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      無人機(jī)在消防應(yīng)急通信保障方面的應(yīng)用

      2021-05-11 06:46:12歐陽加俊
      中國新通信 2021年4期
      關(guān)鍵詞:無人機(jī)技術(shù)

      歐陽加俊

      【摘要】 ? ?消防應(yīng)急通信,是消防應(yīng)急救援工作有序、快速開展的重要保障性條件。然而,應(yīng)急救援環(huán)境的復(fù)雜性和通信保障力量的薄弱性,增加了消防應(yīng)急通信保障的難度,影響了通信保障的效果??紤]到消防應(yīng)急救援中通信保障的重要性和必要性,以及無人機(jī)技術(shù)的逐漸成熟,越來越多的消防應(yīng)急救援工作開展中引入了無人機(jī)技術(shù),借助無人機(jī)來提升應(yīng)急通信的保障力。文章在概括介紹消防應(yīng)急救援中通信保障方面要求的基礎(chǔ)上,就無人機(jī)技術(shù)在保障消防應(yīng)急通信方面的實(shí)際應(yīng)用情況,以及具體應(yīng)用過程中需要注意的問題進(jìn)行針對性的分析研究,為無人機(jī)在消防應(yīng)急通信保障中的應(yīng)用和發(fā)展提供相應(yīng)的參考。

      【關(guān)鍵詞】 ? ?無人機(jī)技術(shù) ? ?消防應(yīng)急 ? ?通信保障

      引言:

      近年來,隨著相關(guān)技術(shù)的研究與應(yīng)用,無人機(jī)的功能屬性不斷完善,應(yīng)用范圍也在逐漸擴(kuò)展,儼然成為一種新型的智能化設(shè)備。鑒于無人機(jī)在空間運(yùn)行和靈活機(jī)動等方面的優(yōu)勢,消防應(yīng)急救援主體在一些救援環(huán)境相對復(fù)雜的情況下嘗試引入了無人機(jī)技術(shù),通過無人機(jī)開展高中偵察、搜尋和影像資料采集,有力地推動了消防應(yīng)急救援工作的開展。當(dāng)然,無人機(jī)除了在信息搜集方面發(fā)揮重要作用外,其在通信保障方面也發(fā)揮了越來越明顯的作用。

      相較于地面通信設(shè)施和衛(wèi)星通信設(shè)施而言,無人機(jī)以其高中作業(yè)、機(jī)動性強(qiáng)、專業(yè)性要求不高等特點(diǎn),而成為消防應(yīng)急救援中通信保障方面的首要選擇。對無人機(jī)在消防應(yīng)急通信保障方面的應(yīng)用進(jìn)行研究,可以推動無人機(jī)在更廣泛的消防應(yīng)急救援活動中的使用,從而提升消防應(yīng)急救援綜合實(shí)力和效果。

      一、消防應(yīng)急救援中通信保障方面的要求

      消防應(yīng)急救援是消防救援機(jī)構(gòu)根據(jù)消防救援環(huán)境開展專業(yè)性救援作業(yè)的活動類型。通常情況下,消防應(yīng)急救援工作具有時(shí)間緊、任務(wù)重、作業(yè)環(huán)境復(fù)雜等特點(diǎn),而特殊環(huán)境下的救援作業(yè)對通信保障方面的要求也更高。結(jié)合消防應(yīng)急救援作業(yè)開展的情況來看,通信保障方面的要求主要有以下幾方面。

      1.1實(shí)時(shí)性要求高

      實(shí)時(shí)性是消防應(yīng)急救援中通信保障工作開展效率和效果的要求。在消防應(yīng)急救援時(shí)間有限的情況下,消防救援機(jī)構(gòu)和人員需要在最短時(shí)間內(nèi)掌握救援現(xiàn)場的各方面環(huán)境狀況,以便制定更加詳實(shí)、科學(xué)的應(yīng)急救援方案,確保救援工作的高效率開展。

