消防機(jī)器人在消防中的應(yīng)用

李凱

摘要：隨著消防機(jī)器人的不斷成熟和完善，其在消防救援工作中已經(jīng)開(kāi)始廣泛應(yīng)用。本文首先分析了消防機(jī)器人的優(yōu)缺點(diǎn)以及主要結(jié)構(gòu)，然后對(duì)其在消防工作中的具體應(yīng)用進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：消防機(jī)器人;消防;應(yīng)用

隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步和技術(shù)的不斷發(fā)展，逐漸出現(xiàn)了機(jī)器人的概念。在發(fā)展初期人們對(duì)于機(jī)器人的功能和定位較為模糊，因此對(duì)其概念也沒(méi)有形成統(tǒng)一認(rèn)識(shí)。1987年，人們才對(duì)工業(yè)機(jī)器人有了明確清晰的定義，將機(jī)器人定義為一種高智能、靈活性的自動(dòng)化機(jī)器。這些年隨著機(jī)器人的不斷完善，其在各行各業(yè)中開(kāi)始普遍應(yīng)用。消防機(jī)器人屬于特種機(jī)器人范疇，其目前在消防救援中應(yīng)用較為廣泛，其可以有效代替消防人員進(jìn)入缺氧、濃煙等危險(xiǎn)環(huán)境中開(kāi)展數(shù)據(jù)采集處理以及人員救護(hù)工作，對(duì)于消防工作的開(kāi)展具有非常重要的作用。

1 消防機(jī)器人的優(yōu)缺點(diǎn)分析

消防機(jī)器人在消防工作開(kāi)展中具有顯著的優(yōu)點(diǎn)，主要包括如下三個(gè)方面。一是消防機(jī)器人具有智能化特點(diǎn)，其集中了多種高科技技術(shù)，包括人工智能、自動(dòng)控制以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等。其在消防工作開(kāi)展過(guò)程中可以對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的危險(xiǎn)情況進(jìn)行自主判斷，進(jìn)而采取相應(yīng)的救援措施。二是無(wú)生命性損傷，消防機(jī)器人歸根結(jié)底仍然屬于機(jī)器的范疇，是一種無(wú)生命載體。因此其可以深入到濃煙、缺氧等復(fù)雜火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)，有效發(fā)揮消防人員所不具有的功能，降低人員傷亡，提高救援效率和質(zhì)量[1]。三是可重復(fù)性使用，如果對(duì)消防機(jī)器人給予精心保養(yǎng)和完善，在工作中不遭受到致命的損壞，其可以在各種火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)反復(fù)使用，充分發(fā)揮其效能。目前消防機(jī)器人在消防工作中也存在兩點(diǎn)不足。一是價(jià)格昂貴，消防機(jī)器人是各種先進(jìn)技術(shù)的集合體，因此在研發(fā)過(guò)程中花費(fèi)了大量的費(fèi)用，企業(yè)為了能夠盡快收回投資，會(huì)將其售價(jià)定位在較高的水平。通常來(lái)說(shuō)，普通的消防部隊(duì)難以配備這種先進(jìn)設(shè)備。二是保養(yǎng)維護(hù)復(fù)雜，消防機(jī)器人屬于高科技產(chǎn)品，對(duì)于保養(yǎng)維護(hù)具有較高的要求。因此相應(yīng)的保養(yǎng)維護(hù)人員需要具備一定的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，這樣才能有效保障消防機(jī)器人處于良好的工作狀態(tài)。

2 消防機(jī)器人主要結(jié)構(gòu)

2.1 消防機(jī)器人的機(jī)械手和救援拖斗

機(jī)械手是消防機(jī)器人的主要執(zhí)行結(jié)構(gòu)，其可以吊起受傷人員以及開(kāi)啟閥門(mén)等。消防機(jī)器人的機(jī)械手設(shè)計(jì)是基于人體手臂運(yùn)動(dòng)原理，采用三節(jié)臂桿六個(gè)自由度，具有非常高的靈活度。救援拖斗也是消防機(jī)器人的主要結(jié)構(gòu)，其主要發(fā)揮救援中的擔(dān)架作用，通過(guò)機(jī)械手將受傷人員吊起放在救援拖斗上，然后將救援拖斗移動(dòng)到機(jī)器人體內(nèi)，對(duì)受傷人員進(jìn)行有效保護(hù)[2]。在救援拖斗微小的空間中還設(shè)置了供氣系統(tǒng)，能夠?yàn)槭軅藛T提供新鮮空氣。

2.2 消防機(jī)器人的行走系統(tǒng)

目前消防機(jī)器人主要有輪胎行走系統(tǒng)和履帶行走系統(tǒng)兩種類(lèi)型。相對(duì)來(lái)說(shuō)，履帶行走系統(tǒng)更為穩(wěn)定，與地面之間具有更大的摩擦力，可以更好適應(yīng)復(fù)雜路況，具有更好的越野功能，在目前消防機(jī)器人中應(yīng)用更為廣泛，因此本文以履帶行走系統(tǒng)為例進(jìn)行分析。履帶行走系統(tǒng)包括機(jī)架、行走裝置以及懸掛三部分構(gòu)成。機(jī)架主要用于安裝所有的總成和部件，是行走系統(tǒng)的骨架。行走裝置包括履帶、驅(qū)動(dòng)輪、拖輪以及引導(dǎo)輪等多個(gè)構(gòu)件，其提供消防機(jī)器人行駛過(guò)程中的驅(qū)動(dòng)力，當(dāng)輪齒拉緊履帶時(shí)，履帶便會(huì)受到地面反作用力的影響，推動(dòng)消防機(jī)器人進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。

