无人机技术在应急抢险救援中的应用分析

摘要：无人机具有相对较低的操作和运行费用，易于维护和修理，训练周期相对较短。无人机操作简单且有较高的机动性和灵活性，操纵人员只需掌握简单的操作技能，便可掌握无人机的飞行。在外部环境条件恶劣时，传统应急抢险救援工作无法及时展开，这时可利用无人机开展救援工作，无人机还能在危险地点或发生其他不利天气情况下执行紧急任务，大大提高应急抢险救援人员的安全系数。

关键词：无人机；应急抢险；救援；应用

当前，城市人口密集，高层建筑物逐渐增多，易燃易爆危险品时有出现，事故的发生地点、地形以及环境决定了救援的难度，事故一旦发生，对于应急抢险救援人员有非常高的救援风险。个别危险区域救援人员无法到达，如何在最短的时间内最大效率完成救援任务是摆在应急抢险救援人员和科研人员面前亟待解决的难题。同时，城市一旦发生大型地质灾难需要应急救援，城市中的高楼大厦势必对高空大型无人机的视野造成遮挡，难以探明具体的受灾情况，发现被困人员。通过无人机的应用能够完成灾情侦察和现场数据信息收集，实施行之有效的救援策略，保证应急抢险救援人员的生命安全，对救援方案制定的可行性、科学性提供了支持和保障，具有重大的应用价值。

1.无人机应急抢险救援的优势

1.1环境适应力较强

依据相关调查可知，固定无人机和多旋翼无人机的使用是较为普遍的。多旋翼无人机受到环境因素影响较小，飞行起来较为灵活、方便，在起飞和降落时是垂直的，因此通常被用在区域性的火灾调查工作中，而且能够被灵活地应用在不同火场的不同状况中。与多旋翼无人机相比，固定翼无人机起飞降落的环境要求较高，它不但能够在恶劣环境中持续作业较长时间，而且实际应用时还具有较强稳定性，操作灵活，通常会被应用在侦查和测绘工作中。

1.2测量准确度较高

无人机有着较多的优势，其中较为专业的是低空作业，同时还能够挂载一些测量模块，更加高级的无人机还可以智能生成测绘图像。无人机可以进入到人工无法测量的现场，并获取准确的测量数据，这在很大程度上降低人工的工作强度和工作量，使测量数据更加准确可靠。

1.3运作成本较低

随着信息技术的推陈出新，在设计无人机时，会把一些模块应用到实际的生产设计中，不论是机身的一些组织零件还是飞行软件都能够相互交替应用，甚至还可以对不同类型的遥控设施兼容，同时应用。有的多旋翼无人机体积较小，操作灵活、便利，同时还有许多其他功能，后期的维护和保养也不需要投入较多的资金。

1.4灵活性较高

小型无人机主要是由于它们的体积较小、质量较轻，一个人就可以完成所有的操作流程。比如，某一地区的地形较为复杂，环境较为恶劣，那么这时就可以把无人机应用其中，它作业状态良好，在起飞时甚至只需要手掌作为支撑就能起飞。在进行操控的过程中，工作人员也能掌握飞行方向，还可以做一些翻转动作，机身十分灵活，依据周围环境可以有效控制和转化测量的角度。

1.5视野开阔

一些无人机都设有广角摄像头，使拍摄更加具体、全面，较为高级的无人机还能同时安装多个摄像头，防止在捕捉画面时出现遗漏，不同的环境需要不同的摄像头分辨率。如果是夜间模式或是在坍塌房屋、洞穴等特殊环境中，还可以在无人机上安装红外夜视装置，即便环境较差，也能够较好地完成抢险和救援工作。

2.无人机搭载救援装置的运用前景

2.1开创新型救援方式，提供自救通道

因无人机载重量、续航和稳定性等存在问题，无人机携带的救援装置小，能力差，根本无法对大型受灾进行救援。虽然无人机可直接对高楼层进行救援，但其救援能力有限，并受到窗户防护栏和屋内房门的阻挡，难以进行救援任务，所以导致目前无人机救援的可行性不高。利用无人机飞行向受灾人员投递自救装备，协同救助，是一个行之有效的方式。受困人员从等待救援向自行逃离转变，为受困人员提供新的逃生方式。

