屏東工廠爆炸造成消防員傷亡慘重，到底該如何用無人機改變消防救災生態?
2016年，加州奧克蘭的一個倉庫發生了一場悲慘的火災。倉庫被改造成一個名為「幽靈船」的生活空間。這場火災造成 36 人死亡，是奧克蘭史上最嚴重的火災之一。火災撲滅後，消防隊員開始使用配備熱像儀的無人機來識別熱點並蒐索不安全的建築物。隨著世界各地的機構開始採用這項技術，無人機的有效性正在迅速流行。 在美國，目前已經超過 900 個州和地方機構正在以不同的方式使用無人機技術。
2023年9月22日，位於台灣屏東的明揚國際科技工廠發生火災後連續爆炸，火勢不斷擴大且延燒28小時，總計共造成9人死亡、109人受傷的慘劇，其中在火災前期因爆炸造成首批衝入火場搶救的消防隊員共四人殉職，七名消防員受傷。
這樣的悲劇一直在台灣重複發生，消防單位似乎沒有意識到無人機可能為他們帶來的高價值。即使今年開始已經逐漸可以看到消防演習有將無人機納入演習的一部分，但似乎並沒有帶來太多的改變，實際面臨災害現場通常都沒辦法具體落實，加上長期的人力不足和大量的業務工作是消防隊長期面臨的問題。
但其實無人機的好處是在任何條件限制下都是有可能執行的，只要做好實質的規劃並且不誇大。
這一次台灣消防發生這樣的事情實在很悲痛，決定為大家分享一篇不打高空有關「消防的無人機執行規劃兵棋推演」，到底消防隊該如何透過無人機技術降低風險並提高效益，希望同樣的悲劇不要再發生了!
首先，這邊先不討論無人機品牌，因為現在台灣政府的思維是排擠大陸品牌和資安風險遠比消防隊的生命風險和救災效率還重要，討論品牌沒有太大意義，我們只針對無人機類型做討論。當然，我們不確定國內消防單位到底實際上採購了哪些種類的無人機，但如果要實質發揮救災效益，強烈建議一定要有能夠搭配熱顯像鏡頭的無人機種。根據實際觀察，國內消防隊使用無人機的狀況，以下三大觀點討論:
無人機未在最重要時刻使用
根據觀察，國內消防對即使具備熱顯像無人機，通常也不是在第一時間使用在火場熱度監控，而都是以純粹空中拍攝居多，空拍雖然可以觀察到火場建築整體的燃燒概況，但其實對消防員本身幫助並不大。這樣來看，並不是沒有使用無人機，而是沒有將熱顯像無人機用在最重要的時刻，也就是火災成長期到最盛期的這段期間，就是號稱消防員殺手的閃燃.爆燃或是塵爆最容易發生的潛在時期。
消防無人機飛行員專業培訓不足
在國內CAA無人機操作證正式實施以來，我們先不討論品質，全國各縣市具備CAA遙控無人機操作證的消防員越來越多，消防署從去年開始也有在舉辦全國消防員無人機競賽，看得出來消防署想在無人機領域有所作為，但卻忽略了本質上的實質執行必須發揮出最重要得效益:也就是專才專用，所以消防員即使具備CAA無人機操作證，也非常缺乏到底該如何善用無人機的概念，這些應用概念勢必經過專業培訓，否則消防飛行員也只能做「火場的空拍攝影師」。
無人機維護和配置的問題
相信這種狀況不只發生在消防隊，在很多公務機關都很常發生。機關會編列預算採購無人機設備，但偏偏就是沒有預算做設備維護，這狀況在平時消防裝備就很常見了，所以發生在無人機上也是見怪不怪。但像無人機這樣的高效益工具，其實只要專才專用就可以有效降低設備損壞的機會。沒有經費消善或維護，即使消防員想在訓練期間練習無人機飛行，也會因為怕無人機設備故障，最終導致沒有人敢用的狀況發生…..
