天津消防总队灭火救援高级工程师 李绍宁
随着我国消防事业的飞速发展，各级消防队伍主动对标主力军、国家队标准，聚焦提升“高、精、尖”装备实战质效，不断打破传统路径依赖，转变传统的思维方式和工作理念，结合新时期消防救援队伍的实际需求针对性开展实用性装备的开发工作。
目前，我国一线消防救援队伍结合辖区实际情况采购了大量的无人机设备，在实战处置过程中利用无人机部署快、飞行高度高、灵活精准控制等特点，可以在灾区复杂地形完成灾情侦查、应急测绘、应急通信、AI识别等任务，第一时间将灾情上传到指挥部门，方便现场指挥部决策，为救灾工作提供有力支援。
随着无人机技术的日新月异，无人值守系统也顺势而出，大大降低了无人机系统的操作难度、提升了智能化水平，同时降低了人员参与消防救援的风险。可以说，无人值守系统进一步提升了无人机在应急领域的专业化能力，也拓宽了无人机在消防领域的应用范围。
一、无人机在“实战”中的智能化发展
目前，无人机技术在我国消防领域已经得到了广泛使用，并显示出其它手段无法比拟的优越性，利用无人机搭载光电吊舱、正射相机、合成孔径雷达等载荷，可以支撑大多数灾害监测及防治。在深入推进防灾减灾救灾的体制机制改革中，无人机作为新型科技力量参与其中，深入参与到灾前、灾中、灾后等环节。
图/无人机火场侦察基本流程图
以我国自主研发的纵横大鹏无人机实际应用为例，无人机可进行常态化隐患监测及响应核查，便于各级消防救援队伍监测辖区内部可能发生的一切灾情事故。当发生重大火灾、山体滑坡、地震等可能灾情时，一线处置人员可以通过大鹏无人机实时侦查及应急处置。无人机可快速、安全的抵达事故现场，及时获取灾情核心区域的一手影音资料，并通过搭载的4G\5G视频系统及时将现场情况回传消防指挥中心。辖区各级消防指战员通过获取的现场图传画面，及时选定合理的快速救援路线、快速确定灾源中心、准确评估实际受灾区域，必要时还可借助机身上搭载的热红外成像仪对事故区域实施动态监测，及时发现被困群众，合理引导现场处置人员组织开展各类救援工作。
凭借大鹏无人机所具有的各项实用性能，能够有效保障各级消防救援人员完成高风险区域事故前期的侦查与识别工作，处置过程中能够有效协助现场指挥员完成调度决策、灾后测算与评估等辅助任务，在确保救援人员自身安全的前提条件下，有效降低各类灾害事故带来的损失，切实保障各类灾情处置工作的顺利完成。
案例说明
2022年2月份，四川省甘孜州九龙县呷尔镇呷尔村发生森林火灾。纵横股份应急分队全程参与救援，协助甘孜州公安局警航办进行作业。
甘孜州丘状高原、地形复杂，常伴随大风等恶劣天气，无人机需在山谷中飞行，且两山间距不足300米，起降场地非常受限。在这种环境下，纵横大鹏CW-15D警用无人机携带全彩色高清30倍变焦摄像机和热成像相机，将火场图像快速处理叠加到地图上，在地理信息上直接测量火场的火线长度、面积、火势发展方向、AI烟火识别及火场详细信息，在目标区域持续侦查。无人机对火场的监控视频实时回传至地面站，且实时同步给应急管理部、省应急厅、州应急局指挥中心及国家森林消防局、四川森林消防总队等单位，为决策层提供数据支持。
纵横大鹏无人机找到疑似复燃点
明火扑灭后，利用CW-15D警用无人机搭载双光吊舱的红外传感器，对火场进行空中余火、暗火勘查，辅助森林消防工作人员清理火场，严防死灰复燃。
二、无人机在消防领域的发展瓶颈
目前无人机在消防领域的应用已成为主流趋势，国内不少消防队已将无人机产业列为发展重点，并将其融入到现代化消防指挥作战体系中的创新应用。尽管如此，我国幅员辽阔，无人机在消防领域的应用渗透率还很低，其发展瓶颈表现在以下几个方面。
1、空域问题
空域管理也一直是通航界最关心的问题，尤其是无人机行业，空域申请难一直是发展的阻碍因素。2021年，“低空经济”被正式写入国家规划，业内各界都在积极推动低空空域进一步开放，简化低空空域审批流程，推动建立遍布全国的低空公共航路网络和智能化管控体系，早日实现低空空域的价值化和商业化，极大地方便各行业快捷灵活使用无人机。
2、法律法规不健全
由于无人机发展起步晚，当前我国民用航空领域的高位阶立法如《民用航空法》《通航规则》《飞行基本规则》等，均缺乏对无人机的管理，且现有的管理条例在不同层级的法律文件之间以及中央和地方文件、地方和地方文件之间，缺乏统一性。宥于国家层面低空空域政策的滞后，无人机发展步履蹒跚，始终无“法”真正“飞”起来。
3、未实现真正智能化
虽说随着5G技术、AI技术的协同发展，无人机也越来越智能化，可以实现多场景数据分析、实时监控、智能告警等功能，但由于无人系统操作复杂、续航瓶颈未得到根本改善等，真正的智能化无人机或许还需要一些时日。
