無人機在火災(zāi)事故調(diào)查中的應(yīng)用研究

摘要：文章通過對無人機在一起火災(zāi)事故調(diào)查中的實踐應(yīng)用進行分析，重點介紹了無人機在火災(zāi)事故調(diào)查中的主要應(yīng)用及優(yōu)勢，提出了無人機應(yīng)用于火災(zāi)調(diào)查的一些前景思考。關(guān)鍵詞：無人機;應(yīng)用;火災(zāi)事故調(diào)查無人機顧名思義就是無人駕駛飛機，是利用無線電遙控設(shè)備和自備的程序控制裝置操縱的不載人飛機，或者由車載計算機完全的或間歇的自主操作。無人機按應(yīng)用領(lǐng)域，可分為軍用與民用。民用方面，“無人機+行業(yè)應(yīng)用”大大地拓展了無人機本身的用途，被廣泛應(yīng)用于航拍、農(nóng)業(yè)、災(zāi)難救援、測繪、新聞報道、電力巡檢等領(lǐng)域。隨著無人機技術(shù)的逐步完善以及制造成本、操控難度的大幅下降，消費級無人機在消防救援工作中得以廣泛應(yīng)用，如用于災(zāi)情偵查、物資投送、新聞素材拍攝等。同時，無人機的空中拍攝技術(shù)、實時三維模型等為火災(zāi)調(diào)查過程中的火災(zāi)現(xiàn)場拍照、制作全景圖、火場重構(gòu)、現(xiàn)場制圖提供了新的技術(shù)支撐。一、無人機在一起火災(zāi)事故調(diào)查中的實踐應(yīng)用（一）火災(zāi)基本情況2021年4月24日15時37分，某縣消防救援大隊接到報警稱，某家私有限公司發(fā)生火災(zāi)。火災(zāi)燒毀車間1間，過火面積600m2，無人員傷亡。（二）調(diào)查詢問情況（1）據(jù)現(xiàn)場噴漆工陳某筆錄顯示，其正在噴漆房作業(yè)時突然斷電，便立即出來查看發(fā)現(xiàn)UV光解凈化器內(nèi)部在燃燒。（2）據(jù)公司廠長劉某、車間主管楊某筆錄顯示，UV光解凈化器是2018年安裝，2021年4月12日楊某向劉某反映過設(shè)備有異響，因業(yè)務(wù)較少，于4月12日停產(chǎn)，24日復(fù)產(chǎn)，設(shè)備在通電運行。以上證人證言可反映最先起火的部位可能就是UV光解凈化器。（三）無人機勘查情況通過環(huán)境勘驗發(fā)現(xiàn)：過火建筑為該公司的木工車間，鋼架結(jié)構(gòu)，為2個車間聯(lián)通組合而成，其中1號車間東北方向長52.2m，東南方向?qū)?0m，2號車間東北方向?qū)?0m，東南方向長80m。組合成的木工車間總體呈“L型”布局，東南方、東北方為空地，西南方毗鄰展廳及辦公室，西北方為圍墻，圍墻外為廢棄廠房。由于起火建筑為鋼架結(jié)構(gòu)建筑，屋頂與四周墻體1.2m以上為夾心彩鋼板材料制作而成，彩鋼板變形、變色特征較為明顯，室內(nèi)倒塌嚴重、痕跡不清不能很好地判斷火災(zāi)蔓延發(fā)展方向，加之周圍地勢較為局限，不利于進一步勘驗，火災(zāi)調(diào)查人員決定采用無人機從高空抵近勘查，判斷火災(zāi)蔓延方向，尋找起火部位。火災(zāi)調(diào)查人員操作無人機，采取側(cè)角度環(huán)繞拍攝和頂部垂直拍攝方式，重點勘查干木工車間的夾心彩鋼板屋頂和墻體的變形、變色和煙熏痕跡特征。通過利用無人機側(cè)角度和頂部垂直拍攝的干木工車間外墻及屋頂照片進行分析。（1）干木工車間東南面墻：墻面上方有亮瓦，東側(cè)破裂，南側(cè)完好。墻面煙熏痕跡東側(cè)嚴重，向西逐漸減輕，墻面東側(cè)過火變形，變形痕跡由東至西逐漸減輕，毗鄰東南面墻設(shè)置有打磨房，打磨房東側(cè)頂棚過火鏤空，過火程度由東至南逐漸減輕。