促进高层建筑消防场景无人机发展 提升消防救援效能

总第916期 2025年8月6日 促进高层建筑消防场景无人机发展提升消防救援效能 我国高层建筑数量多，火灾隐患多发频发。国家消防救援局发布的数据显示，近年来我国高层建筑火灾呈逐年上升趋势，2024年前九个月高层建筑火灾总数（3.87万起）就超过了2023年总和（2.3万起）。用于高层灭火的云梯消防车等装备作业高度受限，消防无人机凭借其灵活、高效、精准等优势，作为传统消防装备的重要补充力量，已在高层消防灭火救援、灾情分析等作业中初步应用。目前，消防无人机在复杂环境下的技术性能、 消防能力等方面尚存突破空间，需针对性解决，促进高层建筑消防领域无人机应用，提升消防救援效能。 一、我国高层建筑消防场景下的无人机发展现状 市场规模呈现高速增长态势。据中国消防协会、中研普华产业研究院等相关行业研究机构联合测算结果来看，截至2023年底，我国高层建筑消防场景下的无人机市场规模（包括装备及其产生的服务市场）达到202亿元，近三年年均增速超过40%。无人机行业领军企业纷纷布局高层消防领域，如大疆创新、科卫泰、中岳航空、亿航等，凭借技术创新和研发优势，不断提升产品性能和高层消防适用性。目前，具有一定载重量和飞行能力的国产高层建筑消防场景下的无人机，单台售价在20万元以内。根据政府采购网数据初步统计，当前高层建筑消防场景下的无人机已覆盖超过25个省份。 无人机的作业高度、作业时间、机车联动、智能救援优势在高层消防救援拥有独特优势。无人机可有效弥补了消防车的短板，提升消防救援的整体水平，在作业高度方面，目前我国最高的云梯消防车只能升到101米，国产无人机在满载200公斤灭火剂时 的飞行高度可达600米，即使是水带系留式无人机，也可以达到250米左右的高度，进行不间断灭火。在作业时间方面，高层建筑通常位于城市中心区，消防车经常面临交通拥堵情况，影响救援响应时间。无人机飞行速度在20-50公里每小时，某些特定型号消防无人机能以130公里每小时的速度快速到达现场，更快响应紧急状况。同时，无人机在挂载专用水带情况下20秒左右就可以升高到100米，而云梯消防车升到100米所需的时间通常在15分钟左右，大幅缩短救援时间。在机车联动方面，目前我国自主研发的搭载多台水带系留式无人机的多功能消防车，采用系留供电设计，为无人机提供不间断的电力供应，并配备超大灭火剂系统，单车支持2小时不间断供应灭火剂，无需起降装卸灭火剂，从而实现超长时间连续灭火，有效提升单一消防车的灭火效率。在智能救援方面，无人机可搭载先进的传感器、摄像头、热成像仪等设备，实时传输高清图像和准确数据，为消防救援提供精准信息。同时执行实时监控、火源定位、火势控制、人员搜救、物资运输等多种任务，有效替代部分高风险人工作业，提高消防救援的安全性。 二、无人机在高层建筑消防场景应用中的几个问题 复杂恶劣环境下无人机性能有待提升。一是飞行稳定性。高层火灾往往伴随高温、浓烟等恶劣的环境条件和强风力、强气压等自然条件，导致消防无人机在飞行过程不稳定。例如，消防无人机通常能抵挡的最大风力为7级风，百米以上的高层建筑火灾时瞬时风力可达8级左右，影响飞行稳定性。此外，如果无人机出现在火焰较近或上方时，会因为周围空气受热后密度降低而升力不足，在其重力不变情况下，造成掉落风险。二是信号稳定性。目前高层建筑多采用钢结构，据消防队员反映，无人机在钢结构等特殊环境作战易出现遥控信号丢失，造成信标无法自动校准位臵。三是设备兼容性。现阶段消防应用的无人机多为普通无人机加装各类设备仪器进行作战，不同模块之间存在相互干扰的情况，导致部分功能受限或失控。例如消防无人机所搭载的机载载荷庞大，但这些载荷之间缺乏统一的接口规范，导致不同无人机之间难以互操作。 现场消防能力有待提升。一是灭火弹投放准确性。据无人机生产企业反映，在高层建筑火灾现场复杂的气象条件和环境条件 下，无人机要确保承担破拆任务的灭火弹投放准确，必须保持稳定的飞行姿态，而与起火楼层保持一定距离，造成灭火弹在破窗的瞬间动量不足，加之建筑内部起火后产生的高于外界大气压力的气压，综合作用下会造成一次破窗失败风险。