消防機器人在滅火救援中的應用

摘 要：信息技術在各行業中的廣泛應用，為我國社會經濟的發展注入了全新的動力與活力。隨著我國城市化進程不斷推進，安全隱患問題尤為凸顯。特別是具有不可預測性的突發事故，為我國消防救援工作帶來了極大的困難與阻礙。同時也為威脅著相應的消防人員的人身安全。文章通過分析消防機器人在滅火救援中的優缺點，提出其具體的應用技術與使用范圍，以降低消防工作的難度，保障滅火救援工作順利實施。

關鍵詞：滅火救援；消防機器人；應用技術

1 概述

隨著科學技術的迅速發展，機器人成為人類歷史上又一個偉大發明。消防機器人最早誕生于上世紀八十年代的日本。我國對消防機器人的研究工作始于上世紀七十年代，到九十年代后進行規模化研發。其中具有代表性的是自行式消防水炮的研發，它可以在移動與操作上實現對危險火災現場的救援。進入二十一世紀以來，消防機器人技術開發與應用，成為消防科技發展的重要研究方向之一。目前消防機器人不僅可以實現行走、爬坡、跨越障礙和滅火等功能，還可以利用各種傳感器對火災現場進行探測偵查，為消防人員在滅火救援中提供幫助。消防機器人在未來占據重要地位。在此背景下，擁有不同水平與功能并且智能化程度各不相同的消防機器人，作為滅火救援工作的替代者，對于提高滅火效率、保護消防人員的人身安全、減輕勞動強度等都具有重要意義。為了廣泛應用各種智能化消防機器人、提高滅火救援效率、建設現代化消防隊伍，需要了解消防機器人的優缺點并全面掌握它們的具體應用技術以及使用范圍。

2 消防機器人的分類與現階段呈現出的優缺點

2.1 消防機器人的分類

消防機器人作為特種消防設備，可代替消防人員進入有毒、有害、濃煙、放射性等危險火場，實施有效的探測、化學檢驗、滅火救援等消防救援等工作。為便于對消防機器人進行探索與應用，可從消防機器人的實戰角度出發，按照以下標準進行分類：第一，按照主要功能可劃分為，滅火機器人、破拆機器人、救人機器人以及危險物品泄露探測機器人等；第二，按照感覺功能可劃分為，視覺型、溫感型、嗅覺型以及煙感型機器人等；第三，按照行走方式可劃分為，輪式行走型機器人、履帶式行走型機器人以及履帶輪式行走型機器人等；第四，按照控制方式可劃分為，線控機器人、無線遙控機器人以及自適應機器人等；第五，按照智能化程度可劃分為，程序化控制型機器人、智能化控制型機器人以及具有感覺功能計算機輔助控制型機器人等。

2.2 消防機器人的優缺點

2.2.1 消防機器人的優點。消防機器人作為一種非生命載體，在實際救援過程中，特別是面臨高溫、濃煙、放射性和有毒等各種危險環境時，可以代替消防人員充分發揮其滅火救援的作用，降低消防人員傷亡比率。目前消防機器人在設計上揉合智能化技術、自動控制、神經網絡、計算機技術和機械工業等多種高新技術，具備數據采集分析與反饋等功能。在滅火救援的過程中，可以自主判斷實際危險情況的來源，實現高效救援。與此同時，消防機器人作為一種特殊的武器裝備，其自身的結構與材料設計等方面都具有特殊性。在實施滅火救援過程中，只要進行細心的維修與保養，就可以長期使用，實現其效用最大化。

2.2.2 消防機器人的缺點。消防機器人的缺點主要表現為兩個方面。其一，價格昂貴，缺乏普遍應用性。消防機器人作為智能化技術下的產品，是高等學科知識與各項先進高新技術的集合體。消防機器人研制時間一般比較長，對于技術與資金的要求較高，同時生產數量也不多。因此消防機器人的造價普遍昂貴，導致消防部隊不能夠大量配備消防機器人，降低了消防機器人的普遍應用性。其二，維護保養復雜，成本較高。消防機器人作為高新技術的結合體，在實際滅火救援中需要滿足各項功能需求。因此在結構功能設計上極為復雜，對操控人員以及維護人員有一定的要求，特別是對專業知識要求較高，需要定期組織專業人員進行培訓。消防機器人在實際應用過程中經常會受到損傷，也需要花費較多費用進行維修與保養。

