的結(jié)合，其主要的技術(shù)內(nèi)容有無(wú)人駕駛飛行技術(shù)、遙測(cè)遙控技術(shù)、遙感傳感器技術(shù)、通訊技術(shù)、遙感應(yīng)用技術(shù)以及GPS差分定位技術(shù)，這是一種相對(duì)較為綜合的技術(shù)，起可以快速的對(duì)我國(guó)森林火災(zāi)狀況進(jìn)行調(diào)查，并對(duì)相應(yīng)的信息與數(shù)據(jù)進(jìn)行掌握，以此來(lái)預(yù)防森林火災(zāi)的發(fā)生或用于森林火災(zāi)的救援。無(wú)人機(jī)

3、應(yīng)用于森林消防的優(yōu)勢(shì)有： 準(zhǔn)確提供火災(zāi)信息 無(wú)人駕駛飛行器機(jī)載的紅外和可見(jiàn)光攝像機(jī)監(jiān)測(cè)森林火災(zāi)，經(jīng)數(shù)控遙測(cè)電路實(shí)時(shí)傳輸?shù)降孛嬲荆瑢⒒瘘c(diǎn)、熱點(diǎn)顯示在地面站的數(shù)字地圖上，經(jīng)過(guò)識(shí)別系統(tǒng)確定是否火點(diǎn)，并進(jìn)行精確的火點(diǎn)定位。當(dāng)該飛行器在火場(chǎng)上方飛行時(shí)，還可將火場(chǎng)的輪廓、面積、蔓延速度等數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳回地面控制中心，監(jiān)測(cè)林火發(fā)生和火場(chǎng)開(kāi)展動(dòng)態(tài)，為地面撲火指揮提供可靠信息。特別是在森林火災(zāi)發(fā)生時(shí)火場(chǎng)上空能見(jiàn)度極低，即使是航護(hù)飛機(jī)能到達(dá)火場(chǎng)上空，觀察員也無(wú)法詳細(xì)觀察到地面火場(chǎng)情況，而在這種情況下飛行又存著平安隱患。無(wú)人機(jī)能夠克服航護(hù)飛機(jī)的這一缺乏，通過(guò)搭載攝像設(shè)備和影像傳輸設(shè)備，可隨時(shí)執(zhí)行火警偵察

4、和火場(chǎng)探測(cè)任務(wù)。地面人員通過(guò)接收來(lái)自無(wú)人機(jī)的微波信號(hào)，隨時(shí)掌握火場(chǎng)動(dòng)態(tài)信息。 幫助制定合理救援方案 經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速開(kāi)展與生態(tài)環(huán)境保護(hù)需求的增加，使森林消防部隊(duì)所擔(dān)負(fù)的森林滅火救援任務(wù)越來(lái)越艱巨。特別是近年來(lái)，在森林火災(zāi)頻發(fā)，因消防員無(wú)法靠近或進(jìn)入到森林火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)，救援工作面臨著嚴(yán)峻的考驗(yàn)。而無(wú)人機(jī)可以按照一定的高度、位置進(jìn)行飛行，這樣作為空中的一個(gè)制高點(diǎn)，對(duì)整個(gè)火災(zāi)區(qū)域進(jìn)行觀察，完成對(duì)滅火救援現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)采集，為科學(xué)調(diào)派救援和制訂救援方案提供信息支撐。例如，作為消防隊(duì)長(zhǎng)，當(dāng)派遣你到森林火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)時(shí)，你指導(dǎo)操控員將無(wú)人機(jī)放飛在在火場(chǎng)上空，它可以快速將火場(chǎng)的輪廓、面積、蔓延速度等數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)

