多旋翼无人机在灭火救援中的应用探析

i(((消防论坛浅析小型多旋翼无人机在消防大中队级 灭火救援行动及日常工作中的应用■许滨内江市消防支队威远县大队摘要：随着近几年消防用多旋翼无人机的发展和在消防部队中的装备，多旋翼无人机的便携、易用等特点得以展示，在较 大火灾和自然灾害事故中或者在支队级和跨区域级别的灭火救援行动中，多旋翼无人机在灭火救援和抢救人民群众生命 财产安全行动中体现出极高价值。

但在大中队级别特别是中队级灭火救援及日常工作中，多旋翼无人机普及不广。

本文通 过简析无人机技术优势和前景，结合大中队灭火救援行动中出现的现实情况，浅析小型多旋翼无人机在大中队行动中的 作用，以便去更好地抢救人名群众生命财产安全和维护参战人员自身安全。

关键词：旋翼无人机侦查灭火救援熟悉辅助多旋翼无人机，是一种具有三个 及以上旋翼轴的无人驾驶飞行器，包 含了无人机飞行平台、相关遥控装置、 指令与控制链路等部件，具有体积小、 造价低、操纵性强、能垂直起降悬停等 特点。

2015年8月12日，天津塘沽发生一起特大火灾爆炸事故，由于爆炸 后的现场还遗留大量危险化学品和有 毒气体，传统灾情侦查手段已无法开 展。

公安部第一时间调集8架消防无 人机对现场累计开展了 80余次侦查 飞行任务，为指挥部提供了大量的第 一手详实事故现场情况和灾情动态图 像，在现场决策指挥中发挥了极为重 要的作用。

在2013年的“四川芦山4.20强烈地震”的救援行动中，由中科院沈阳 自动化研究所所研制的可载重30公 斤的消防专用多旋翼无人机，在灾情 侦查和短程补给中也发挥了不可替代 的作用。

一、小型多旋翼无人机功能特点和 技术优势(一） 操作简单，成本低小型民用多旋翼无人机性能参数 直观易懂，控制灵活，飞行平稳，操作 使用也较为简单，其操作主要分为起 降、移动、悬停等，且市面上常见无人 机均配有自动辅助操作系统，能实现 遥控飞行、半自主飞行和按预设定航 线飞行等功能，更降低了其操作难度。

在价格方面来说，市场上主流小型多 旋翼无人机价格在2000-20000元人 民帀不等，对于消防装备来说属于低 成本装备。

无人机在消防灭火救援工作中的应用研究1. 引言1.1 背景介绍消防灭火救援工作是保障人民生命财产安全的重要任务，然而传统的灭火救援方式存在着效率低、安全性差等问题。