第一線單位無人機配置差異
各縣市消防隊的出勤順序都是固定的。基本上只要有火災發生，消防局指揮中心在第一時間會派遣轄區消防分隊前往，當然也會派遣鄰近的消防分隊支援。但通常第一梯次到達現場的會是轄區分隊。但目前無人機設備的配置並沒有廣泛到各分隊都具備一台，通常是大隊層級的機關或是特種搜救單位才會配置，這會根據每個縣市的經費預算會有所不同。
因此，在這樣的環境下，就很難消防隊可以在第一時間就透過無人機做初步的火場即時判斷，導致後來具備無人機的單位到達現場後，雖然還是有進行無人機飛行，但並沒有真正最大化無人機的優勢。
火場的重要時刻
在火場的重要時刻，如閃燃、爆燃或塵爆潛在時期，優先派遣無人機進行即時空中監測可以降低消防員的傷亡風險。無人機能夠提供火場的實時信息，使消防員能夠遠程遙控無人機，而不必直接進入危險區域。這有助於保護消防員的生命安全，避免他們受到突發危險的威脅。
火災的一生:從起源到熄滅
在我們討論無人機與火災搶救的議題前，必須先帶大家瞭解一下有關於火災的發生到結束到底是什麼樣的過程，如此一來，你就更會清楚無人機到底該如何適當應用在火災搶救上，而不只是個火場空拍攝影師。
燃燒四要素
基本上，火災要行程必須具備以下四個要素(缺一不可)，分別是助燃物（氧或空氣）、熱能（溫度）、可燃物、連鎖反應，四者缺其一，火災便無法成行！因此滅火的基本原理便是針對燃燒的四要素來去除，讓火災燃燒的化學反應不能繼續進行，火就會熄滅。針對燃燒四要素我們可將滅火方法歸納出下列四種：
- 窒息法：窒息法的原理是針對空氣中的氧氣進行消滅。當空氣中的氧氣濃度低於15%時，火勢就會熄滅。因此，當我們處於一個密閉空間時，如果添加不燃氣體（例如氮氣、二氧化碳等）或者惰性氣體（例如氦氣、氖氣、氬氣等），這些氣體可以降低空間中的氧氣濃度，從而達到撲滅火勢的效果。
- 冷卻法：冷卻法的基本原理是通過降低燃燒物體的溫度，從而減少熱能，以達到撲滅火勢的目的。這是最常見也是最簡單的滅火方法之一。不論是消防人員使用水柱噴射滅火，還是利用消防水系統的滅火設備，都是運用了冷卻法的原理。通過將水或其他冷卻劑噴灑到火源上，可以有效地降低火焰和燃燒物體的溫度，進而撲滅火勢。
- 移除法：移除法消滅的是可燃物。將還沒燃燒的可燃物移除，離火勢一段距離、阻止持續延燒，或者也可以將可燃物淋濕，讓可燃物變得比較難燃燒起來。
- 抑制法：抑制法的滅火原理是針對連鎖反應中的關鍵角色，即氫自由基和氫氧自由基進行干擾。在燃燒過程中，連鎖反應的持續進行是火勢擴大的主要原因。因此，如果能夠使用特定物質來中和或抑制這些自由基的作用，就能夠達到撲滅火勢的效果。這種方法的核心概念是破壞或干擾燃燒過程中自由基的反應鏈，進而抑制火勢的擴大。通過使用具有抑制作用的物質，可以有效地減緩或停止火勢的持續增長，從而達到滅火的目的。
火災的成長階段
火災的發展分為四個階段：初期、成長期、全盛期、衰退期。熱釋放速率(Hear Release Rate, HRR)的發展將會影響消防員殺手的誕生，通常認為閃燃會發生在成長期，是成長期到全盛期之間的過渡，以下是內政部消防署公布的火災成長曲線圖參考。
從上面的曲線圖來看，我們可以知道消防員在火場中最危險的階段就是火災的成長期到最盛期這區間。而屏東明揚國際科技工廠大火造成消防員殉職就是在這區段發生的。
工廠火災遠比住宅火災還危險