2.2操作简单安全，装置结构简单

通过机载摄像机进行实时图像传输，能实时观测火灾状态，便于侦测和调整状态。采用简单实用的机械原理实现物品的抓取固定和投递。采用两套控制系统，两个人同时进行操作，解决一人同时操作两个系统无法兼顾的问题，提高操作的稳定性。一般来说，简单装置的出错率低，可靠性高。对火灾救援来讲，时间就是生命，救援更要争分夺秒，进行救援时出现故障很有可能导致被困人员受伤或延误救援时间，所以装置的可靠性必须得到保证。

2.3救援装置成本低，切割器和投递装置均采用外部插件式

采用插接模式来搭载装备，一台无人机可搭载不同的装置，随时更换，一般情况一两台无人机即可实现救援。无人机在不同场景搭载不同的装置，救援装置电量不足时，只需更换电池即可继续执行任务，且无人机的运行成本也较低。

2.4无人机灵活，飞行速度快，救援速度提高

无人机体积小、灵活、飞行速度快，飞行速度能达到100km/h，而人的奔跑速度为5～10km/h。救援装置搭载在无人机上时，可利用无人机速度快和灵活的优点，对有自救条件的人员先进行自救装置的投递和协助救援，救援人员可对无法自救的人员进行救援，两路救援同时进行，加快救援速度。此外，无人机可对多个窗口投递救生绳，进行多通道同时救援。

2.5搭载其他辅助救援装置

无人机除了在飞行中具有极强的灵活性之外，在携带和使用其他设备工具上也有极强的灵活性。无人机除了搭载常规的摄像头、红外探测等设备外，还可根据现场情况来更换可搭载的救援装置，其种类也比较丰富。可携带防毒面具、强照明灯、大功率扩音器等，协助受困人员逃离火灾现场。还可根据灾情不同携带不同类型的救援设备，以此来保障救援工作顺利展开，尽可能减少人员受伤及保障财产安全。

3.无人机救援存在的问题及改进措施

3.1承重及续航能力不足

在进行应急抢险救援时，无人机要携带各种救援装置，当某些装置过重时，会导致无人机动力不足无法起飞或无法到达发生火灾的楼层。所以，在今后的研发中应尽可能提高无人机的承重能力，来满足救援需求。若现场情况复杂，无人机要四处侦察，并为受困人员提供救援设备，导致耗电量增大，时间稍长，无人机就得返回地面更换电池，这就导致救援时间增长，但救援工作不允许被耽搁。这就需要救援无人机使用新型电池、混合动力、无线充电等新型技术，以此来提高无人机的续航能力，实现持续救援的目的。

3.2防火耐高温性能有待提高

无人机携带着全程画面监控设备，在出行任务中要接近火源，热对流、烟尘、风向等环境因素都会对无人机及其监控设备造成影响。若没有超高的耐热性，无人机设备会受损，导致无法传递有效信息，且增大救援成本。对此，可让无人机与火灾现场保持一定距离，提高监控设备的分辨率，升级无人机机身使用的隔燃材料及在其表面涂上防火绝热层，以此来延长无人机使用寿命。

3.3受信号干扰影响较大

高楼火灾救援中，建筑物遮挡及周围存在的信号都会干扰设备，会对无人机信号接收产生影响。为降低其影响，可在火灾现场周围设置信号增强器或移动基站辅助进行信号连接，以此来实现及时接收信号及传递信息的目的。

4.结语

救援工作刻不容缓，为了使应急抢险救援工作效率得到有效提高，需要合理运用当代科学技术，如将无人机投入到救援工作中，更好保障人员生命安全，减少财产损失。随着科技的不断创新，无人机应急抢险救援技术愈发成熟，运用也会越来越广泛。对此，救援部门应对相关技术人员进行无人机操作能力的培训，并针对无人机承重和续航问题继续研究优化，提高无人机的使用性能，促进救援事业的发展。

综上所述，面对愈加严峻的应急抢险救援形势，应急抢险救援队伍应做到与时俱进，加强对无人机技术的运用，以保证能够更安全、及时地开展应急抢险救援工作，从而保障人民群众的生命财产安全，促进社会的稳定发展。