引言：近几年来无人机设备在各个领域都展现出较为突出的应用优势，其中包括了农业生产、测绘勘察、军事领域等等各方各面，这得益于无人机设备的无人驾驶优势。伴随着科学技术的持续创新，民用领域无人机设备的应用价值得到了进一步提高，特别是消防救援事业中，通过无人机设备的远程控制，可为石油化工等多种特殊火灾救援提供辅助支持，有效满足设备可操控性、稳定性、可靠性等多方面技术需求，让消防救援工作具备远程布控以及远程资源等能力。

1石油化工火灾救援工作难点

1.1危险系数更高

石油化工领域各类原材料往往存在着爆炸性与燃烧性等特质，在运输以及投入生产过程中，时常会出现压力流动以及能量波动现象，若危险物质瞬间挥发，便会引发爆炸以及大规模燃烧风险，易燃物危险等级可参考表1。

石油化工原材料存储装置若出现物料泄漏状况，其中包含的化学物质在相互作用下便会与空气形成混合气体，有毒有害物质会迅速喷溅到外部中，一旦遭遇外部明火便会形成较为严重的瞬间爆炸事故，严重威胁周边群众的生命财产安全。由此看来，石油化工火灾危险系数整体较高，其救援难度相比其他行业相对更大。

1.2火势蔓延速度过快

若石油化工企业设备以及物料存储容器出现火灾，那么其燃烧速度对比普通火灾，其燃烧与蔓延速度更快，并且燃烧温度会达到540度以上[1]。内部易燃易爆介质孔洞在火势的影响下，短时间内便会形成大面积燃烧现象，部分物质挥发性较强、燃点较低，便会迅速蔓延到其他区域，石油化工企业的明火范围进一步扩大，出现多个区域的连锁性立体式火灾，周边自然生态环境以及房屋建筑都会受到严重冲击，周围人员也会出现极大的伤亡事件，该种蔓延速度过快的状况，让消防救援工作往往面临巨大难度。

1.3扑救难度系数较高

石油化工领域的火灾事故，在危险性以及危害性方面更为突出，消防工作者在扑救过程中需对多方面因素进行充分考量。首先，石油化工企业园区往往会布置大量管道以及生产设备，组成结构极为复杂多样，对于救援工作的时效性要求较高。其次，各个厂房危害物质存在明显差别，需要救援人员应用到多种不同灭火试剂。最后，化学物质燃烧以及爆炸过程中，还会生成多种不同类型的腐蚀性与毒性物质，在空气当中极易飘散和扩散，让消防人员的人身健康受到严重危害。

表1 石油化工领域可燃危险性分类表

2火灾消防救援工作中无人机设备应用原理以及优势

2.1无人机设备的基本应用原理

无人机设备属于远程操控飞行类设备，可通过无线电进行操控，技术人员还会提前设定运行程序，无需载人进行操控飞行，通常是由飞行器基础框架、控制系统、推进系统、遥控器、信号接收设备以及云台相机六部分共同组成，其中控制系统至关重要，通常会应用到控制器、陀螺仪、气压计、加速度计以及温度传感器等关键部件。无人机设备操控与运行，往往会结合速度与加速度、牛顿运动定律、伯努利定律飞行，基于气动力来源展现出两种不同运行形态。若无人机设备以汽油或柴油作为动力来源，那么便会呈现出自动飞行状态，在消防救援事业中运行寿命更长、运行稳定性较高，需要消防人员定期对设备进行维护保养，前期成本支出较大[2]。而以电机推动运转，则是以电池作为动力来源，设备呈现出电动运行模式，在环保性、运行安全性以及操控便捷性等方面更具优势，通过飞控操作便可实现火灾消防智能化救援目标。

2.2无人机设备技术优势

首先，智能化操纵功能。无人机设备通常会搭载音频采集、视频采集、全球定位系统以及测风测温仪器等模块，可实时向地面控制中心远程输送信息，如图1所示，多种功能集合一体的信息平台系统。

消防人员借助无人机搭载平台以及地面控制系统，获取无人机火灾救援机体承载、语音交互以及强光照明等智能化操纵功能，同时其动态感温、信息收集、机头的灭火等功能，也能为消防人员的远程救援带来支持与帮助。