二是水管压力控制。据消防队员反映，消防无人机保持稳定飞行姿态情况下，需与火源保持一定距离，同时还要克服建筑内部起火后产生的高于外界大气压力的气压，容易造成携带的水管压力不足而无法把灭火剂准确送到火源。如果增加水管压力，还出现过水管在空中爆裂的情况。例如，2024年12月福州市进行无人机高层灭火演习时，发生水管压力较大而空中水管爆裂情况。 规模化应用面临专业人才短缺、实战数据匮乏以及行业标准缺失问题。一是专业操作人员缺乏。消防无人机的操作需要一定的技能和经验，操作人员要熟悉无人机的性能特点、灭火装臵的使用方法和火场救援的基本技能，这类人才目前处于短缺状态。据某地方消防队伍反映，目前无人机编队只有三个人，其中两人是飞手、一人是指挥员，但从本市高层消防现状来看，最少需要十人，在没有足够专业人员情况下，消防队也无法采购更多无人 机。二是灭火实验及实战数据积累不足。目前，灭火无人机暴露出的在火场环境下性能不稳和灭火能力问题尚没有完全解决，同时在实战中应用的案例有限，缺少破窗、灭火、救人、设备标准、水压、无人机与火源距离等数据积累，影响应用效果。三是缺少相关的标准和规范。目前，应用于消防行业的无人机尚缺少相关法规和标准，市场上流通的产品在飞行高度、稳定性、载荷能力、遥控检测、数据处理等方面差异明显，对于高层消防任务来说效果差异巨大，导致消防部门在采购时因缺乏明确依据而难以评估和选择。 三、对策建议 强化创新驱动，突破核心技术瓶颈。一是精准需求牵引与技术攻关。建议相关部门协调组织消防救援部门、科研院所、龙头企业等，系统梳理高层建筑消防场景对无人机的核心需求与关键技术短板，设立专项或纳入现有计划，支持产学研用联合体“揭榜挂帅”，集中攻克瓶颈技术。二是共建高水平创新平台。支持并引导高校、国家级科研机构、行业领军企业联合共建“高层建筑消防无人机创新中心”或依托现有国家级创新平台设立专项实 验室。重点加强基础材料、核心部件、智能算法等基础研究与共性技术开发，为产业提供源头技术支撑。 优化产业生态，加速应用推广与迭代。一是完善产业引导与推广机制。建议将符合条件的先进消防无人机产品优先纳入《国家首台（套）重大技术装备推广应用指导目录》、《重点新材料首批次应用示范指导目录》等，并明确标注其高层消防适用性及关键性能指标（附权威检测报告）。推动在城市安全、智慧应急等示范工程中设立高层消防无人机专项场景。二是培育壮大市场主体。通过专项基金引导、产业链对接、要素保障等多元化方式，重点培育一批在高层消防无人机细分领域具有核心技术、创新能力的“专精特新”企业、单项冠军和领航企业。建立重点企业联系服务机制，支持其承担国家重大研发和产业化项目。 夯实人才基础，支撑可持续发展。一方面构建多层次人才培养体系。支持有条件的高等院校和职业院校开设或强化无人机工程、应急装备技术等相关专业，着重培养面向消防场景的复合型人才（飞控、载荷应用、火场战术结合）。推动建立产学研联合培养基地和认证体系，强化消防无人机操作、维护、战术指挥等 专业技能培训。另一方面促进跨领域人才交流。支持搭建消防部门、无人机企业、科研院所的人才交流与合作平台，促进消防实战经验与无人机技术研发的深度融合。 协同构建实战支撑体系。一是强化数据积累与迭代支撑。建议相关部门依托现有或规划建设的国家级无人机测试验证基地，重点强化高层建筑消防无人机在模拟真实火场环境下的性能测试、灭火效能评估及实战化训练数据积累。推动建立数据共享机制，为产品技术迭代和标准制修订提供科学依据。二是实现装备升级与采购引导。研究将先进消防无人机纳入国家及地方应急救援队伍装备现代化升级的重点支持方向，引导采购符合未来标准的高性能、高可靠性产品。 本文作者：赛迪研究院黄玉垚李泯泯联系方式：13426279315电子邮件：huangyuyao@ccidthinktank.com