陕西银河消防科技装备股份有限公司 李宗浩 孔昭斌 林占勇｜文、图

消防队员是和平时期最危险的职业之一，无人灭火救援作战系统的出现极大地保障了消防员涉险灭火救援中的人身安全，使其在灭火工作中担当辅助工作，如消防器材的操作，灭火剂、油料的添加，后台指挥等。本文对灭火救援工作的危险性、无人消防灭火救援作战系统的组成作简要综述，对无人灭火救援作战系统未来进行展望。

灭火救援工作的高危高风险性

近年来，消防安全事故屡屡发生，给人民群众生命财产安全带来严重威胁的同时，也给消防队员的生命安全造成威胁。消防灭火救援的危险性导致该项工作伤亡概率较高，工作危险性较大，招募消防员较难：一是消防灭火救援过程中，有害有毒气体、爆炸等危险很容易对消防员的生命健康造成威胁；二是环境恶劣、地形复杂的区域消防灭火工作开展的难度较大，参战官兵容易盲目慌张，不能保持清醒的头脑冷静思考问题，从容面对灾害开展工作；三是在火场上，一旦上下级之间沟通、信息传递不到位，容易造成消防队员对现场情况掌握不全，任务命令传达不到位，执行情况不清楚等现象出现。因此，在该种情况下，亟需无人消防灭火救援作战系统参与到灭火工作中去，解决上述问题。

消防坦克

系统组成

无人灭火救援作战系统由各119指挥中心智能消防云管理平台、POC通信公网集群、“互联网+消防无人机”“互联网+消防机器人”“互联网+消防车”、消防警用地理信息系统6部分组成。

119指挥中心智能消防云管理平台

119指挥中心智能消防云管理平台是基于电子地图、楼宇模拟三维地图通过北斗定位、3G、4G、5G 网络等技术手段，与 POC 终端实现无线对接，通过调用单位危化品查询系统等资源，集成了各消防大（中）队的“互联网+消防无人机”“互联网+消防机器人”、器材装备、战勤储备、社会资源、预案演练、秩序管理等数据信息，并定时更新，实现了灭火、救援、疏散管理的即时、动态、透明。同时，该平台还建成微型站版、卫星站版、现役站版、企业站版和 Pad 版智能消防云管理平台移动端，实现了消防智慧管控一体化，实现数据共享，并提出了基于消防大数据的火场信息动态预判机制；即通过云平台的数据采集、共享管理、数据分析与应用等功能，实现火场状态科学预判、设备信息动态感知、灭火救援精准指挥、消防力量清晰调度、灾害处置合理高效。

“互联网+超大流量重型泡沫消防车

POC通信公网集群

POC通信公网集群能够提供通信网络覆盖范围内的半双工对讲业务，实现数字化、可视化、高精准人员调度、远程视频直播等功能，为消防行业提供“平台+终端完整的通讯系统”解决方案，确保了灭火救援过程的应急通讯能力，不仅提升了灭火救援效率，更为确保消防战士生命安全提供了有利保障。另外，该部分通过集群网关设备可以将不同制式、不同频点/信道、不同品牌的系统统一接入到 IP 网络中，通过 IP 网络与 POC 对讲平台连通，实现不同类型集群系统之间的互联互通。该部分的数字加密技术，在保证系统高效稳定灵活易扩展的基础上，使用认证、鉴权、加密等一系列密码技术实现语音通话、即时消息端到端的加密，在最大程度上消除了窃听、破坏完整性、非授权访问服务等潜在安全威胁。同时，该部分还支持跳频等抗干扰技术，具备能够在高速运动场景、复杂电磁干扰场景，以及复杂地形条件下的通信能力，从而确保提供可靠的通信业务及指挥调度功能。

“互联网+消防无人机”

机动灵活小型无人机一般只有100 kg以下的重量，依托飞行控件就可以对其进行操控。由于不受交通路线限制，在续航满足的情况下，可以及时补充灭火弹药、传递救援物资，为指挥提供可靠资料。消防无人机还可在高空对目标进行全局性拍摄，通过宽带、数据链技术可以实现超视距控制，依据现场需求，从不同角度、不同的距离在不同的光线条件下进行作业，更加准确地传递火灾信息。同时，其成本低廉，没有人员登机、登车等过程，直接操作，减少时间成本。操作人员遥控或编程执行任务，可确保消防官兵的自身安全，提高安全系数，降低了二次事故的发生频率。