随着科技的不断发展，无人机技术逐渐应用到消防领域，为灭火救援工作带来了新的可能性。

通过对无人机在消防灭火救援工作中的应用研究，可以更好地了解其在提高灭火效率、降低人员伤亡、扩大救援范围等方面的优势。

同时也可以深入分析无人机在实际案例中的应用情况，探讨其在解决消防灭火工作中所面临的技术挑战和不足之处。

【背景介绍】1.2 研究意义无人机在消防领域的应用也有助于提高消防队伍的整体作战能力和应对突发事件的能力。

通过对技术的不断改进和完善，无人机可以承担更多复杂任务，为消防人员提供更多选择和支持。

对无人机在消防灭火救援工作中的应用研究具有重要的实践意义和社会意义，对于提升整个社会的消防安全水平具有重要意义。

2. 正文2.1 无人机在消防灭火中的优势1. 快速响应：无人机具有快速响应的能力，可在接到指令后立即起飞并前往火灾现场，减少了人力物力的浪费，提高了灭火效率。

2. 高空作业能力：无人机可以轻松飞到高空，俯视整个火灾现场，为指挥员提供详细的情况反馈，有助于及时采取有效的灭火措施。

3. 视角广阔：无人机配备高清摄像头和红外传感器，可以提供高清实时图像和红外热成像，帮助消防人员更好地了解火情，准确定位火点位置。

4. 安全性高：无人机可以代替消防人员进入危险区域，避免人员伤亡风险，保障救援人员的安全。

5. 灵活多样：无人机可以根据需要配备不同的灭火装置，如水雾喷射、干粉喷射等，应对不同类型的火灾，具有较强的适应性和灵活性。

2.2 无人机在消防救援中的应用案例无人机在消防救援中的应用案例可以说是越来越普遍和广泛。

其中一个成功的案例是2019年澳大利亚的山火灾情。

当时，澳大利亚政府利用无人机进行消防灭火救援工作，成功控制了火势扩大的速度，并及时疏散了受灾群众。

62 ■消防论坛多旋翼无人机在消防工作中的合理化应用■王海峰日照消防支队摘要：当今经济发展快速，消防部队担负着艰巨的灭火救援任务。

特别是近年来，在处置高层建筑、油罐存储、易爆易燃危 险化学品火灾事故中，由于消防官兵无法接近事故现场，救援工作承受巨大的考验。

国内外无人机相关技术飞速发展，无 人机系统种类繁多、用途广泛，而多旋翼无人机起飞降落时不需要跑道、减速绳和回收网，不受场地限制，可以原地起飞降 落并可实现悬停，操作相对较为简单，消防部队在灭火救援中多使用多旋翼无人机。

关键词：多旋翼无人机经济事故1. 多旋翼无人机简介1.1多旋翼无人机的概念多旋翼无人机（M ultirotor)也称多旋翼飞行器，是一种 具有三个及以上旋翼轴的特殊的直升机。

其每个轴上的电 动机转动，带动旋翼产生升推力。

旋翼的总距固定而不像一 般直升机那样可变。

通过改变不同旋翼之间的相对转速可以改变单轴推进力的大小从而控制飞行器的运行轨迹。

多旋翼飞行器是一种重于空气的航空器，其在空中飞行的升 力由多个旋翼与空气进行相对运动的反作用获得，与固定 翼航空器为相对的关系。

1.2多旋翼无人机飞行控制原理多旋翼无人机实现各种功能（轨迹跟踪、多机编队等）的核心是快速、稳定的姿态控制和精确的位置控制。

常用的 多旋翼飞行控制主要包含两个控制回路：一个是飞行器姿 态控制回路，另一个是飞行器位置 路。

由于姿态模式的频带宽，运动速率快，所以姿态控制回路作为内回路进行设计；而位置运动模态的频带窄，运动速度慢，所以位置控 制回路作为外回路进行设计。

1.3多旋翼无人机的优缺点多旋翼无人机是由多组动力系统组成的飞行平台，从 旋翼数量上有三旋翼、四旋翼、六旋翼、八旋翼甚至更多旋翼组成；从结构和分布位置有“十”型、X型、丫型和H型等。

一是结构简单、易操控。

多旋翼无人机动力系统只需要电机 直接与桨连接，无人机上同时具有多个正迎角旋翼来产生升力，并按照不同方向转动来克服反扭力的飞行器，因为多 个旋翼向不同方向转动，这样扭距就是零，导航模式甚至可 以实现撒手悬停，手控起来操作自如，缩短了无人机驾驶员 的培训时间。

多旋翼无人机在灾害现场救援中的应用
随着科技的发展和无人机技术的成熟，多旋翼无人机在灾害现场救援中发挥越来越重要的作用。

它具有灵活、高效、精准等特点，能够在灾害现场提供多样化的支持和救援，大大提高了救援工作的效率和安全性。

以下将重点介绍多旋翼无人机在灾害现场救援中的应用。

多旋翼无人机可以用于快速勘察和评估灾害现场。

无人机可以搭载高清摄像头、热成像仪等设备，能够实时获取灾害现场的图像和数据。

在地震、洪水等灾害发生后，灾区往往存在大量的隐患和危险情况，如楼房倒塌、道路阻塞等，无人机可以在短时间内对灾区进行全面勘察，并通过图像识别和实时传输的方式将信息传回指挥中心，以便指挥人员及时了解灾情、调动救援资源，优化救援行动的部署策略。

多旋翼无人机可以用于救援物资的运输。

在灾害发生后，灾区通常缺乏食品、药品、卫生用品等生活必需品，传统的救援运输方式受限于地理环境和交通条件，无法及时向灾区运送物资。

而无人机通过空中飞行的方式，可以直接将救援物资准确投送到被困群众手中，缩短救援物资到达的时间，提供急需的帮助和支持。

多旋翼无人机还可以用于搜救被困人员。

在灾害现场，往往存在着建筑坍塌、土石流等情况，导致人员被困，无人机配备的红外线摄像头可以通过侦测体温不同而精确找到被困人员所在位置，然后向救援人员传送被困者的信息，以便及时展开救援行动。

