長航時森防無人直升機(jī)，AI 智能火情預(yù)警系統(tǒng)（附林區(qū)實戰(zhàn)操作視頻）

森林，作為地球生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，對維持生態(tài)平衡、提供豐富資源起著不可替代的作用。然而，森林火災(zāi)如同高懸的達(dá)摩克利斯之劍，時刻威脅著這片綠色家園。數(shù)據(jù)顯示，全球每年因森林火災(zāi)造成的經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)數(shù)十億美元，對生態(tài)環(huán)境的破壞更是難以估量。在與森林火災(zāi)的長期對抗中，長航時森防無人直升機(jī)及其搭載的 AI 智能火情預(yù)警系統(tǒng)，成為了守護(hù)森林安全的關(guān)鍵力量。

一、長航時森防無人直升機(jī)的優(yōu)勢

（一）超長續(xù)航，突破監(jiān)測極限

長航時森防無人直升機(jī)在續(xù)航能力上實現(xiàn)了重大突破。以河北五星「紅色之鷹」為例，它搭載自主研發(fā)的水平對置水冷雙缸活塞發(fā)動機(jī)，常規(guī)續(xù)航≥6 小時，極限續(xù)航＞10 小時 ，是傳統(tǒng)電動無人機(jī)續(xù)航時長的 5 倍 。這一卓越性能帶來了諸多核心價值。它能夠在 200 公里半徑區(qū)域進(jìn)行單架次巡護(hù)，對于像大興安嶺（8.46 萬平方公里）、呼倫貝爾草原（10 萬平方公里）等大面積火險區(qū)，可實施 24 小時循環(huán)監(jiān)測 。憑借 360 倍變焦熱成像系統(tǒng)，能精準(zhǔn)捕捉 0.1℃溫差的初期火源 ，將火災(zāi)發(fā)現(xiàn)時間提前 30 分鐘以上 ，為 “早發(fā)現(xiàn)、早處置” 提供了有力保障。在 2023 年四川涼山森林火災(zāi)中，該無人直升機(jī)單架次飛行 8 小時 ，在夜間持續(xù)回傳火場紅外熱成像數(shù)據(jù)，清晰標(biāo)注火線蔓延路徑，為指揮部制定 “夜間火點壓制” 方案提供了實時依據(jù)，徹底打破了傳統(tǒng)設(shè)備 “天黑停飛” 的局限。

（二）強(qiáng)大載荷，構(gòu)建立體作戰(zhàn)

長航時森防無人直升機(jī)具備強(qiáng)大的載荷能力，以「紅色之鷹」為例，其推重比≥2.0 ，處于行業(yè)頂尖水平，可實現(xiàn) 30 - 80kg 的靈活載荷 ，較傳統(tǒng)設(shè)備提升了 5 倍 。這使其能夠構(gòu)建起 “監(jiān)測 - 打擊 - 支援” 的全任務(wù)體系。在滅火方面，它單次可攜帶 30 枚 5kg 滅火彈（傳統(tǒng)設(shè)備僅能攜帶 5 枚） ，配合智能瞄準(zhǔn)系統(tǒng)（誤差≤1 米） ，單架次就能壓制 2000㎡的火場面積，滅火效率相當(dāng)于 10 臺地面消防車 。在 2024 年內(nèi)蒙古草原火災(zāi)中，2 架「紅色之鷹」編隊作業(yè)，1 小時內(nèi)投擲 60 枚滅火彈 ，成功遏制了 3 處初始火點 ，較傳統(tǒng)地面隊伍節(jié)省了 80% 的人力 。在物資投送方面，80kg 的載荷可運輸 100 件救生衣或 40 箱應(yīng)急食品 ，通過 “高空定點空投”，在云南哀牢山失聯(lián)事件中，單架次運輸 200kg 物資 ，30 分鐘內(nèi)完成了 3 個失聯(lián)區(qū)域的補(bǔ)給任務(wù) ，較傳統(tǒng)人力運輸提速 10 倍 。此外，其雙光譜云臺集成可見光 / 紅外熱成像 / 激光測距功能，可實現(xiàn) 50 公里超視距回傳火場三維數(shù)據(jù) ，為指揮部提供火源坐標(biāo)、風(fēng)速風(fēng)向等 12 項關(guān)鍵參數(shù) ，有效解決了傳統(tǒng)監(jiān)測中 “看得見、摸不清” 的痛點。