为了解决无人机续航这一发展瓶颈，近年来业内进行了多种解决方案大探索，比如提升锂电池性能、研制氢燃料无人机等，但在时间和市场的检验下下，均未收获明显的效果，氢燃料无人机也未得到大规模普及。
不过随着应用场景不断增多、无人机技术水平不断提高，发展瓶颈也在不断打破，未来十年将会是无人机在消防领域的黄金时代。
三、无人值守系统的“杠杆效应”
在上述背景下，无人机机库顺势而生，逐渐成为了市场趋之若鹜的赛道。无人机自动机库系统可以实现无人机自动巡检、自动充电、异地部署、远程规划指挥、数据自动回传等功能，可有效解决现有无人机在消防应用场景中的应用痛点问题。
目前市面上的无人机无人值守系统主要有两大类：一类是以大疆多旋翼无人机为机型的自动机库系统，一类是以大鹏垂直起降固定翼无人机为机型的自动机库系统。前者多用于城市消防领域，后者则更适合大范围的森林消防领域，二者之间可形成高低搭配、远近结合的模式，打造全覆盖、立体化的消防安全防控体系。
我们以大鹏无人值守系统为例，分析无人值守系统在森林消防领域的应用中起到的“杠杆效应”。假设有一片林地，面积约2万平方公里，我们可以在东西南北四个方向分别部署一套大鹏无人值守系统，各配有一架CW-15X 垂直起降固定翼无人机，可搭载激光雷达、光电吊舱、可见光相机三大类应用载荷，可完成区域快速巡检、激光雷达扫描、可见光影像采集工作。具体工作内容可包括以下几个方面：
1、无人值守系统可定期进行常态化自动巡检，完成数据采集工作。
2、如果发现疑似火情，无人机系统会进行AI烟火识别，第一时间启动预警系统，将火场详细信息上传到指挥中心，并在目标区域持续侦查。
3、火灾发生后，无人机可迅速起飞，深入火场，确认火势情况，将火场图像快速处理叠加到地图上，在地理信息上直接测量火场的火线长度、面积、火势发展方向。同时将实时火情上传到指挥部，方便现场指挥部决策，高效配置地面消防力量，为扑救行动提供高效保障。
4、灭火工作结束后，辅助现场人员清理火场，严防死灰复燃。
综上，相比于传统的人工巡视模式，通过合理的利用无人值守系统所具备的智能程度高、巡视范围广、续航时间长、灵活性能强等特点，短时间内即可实现较大面积森林、草场，甚至其它存在较大风险隐患的区域的快速巡视，且整个过程中不受地形条件的限制，在切实保障及时性、降低巡视人力资源成本的基础上，最大限度地提升了日常巡视效率。
可以预见的是，无人机无人值守系统将成为未来最主要的基础设施，并随着实际使用性能的不断发展，对大规模警情实战处置效能的提升起到了强有力的推动作用，必将成为一线消防救援队伍的必备“杀手锏”装备。
四、无人值守系统将撬动万亿级市场
近年，国务院及相关部委发布《“十四五”应急体系建设规划》等一系列政策、规划文件，明确提出运用无人机相关航测、通信、侦查等技术手段，开展灾害应急监测研究，综合利用“天地空”各类监测手段，不断提高灾情预警、精确定位、科学调度和及时处理等综合应急救援处置能力。
随着“两局”合并工作已经成为消防改革工作的大势所趋，森林、草原区域的消防安全工作逐渐纳入一线消防救援队伍日常监管的区域，由于我国幅员辽阔，各片草场、林区跨度较大，遇有夏、秋等高火险季节，稍有不慎即可导致大面积火灾事故的发生。传统的巡视模式主要依靠人力予以实现，一旦遇到高边坡、地势陡峭或山高林密区域，通常会导致工作人员体能的极大消耗，导致巡视工作的实际难度随之显著增大，巡视过程中始终存在各类人员伤亡事故发生的几率，最终导致日常巡查工作的实际效率大打折扣，即使辖区内部发生火灾事故，也可能由于巡查人员不能及时赶到，最终错失了对初起火灾的有效处置，最终导致大面积火灾的发生，一旦处置不当，火灾事故发生过程中甚至会伴随有火暴等恶性高火险事态的产生，最终造成国有自然资源的重大损失。
目前，各级消防救援队伍聚焦实战导向 提升打赢能力，紧盯职业化、专业化、信息化练兵方向，深化实战实训、联战联训、科技强训、依法治训，深入推进实战处置能力转型升级，推动了无人机系统在各级消防救援队伍中的应用。无人机无人值守系统的出现，进一步提升了无人机在应急领域的专业化能力，在应急事件的事前、事发、事中、事后阶段发挥了关键支撑作用，助力应急管理体系跨越式发展。
千琢璞为玉，百炼铁成钢。随着我国应急救援体系的不断完善，应急领域的新技术、新装备也不断推陈出新。依托各级消防指挥中心建立执勤备战“特别预警机制”，无人机无人值守系统这一赛道将迎来激烈的市场竞争，也即将撬动万亿级应用市场。