5、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(duì)伍，提高滅火作戰(zhàn)效率，防止救火人員的傷亡。 保障消防員平安 依靠空中火情觀察人員的肉眼無(wú)法觀察到到火場(chǎng)暗火的情況。在過(guò)火面積較大時(shí)，采用地面人員查找暗火方式，要使用大量人員且不利于人員平安。無(wú)人機(jī)可以為地面消防部門第一時(shí)間提供火場(chǎng)地理坐標(biāo)、火場(chǎng)面積、火場(chǎng)邊界、火場(chǎng)蔓延趨勢(shì)等火場(chǎng)態(tài)勢(shì)情報(bào)，使消防部隊(duì)迅速調(diào)配人員進(jìn)行重點(diǎn)區(qū)域滅火工作，及時(shí)通知消防人員撤離危險(xiǎn)地區(qū)，并根據(jù)火場(chǎng)圖像資料為消防人員提供撤離路徑。保證消防員平安。 有利于救援工作的開(kāi)展 與此同時(shí)，無(wú)人機(jī)搭載生命探測(cè)儀，配備G

6、PS定位，能感知和獲取人的具體位置，在最短時(shí)間內(nèi)找出生命源，并將救生繩、呼吸罩、急救藥品等輕型物資投送到制定地域，幫助被困人員進(jìn)行自救或快速逃離現(xiàn)場(chǎng)。 預(yù)防火災(zāi) 作為現(xiàn)有林業(yè)監(jiān)測(cè)手段的有力補(bǔ)充，無(wú)人機(jī)除了能在發(fā)生森林火災(zāi)時(shí)快速定位火點(diǎn)，確定火情外，更能對(duì)林業(yè)火災(zāi)進(jìn)行監(jiān)測(cè)、預(yù)防。森林火災(zāi)的發(fā)生，因地理位置分散偏僻，發(fā)生之初通常很難發(fā)現(xiàn)，假設(shè)能及時(shí)監(jiān)測(cè)到林火的發(fā)生，將火災(zāi)扼殺在萌芽狀態(tài)，搶占滅火先機(jī)，就能將產(chǎn)生的破壞和損失大大降低。近年來(lái)隨著無(wú)人機(jī)技術(shù)的快速開(kāi)展，森林防火越來(lái)越多考慮采用基于無(wú)人機(jī)平臺(tái)的防火方案，假設(shè)干數(shù)量的無(wú)人機(jī)以相對(duì)穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)構(gòu)成移動(dòng)節(jié)點(diǎn)群，進(jìn)行森林日常

7、巡護(hù)，可以到達(dá)森林防火的最正確事前監(jiān)控。 本錢低 無(wú)人機(jī)可以消除局部危險(xiǎn)，還可以降低局部本錢，我們只需利用幾架無(wú)人機(jī)就可以取代原本直升機(jī)或幾組工作人員的工作，這為我們減少了許多麻煩。 二、無(wú)人機(jī)在森林消防應(yīng)用中的技術(shù)需求 針對(duì)消防部隊(duì)面對(duì)的災(zāi)害事故現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，無(wú)人機(jī)在消防部隊(duì)的運(yùn)用還應(yīng)到達(dá)一定的技術(shù)要求。 可靠性 消防部隊(duì)面對(duì)的各種災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)，特別是火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)，應(yīng)用環(huán)境更為復(fù)雜，需考慮風(fēng)速、煙霧、溫度以及防水等各種環(huán)境因素，因此，無(wú)人偵察機(jī)首先要能滿足現(xiàn)場(chǎng)的惡劣環(huán)境使用條件。一是抗風(fēng)能力方面。二是耐高溫和防爆能力。三是防煙霧能力。 操控性

8、 以18km/h無(wú)人機(jī)巡航平均速度計(jì)算，其可巡視范圍在2公里工作半徑內(nèi)，續(xù)航能力要求到達(dá)單組電池平均30分鐘以上，航線巡查要求能夠?qū)崿F(xiàn)不間斷監(jiān)控，兩次巡查準(zhǔn)備間隙少于15分鐘；另外，飛行高度方面，根據(jù)調(diào)研，災(zāi)害事故現(xiàn)場(chǎng)多數(shù)飛行高度在200米以下，考慮到高層建筑最高高度，到達(dá)0到300米飛行高度應(yīng)可滿足日?，F(xiàn)場(chǎng)偵查需要。 穩(wěn)定性 無(wú)人機(jī)的圖像傳輸應(yīng)當(dāng)力求清晰、連續(xù)，因而對(duì)圖像的無(wú)線收發(fā)均有較高的要求；通過(guò)無(wú)線傳輸易出現(xiàn)干擾，因而要求無(wú)人機(jī)必須有一定的抗干擾能力，從而到達(dá)在使用過(guò)程中圖像能夠不間斷。 集成兼容性 無(wú)人機(jī)在消防部隊(duì)的應(yīng)用中要實(shí)現(xiàn)很多擴(kuò)展功能，必須

