DJI 行業應用_如何用無人機參與應急救援-化工火災篇

無人機是如何在危險的災害現場參與救援的呢？今天以化工企業生產事故引發的火災為例，介紹大疆行業無人機的戰術戰法。

化工火災主要是由於生產事故產生的爆炸、爆燃引發的火災。在化工企業中，絕大多數原料、中間體、成品、副產品等都易燃、易爆、有毒、有害。化工生產裝置種類繁多，各種塔、釜、槽、罐、閥門高度密集，佈置緊湊，各種管道(線)縱橫交錯，上下串通，左右貫穿。自動化生產程度高，連續性強，生產工藝過程複雜多樣，並且伴有復雜的化學反應。

因此一旦起火，化工火災通常具有以下特點：

• 火勢猛烈，燃燒強度大，火場溫度高，熱輻射強；

• 火災蔓延速度快，極易形成立體火災、大面積火災和流淌火；

• 容易復燃和多次爆炸；

• 往往需要投入較多的參戰力量和較長時間；

• 組織指揮、撲救和處置的難度都相當大；

• 易造成重大人員傷亡和財產損失，社會影響大；

• 容易造成環境污染，有毒有害物質一旦洩漏到大氣或排放到江河中易造成大量人員傷亡和大氣、水資源污染，影響持久、治理難度大。

正因如此，無人機在處置化工火災作戰中顯得尤為重要，主要價值可以總結為以下三點：

1. 高空視角，全局態勢感知；

2. 高溫監測，減少人員涉險；

3. 應急建模，輔助科學指戰。

化工廠高大的金屬架構，火災現場的高溫，濃煙對無人機作業頗為不利，因此，起飛場地選取和飛行操作應遵循以下規範以避免進一步的風險：

1.選擇起降點須注意：空曠、明亮、無遮擋        

起飛場地需要滿足開闊、平坦、明亮等有利條件，便於從空中辨認。如條件允許，可以拉警戒線避免無關人員進出起飛場地。在地面拆裝箱時，切忌摸黑作業，否則很可能忙中出錯。

2.選擇作業空域須注意：淨空、上風、繞邊走

除起降場地外，無人機的飛行空域也要盡量空曠，如需要多機協同作業，至少保持10米高程差，多個飛手之間應由機長做好協調，交代清楚空域。

化工火災中心區域溫度可高達數千度，並伴隨有濃煙，無人機需要視火情大小保持50-100米左右距離避免被高溫損壞，且處於上風口，下圖是無人機在下風口時受濃煙影響的反面案例：

安全的作業區域規劃如下圖所示：

可視火情和風向選擇不同方向的作業位置，走U字形路線，不要直接飛越火場正上方。

3.無人機操作過程中須注意：信號、電量、障礙物

如信號急劇下降，可能是被高大建築或鋼架結構遮擋信號，也可能是天線平面未對準無人機，此時可以提升飛行高度並調整遙控器天線指向，直到信號恢復正常。另外需要關注剩餘電量和空域安全，在使用M300 RTK等主力機型時，每台飛機配兩名飛手，一名操作員和一名安全員，由安全員通過FPV畫面查看飛行狀態，包括障礙物距離、傳感器報警、風力風向等。

上文提到過，多個飛手之間應由機長做好協調，交代清楚空域，除此之外還應做好以下調度：

1.空域協調策略

• 100米以上：

  二維、三維建模無人機作業飛行高度，使用機型例如：M300+P1、精靈四RTK等；

• 60-90米：

  全局視頻保障無人機作業飛行區域，使用機型例如：M300+H20T、M200系列等；

• 30-50米：

  各作業面滅火救援指揮圖像保障飛行區域，使用機型例如：禦二行業雙光、禦二進階版等。

2.多機安全作業策略

• 飛手佈局策略：

  全局視頻保障、二維三維建模無人機作業人員宜集中調度，低空局部作業面視頻保障可隨現場救援隊伍移動；

• 返航策略：

  多台同機型作業時，返航務必關注圖傳畫面，確認正在降落的無人機是自己的，再操作飛機降落；

在進行全局視頻保障時，有以下三個常見操作是需要掌握的（以M300 RTK為例）：

1.快速對準目標並放大

• 在廣角模式下，雙擊目標物；

• 通過變焦框查看變焦範圍；

• 點擊“變焦”切換變焦畫面；

• 點擊“廣角”切換畫面查找下一目標。

2.飛機移動時鎖定目標

利用“智能跟踪”功能，可以對任意目標框選並進行跟踪，在小範圍移動時會自動鎖定在屏幕正中。要注意的是，如需查看其它目標，須先關閉跟踪按鈕才能進行後續操作，否則無法移動鏡頭。

3.打點記錄目標位置並顯示三維坐標

H20T鏡頭和禦2進階版具有熱成像功能，可觀測物體表面的熱輻射，即紅外信號，經過傳感器採集轉化為數字信號，以偽色彩的形式呈現出畫面，溫差越大，畫面上顏色差異越大。

在救災現場，測溫功能的用途主要有：

• 持續監控現場溫度，對核心區域多角度偵察，區域測溫可以快速鎖定高溫點；

• 對高溫區域及時預警，提升滅火救援效率，同時保障人員安全；

• 高空視角觀測，與地面視角互補排查陰燃；

• 餘火看護階段，停止噴水時大範圍觀察有沒有溫升現象；

• 在紅外界面中任意點擊，可以看該點溫度，框選任意區域，可以查看該區域內的最高溫，最低溫和平均溫度。

以下圖為例，可發現儲液罐中的兩個罐體溫度異常，需要立即進行灑水降溫。

但需要注意的是，該溫度是熱輻射溫度，非物體表面溫度，熱輻射隨輻射距離衰減，和距離的4次方成反比。也就是說，距離每增加2倍，熱輻射會衰減16倍。同時，空氣中含有水、霧氣、煙導致熱輻射急劇衰減。

除距離導致測溫精度下降外，熱成像功能還有以下局限：

• 只能做定性分析不能做定量分析；

• 不能穿透玻璃；

• 無法識別人物身份；

• 難以實現光學變焦；

• 大霧、雨雪天氣，拍攝效果不佳。

我們已經了解了無人機是如何參與化工火災救援的，那麼作為“吃瓜群眾”，當我們周圍發生生產事故火災時，應該如何避免自身處於險境呢？

有以下五條安全措施可以參考：

1. 第一時間關好門窗，不要在窗前看熱鬧；

2. 留意手機，如收到當地應急部門發的疏散提醒，須立即按照指示疏散；

3. 不要去事故現場圍觀，不要在道路聚集，以免影響施救秩序；

4. 如要疏散，準備好多個口罩和飲用水，以備不時之需；

5. 如遇到有毒氣體洩漏，可尋找附近人防設施進行躲避（如有人防標識的地下停車場）。

願警鈴不再響起，願每一個逆行的背影都能平安歸來。