其次，视觉追踪技术。在石油化工火灾现场消防救援工作过程中，有效获取火灾现场内部图像数据，便可为消防人员提供具有价值的救援信息，进而布置相应的救援计划。无人机设备的可视化跟踪技术、区域图像获取技术、单点图像放大技术，可对各个火灾点、储罐爆炸以及流淌火状况进行视觉跟踪获取，救援指挥人员可基于火场具体图像变化，有效判断温度，明确火场当中所存在的“阴燃”位置，避免出现反复燃烧或者二次爆炸等意外状况，以便于下达消防救援命令，或组织周围人员紧急撤离。

图1 消防无人机信息系统图

最后，感知屏障技术。无人机在参与石油化工灭火救援工作过程中，感知屏障属于极具优势的技术方法。石油化工企业火灾事故危险系数较高，在灭火初期阶段，消防人员并不能进入火场内部，借助无人机设备的智能传感技术，便可对各类障碍物的轮廓进行准确感知，为其发射超声波、红外线以及激光TOF，进而对火灾现场的环境进行精准测距，及时发现障碍物所处位置，并自动对其避让，为无人机飞行线路的有效规划，提供环境信息支持。

3石油化工消防灭火救援事业中无人机应用技术要求

3.1无人机设备运行可靠性

当前无人机设备已从军事领域逐步扩展到民用领域，在各个生产测量方面都展现出突出优势，往往能够发挥出设备自身操控等强大的价值，还能与其他设备进行技术互联。在石油化工消防救援工作过程中，技术人员需深入挖掘无人机设备的各项应用前置，救援工作者对无人机设备使用方法以及应用特点进行充分理解，以更为可靠的知识储备以及丰富的实践经验，强化无人机设备在化工救援事业当中的合理应用。与此同时，结合国家相关部门的规范标准开展无人机救援工作，消防人员需对无人机设备的设备型号、机身制造工艺、设备运行状态、设备运行方案、救援线路进行有效规划[3]，促使无人机设备在消防救援事业中时刻保持稳定可靠状态。

3.2无人机设备强大操控能力

当前无人机设备参与灭火救援，工作人员通常是以远程操控方法为主，而无人机设备强大的操控性，并可满足消防救援工作的切实需求。事实上，消防救援工作当中过于烦琐的操作过程，便会对消防救援工作的有效开展会造成严重影响。针对这一状况，消防人员需对无人机操作流程进行优化设计，在不断完善无人机设备基础操作方法同时，还要根据无人机设备的功能特性以及技术标准，详细划分设备的各项操作功能，进一步精简远程操控平台，让无人机的使用功能得到最大程度优化，避免设备出现操作盲区或者运行错误。

3.3无人机设备的运行稳定性不佳

在石油化工火灾救援事业中，无人机设备运行稳定性至关重要。消防救援工作中，维护消防人员自身以及周围群众生命财产安全往往是第一要务，所以无人机设备应用必须以保障消防人员自身安全为前提，避免石油化工企业在火灾事故发生时无法做出恰当控制，致使周围救援人员受到人身伤害。无人机设备是以空气动力学为主，其作用力更为稳定，再结合惯性原理提高其运行过程的稳定性，搭配陀螺仪设备使无人机在翻滚过程中具备环境感知能力，计算机可对整体飞行过程进行仿真模拟[4]，在提升无人机设备运行效率同时，也能及时发现消防救援过程中的隐蔽点位，防止出现设备运行盲点。

4石油化工企业火灾消防救援中无人机应用策略

消防无人机应用流程图如图2所示。

图2 消防无人机应用流程图

4.1灾情侦查中运用

在石油化工企业出现火灾事故后，便可应用无人机设备对火灾灾情进行科学判断。消防救援人员可结合灾情创设无人机运行模块，并在设备当中配备无线网络与卫星系统进行信息联动。实际参与火灾救援工作过程期间，无人机设备的高清摄像头可将石油化工火灾现场图像信息进行拍摄，辅助消防人员全方位掌握当前火情火势，并将所拍摄的影像数据快速回传到消防中心以及救援指挥车当中，工作人员便可结合火灾现场具体情况制定下一步救援计划，对救援工作开展进行科学调度。无人机往往会配备多种数据信息采集模块，例如红外摄像仪可对火灾现场温度进行监测；可燃气体、有毒气体探测仪，对危险化学品浓度进行检测；辐射探测仪对灾害现场各类物质泄漏状况进行勘测。在火灾现场信息侦查以及数据收集过程中，管理人员便可在科学恰当调度基础之上，有效遏制火灾的持续蔓延，在现场拍照、数据监测以及信息收集过程中，消防人员便可在火灾发生初期展开救援行动，尽可能阻止火灾的持续扩大，提高救援效率，持续优化救援计划。