      在這樣的情況下,通信保障工作通常面臨需要在盡可能短的時(shí)間內(nèi)掌握救援現(xiàn)場的人員財(cái)產(chǎn)分布、空氣環(huán)境指數(shù)等全方面的信息。雖然消防救援現(xiàn)場及周邊現(xiàn)有的地面通信設(shè)備和衛(wèi)星通信設(shè)備能夠提供相關(guān)的信息,但這些設(shè)備所傳回的信息會存在明顯的滯后性和模糊性,對開展針對性的應(yīng)急救援作業(yè)信息需求的滿足效果有限。

      1.2可靠性要求高

      消防應(yīng)急救援通常是在火災(zāi)、地震等情況下實(shí)施的救援性作業(yè),這些營救場景除了具有危險(xiǎn)性的特征以外,還會因?yàn)橐恍┳匀灰蛩氐淖饔枚诙虝r(shí)間內(nèi)發(fā)生明顯的動態(tài)變化,從而導(dǎo)致救援環(huán)境發(fā)生持續(xù)性的改變。

      以火災(zāi)為例,火場內(nèi)火勢的持續(xù)蔓延會引起火災(zāi)救援工作面臨諸多的不確定性。在這樣的情況下,提高消防應(yīng)急救援工作有效性,減少救援損失的關(guān)鍵就在于掌握可靠性高的救援場景信息,以便做出相應(yīng)的救援預(yù)測,提高救援的有效性。

      雖然消防應(yīng)急救援隊(duì)伍會通過地勢瞭望、火災(zāi)周邊監(jiān)控及人員調(diào)查詢問等方式掌握一些準(zhǔn)確的信息,但這種獲取信息的方式不僅效率低,而且信息內(nèi)容比較有限,難以滿足可靠性的信息要求。

      二、無人機(jī)在消防應(yīng)急救援通信保障中的具體應(yīng)用

      通過上述分析可以看出,消防應(yīng)急救援作業(yè)及其開展環(huán)境的復(fù)雜性,對通信保障方面提出了較高的要求,并且現(xiàn)有的地面通信保障和衛(wèi)星通信保障在能力和效果方面較難滿足這些要求。

      無人機(jī)作為一種新型的具有通信功能的設(shè)備,其所具有的通信容量大、機(jī)動性高、信號配置靈活等優(yōu)勢,使得可以在應(yīng)急救援通信保障方面發(fā)揮突出性的作用。正是基于此,越來越多的消防應(yīng)急救援作業(yè)中出現(xiàn)了應(yīng)用無人機(jī)的情況。綜合來看,無人機(jī)在消防應(yīng)急救援通信保障方面的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下幾方面。

      2.1 救援現(xiàn)場信息采集

      無人機(jī)相較于地面通信設(shè)備和衛(wèi)星通信設(shè)備的安全性、穩(wěn)定性、近距離屬性使得其成為消防應(yīng)急救援過程中救援現(xiàn)場信息采集的“利器”。目前,在一些消防應(yīng)急救援過程中,救援主體通過將搭載有通信設(shè)備的無人機(jī)接入到消防指揮調(diào)度系統(tǒng)之中,通過無人機(jī)的低空、機(jī)動采集圖像與聲音信息,并實(shí)時(shí)傳輸?shù)墓δ軄硖岣邞?yīng)急救援現(xiàn)場信息的采集,為消防應(yīng)急救援工作的開展提供了詳實(shí)、可靠的信息支持。

      在救援中,無人機(jī)搭載的視頻終端可以對接安全網(wǎng)閘與救援指揮中心的平臺,并將采集到的現(xiàn)場圖像上傳至綜合管理平臺的服務(wù)器上,然后由救援現(xiàn)場人員實(shí)時(shí)查看相關(guān)圖像與音頻信息,確定救援現(xiàn)場的人員、設(shè)備分布狀況,提高救援的準(zhǔn)確性。