3 消防中消防機(jī)器人的應(yīng)用

3.1 應(yīng)用于地鐵隧道的消防救援

地鐵隧道等發(fā)生火災(zāi)救援難度較大，通常會(huì)造成非常嚴(yán)重的人員傷亡。因此世界各國(guó)對(duì)于地鐵隧道等火災(zāi)事故均給予高度重視，并盡量采取有效措施，降低火災(zāi)所造成的損失。一是配備齊全完善的應(yīng)急照明設(shè)備;二是地鐵隧道內(nèi)的動(dòng)力設(shè)備以及電氣設(shè)備要滿足防水、防火、防負(fù)荷以及絕緣良好等特性;三是配置功能強(qiáng)大的滅火救援設(shè)備;四是設(shè)置封閉門(mén)，并且安全出口必須符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求;五是在地鐵隧道內(nèi)配置完善的排煙和滅火設(shè)施。基于這些措施不難發(fā)現(xiàn)應(yīng)對(duì)地鐵隧道內(nèi)火災(zāi)的主要原則為配置高性能的滅火救援設(shè)備。消防機(jī)器人具有良好的爬樓梯功能以及強(qiáng)大的消防救援功能，因此非常適合地鐵隧道內(nèi)的消防救援工作。

3.2 應(yīng)用于高層建筑的消防救援

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，高層建筑的數(shù)量越來(lái)越多。但是高層建筑有助于層數(shù)較多，功能復(fù)雜，如果發(fā)生火災(zāi)將會(huì)產(chǎn)生煙筒效應(yīng)，火災(zāi)會(huì)在短時(shí)間內(nèi)快速蔓延，增大人員疏散救援難度。對(duì)于高層建筑的消防救援應(yīng)該本著建筑物內(nèi)固定消防設(shè)備救援為主的原則。消防機(jī)器人在高層建筑火災(zāi)救援中可以自動(dòng)上下樓，并且配置有排煙裝置、救護(hù)倉(cāng)裝置以及冷氣溶膠滅火裝置和泡沫系統(tǒng)滅火裝置等，因此既可以開(kāi)展人員救護(hù)，也可以進(jìn)行滅火[3]。此外消費(fèi)機(jī)器人還可以深入到火場(chǎng)內(nèi)部對(duì)火情數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，有助有于現(xiàn)場(chǎng)指揮人員進(jìn)行科學(xué)合理決策，對(duì)于提高消防救援效率，降低人員傷亡以及經(jīng)濟(jì)損失具有重要意義。

3.3 應(yīng)用于封閉以及冷庫(kù)等場(chǎng)所的消防救援

封閉場(chǎng)所對(duì)外通道相對(duì)較少，如果發(fā)生火災(zāi)將容易導(dǎo)致高溫、熱煙聚集不易發(fā)散，，進(jìn)而導(dǎo)致消防員難以進(jìn)入無(wú)法有效開(kāi)展救援工作。在這種情況下，消防人員也容易出現(xiàn)火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)中毒以及被困等情況。因此采用消防機(jī)器人，基本上不受到高溫、熱煙以及有毒物質(zhì)的影響，既可以有效開(kāi)展火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)救援，還能夠有效避免消防人員傷亡。同時(shí)冷庫(kù)等場(chǎng)所發(fā)生火災(zāi)，由于冷庫(kù)溫度較低，短時(shí)間內(nèi)冷庫(kù)內(nèi)的溫度不會(huì)由于火災(zāi)燃燒快速上升，冷庫(kù)內(nèi)主要產(chǎn)生低溫?zé)煔猓啾绕胀煔饩哂懈鼜?qiáng)的堿光性，同時(shí)冷庫(kù)內(nèi)火災(zāi)還容易產(chǎn)生有毒物質(zhì)。在救援中應(yīng)用消防機(jī)器人可以有效改善救援效果。

4 結(jié)束語(yǔ)

火災(zāi)容易造成大量的人員傷亡和重大的經(jīng)濟(jì)損失，因此消防工作一直以來(lái)受到人們的普遍重視。由于消防工作危險(xiǎn)系數(shù)高，難度大，特別是在一些特殊情況下消防人員難以有效展開(kāi)救援工作，消防機(jī)器人的出現(xiàn)有效彌補(bǔ)了消防人員工作的不足，其可以進(jìn)入地鐵隧道、高層建筑以及其他一些封閉性場(chǎng)所，有助于提升消防救援工作成效。相信隨著消防機(jī)器人的不斷發(fā)展，其在消防救援中將會(huì)發(fā)揮更大的作用。

參考文獻(xiàn)

[1]錢(qián)鋮，蔣靜法，李斌. 消防機(jī)器人的現(xiàn)狀與發(fā)展方向[J]. 消防技術(shù)與產(chǎn)品信息，2018，31（12）：82-84.

[2]李俊. 芻議滅火救援實(shí)戰(zhàn)中的消防機(jī)器人技術(shù)[J]. 低碳世界，2019，9（01）：273-274.

[3]彭小清. 消防機(jī)器人在我國(guó)滅火救援中的應(yīng)用現(xiàn)狀和前景分析[J]. 今日消防，2019，4（12）：18-19.