多旋翼无人机还可以用于建立通信网络。

在灾害发生后，通信网络常常中断，群众难以与外界联系，而无人机可以搭载通信设备，通过移动通信基站向灾区提供信号覆盖，建立起临时通信网络，使被困群众能够与外界联系，及时获取救援指示和提供相关信息。

无人机在消防灭火救援工作中的应用分析摘要：在消防灭火救援工作当中，无人机发挥着十分重要的作用，不仅可以保证人身安全，还可以保证救援工作的顺利进行。

文章在无人机概念的基础上，对无人机的技术要求以及在消防救援工作中的应用展开深入研究。

通过重点研究无人机在消防灭火救援工作当中的实际应用，更有利于充分发挥出无人机的价值，使得无人机可以在救援工作当中发挥更大的作用，进而推动消防事业的高质量发展。

关键词：无人机;消防灭火;救援;应用随着近些年科学技术的不断发展，各行各业都加大了对先进技术应用。

特别是在消防救援事业当中，因为救援任务的特殊性和危险性，而且火势紧急，救援时间紧迫，必须以最快的速度做出响应。

但在实际的救援工作中，面对一些特殊情况和特殊环境，消防人员可能无法在第一时间得到火灾的相关信息，从而很不利于救援方案的制定和救援工作的开展，尤其是在危险品的火情当中，可能会对消防人员的生命安全产生巨大威胁。

而无人机是信息技术下的产物，通过在消防救援事业当中对其加以应用，可以替代人工或是协助完成很多重要的工作，给人员和财产安全提供更多保障，在消防事业中发挥着十分巨大的积极作用。

