消防機器人滅火救援應用技術研究

摘要：從某種意義上來講，消防機器人應用于滅火救援對消防領域意義重大。基于這種認識，文章闡述消防機器人的運用范圍、成本制作等，分析在消防機器人具體使用過程中的問題及未來發展趨勢。

關鍵詞：消防機器人;滅火救援;運用技術

消防機器人集現代智能化、自動化技術為一體，代替了傳統火災救援的工作者，它的出現是科技發展的一項突破，為消防人員的安全提供了合理保證，能夠解決滅火救援工作中面臨的各種問題。但是在實際發展過程中要想實現消防機器人滅火救援工作，就需要全面掌握與消防機器人有關的各種技術，分析消防機器人的發展現狀，闡述在當前發展中存在的局限，為未來消防機器人的深入研究奠定良好的基礎。

一、消防機器人的發展歷程

消防機器人是現代科技發展的產物，是特殊的機器人，能夠在滅火、搶險救援中發揮巨大的作用，甚至可以取代消防員的部分工作，保證消防員人身安全。依靠人力完成的滅火救援始終存在風險，這種風險為消防領域的發展增加了難度。當前各種復雜的工廠越來越多，石油化工企業、隧道、地鐵等數量持續增加，在這種情況下做好安全預防工作非常重要。加上這些危害是突發性和臨時性的，又缺乏有效的安全預防與應急處理機制，已經成為社會上的“老大難”。消防機器人的研究投用引起軒然大波，同時為災害救援提供了一個有效合理的方向，消防機器人可以在這個過程中代替消防救援人員進入到容易產生危害的事故現場進行救援，同時還可以智能反饋現場的實際情況，為救援工作的順利開展奠定了良好基礎。同時還可以高效解決事故現場的狀況，降低事故災害損失。最早的消防機器人出現在2012年，是弗吉尼亞理工學院設計出來的，在當時引起了極大轟動。這款機器人的出現讓世界認識到消防機器人能夠在災害救援中發揮的價值，隨后世界各國紛紛展開研究。我國也對其進行了深入研究制作，有一款火鳳凰水力型消防滅火機器人因為具備超強靈活性、多元化功能受到了人們的重視和多個部門的強烈歡迎[1]。

二、消防機器人運用范圍

當前城市高層數量越來越多，隨著時代的進步，高層中發生火災的概率也隨之增加。高層建筑本身的特征導致消防人員無法在第一時間內到達火災地點進行救援，這會錯過最佳的救援時間。如果使用消防機器人，可以在最短時間內達到指定位置，利用身上安裝設置的滅火裝置完成滅火，雖然不能直接救助被困人員，但是能夠抑制火災，為消防人員爭取更多時間。而且消防機器人身上有自動記錄系統，可以將現場具體情況以圖像、信息傳播的方式展示給消防隊指揮人員。指揮人員在接收到這些信息之后在第一時間內派人到達指定地點，準備工具和擬定救助方案。當到達指定地點之后快速展開救援，可以節省大量的救援時間。

除了在高層建筑中發揮救援作用之外，在地下建筑中發揮的救援作用也非常明顯。和地上建筑相比，地下建筑空間更加封閉，而且通風能力差，發生火災之后，地下濃煙消散速度慢，溫度也會快速攀升，對消防隊員的救援產生不利影響。因此一旦發生火災，為救出被困人員，很容易發生二次災害。面對這種情況可以根據實際情況設計消防機器人，有效降低消防人員的傷亡現象，提高救援效率。

三、消防機器人滅火救援中存在的問題

（一）滅火救援問題

我國當前消防機器人研究數量較少，而且運用有限，主要是在沿海發達地區消防機器人配備比較好，大部分都是以進口為主，核心設計實力不強。從實際使用情況來看，雖然消防機器人具備較為明顯的優勢，但是很少在消防工作中發揮實踐價值，一般都是參加預防演習和宣傳活動，很少有消防機器人參與現實事故中。具體體現在：①消防機器人運動和移動存在問題，雖然在救災方面有很多優勢，但是移動困難這種缺陷限制了機器人作用的發揮。因為移動不方便，導致進入現場的時候存在諸多困難，甚至沒有辦法發揮優勢。②自身條件的限制，能夠參加滅火救災的情況非常少[2]。消防機器人在實際運用過程中會受到很多限制，比如進入高層就非常困難。其次是石油化工類火災，按照當前的機器人數量還無法解決。實際上當前機器人能夠發揮作用的地方主要是地下建筑、隧道火災方面，適用范圍相對較小。③缺乏健全的運用管理機制。在當前消防機器人屬于高科技產品，在實際救援中應用還不多，很難得到重視，缺乏成熟的運用體系。

（二）制作成本較高

消防機器人從研制、維修、保養等過程都需要消耗很高成本，加上費用高昂，機器人的使用概率反而下降。因此為提高消防機器人的應用，合理降低成本非常重要。這里提出幾點建議：①需要細致研究我國消防機器人制作流程，合理改進應用環節。比如消防機器人在記錄火災的時候應該將電源改成熱電能源，可以借助火災現場的情況進行溫度供電，降低消防機器人的制作成本;②為保證機器人運行質量，可以在內部安裝備用電池，讓消防機器人存在電力不足的情況，仍舊能夠運行一段時間;③借鑒其他國家的先進技術，優化我國當前的生產技術，結合我國實際情況篩選可用信息。在保證質量的同時保證消防機器人滅火救援技術的持續研究，讓消防機器人能夠在日常火災中推廣使用，真正發揮新科技的價值。

四、消防機器人未來發展趨勢

（一）研究生物行走技術

機器人行動能力受到限制，制約了消防機器人的發展和普及。生物行走技術就是為了解決機器人靈活程度不足做出的改變，針對不夠靈活和行動不方便這一類問題制定出來的措施。生物行走技術是機器模擬生物行走的一項技術，能夠增加機器人的平衡性和靈活性，適應更多環境，完成更多的滅火任務[3]。

（二）透視技術

透視技術產生于美國，是一項具備透視能力的機器人，機器人能夠在同類之間釋放無線電信號，通過信號感應繪制現場的視覺圖，能清晰展示當前的具體情況，誤差較小。在消防機器人領域內折現技術的運用前景非常廣。如果可以研制成功，就可以在大型火災、地震中發揮更大作用。

（三）人機交互

人與機器之間建立聯系，機器人將數據傳輸給操作人員，操作人員根據信息判斷進行操作。當前科技僅僅支持簡單的交互，專業方面的交互，還需要進行深入研究。

五、結語

當前科技發展速度越來越快，智能機器人運用范圍也越來越普及。在消防事業發展過程中機器人的發展前景非常廣闊，主要制約條件就是成本與行走能力方面，要讓機器人具備自動行走、判斷路線的能力，將會是未來研究的重點。

參考文獻：

[1]管永賀.消防機器人滅火救援應用技術的分析[J].消防界（電子版），2020，98（22）：63-64.

[2]彭小清.消防機器人在我國滅火救援中的應用現狀和前景分析[J].今日消防，2019，43（12）：20-21.

[3]陶波，趙興煒，李汝鵬，等.機器人測量-操作-加工一體化技術研究及其應用[J].中國機械工程，2020，31（01）：49-56.

作者簡介：

黃汝磊（1990.7.23—）男，漢族，上海市寶山區羅南消防救援站政治指導員，三級指揮員，從事滅火救援工作。