根據統計近10年來造成30多位消防員殉職的憾事，大家如果有仔細觀察，大部分的悲劇發生場景幾乎都是工廠或是廠房。
消防員在應對工廠火災時面臨著比住宅火災更大的危險和挑戰，主要原因包括以下幾點：
- 複雜性和多樓層結構：工廠通常比住宅建築更大、更複雜，擁有多樓層結構和大量設備。這種複雜性增加了火源位置的不確定性，並使得消防員在搜索和滅火過程中面臨更大的困難。
- 化學品和危險物質：許多工廠處理或儲存危險化學品，如有毒氣體、易燃物質和腐蝕性化學品。火災可能引發這些物質的釋放，增加了消防員的搶救危害。這次的屏東明揚國際科技工廠大火造成消防員嚴重傷亡就是屬於這一類型。
- 大規模火災：工廠規模通常較大，擁有大量原材料、成品和設備，這可能導致火勢急速擴大。消防員需要快速控制火勢，以防止火災擴散，這對他們的壓力和風險增加。
- 疏散和救援難度：工廠通常位於城市或工業區域，這使得疏散員工變得更加複雜，並可能需要特殊的疏散計劃。此外，工廠內可能有高危險性區域，如高壓氣體罐或危險化學品儲存區，這些區域的火災需要消防員進行特殊的救援和滅火操作。
消防隊這工作基本上是知識活和體力活的綜合，除了要具備一定程度的體能之外，還必須具備救災甚至危險物品相關的專業知識，如此一來才能應對未知的火場。
無人機在消防搶救上的優勢
在國際上，無人機越來越多地用於消防行動中的各種任務，例如提供即時態勢感知、繪製火災邊界和識別熱點，尤其配備熱像儀的無人機還可以快入檢測具「有生命跡象」的受困者，使消防員能夠更快速、更有效地做出反應。在消防情況下使用無人機可以提供寶貴的空中支持，包括：
1.火場快速部署
在消防搶救，都在跟時間賽跑。而無人機擅長快速部署，比傳統地面團隊更快到達火場中心。無人機可以繞過障礙物和穿越具有挑戰性的地形的能力以確保在短時間內收集火場燃燒概況。
2.空中火場洞察
在建築物發生火災的典型情況下，消防員到達現場就會開始進行搶救行動，但有關火災程度及其對建築物造成的損害的資訊有限。無人機在消防中最顯著的優勢之一是它們能夠提供重要的空中洞察。透過捕捉高清影像和即時視頻，無人機將提供消防隊在空中的視野。這種視角有助於評估火災的規模、方向和行為，從而做出更明智的決策。
3.火場熱度監控
搭載先進熱感攝影機的無人機對於消防的火災偵測和評估階段產生了重大影響。這些攝影機能夠感知溫度變化，揭示出潛在的高溫區域和可能存在的陰燃區域，這些區域如果沒有這項技術的幫助，很有可能會無法在第一時間確認哪些區域是否已經即將達到爆炸溫度的下限，造成消防員在未知的狀況下進入危險區域。這項技術的應用使得消防員能夠更精確地定位火源並事先辨識危險區域，針對這些區域有針對性地進行滅火策略行動，而不是貿然進入火場搶救。
4.夜間搶救行動
火災通常在夜間或低光環境中仍然肆虐，這時配備強大聚光燈的無人機發揮了極大的作用。這些無人機能夠在夜晚提供照明，照亮火災現場，大大擴展了消防員的視野範圍。這種照明不僅有助於更清晰地定位火源和熱點，還確保了在光線不足的情況下，消防員能夠更安全、更有效地執行滅火和救援任務。
5.火場監控進度
在消防工作中，需要持續的行動和評估。無人機在監控鎮壓戰術的進展方面發揮了關鍵作用。透過觀察水滴、阻燃劑或其他幹預措施的效果，無人機能夠提供寶貴的信息，這有助於消防團隊實時調整策略，優化資源的分配。這種動態調整確保了消防行動的高效性，有助於更有效地控制火勢，降低損害，並保護公共安全。
台灣消防隊該如何善用無人機?