一、无人机的概述无人机的组成部分有很多，包括数传控制系统、地面工作站、电子感应器、无人飞机载体系统等。

但现如今，伴随着我国科技的不断进步和发展，无人机系统也呈现出了多样化的特点。

在不同领域中，需要结合实际的工作需求，对不同的飞行器载体系统进行选用。

在无人机当中，数传系统发挥着十分重要的功能，主要是用来对无人机所拍摄的图像进行更加有效的传输。

地面传感器控制系统可以对各类的数据信号加以收集，以保证无人机的顺利飞行，并能够对各个系统之间的信息联系进行协调管理。

而地面工作站系统是地面终端系统，对无人机及其相关数据进行集中管理。

根据结构动力以及对无人机的主要功能划分，可以将无人机划分为不同的类型。

在消防灭火救援等工作中，无人机大致有两种形态，一是油动形态，另一是电动形态。

多旋翼无人机在灾害现场救援中的应用一、空中侦察灾害发生后，现场情况十分复杂和危险，有时救援人员难以靠近灾区深处进行侦察。

这时，多旋翼无人机就可以派上用场了。

它可以飞越各种障碍物，进入灾区深处进行空中侦察，实时将灾区的情况传回指挥中心，为救援决策提供重要数据支持。

这样可以大大缩短救援决策时间，提高救援效率。

多旋翼无人机可以携带红外线热成像传感器，可以在夜晚或者烟尘弥漫的灾区进行侦察，大大提高了侦察效果。

二、送药物在灾害救援中，受伤的人员需要及时的救治，但有时救援通道被阻断、救援物资难以送达，这就要求救援人员寻找新的救援方法。

多旋翼无人机可以携带药物，通过空中投放的方式将药物送达受伤人员身边，为他们及时的提供急救药物，极大的提高了救援效率。

在一些灾害救援演习中，多旋翼无人机的送药物效果十分显著，为受伤人员提供了宝贵的生命救助。

三、送食物在灾害救援中，食物的供应是十分重要的。

多旋翼无人机可以携带食物，将食物送达灾区受灾者手中，满足他们的基本生存需求。

有了多旋翼无人机的帮助，救援人员可以在第一时间抵达灾区并向受灾者送去急需的食物，从而为灾区受灾者带来了及时的帮助。

四、油污监测在灾害现场救援中，油污监测是一项重要的任务。

多旋翼无人机可以携带特种传感器，对油污进行快速监测和评估。

通过无人机的高空侦察，可以及时的发现油污扩散的情况，从而提供重要的信息支持，帮助救援人员更好的制定灾后清理计划。

六、搜救任务在灾害救援中，有时受灾者会被埋在废墟下面，这就需要救援人员进行搜救任务。

在复杂的废墟中使用人员进行搜救任务是十分危险的，这时多旋翼无人机就可以发挥它的优势了。

它可以携带红外线热成像传感器，在废墟上空进行搜索，找到被埋的受灾者的位置，向救援人员提供重要的搜索信息，在降低搜救人员的风险的提高了搜救效率。

七、通信中继在灾害现场，通信基站往往遭到破坏，通信网络中断，无法及时的进行信息传递。

多旋翼无人机可以充当通信中继站，提供临时的通信支持，将灾区的信息传递到指挥中心，为救援指挥提供重要的信息支持。

无人机技术在消防救援中的应用无人机技术的迅猛发展给各行各业带来了前所未有的便利和创新。

在诸多领域中，无人机在消防救援中的应用备受瞩目。

本文将探讨无人机技术在消防救援中的具体应用，包括预警监测、火场探测、物资运送等方面。

一、预警监测消防救援最关键的一环是提前发现火灾风险并进行及时预警。

无人机的巡查功能成为了一项不可或缺的工具。

通过多旋翼无人机的空中巡视，可以对城市的建筑物、森林等进行实时监测，提前发现异常情况，并及时向消防部门发送警报。

无人机配备高清摄像头和红外热成像设备，可以更准确地探测潜在的火灾风险。

借助无人机的空中视角，可以发现人眼难以察觉的微小热源，及时进行预警，有效避免了火灾的蔓延。

二、火场探测当火灾发生时，无人机技术可以快速部署，对火场进行探测，提供实时数据，为灭火救援提供有力支持。

首先，无人机可以通过空中航拍，迅速了解火场全貌，并传输高清图像和视频。

这样消防人员可以在了解火场的同时，做出更准确的灭火决策，避免不必要的伤害。

其次，无人机可以通过搭载气体传感器实时监测火场环境，包括烟雾、有毒气体浓度等。

这为消防人员提供了重要的信息，可以更好地判断火场的风险程度，以及采取更安全有效的灭火方案。

三、物资运送在火灾发生后，灭火救援物资的迅速送达是至关重要的。

无人机技术可以在火场现场进行快速物资运送，将急需的救援物资送达给受灾区域。

无人机运送物资具有快速、灵活、可靠的特点。

它可以避开交通堵塞的问题，直接从空中运送物品。

此外，无人机的载重能力也得到了极大的提升，可以运送较多数量的物资，满足救援现场的需求。

四、协助搜索与救援在火灾事故中，人员被困是常见的情况，如何快速找到被困者成为救援的关键。

无人机的使用可以大大提高搜索和救援的效率。

通过搭载红外热像仪的无人机可以用于搜索被困者的热源，即使在低能见度的情况下也能发挥作用。

无人机可以迅速扫描广大范围的区域，找到被困者的位置，然后将准确的坐标提供给救援人员，加速救援过程。

多旋翼无人机在灾害现场救援中的应用摘要：随着现代控制技术的不断发展，无人机的可控性逐渐趋于成熟，其应用范围也逐渐扩大。

通过对多旋翼无人机技术特性的分析，并针对不同的灾害环境特征，提出了多旋翼无人机代替人工的方法，既可以有效地提高救援工作的实时性，又可以降低人员伤亡和灾难带来的经济损失。

为此，本文对多旋翼无人机在灾害现场救援中的应用进行了深入的探索，以供借鉴。

关键词：多旋翼；无人机；灾害现场；救援；应用1.多旋翼无人机的技术框架及技术特点多旋翼无人机系统包括传感器，导航，控制，动力，故障诊断，决策和规划系统。

1)传感器是多旋翼型无人机的关键部件，其性能是毋庸置疑的。

2)在多旋翼飞机的姿态角、速度、位置等参数的优化估计方法的基础上，利用最佳估计方法对控制系统、故障诊断系统、决策规划系统等进行研究。

3)多旋翼机的控制系统是保证其飞行稳定性的关键。

4)动力系统主要由电池、电机、电调和叶片等部分构成，为多旋翼无人机提供升力。

在此基础上，电调技术利用电流和电压的采样，形成一种反馈式的控制规则，使电机的速度达到预定的速度，从而为多旋翼机提供适当的升力。

5)故障诊断系统根据导航系统和控制系统的中间参数，实时地给出系统的运行状态，如果多旋翼机的一组桨片损坏，造成了飞机的升力下降，那么系统就会立即做出判断，并通知控制系统进行相应的故障处理。