（2）干木工車間東北面墻區(qū)域：中間區(qū)域墻面變形，向車間外輕微傾斜，變形位置兩側(cè)有煙熏痕跡，相對墻面的其他區(qū)域較重，墻面上方亮瓦全部破裂，墻面與頂棚連接處脫裂、鏤空，頂棚有煙熏痕跡。墻面上方亮瓦，全部破裂，沿墻面設(shè)置有噴漆板房，板房全部坍塌。（3）干木工車間燃燒坍塌的板房頂棚上有掉落的排氣管道，管道上表面有煙熏痕跡，下表面煙熏痕跡較輕，管道接口脫離，管道內(nèi)壁附著的污垢過火，呈黑心，噴漆板房與打磨房的連接處，隔墻變形并有明顯的煙熏痕跡，上沿向噴漆房區(qū)域彎曲。（4）干木工車間頂棚彩鋼板西南區(qū)域變形、變色最為嚴重，被燒變色、銹化程度呈現(xiàn)出西南重東北輕的現(xiàn)象，此部位的正下方為UV光解凈化器的位置。干木工車間頂棚和墻面的以上變色、銹化、煙熏痕跡表明最初起火部位可能位于UV光解凈化器的位置。利用無人機進行勘驗后，火災(zāi)調(diào)查人員對干木工車間UV光解凈化器的主體區(qū)域進行了細項勘驗;之后對UV光解凈化器的7號鎮(zhèn)流器機箱（UV光解器外側(cè)第2排，第3個鎮(zhèn)流器機箱，距東北墻19.6m，距西北墻14.8m）進行了專項勘驗并作為火災(zāi)痕跡物證進行了現(xiàn)場提取后送檢。經(jīng)送檢，7號機箱有6個鎮(zhèn)流器表面變黃，拆解其中1個表面變黃的鎮(zhèn)流器，發(fā)現(xiàn)表面變黃的鎮(zhèn)流器內(nèi)部有多個電容炸裂，鎮(zhèn)流器中填充的瀝青熔融流失嚴重，說明該表面變黃的鎮(zhèn)流器所在線路上發(fā)生過電氣故障導致其電路板上電容炸裂。（四）起火原因的認定根據(jù)：（1）現(xiàn)場噴漆工陳某筆錄顯示，其正在噴漆房作業(yè)時突然斷電，便立即出來查看發(fā)現(xiàn)UV光解凈化器內(nèi)部在燃燒。UV光解凈化器是2018年安裝，2021年4月12日楊某向劉某反映過設(shè)備有異響，因業(yè)務(wù)較少，于4月12日停產(chǎn)，24日復(fù)產(chǎn)，設(shè)備在通電運行。（2）現(xiàn)場勘驗起火點位置附近有油漆桶過火后的殘留物、管道內(nèi)壁有過火后的粉末狀殘留物、通過查看該公司未使用的油漆，顯示其特性均為“易燃液體和蒸汽”，故判定UV光解凈化器在起火前殘留有油漆的污垢甚至匯聚有蒸汽，且具有易燃性質(zhì)。（3）根據(jù)鑒定報告顯示，表面變黃的鎮(zhèn)流器內(nèi)部有多個電容炸裂，鎮(zhèn)流器中填充的瀝青熔融流失嚴重，說明該表面變黃的鎮(zhèn)流器所在線路上發(fā)生電氣故障導致其電路板上電容炸裂。因此，綜合認定起火原因為UV光解凈化器的鎮(zhèn)流器電氣故障引燃UV光解凈化器內(nèi)部油漆殘留物引發(fā)火災(zāi)。這起火災(zāi)具有勘查現(xiàn)場場地受限、火場燒毀倒塌嚴重、內(nèi)部痕跡不清晰等特點，火災(zāi)調(diào)查人員通過借助無人機高角度、全方位、低空近距離的勘查手段，較好解決了這一難題，圓滿完成了火災(zāi)調(diào)查任務(wù)，使筆者對無人機在火調(diào)事故調(diào)查中的應(yīng)用有了具體和深入的認識。二、無人機在火災(zāi)事故調(diào)查中的主要應(yīng)用（一）開展火情偵查，獲取火災(zāi)發(fā)生、發(fā)展信息目前無人機被廣泛應(yīng)用于消防救援隊伍的滅火救援過程中，由于受到火災(zāi)現(xiàn)場的地形和環(huán)境的影響，有些地方消防人員無法到達，也存在一定的危險，這個時候消防員往往會在第一時間利用無人機開展火情偵查，對火災(zāi)現(xiàn)場進行實時錄制，記錄火災(zāi)現(xiàn)場的信息和數(shù)據(jù)，火災(zāi)撲滅后，火災(zāi)調(diào)查人員可以第一時間與救援人員進行信息共享，及時發(fā)現(xiàn)火災(zāi)蔓延方向，從而為后期確定起火部位、起火點的準確位置打下基礎(chǔ)，使得火災(zāi)調(diào)查工作更為高效準確[1]。