9、擁有良好的集成和兼容性。因此，在滿載重量方面，考慮日常訓(xùn)練及使用配備的機(jī)動(dòng)要求，無(wú)人偵查機(jī)需能便攜或車載到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)附近，單兵進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)機(jī)動(dòng)部署，緊急情況下拓展攜帶器材，因此要求整套系統(tǒng)攜帶重量不超過(guò)50公斤；此外，在實(shí)現(xiàn)視頻傳輸外，如果要實(shí)現(xiàn)其他輔助功能的集成和傳輸，這必然要求無(wú)人機(jī)擁有良好的集成和兼容性。 三、無(wú)人機(jī)應(yīng)用的開(kāi)展 未來(lái)對(duì)于無(wú)人機(jī)的應(yīng)用，我們應(yīng)當(dāng)把消防部隊(duì)實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)和無(wú)人機(jī)的研發(fā)理論技術(shù)有機(jī)結(jié)合在一起，建立長(zhǎng)效合作機(jī)制，在一定程度上合理進(jìn)行革新創(chuàng)造，改善部隊(duì)內(nèi)外環(huán)境和實(shí)戰(zhàn)能力，進(jìn)一步拓寬科技強(qiáng)消的新思路、新方向。同時(shí)，就進(jìn)一步立足實(shí)戰(zhàn)，發(fā)揮無(wú)人機(jī)靈活快捷和定位系統(tǒng)精確穩(wěn)

10、定的特點(diǎn)：一是要立足實(shí)際，要在實(shí)時(shí)圖像傳輸、數(shù)據(jù)采集分析、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境勘測(cè)等關(guān)鍵功能環(huán)節(jié)上下功夫，優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，提高無(wú)人機(jī)的實(shí)用性和操控性。二是要降低本錢，要減去不實(shí)用的功能用途，盡可能為全體指戰(zhàn)員提供更經(jīng)濟(jì)合理的火場(chǎng)定位保證，進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)滅火救援現(xiàn)場(chǎng)的控制和部署。三是要便攜方便，要遵循高效便捷的設(shè)計(jì)理念，在各項(xiàng)指標(biāo)均衡穩(wěn)定的根底上，減少占用空間和載重量，以適應(yīng)更為狹小作業(yè)空間和更為復(fù)雜救援現(xiàn)場(chǎng)的偵查檢測(cè)工作。 結(jié)語(yǔ) 隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)開(kāi)展與科技的進(jìn)步，無(wú)人機(jī)遙感在森林資源調(diào)查中的應(yīng)用也在不斷的完善?，F(xiàn)階段的森林調(diào)查中對(duì)數(shù)據(jù)的要求逐漸向著多元化的方向開(kāi)展，對(duì)數(shù)據(jù)的精度、實(shí)效以及質(zhì)量等方面的要求也逐漸嚴(yán)格，這就要求明確無(wú)人機(jī)遙感在森林資源調(diào)查中的價(jià)值，并對(duì)其中存在的問(wèn)題進(jìn)行不斷的完善，從根本上保障我國(guó)社會(huì)的穩(wěn)定開(kāi)展。 參考文獻(xiàn) 【1】 康凱.無(wú)人機(jī)在消防滅火救援工作中的應(yīng)用研究[J].武警學(xué)院學(xué)報(bào)，2021. 【2】 張釗，劉馳.無(wú)人機(jī)在消防滅火救援工作中的實(shí)際運(yùn)用[J].大科技，2021.