優化無線通訊與無人載具救災運用執行成果
Optimizing Wireless Communications and Unmanned Vehicle Disaster Response:Application and Implementation Outcomes
2025-09-10
▎背景概述
一、背景說明
科技應用亦邪亦正,存乎人一念之間,無人載具(無人機與無人地面載具)可用於戰爭殺敵,亦可用於救災救生。臺南市消防局秉持著「救人」初心,優化通訊無線電設備並結合無人機空勘即時影像,配合消防指揮與救災戰術,應用於各救災、搜溺與山難救援等,另成立專責無人機隊定期訓練,精進同仁救災實務操作,提升救災效能。
二、救災型態改變
臺南市目前有185萬餘人,已有南部科學園區與多個工業區(如安平工業區)等,隨產業升級慢慢轉型成以科技為導向,工廠內部存放化學物質越來越多樣化,增加搶救困難與危險度增高。
▎貳、實施策略及方法
一、優化無線通訊部分
因傳統類比無線電中繼站臺屬點中繼傳訊,易受地形地物障礙及死角干擾造成音訊不清,且傳統類比中繼涵蓋面少,中繼傳訊功效低,與指揮中心間訊號容易受影響。為解決上述問題,增設數位與站臺網路功能(救護及現場救災頻道),中繼傳輸由點提升面,中繼透過數位網路再漫遊到各中繼站臺協助傳訊,較不易受地形地物障礙干擾,另藉由車裝無線電輔助轉播器強化指揮頻道通訊功率,指揮頻道「類比為主數位為輔」音訊清晰,大幅騰升救災效率與安全。
舊款類比模式簡易功能一般收發訊使用,常會因為死角而產生收訊障礙問題;新款數位式無線電機,具類比及數位雙模式,功能具一般收發訊、MANDOWN(人員倒地報警)、Wi-Fi、藍牙及GPS等功能,除提升通訊品質、人員安全、也提高搶救效率。
圖1、新款類比數位雙模式
圖2、舊款類比模式簡易功能
二、無人載具應用部分
無人機結合泰世Xelter無人機即時影像,將第一時間影像串流分享予救災救護指揮中心、決策室與現場指揮官(含幕僚)手機或平板,上述人員可於第一時間獲取災時影像供救災決策用,另空勘影像亦會存取備份於雲端,供災後檢討運用。
圖3、Xeler 無人機即時影像直播系統
無人機科技救災成果:本局109年9月成立無人機隊,執行各式演習組訓、火警監控、搜救協尋、火調勘查及廣播宣導等。另結合高空監控救災資訊系統投入,應用於防救災任務提供指揮官或幕僚觀看救災現場直播影像畫面,供決策輔助參考。
▎參、推動成效
一、救災通訊品質提升
站臺數量由縣市合併前8個擴充至12個中繼站臺,站臺功能為舊款類比式功能(救災及救護頻道),由維點傳訊方式(手提臺→中繼站臺→119),缺點計有:1.受地形地物障礙及死角、2.收發訊易受干擾、3.音訊不清,且站臺於台電斷電時,蓄電量維持不到24小時,會造成無法協助中繼,上述缺點會造成中繼涵蓋面少、中繼傳訊功效低與119間容易訊號干擾等。
強化無線電中繼站臺站臺數量,由8個中繼站臺擴充到12個(新增大凍山、亞伯、安南、新龍崎等站臺),站臺功能增設數位與站臺網路功能(救護及現場救災頻道),中繼傳輸:由”點”提升至”面”,中繼訊號透過數位網路漫遊到各中繼站臺,協助傳訊,較不易受地形地物障礙干擾且音訊清晰,站臺蓄電電量於110年全面換新擴充4-12顆,可維持1-3天,蓄電力達舊有站臺3倍。中繼涵蓋面廣、中繼傳訊功效高與救護頻道廣泛使用,提升中繼效率。
無線電輔助轉播設備改善指揮頻道收訊品質,藉由輔助轉播器強化指揮頻道通訊功率,介接手提臺及中繼站臺間訊號設備,作用強化指揮官手提臺與119指揮中心訊號功率。改善收發品質,如圖4。
圖4、Xeler 無人機即時影像直播系統
二、無人載具應用提升救災效率與安全性
(一)建築物火災部分:利用空勘回傳畫面建立防火線阻隔火勢延燒、熱顯高溫熱點判定。空勘高層建築外觀,判斷各層建築物延燒狀況與屋頂有無受困者。工地火災:施工中建築物火載量大、結構脆弱易塌,可利用無人機觀察火勢延燒與殘火處理處置狀況。
圖5、空勘高層建築外觀
圖6、利用空勘回傳畫面建立防火線阻隔火勢延燒、熱顯高溫熱點判定
(二)林地雜草火警部分:在面臨大範圍雜草火警時,有時消防車輛不易接近火點進行滅火,或因濃煙過大看不清楚火點位置,此時便可派遣無人機進行空勘。
(三)水域搜溺部分:利用無人機熱顯像儀熱融合模式,可劃定掃描高(低)溫與特定溫度,可用於搜尋溺者,可加速劃定特定搜索區域,若尋獲溺者便可直接請救生艇人員鎖定該區域重點搜索並利將溺者打撈上岸。
圖7、利用熱顯像熱融合模式辨識確認火點範圍
圖8、利用空勘搜尋溺者劃定搜索區域,發現溺者標示定位點或空拍地貌全景圖
▎肆、擴散性及永續性
一、降低危險性救災行動風險
各級搶救人員於災害現場利用科技裝備整合應用決定採取何種適當搶救作為,確認現場是否有人命危害之虞,並研判是否應執行危險性救災行動。無人載具能在救災現場危險物質及搶救狀況等資訊不夠明確之前,輔助消防人員先行分析研判採取適當搶救作為,並保持救災安全距離。
圖9、優化無線通訊與遙控無人載具裝備整合
二、提高救災效率
圖10、視火場危害程度執行滅火作業
進行即時影像傳遞,顯示災害現場建築物周遭環境、燃燒狀況及延燒方向,提供指揮官及各級搶救人員擬定人車派遣及戰術應用,遙控無人載具操作跨越崎嶇地形及使用加農砲瞄子操作射水、水霧及泡沫功能搶救動作,並視火場變化執行泡沫滅火或是進風排煙戰術使用,替代消防人員執行搶救作為。
▎伍、結語
消防救災行動充滿不可掌控之危害性,希藉優化無線通訊與無人載具救災運用來降低消防人員救災風險,同時提升救災搶救效率,保障市民生命財產安全,以達到塑造一個安全建安大城市的遠景。