3 消防機器人的應用分析

3.1 在高層建筑中的應用

隨著我國經濟的不斷發展，高層建筑已成為我國建筑形式的主要發展趨勢。雖然高層建筑具有許多優點，但是它們也存在許多消防安全隱患。一旦高層建筑發生火災，因其樓體結構等多方面因素的限制，會導致火災蔓延速度極快。對相應人員疏散、滅火救援等消防工作提出很高的要求。

首先，消防人員登高困難，難以接近著火點。高層建筑過高，會致使消防車無法舉高，不能滿足實際的滅火救援需求。消防員在登高的能力與途徑上會因高層建筑密度大、空間狹窄、消防通道常被占用等特點而受到了極大限制。其次，高層建筑火災發生后會產生大量的濃煙，由于煙氣無法及時排除，降低能見度。致使消防人員面臨高溫煙氣的毒害，起不到滅火救援的作用。再次，高層建筑發生火災會加大冷卻用水和抑制火災蔓延的用水量。但實際工作中相應水位與供水量難以滿足需求，常因供水不足延誤滅火救援的最佳時機。最后，當高層建筑的燃燒范圍大、火勢異常猛烈時，玻璃幕墻、廣告牌以及空調輔機等都會受熱墜落，極易威脅消防人員的生命安全，同時對消防車輛和供水器材造成損害。

因此，在滅火救援工作中，可利用消防機器人的性能特點，來有效解決這些難題。在實際研發過程中，研究人員需要結合高層建筑的結構設計特點，確保相應的消防機器人具備完善的滅火裝置與滅火系統。并具備自動上下樓功能，可以將火災現場情況進行有效的數據采集分析與反饋。有效避免因人工救援所引起的傷亡問題，保障人們的生命財產安全。

3.2 在地下建筑以及地鐵隧道中的應用

由于地下建筑一般都是相對封閉的，當發生火災時，現場的溫度會迅速增加，煙霧濃度也會隨之提升，對于消防人員來講滅火救援難度極大。當消防人員進入火災現場后，其自身安全難以得到保障。應用消防機器人可以有效解決地下建筑火災救援所面臨的難題，降低因火災所引起的傷亡損失率。

在地鐵隧道中，盡管我國已制定了嚴格的突發火災應急措施，整個地鐵內部設計原則上可滿足應對突發事件的要求。但是發生火災時，救援工作難度依然較大。因此，可將具有攀爬功能的消防機器人廣泛應用于地鐵中，或者作為地鐵站點的消防設備之一，確保在第一時間落實高效的滅火救援工作，減少人員傷亡。

3.3 在石化等高危場所中的應用

從天津港“8·12”特大火災爆炸事故中我們可以看出，對于具有石化產品的高危場所而言，一旦發生火災，人員傷亡、財產損失以及由此引發的次生災難難以想象?，F有的消防人員難以進入火災現場進行及時有效的滅火救援，危險性極大。因此將消防機器人應用在石化等高危場所中，可以在降低人員傷亡與財產損失的基礎上，為及時落實救援、避免引發次生災難提供保障。

4 結束語

綜上所述，將消防機器人廣泛應用于滅火救援工作中，可以有效解決消防工作中面臨的困難，在保障滅火救援工作的順利開展的同時可以降低人員傷亡率。隨著我國社會經濟的迅猛發展，各種大型石化企業、地下建筑、隧道地鐵等都在不斷增多，高層建筑鱗次櫛比，火災事故發生的概率也相應提高。作為特種機器人的一種，消防機器人在滅火救援中發揮著舉足輕重的作用。在消防工作中為提高滅火救援效率，我國的研發人員不僅需要將現有高新技術充分融入到消防機器人的設計中。還應當加大行業內部交流以及與國際間的合作，為增強消防機器人的功能性和普遍適用性奠定基礎。

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