我們就國內消防單位無人機量能點出關鍵問題，並以無人機及消防無人機飛行員為基礎，最好的做法就是消防局成立專責無人機隊，專心執行無人機飛行任務，但站在高層的思考，無人機飛行目前並還沒有常態化，所以成立專責無人機隊的難度很高，因此我們用做嚴苛的條件如下兩點:
- 無人機及飛行員配置不平均
- 維護經費預算不夠
我們將以這樣的條件為基礎，提出我們的整體規劃觀點提供參考，目的就是為了透過無人機來降低消防員的傷亡風險。
1.以大隊為單位組成無人機小組
各縣市消防局的無人機飛行員都分布在不同單位，並不存在專責無人機隊。建議以每一行政區消防大隊為單位，挑選所屬具備CAA遙控無人機操作證的人員(G1.G2.G3)組成專責的無人機小組，並根據輪休制度平均分配(勤一休一/勤二休一)以利每天負責轄區大隊勤務當中有無人機派遣需求之救災案件。
無人機小組成員基本上維持在各原單位備勤，如果需要出動無人機，則必須在第一時間接受任務指派，因此無人機小組成員必須進行適當管控。
2.專業培訓並專才專用
無人機小組成員應接受專業培訓，包括操作技能、火場應用、緊急應對等方面的進階培訓。確保他們了解無人機的最佳應用實踐，並能夠在火場上迅速做出反應。
除了培訓之外，專才專用可以有效建立定期的無人機設備維護計劃，確保設備的可靠性和持續運作，最重要的是降低無人機設備損壞的機率。
3.用無人機提供關鍵資訊，而非火場空拍
轄區大隊所屬無人機小組應使用無人機提供關鍵資訊，而不僅僅是火場的空中拍攝，具體來說，可以實現以下方面的功能：
- 熱成像和溫度監測：無人機配備熱感攝影機，可以檢測火場內的溫度變化。這不僅有助於識別火源和火勢的位置，還能提供有關火場熱點的實時資訊。消防員可以根據這些資訊更有效地制定滅火戰術，降低受傷風險。
- 火勢變化監測：無人機可以持續追蹤火勢的變化，包括火勢擴散的速度和方向。這些資訊可幫助火場消防指揮站更好地預測火勢的發展趨勢，調整應對策略，以確保消防員的安全。
- 建築結構評估：無人機可以用高解析度攝影機捕捉建築結構的狀況。這有助於評估建築的穩定性和潛在的崩塌風險，從而確保消防員不進入危險區域。
- 搜索和救援：無人機可以用於搜索和救援任務，尤其在大範圍火場或其他災害場景中。無人機可以快速搜索受困者的位置，並提供準確的坐標資訊，以便救援隊伍更快速地找到受困者。
4.與民間團體密切合作
如果前三點沒辦法運作的話，建議用無人機協助救災的項目還是交給具備專業設備及相關知識的無人機團隊來協助，這樣的無人機團隊有可能是義勇消防隊或是第三方的民間團體。畢竟消防人員的人力非常有限，有些工作交由其他團體來運作也是一種方式，盡可能減低消防人員在火場搶救的負擔。
總結 : 真正落實才能進步
看完以上內容，以消防救災的角度，不論是人力技能的培訓增長或是設備的提升，其實最終還是必須根據現況找出合適的導入方案並確實落實才能讓台灣的消防不論在消防員殉職率或人員救出率上帶來改善。在追求進步和成功的過程中，真正的關鍵在於將理念和計劃付諸實行。不論是個人成長還是組織發展，僅僅構想和設計計劃是不夠的，必須積極地付諸實施，並在實踐中不斷學習和調整。唯有這樣，我們才能真正實現我們的目標，並不斷提高自己的能力和效率。因此，無論我們面臨多大的挑戰，只有真正落實才能夠不斷進步，實現更大的成功。
希望本篇文章內容可以為大家或國內消防在無人機應用的發展帶來一點幫助，如果大家覺得這邊文章內容不錯的話，可以多多幫我們分享。
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