      2.2救援現(xiàn)場信息傳遞

      一般而言,消防應(yīng)急救援中的信息傳遞除了體現(xiàn)為救援主體之間通過對講機(jī)等設(shè)備進(jìn)行的信息實(shí)時(shí)傳遞以外,還體現(xiàn)為現(xiàn)場被困人員與救援人員之間的信息傳遞。相較于前者而言,后者的信息傳遞更加重要,因?yàn)槠淇梢源_定被困人員的具體位置,提高救援的實(shí)效性。然后,消防救援現(xiàn)場環(huán)境的復(fù)雜性往往使得被困人員缺少進(jìn)行有效信息傳遞的條件,只能夠通過喊話等方式進(jìn)行物理傳遞,并且這種效果比較差。在救援現(xiàn)場的信息傳遞中,通過在無人機(jī)上搭載擴(kuò)音器、拾音器等裝置,并借助移動通信鏈路將其與現(xiàn)場控制中心關(guān)聯(lián),可以搭建臨時(shí)性的被困人員與救援人員之間的信息傳遞渠道,使救援人員能夠及時(shí)掌握被困人員的具體位置、狀態(tài)等信息。同時(shí),借助無人機(jī)的通信功能,被困人員可以與救援人員進(jìn)行現(xiàn)場的對話,從而實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場信息的有效傳遞。

      2.4救援現(xiàn)場人員疏散

      救援現(xiàn)場人員疏散主要是無人機(jī)在人員相對密集且建筑機(jī)構(gòu)復(fù)雜的環(huán)境下實(shí)施有效救援的重要方式,也是無人機(jī)在消防應(yīng)急救援中通信方面應(yīng)用的重要方面。在開展救援作業(yè)過程中,救援主體可以借助無人機(jī)的目標(biāo)跟蹤技術(shù)為救援環(huán)境內(nèi)分散的人員的有效疏散提供重要的通信支持,提高疏散的效率和效果。

      一方面,無人機(jī)可以有效識別疏散對象。在應(yīng)急救援中,救援人員通過在無人機(jī)的硬件端安裝微型攝像頭等跟蹤識別裝置,使無人機(jī)具有視覺分析能力,不僅可以識別周圍環(huán)境中的障礙物,同時(shí)也能夠識別環(huán)境中分散的人員,從而提高人員疏散的精準(zhǔn)性。

      另一方面,無人機(jī)具有遠(yuǎn)近距離操控的特點(diǎn)。在救援中,救援人員可以根據(jù)救援的需要,對無人機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)距離或者近距離的操控,并根據(jù)無人機(jī)捕捉到的環(huán)境條件,做出相應(yīng)的操作指令,使無人機(jī)代替人工作業(yè),提高人員疏散的效率。同時(shí),無人機(jī)具有的GPS功能,能夠在對周圍環(huán)境中危險(xiǎn)系數(shù)的評估來確定相對安全的疏散區(qū)域,將人員有序引導(dǎo)到相應(yīng)的安全區(qū)域,避免人員盲目性疏散所出現(xiàn)的扎堆、踩踏等危險(xiǎn)。

      三、無人機(jī)在消防應(yīng)急通信保障方面應(yīng)用中需要注意的問題

      雖然無人機(jī)在消防應(yīng)急通信保障方面的應(yīng)用可以提高應(yīng)急救援中通信方面的保障力和保障效果,提高救援工作的精準(zhǔn)性和有效性,但是,目前無人機(jī)在技術(shù)方面也存在一定的局限性。因此,在無人機(jī)應(yīng)用過程中,救援主體要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行靈活的應(yīng)用。

      3.1提高無人機(jī)的穩(wěn)定性

      受遙感搭載平臺技術(shù)有限因素的影響,無人機(jī)采集的圖像的精度弱于衛(wèi)星遙感技術(shù),無法為現(xiàn)場救援人員提供高清的圖像,增加了救援信息處理的時(shí)間和難度。同時(shí),無人機(jī)體積小、質(zhì)量輕的特點(diǎn),使得其容易受空氣流動性等因素的影響而在飛行過程中發(fā)生震動,造成拍攝的音頻、視頻信息不夠穩(wěn)定。基于這些清新度和穩(wěn)定性方面的問題,有必要從搭載設(shè)備和相關(guān)技術(shù)的角度提高無人機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性,確保無人機(jī)采集信息的清晰度。