（三）靈活部署，適應(yīng)復(fù)雜地形

這類無人直升機(jī)在設(shè)計上充分考慮了靈活部署和復(fù)雜地形適應(yīng)能力。以「紅色之鷹」為例，它采用創(chuàng)新的尾部無傳動折疊技術(shù)，折疊后尺寸僅為 2300×620×870mm ，收納體積縮減 50% ，可輕松裝入皮卡貨箱或中型 SUV ，運輸空間需求較傳統(tǒng)直升機(jī)降低 60% 。其卡扣設(shè)計支持單人在 3 分鐘內(nèi)完成展開 / 收納 ，在四川橫斷山區(qū)、西藏 5000 米高原等 “地面盲區(qū)”，響應(yīng)速度較傳統(tǒng)裝備提升 10 倍 ，真正實現(xiàn)了 “車載機(jī)動，即到即戰(zhàn)” 。抵達(dá)現(xiàn)場后，3 分鐘內(nèi)即可升空作業(yè)，確保在火災(zāi)初發(fā)期（前 30 分鐘）完成監(jiān)測與初步壓制 。獨特的旋翼氣動布局使其可在 6 級強(qiáng)風(fēng)中穩(wěn)定起降（傳統(tǒng)設(shè)備僅能在 4 - 5 級風(fēng)環(huán)境下作業(yè)） ，在草原強(qiáng)對流天氣中也能精準(zhǔn)懸停 。優(yōu)化后的發(fā)動機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)，使其在海拔 5000 米以上（氧氣含量僅為平原的 60%）仍能保持 80kg 滿載荷作業(yè) ，填補(bǔ)了高海拔、狹小路況下的裝備應(yīng)用空白，成為 “全地形機(jī)動” 的森防標(biāo)配。

二、AI 智能火情預(yù)警系統(tǒng)解析

（一）多源數(shù)據(jù)融合分析

AI 智能火情預(yù)警系統(tǒng)通過多源數(shù)據(jù)融合分析來實現(xiàn)精準(zhǔn)預(yù)警。它整合了熱成像數(shù)據(jù)、高清攝像數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)、植被信息以及歷史火情數(shù)據(jù)等多種數(shù)據(jù)源。熱成像數(shù)據(jù)能夠敏銳捕捉林區(qū)內(nèi)溫度異常升高的區(qū)域，即使是微弱的熱源變化也能被精準(zhǔn)探測。高清攝像數(shù)據(jù)則提供了直觀的林區(qū)畫面，輔助確認(rèn)熱源情況。氣象數(shù)據(jù)如風(fēng)速、風(fēng)向、濕度、溫度等，對于判斷火災(zāi)發(fā)生的可能性和火勢蔓延方向至關(guān)重要。植被信息包括植被類型、分布、含水量等，不同植被的易燃程度不同，含水量也影響著火災(zāi)風(fēng)險。歷史火情數(shù)據(jù)用于分析火災(zāi)發(fā)生的規(guī)律和趨勢。通過對這些多源數(shù)據(jù)的綜合分析，AI 系統(tǒng)能夠更準(zhǔn)確地判斷林區(qū)內(nèi)是否存在火災(zāi)隱患以及火災(zāi)發(fā)生的概率。

（二）智能圖像識別技術(shù)

系統(tǒng)運用先進(jìn)的智能圖像識別技術(shù)來識別煙霧和火源。在大量的圖像數(shù)據(jù)訓(xùn)練下，AI 模型能夠準(zhǔn)確區(qū)分正常林區(qū)畫面與含有煙霧、火源的異常畫面。對于煙霧，它能夠識別不同濃度、形狀和飄動方向的煙霧特征，排除因霧氣、揚塵等造成的誤判。對于火源，無論是明火還是隱藏在植被下的暗火，AI 模型都能根據(jù)火焰的顏色、形狀、閃爍頻率等特征進(jìn)行精準(zhǔn)識別。例如，在重慶的林火視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，安裝在林區(qū)鐵塔上的雙光譜視頻監(jiān)控，通過 AI 技術(shù)能夠精準(zhǔn)識別出半徑 5 公里內(nèi)出現(xiàn)的煙霧 ，并及時發(fā)出火情預(yù)警。在實際應(yīng)用中，智能圖像識別技術(shù)大大提高了火情發(fā)現(xiàn)的及時性和準(zhǔn)確性，避免了人工監(jiān)測可能出現(xiàn)的遺漏和誤判。