（二）開展高空勘查，獲取全方位實時準確火場痕跡特征信息作為火調(diào)人員的“鷹眼”，無人機可以從高空中協(xié)助調(diào)查人員勘驗視線觸及不到的物證痕跡。之前對容易坍塌的大跨度大空間建筑頂部進行現(xiàn)場勘驗，火調(diào)人員為了近距離取證拍照，傳統(tǒng)的取證方式一般是安裝腳架或者借助高空吊裝設(shè)備人工手持相機進行拍攝、測量，這樣具有極大的作業(yè)風險，并且無法近距離拍攝到屋頂?shù)绕矫嫔系募毿『圹E物證。目前，消費級無人機的飛行高度便可達數(shù)百米，極大方便了調(diào)查人員從一個較高的角度俯視現(xiàn)場全貌，尤其在勘查大面積燃燒火災(zāi)、高層建筑火災(zāi)時，可以采用無人機的環(huán)繞跟隨模式對火災(zāi)現(xiàn)場進行高空觀察，獲取火災(zāi)發(fā)生、蔓延痕跡特征;采取環(huán)繞飛行的方式可以獲取起火點、起火物的多角度火災(zāi)痕跡特征變化規(guī)律[2]。（三）開展高空拍攝，進行火場重構(gòu)對于比較復(fù)雜的重大火災(zāi)現(xiàn)場，為了更好地還原火災(zāi)現(xiàn)場場景，火災(zāi)調(diào)查人員可以通過無人機開展高空拍攝，從而利用專用軟件進行火場重構(gòu)。也就是無人機安裝相機，對火災(zāi)事故現(xiàn)場進行航拍，利用地面軟件，快速獲取現(xiàn)場真實可交互的實景三維建筑模型，重構(gòu)火災(zāi)現(xiàn)場。整個建模過程全自動，無需人為再進行參數(shù)調(diào)整。工作人員在三維模型上點擊目標部位，可以輕松測量出對應(yīng)的坐標、距離、面積和體積，將原本只能由人工定性描述的問題數(shù)據(jù)化。在模型上標注起火部位、起火點，為火災(zāi)事故認定提供依據(jù)。三、無人機在火災(zāi)事故調(diào)查中的優(yōu)勢無人機在火災(zāi)調(diào)查工作中的應(yīng)用具有以下優(yōu)勢：（1）無人機體積較小，方便攜帶。目前，市面上的消費級無人機由于體積較小，可以很方便地攜帶。（2）操作方便，效率高。無人機的操作技術(shù)較為簡單，操作人員經(jīng)過短期的培訓后能夠快速熟悉掌握，且不同于大型飛行設(shè)備，無人機不需要專用的跑道，對起降的環(huán)境要求相對較低[3]。（3）遠距離操控，降低安全風險。在實際火災(zāi)調(diào)查過程中，可能存在非常惡劣的環(huán)境，比如存在有毒環(huán)境、具有坍塌危險建筑物（構(gòu)筑物），對于調(diào)查人員的生命安全也存在非常大的威脅，嚴重阻礙了調(diào)查工作，這種環(huán)境下火調(diào)人員可以通過無人機進行低空近距離或者在保障信號充足的條件下進入建筑內(nèi)部進行拍攝，使得火調(diào)工作可以在危險的環(huán)境中暢通無阻，防止了消防人員身處險境的問題，極大地維護了火調(diào)人員的生命安全。四、結(jié)語以上論述僅為筆者在工作實踐中的一點思考，未來隨著無人機技術(shù)的不斷成熟和普及，無人機將成為火調(diào)人員不可或缺的工具，如何將其更好地應(yīng)用于火災(zāi)事故調(diào)查中還需進一步探索與研究。如還需加強以下工作：（1）加強火調(diào)人員無人機操作手的培養(yǎng)。目前，大