6) Development System负责完成“业务级”的决策，例如在无人飞行器避障和路径规划、电力不足和传感器异常情况下的应急计划。

决策和规划系统的好坏直接影响到整个无人机系统的智能水平和能力集合。

该系统是多旋翼无人机的“眼睛”，由传感器和导航系统构成。

在此模型中，首先要分析传感器的原始数据，并依据其特点来设计相应的滤波器。

有些传感器需要按照加速度计、陀螺仪、磁性计等的安装位置和偏置量来标定。

在获得高精度的传感资料后，必须设计相应的融合算法，以实现对飞机姿态角、速度和位置等状态量的综合分析。

多旋翼无人机在灾害现场救援中的应用
多旋翼无人机可以用于灾害现场的快速勘察和评估。

无人机可以在短时间内飞越灾害现场，收集到详细的图像和视频资料，可以为救援人员提供灾害范围、灾情等信息，帮助救援部门了解灾害情况，制定合理的救援方案。

多旋翼无人机还可以用于灾民的救援救助。

在灾害发生后，地面交通往往被阻断，救援人员无法及时到达受灾地区。

而多旋翼无人机可以携带救援物资，通过空中投送的方式将物资送到受灾地区，满足灾民的基本需求，缓解灾情。

多旋翼无人机还可以用于灾害现场的生命探测和搜救。

无人机可以携带热成像仪、红外线相机等探测设备，在灾害现场进行搜索和搜救行动，以找到被埋压或失踪的人员。

无人机的灵活性和机动性可以使得搜救行动更加高效和精确，提高生命救援的成功率。

多旋翼无人机还可以用于灾后的灾害评估和重建。

无人机可以进行地形测绘，获取灾害现场的地形数据，为灾后的重建提供参考，减少人力物力的浪费。

无人机可以对受损建筑进行拍摄和分析，为灾后的评估和修复提供依据，使灾后重建更加科学和有效。

多旋翼无人机在灾害现场救援中的应用具有广阔的前景。

随着无人机技术的不断发展和普及，相信在未来的灾害救援中，无人机将发挥更为重要和广泛的作用，为人类的生命和财产安全提供更好的保障。

多旋翼无人机在灾害现场救援中的应用
灾害救援是一项非常重要且具有挑战性的任务，而多旋翼无人机在灾害现场救援中的
应用则成为了一种越来越被重视的救援工具。

无人机可以通过其灵活性、快速响应和高效
率的特点，在灾害现场提供多方面的支持和帮助。

多旋翼无人机可以用于灾情评估。

在灾害发生后，无人机可以迅速到达灾难区域，并
通过高清摄像头收集实时的图像和视频数据。

这些数据可以帮助救援人员了解灾害的范围、程度和影响，并进行准确的灾情评估。

无人机还可以通过红外热像仪探测废墟中的生命迹象，帮助救援人员找到被困人员的位置。

多旋翼无人机可以用于物资投送。

灾害现场通常存在交通中断和道路不可通行的情况，传统的物资运输方式很难到达灾区。

而无人机可以通过航空运输，快速将物资投送到困难
地区。

无人机使用绳索和吊舱等装置，可以在没有任何着陆地点的情况下进行物资投送，
提供急需的救援物资。

多旋翼无人机还可以用于灾民沟通和求救。

在灾害现场，往往存在通信基础设施的中
断问题，造成灾民无法与外界取得联系。

无人机配备的通信设备可以提供临时的通信支持，帮助灾民与救援人员联系，及时传达求救信息和获取救援指示。

多旋翼无人机在灾害现场救援中具有广泛的应用价值。

它可以帮助救援人员准确评估
灾情、高效投送物资、提供通信和求救支持，以及进行快速搜救行动。

未来，随着无人机
技术的不断发展和创新，相信它在灾害救援中的应用将变得更加重要和广泛。