（三）實時動態(tài)預(yù)警

AI 智能火情預(yù)警系統(tǒng)具備實時動態(tài)預(yù)警功能。它持續(xù)對林區(qū)進(jìn)行監(jiān)測，一旦發(fā)現(xiàn)異常情況，立即通過多種方式發(fā)出預(yù)警。預(yù)警信息會第一時間傳輸至地面指揮中心，指揮中心的工作人員能夠迅速了解火情的位置、規(guī)模等關(guān)鍵信息，從而及時制定應(yīng)對策略。同時，預(yù)警信息也會發(fā)送給附近的護(hù)林員和相關(guān)救援人員，他們可以快速響應(yīng)，趕赴現(xiàn)場進(jìn)行處置。在廣西貴港市港北區(qū)的森林防火工作中，依托鐵塔智聯(lián) AI 識別分析監(jiān)控系統(tǒng)，火情在第一時間被精準(zhǔn)定位并推送至后臺終端 ，工作人員隨即快速反應(yīng)，僅用 40 分鐘便完成了鎖定、取證、初步定責(zé) ，將處于萌芽狀態(tài)的火勢迅速控制住。這種實時動態(tài)預(yù)警機(jī)制，極大地縮短了從發(fā)現(xiàn)火情到采取應(yīng)對措施的時間，有效遏制了火勢的蔓延。

三、林區(qū)實戰(zhàn)操作案例

（一）案例一：大興安嶺林區(qū)監(jiān)測

在大興安嶺林區(qū)，長航時森防無人直升機(jī)搭載 AI 智能火情預(yù)警系統(tǒng)展開常態(tài)化監(jiān)測。在一次日常巡護(hù)中，無人直升機(jī)的熱成像系統(tǒng)檢測到一處林區(qū)溫度出現(xiàn)異常升高，AI 智能火情預(yù)警系統(tǒng)迅速對多源數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。通過智能圖像識別技術(shù)，確認(rèn)該區(qū)域存在煙霧和疑似火源。系統(tǒng)立即將預(yù)警信息傳輸至地面指揮中心，并詳細(xì)標(biāo)注了火點位置。指揮中心接到預(yù)警后，迅速調(diào)度附近的消防力量前往處置。由于發(fā)現(xiàn)及時，在火勢尚未大規(guī)模蔓延時，消防人員便成功將火撲滅，避免了一場可能的重大森林火災(zāi)。

（二）案例二：四川山區(qū)火災(zāi)防控

在四川山區(qū)，復(fù)雜的地形給森林防火工作帶來了極大挑戰(zhàn)。長航時森防無人直升機(jī)憑借其靈活的部署能力和適應(yīng)復(fù)雜地形的特點，發(fā)揮了重要作用。在某區(qū)域，AI 智能火情預(yù)警系統(tǒng)通過分析氣象數(shù)據(jù)和植被信息，提前預(yù)測出該區(qū)域在未來幾天因持續(xù)高溫、干燥且風(fēng)力較大，存在較高的火災(zāi)風(fēng)險。基于此預(yù)警，森防部門提前加強(qiáng)了該區(qū)域的巡護(hù)力量，并安排無人直升機(jī)進(jìn)行重點監(jiān)測。果然，在預(yù)測的高風(fēng)險時段內(nèi)，無人直升機(jī)的 AI 系統(tǒng)監(jiān)測到一處火點。由于前期準(zhǔn)備充分，救援人員迅速趕到現(xiàn)場，利用無人直升機(jī)投擲滅火彈以及地面滅火設(shè)備配合，快速控制并撲滅了火勢，有效保障了山區(qū)森林資源的安全。

長航時森防無人直升機(jī)及其搭載的 AI 智能火情預(yù)警系統(tǒng)，在森林火災(zāi)防控中展現(xiàn)出了強(qiáng)大的實力。它們能夠及時發(fā)現(xiàn)潛在的火災(zāi)風(fēng)險，精準(zhǔn)預(yù)警并為滅火行動提供有力支持，大大提升了森林火災(zāi)防控的效率和效果。隨著科技的不斷進(jìn)步，相信這一組合將在未來的森林保護(hù)工作中發(fā)揮更加重要的作用，為守護(hù)地球的綠色家園貢獻(xiàn)更多力量。