“互联网+消防机器人”

通过POC通信公网集群，并运用互联网技术控制消防机器人，不但可以喷射灭火剂、排烟、输送、救援、破拆、侦查巡逻等，还可以通过POC传输视频和传感器信息。消防机器人不再是简单代替人工消防作业劳动，而是一种能够结合分析判断、快速响应变化等人的优势，以及高精度、高稳定性、长时间运行、环境耐受能力强等机器优势的自动化设备，且在危险工况、地下、隧道等极端环境作业，及大型火灾、高温环境，侦查巡逻等单调重复性劳动、器材搬运等重体力劳动等环境下最有发展潜力。

“互联网+消防机器人”主要包括防爆消防灭火侦察机器人、消防侦察机器人、消防排烟灭火机器人、消防排烟机器人、消防高倍数泡沫灭火机器人、消防破拆机器人、地铁隧道消防机器人等。

“互联网+消防车”

“互联网+消防车”主要是接受指挥中心智能消防云管理平台调动，对消防无人机和消防机器人进行灭火战斗资源补给和灭火物资运输、指挥权迁移等工作。“互联网+消防车”系统分别由车载控制、网络通讯、云服务系统3 层组成。

第一层为车载控制器。车载控制系统由消防车的智能控制器、传感器、执行器等组成，负责感知消防设备状态信息、获取消防车辆信息，控制消防车内设备的自动运行，帮助使用者高效、准确地使用设备。

第二层为网络通讯。车载网络主要以移动通信终端设备为主，终端设备也可以具备路由功能，实现车辆通讯网络扩展，将车载控制器采集的车辆数据信息通过移动网络与云服务系统进行数据信息交换，为生产厂家、客户远端感知车辆提供条件。

第三层为云服务系统。云架构车辆服务信息平台主要由云服务器、系统运行管理软件、服务器数据库、WEB发布软件等组成。云服务系统可以使厂家、客户、设备供应商通过互联网对车辆实时运行信息、信息维护、报警信息等进行监控，从而提高对车辆培训、使用、管理、维护等方面工作的效率和效益。云服务系统的运行还可以通过对消防车辆、客户使用等大数据的积累、分析、计算，为使用者和生产企业提供指挥、维护、操作、管理、产品研发的解决方案数据。

消防警用地理信息系统

消防警用地理信息系统（Police Geographic Information System简称PGIS），是公安消防信息化的高端应用。一是可对现场进行跟踪、可定位119报警电话；二是可以和当地天气、水文结合，快速、时时报告、存取、显示；三是可以实现动画，模拟灭火进攻方案；四是可以将地图要素分层显示，利用虚拟现实技术将地图立体化、动态化，令消防指挥有身临其境之感；五是可以在地图上直观展示消防安全重点单位位置，以及纳入管理的建筑的地理分布情况；六是可以分类查询、统计建筑类别、单位性质等信息，为一定区域内开展单位消防安全管理提供信息支撑；七是可以定位消火栓的位置等，指导消防车快速补水；八是利用数据传输技术可以将电子地图传输到上级指挥中心或其他地方；九是可以实现消防指挥的长度、角度、面积等的自动化测量。

未来趋势

近年来，火灾事故频发，消防人员的伤亡数字急剧上升，在此背景下，消防机器人的出现无疑给消防行业带来了希望，作为融合了众多先进技术的特种机器人，既能帮助消防员探明灾情、预测火势、熟悉环境，又能代替消防员进入火灾现场援救受困人员，还能够发挥灭火功效，高效完成抢险救灾的灭火工作。

当前，美国、日本等发达国家已着手第三代智能机器人的研发工作。而我国部分省市最常配备的相关产品包括大疆4轴无人机、雪炮机器人、侦查灭火机器人等。未来，无人灭火救援作战系统的发展还将趋向智能化和专业化。

在消防工业智能化的今天，无人灭火救援作战系统智能化作战实体将成为主导消防灭火救援作战力量，智能化灭火救援将成为主体作战形式。在灭火救援任务上，人－机混合编组以机为主，往往是智能化灭火机器人和消防无人机集群冲在作战第一线，人类在后面主要担负供给、控制和监管的任务。