      3.2合理布置無人機(jī)

      無人機(jī)的布置主要包括數(shù)量布置和位置布置兩方面。在數(shù)量方面,使用較多的無人機(jī),雖然可以增加現(xiàn)場采集信息的端口,但也增加了信息分別識別的工作量,延長救援工作的開展,因此,要根據(jù)救援現(xiàn)場作業(yè)的實(shí)際情況,合力投放無人機(jī)的數(shù)量,在保證無人機(jī)通信保障功能的同時(shí),提高無人機(jī)運(yùn)行的效率。在位置布置方面,現(xiàn)場應(yīng)急救援人員要根據(jù)救援現(xiàn)場的實(shí)際情況,在不同位置布置相應(yīng)的無人機(jī),并對無人機(jī)的功能進(jìn)行合理的設(shè)置,使各類功能的無人機(jī)能夠搭配協(xié)同,滿足救援的實(shí)際需要。

      3.3培養(yǎng)專業(yè)無人機(jī)操作人員

      消防應(yīng)急通信往往是在情況非常復(fù)雜,且通信需求比較緊急的情況下開展的保障性工作,需要由專業(yè)的人員來進(jìn)行無人機(jī)操作,才能夠在最短的時(shí)間內(nèi)精準(zhǔn)地布置好無人機(jī)的位置,調(diào)試好無人機(jī)的功能。因此,在平時(shí)的無人機(jī)應(yīng)急通信演練中,要有意識地培養(yǎng)專業(yè)的無人機(jī)操作人員,使操作更加精準(zhǔn)、有效,避免無人機(jī)操作失誤情況的發(fā)生。例如,可以將無人機(jī)操作訓(xùn)練與考核納入到消防應(yīng)急人員綜合技能培訓(xùn)與考核工作中,借助專業(yè)、集中的培訓(xùn)、訓(xùn)練來提升操作人員的操作技能。

      四、結(jié)語

      通過對無人機(jī)在消防應(yīng)急通信保障方面的應(yīng)用情況的研究發(fā)現(xiàn),無人機(jī)在應(yīng)急救援現(xiàn)場信息采集、信息傳遞、人員疏散等方面的應(yīng)用比較多,且效果比較明顯。然而,無人機(jī)在通信方面的應(yīng)用也存在一定的局限性和不足,因此,在實(shí)際的使用過程中,要通過有效方式提高無人機(jī)的穩(wěn)定性,并根據(jù)現(xiàn)場作業(yè)情況合理布置無人機(jī),以保證無人機(jī)在消防應(yīng)急通信保障方面應(yīng)用的科學(xué)性和有效性。

      參 ?考 ?文 ?獻(xiàn)

      [1]林麗梅,蘇忠斌.基于無人機(jī)技術(shù)的消防可視化應(yīng)急通信指揮體系構(gòu)建[J].中國新通信,2020,22(21):40-41.

      [2]張?jiān)迄i.無人機(jī)在消防應(yīng)急救援工作中的運(yùn)用探討[J].中國新通信,2020,22(19):126-127.

      [3]段治良.無人機(jī)在消防應(yīng)急通信保障中的應(yīng)用和發(fā)展探討[J].中國管理信息化,2020,23(14):213-214.

      [4]林麗梅,蔡劍鋒.天地空融合通信在消防應(yīng)急通信保障中的應(yīng)用[J].電子世界,2020(08):204.

      [5]李懷義.論無人機(jī)集群技術(shù)在消防應(yīng)急通信保障中的應(yīng)用前景[J].中國新通信,2018,20(24):38-39.

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