4.2跟踪信号

在石油化工火灾现场救援工作开展过程中，救援人员需合理把握时间，各类化学原材料火灾规模进一步扩大的过程中，往往会持续排放有毒物质并造成化学爆炸，火场周围受困群众便会面对较为严重的生命安全威胁。石油化工园区火灾事故发生时，园区内部水源、电路以及网络型基础设施便会受到严重破坏，内部受困人员无法与外界救援人员沟通交流，传统消防灭火救援策略，在石油化工火灾现场往往会受到严重限制，救援位置以及人数信息无法及时获取，这便会让救援工作整体效率大打折扣[5]。而无人机设备的信号追踪能力，无需救援人员进入现场，借助信号探测仪、拾音器以及远程通信控制装置，便可获取火场内部的关键救援信息，明确当前受困人员的身体健康状况以及具体位置，还能掌握园区内部不同区域以及墙体结构的温度状况，进一步完善救援方案，为受困人员实行精准救援策略。

4.3三维建模机制

当前无人机设备往往会配备多套高清摄像头，依照救援人员所设定的既定路线完成飞行，在利用RTK定位技术合理把控火灾区域内部的微距定位信息。通过无人机传导功能，无人机的云计算模块可将火灾现场的各部分数据信息进行全面汇总，进而绘制火灾现场的三维实景图像，创建石油化工火灾现场的大比例地形图、地质平面图、地形剖面图、建筑设计图等等，以三维立体形式清晰掌握火灾现场的具体状况以及受灾程度。消防指挥中心借助计算机系统开展储量计算以及金融数字分析，进而对火灾救援现场进行动态监测，让救援现场以三维可视化形态呈现，以便于工作人员选取最佳救援路线，创建完整的救援方案。

4.4及时运输各类物资

无人机设备在运输救援物资方面更为安全便捷，可有效保障火灾内部被困人民生命安全，为受困人员提供必要物资支撑，进而等待消防人员进行救援。石油化工火灾现场可饮用水以及氧气会逐步短缺，若受困人员吸入有害化学物质，那么受困人员的呼吸系统便会受到巨大危害。无人机在火场救援过程中，明确救援区域之后，便要远程输送补给品、药品以及防护物资，其强大的载重能力以及飞行效率，可完成火场内外的联结运输工作，缩减救援成本支出，创建石油化工火灾救援生命线，为被困人员取得救援提供基础物资以及医疗防护物资，避免被困人员长期受困受到二次伤害，强化消防救援工作的应急保障。

4.5提升灭火效率

一部分特殊石油化工物资储备区域火灾事故发生时，其火势极为迅猛，普通消防设备无法发挥良好作用，第一时间近距离现场救援困难度较高。可应用无人机设备进行现场灭火，以便于工作人员在无法判断危险化学品含量以及着火点的状况下，全面捕捉并收集园区内部火情信息，借助无人机运输干粉灭火器以及灭火弹等救援设备，并合理把控灭火器的重力以及速度，完成火灾现场的大范围空中救援。

6总结

在当今的石油化工企业火灾消防救援事业中，无人机设备具备较高的应用价值，无论是在信息收集能力、快速响应能力、安全可靠方面都具备极高的实用价值。消防人员运用无人机对企业火灾现场受灾状况以及建筑结构进行侦查，进而完善消防救援设计方案，并搭载灭火设备有效控制火势，确保救援工作有序开展，保障受困人员的生命财产安全。

参考文献

[1]郭晓振.石油化工企业火灾消防救援中无人机的应用[J].化学工程与装备, 2023(10):212-214, 238.

[2]陈奕旭.无人机在消防灭火救援工作中的应用研究[J].消防界(电子版), 2023, 9(16):25-27.

[3]朱洋洋.灭火救援中室内消防设施的利用策略分析[J].中国设备工程, 2023(15):23-25.

[4]宰红斌,杨晋彪,张丽敏,等.无人机作业平台在化工企业消防救援中的应用[J].化学工程, 2023, 51(6):108-109.

[5]焦晓旭.无人机在建筑消防灭火救援中的应用研究[J].消防界(电子版), 2023, 9(10):31-33.