消防无人机丨高层建筑着火，远程调度无人机灭火到底靠谱吗？

8月28日，贵阳观山湖区一高层住宅突发火灾，现场火势凶猛，浓烟滚滚，所幸消防车第一时间及时赶到扑灭大火，未造成人员伤亡。^[1]

图1 贵阳观山湖区一高层住宅火灾现场

（图片来源于网络）

图2 贵阳观山湖区一高层住宅火灾现场事后

（图片来源于网络）

图中可以看出着火的楼层不足楼高一半，目测也有近27m左右，而高度大于27m的住宅即算作高层建筑。^[2] 对于高层建筑火灾，具有火势蔓延快、疏散困难和扑救难度大的特点，倘若图中着火楼层再高数层或是消防车没及时赶到导致火势蔓延到更高楼层，说不定就又多了一起悲剧。

随着城市化建设的不断发展，越来越多高层建筑拔地而起， 一旦发生火灾就会给消防工作带来极大的困扰和危机，也将给人们的生命安全和财产带来巨大损失。^[3]

传统的灭火方式常采用云梯和高压水枪进行灭火，对于高层建筑，高度的增加要求云梯长度的延长，给云梯制造带来困难。同时，高度的增加受到高空气流影响还产生了云梯稳定性问题，威胁消防员的安全。而对于高压水枪，高度的增加必然要求给水施加更大的压力，对加压设备性能提出了考验，并且即便满足了加压要求，压力的上升导致握持反作用力过大，也难以被消防员控制。

图3 覆盖高度有限的云梯

（图片来源于网络）

图4 需要握持控制的高压水枪

（图片来源于网络）

无人机作为一种新型工业技术，已被广泛应用于各种领域，随着无人机技术的发展，专门面向消防而研发的无人机，有望解决高层建筑消防难题。

消防无人机领域的先行者们

通过incopat数据库查询目前国内有效和审中的消防无人机专利，发现专利总数共有163件，且申请日期是从2015年逐步开始（如图5），说明消防无人机研究还处于起步阶段。

图5 消防无人机中国专利申请趋势

图6 消防无人机中国专利申请人申请专利数量排名

其中，拥有4件以上专利的企业有5家，华科尔公司拥有最多的专利，达到11件（如图6），且技术覆盖较全面，排第二的蝶翼科技，其专利主要涉及无人机调度方法，排第三的中天，其专利主要涉及机载灭火装置，第四、第五位的阿内塔、猎鹰也各有一半专利涉及研制灭火装置。

在关于灭火装置的专利中华科尔灭火装置搭配了夜视瞄准系统，率先做到全天候精准灭火，引入注目。涉及专利如下：

专利CN109305364A，一种消防无人机的瞄准方法，包括：控制消防无人机飞向火灾区域；使消防无人机悬停在火灾区域附近；通过消防无人机上的云台相机传回火灾区域图像；通过热敏仪组件传回的热敏图像，确定火灾中心；通过瞄准镜传回无人机的瞄准画面；根据瞄准画面，对无人机角度进行微调，将消防炮筒瞄准火灾区域。

图7 确定火灾中心的步骤图

专利CN210131272U，一种消防无人机瞄准镜组件，组件包括瞄准镜及夜视相机，通过一组副支架及套筒，将瞄准镜与夜视相机一体化安装在消防炮上，且保证瞄准镜的十字准星与消防炮的发射口中心位于同一竖直线上，使得瞄准镜的十字准星所对位置趋近于消防炮发射口所对位置，保证灭火精度。

图8 瞄准镜组件

图9 瞄准镜组件内部

关于调度方法，蝶翼科技颇有研究，典型专利如下：

专利CN106943692A，一种集群控制消防系统。包括调度控制中心，至少一架侦查无人机及多架消防无人机。侦察无人机用于根据调度控制中心发送的火情侦测指令，飞临目标火灾地点，以侦察并获得所述目标火灾地点的火情。调度控制中心用于根据侦察无人机根据获得的目标火灾地点的火情发送调度指令。多架消防无人机用于根据调度指令飞往指定地点进行投弹灭火。通过所述系统获得了目标火灾地点的实际火情，并根据实际火情进行相应的投弹灭火。

图10 调度控制中心与无人机通信示意图

前景展望

综合来看，虽然现今已有一些公司致力于研究消防无人机技术，但还尚不成熟，一是无人机本身性能还有待进一步提升，二是研究领域涉及的灭火装置，也有待进一步完善和拓展，三是目前应用范围较小，没有一家公司的产品在国内大规模推广。

图片来源于网络

今年的7月31日，亿航公司曾宣布推出全球首个大载荷智能空中消防解决方案。预计将在中国各城市消防局部署，以协助在5公里半径内进行灭火。^[4]

亿航公司是一家全球领先的智能自动驾驶飞行器科技企业，对复杂场景的无人机调度具备丰富的研发经验和技术储备，从专利CN109345861A可见一斑：

专利CN109345861A提供了无人机调度方法、无人机以及无人机集群，该方法具体为，首先获取待停放车辆的车牌信息，车牌信息包括车牌号码，然后获取停车场的俯视图像，并基于停车场布局信息从俯视图像中识别出空余车位，进而得到空余车位的位置和代号，停车场布局信息包括所有停车位的位置、大小和代号，再从识别出的空余车位中确定待停放车辆的停车位，最后无人机引导待停放车辆停入所述确定出的停车位。该方法能够使无人机快速识别出停车场内的空余车位位置，并对待停放车辆进行一对一的停车引导，使欲求停车的车辆驾驶员快速把车辆停放到停车场内的空余车位，节省了停车的时间成本和停车场的人力成本。

图11 专利CN109345861A方法示意图

借助亿航的自动驾驶和集中管理技术，即使在消防人员到达之前，也可以远程调度机队做出第一反应。看来，高层建筑着火，远程调度消防无人机灭火指日可待~

相信不久的将来，会有越来越多的无人机及其他领域科技公司投入到消防无人机领域，深入研究相关专业技术，助推消防无人机领域的发展，这样一来，高层建筑消防困难便能够得到更有效地解决。

来源说明：（链接请复制到浏览器打开）

[1] 多彩贵州网-新闻. 贵阳一高层住宅发生火灾，浓烟冒起数层楼高2020.8.28http://news.gog.cn/system/2020/08/28/017708931.shtml

[2] 百度百科.高层建筑2020.8.27https://baike.baidu.com/item/%E9%AB%98%E5%B1%82%E5%BB%BA%E7%AD%91/2564553?fr=aladdin

[3] 聪慧消防网.拿什么拯救高层建筑的火灾2020.8.27http://info.fire.hc360.com/zt/highbuilding2/

[4] 亿航智能官网.亿航智能发布空中消防应急解决方案2020.8.28https://www.ehang.com/cn/news/671.html

图片来源丨网络（侵删）

作者简介：王云鹏，集慧智佳互联网事业部知识产权咨询师。

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