上海
城市里高楼着火，100多米高空火光冲天。此时，消防车呼啸而至，两台无人机迅速升空。
无人机好像消防“特种兵”，利用搭载的高清摄像头、热成像仪等先进设备，对火势、烟雾扩散等情况进行全方位侦察，并将实时画面传输回消防指挥中心。
随后，根据获得的指令，无人机精准定位火源，并通过特制的喷洒装置，将无氟高分子泡沫灭火剂均匀、高效地喷射到着火点——过火面积超过500平方米的大火，仅用20分钟就被扑灭。
这是数月前在福州进行的一次高楼火灾消防演习上出现的一幕——消防车升级变身为移动灭火智能控制平台，无需等待架云梯、接水龙，“火眼金睛”的智能无人机自主奔赴高空探测火场、喷洒灭火剂救火。
研发出这套具有国际领先水平的消防系统的，是中国科学院上海有机化学研究所研究员姜标领衔的科研团队。在上海市科委重点扶持项目的支持下，他的团队与中国科学院上海高等研究院一起联合多家企业，历时四年多，共同完成了“天地一体城市无人机智慧绿色消防装备研制及应用”项目，近日通过专家评审。
绿色高效灭火剂阻燃不窒息
随着高层、超高层建筑为城市勾勒出壮丽天际线，高层建筑的火灾救援压力日益增大。我国现有高层建筑100多万栋，超高层建筑5000余栋，总量世界第一。统计显示，从2008年到2023年，全国共发生火高层建筑火灾约11.6万起，且呈现逐年递增趋势。
高层建筑火灾因火势蔓延迅速、人员疏散困难、传统消防手段局限性等问题，导致其救援难度大。“一旦火灾发生，极容易发展为大型甚至特大型火灾。”姜标说，正是看到了高楼火灾对生命安全和财产安全的极大威胁，促使他萌生了利用科技攻克这一难题的想法。
环保安全的枝杈型C6含氟泡沫灭火剂和无氟高分子型泡沫灭火剂是该项目的一大创新亮点。“这两种都是高效、清洁的灭火剂。”姜标告诉记者，全氟辛酸盐类是传统灭火剂的主要成分，但已被联合国认定为对环境和人类健康有害的“永久化学物质”而禁止使用，因此需要开发全新的低成本、环境友好型灭火剂。
这种新型灭火剂凭借独特的配方，具备卓越的灭火性能。它能够迅速在燃烧物表面形成一层致密的泡沫和耐高温薄膜覆盖层，有效隔绝氧气，抑制燃烧反应，从而快速、高效地扑灭火灾。
“枝杈型C6含氟泡沫灭火剂可喷向火场外墙，在墙上形成抗烧薄膜和泡沫，以阻止燃烧扩散。而无氟高分子灭火液打进火场室内，可立刻气化，形成阻隔燃烧的‘气泡’。”姜标强调，这种气泡不会像二氧化碳那样对人造成窒息，同时也不会破坏家具和电子设备。针对家庭防火需求，他们正在研发家用型的灭火设备。
卫星、5G、无人机构筑天地火警网
如何将高效灭火剂洒向着火点，离不开天地一体智能技术。为此，项目开发了基于5G和卫星的火灾预警监控与无人机现场立体组网侦察系统，并研制了高层建筑灭火无人机及移动平台系统。
承担该子项目的蓝菁（上海）安全技术有限公司相关负责人介绍，以往高层火灾发生时，消防员需耗费大量时间和精力进行火情侦察与灭火作业。消防云梯受限于高度和场地条件，难以抵达火灾核心区域；传统灭火设备在面对高层复杂结构时，也常常力不从心。
“无人机则凭借小巧灵活、机动性强的特点，能够快速升空，冲破空间阻碍，迅速抵达着火楼层。将卫星监控定位和无人机立体侦察结合在一起，我们开发火灾预警软件系统，能够在短短几分钟内对火情做出精准了解与判断。”
浙江省消防大队总工严晓龙表示：“环保灭火剂与无人机的组合，是我们在高层消防领域的一次重大突破。经过多次实战演练和技术优化，这一创新模式已展现出巨大优势，不仅显著提升了灭火效率，还最大限度减少了对环境的影响，真正实现了高层消防的绿色化、智能化。”
为确保这一创新技术的有效应用，相关研发单位除了研发出一系列技术和产品的标准与规范，还组建了专业的无人机操作团队，定期开展系统培训与模拟演练，提升操作人员在复杂环境下的飞行技能和应急处置能力。
未来，该成果有望在海上平台、石化管路运输、风力发电等大范围、长距离，依靠人工难以有效巡检、快速响应的众多应用场景中的消防安全应用研究及推广。
本项目获得应急管理部上海消防研究所，蓝菁（上海）安全技术有限公司和中国科学院上海高等研究院的科研团队的通力协作，也获得消防车企业徐州重工、灭火无人机企业重庆中岳和侦察无人机企业江苏大丰大力支持。
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