品牌消防機器人在滅火救援中的應(yīng)用研究

謝勇

【關(guān)鍵詞】滅火救援；消防機器人

消防指戰(zhàn)員在參與滅火救援任務(wù)時，難免會遭受不可預(yù)見的傷害，尤其在有易燃易爆等危險物存在的事故現(xiàn)場，更是嚴(yán)重威脅著消防指戰(zhàn)員的生命安全。因此，研究滅火救援任務(wù)中消防機器人的應(yīng)用成為消防救援隊伍當(dāng)前重點關(guān)注的問題。消防機器人的應(yīng)用能有效提升消防滅火救援工作的效率，可以更好地保障廣大群眾及消防指戰(zhàn)員生命安全。

1 消防機器人種類

作為特種消防設(shè)備之一的消防機器人，能代替消防指戰(zhàn)員勘察火災(zāi)現(xiàn)場，掌握現(xiàn)場實際情況，并幫助消防指戰(zhàn)員合理制定滅火措施。特別是部分火災(zāi)現(xiàn)場存在有毒有害物品或放射物，通過使用消防機器人可有效規(guī)避人員傷亡的情況[1]。消防機器人根據(jù)功能可以分為：滅火、救人、破拆、探測危險品泄露四種類型；根據(jù)感官功能可以分為：溫感型、視覺型、煙感型和嗅覺型四種類型；根據(jù)控制方式可以分為：自適應(yīng)、線控及無線遙控三種類型；根據(jù)行走方式可以分為：履帶式行走型、輪式行走型、履帶輪式行走型三種類型；根據(jù)智能化程度高低可以分為：程序化控制型、計算機輔助控制型、感覺功能型和智能化控制型四種類型。不同類型的消防機器人在滅火救援工作中體現(xiàn)的價值和作用也是有差異的，所以，消防指戰(zhàn)員在應(yīng)用消防機器人開展滅火救援作業(yè)時，須以火災(zāi)現(xiàn)場實際情況為依據(jù)，合理進行選擇，同時要落實探測及救援方案設(shè)計，突出適應(yīng)性、合理性及可行性。

2 消防機器人的優(yōu)缺點

2.1 優(yōu)點

消防機器人能代替消防指戰(zhàn)員執(zhí)行部分高難度的工作任務(wù)，如在有毒、缺氧或濃煙的火災(zāi)現(xiàn)場開展滅火救援工作，有效規(guī)避人員傷亡問題，為消防指戰(zhàn)員執(zhí)行滅火救援任務(wù)提供必要的數(shù)據(jù)信息。同時，滅火救援中往往會出現(xiàn)大量重復(fù)性工作，如果消防指戰(zhàn)員反復(fù)開展此類工作，不僅會消耗大量的人力物力，而且會大幅降低滅火救援效率。針對此類情況，運用消防機器人開展機械性工作，能為順利執(zhí)行滅火救援任務(wù)提供保障。此外，消防機器人能詳細(xì)記錄火災(zāi)現(xiàn)場的信息，并向到達火災(zāi)現(xiàn)場的消防指戰(zhàn)員反饋現(xiàn)場實際情況，幫助他們做好滅火救援的準(zhǔn)備工作[2]，同時，還能幫助消防指戰(zhàn)員合理規(guī)劃救援路線，盡可能縮短救援時間，提高救援效率，為人民群眾生命財產(chǎn)安全提供保障。

消防機器人在地下空間或化工廠等場所中同樣適用，其能消除二次爆炸帶給消防指戰(zhàn)員的威脅。值得一提的是，消防機器人具備極強的可操作性，僅需定期全方位維護、保養(yǎng)即可使其長時間處于最佳工作狀態(tài)，有效減輕消防指戰(zhàn)員工作負(fù)擔(dān)。

2.2 缺點

綜合消防機器人目前存在的缺點，主要有以下兩點：一是造價昂貴。盡管消防機器人在滅火救援工作中的應(yīng)用較為廣泛，但相對落后的地區(qū)很少引入消防機器人，其更多在經(jīng)濟更發(fā)達的地區(qū)使用。消防機器人從根本上來看屬于特殊機器人，其設(shè)計制造中耗費的人力物力較多，制造成本較高。由于設(shè)計制造消防機器人的技術(shù)仍有待提升，因此，目前還無法對其形成量產(chǎn)，所以消防機器人的售價普遍極高。二是后期維護難。多技術(shù)融合的消防機器人，本身結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在實際應(yīng)用過程中需要相關(guān)人員負(fù)責(zé)定期開展維修保養(yǎng)工作，確保消防機器人發(fā)揮應(yīng)有作用。但是，消防機器人作為高科技衍生產(chǎn)品，涉及了消防、操控、行駛及機電等諸多部分，與之相關(guān)的維修工作要求很高，需要深入、全面地把握消防機器人整體構(gòu)造后才能更好地開展維修工作。

3 消防機器人在滅火救援中的應(yīng)用

3.1 密閉空間及地下室中的應(yīng)用

密閉空間或地下室中一旦有火情發(fā)生，極短時間內(nèi)就可能有大量的濃煙聚集，且濃煙及有毒有害氣體排出的難度較大，區(qū)域內(nèi)全體人員的生命安全會受到巨大威脅。消防指戰(zhàn)員在執(zhí)行此類滅火救援工作時面臨諸多困難，可能會出現(xiàn)窒息等情況，很難保障自身生命安全。

通過應(yīng)用消防機器人即可順利開展滅火救援工作。密閉空間內(nèi)雖然充滿有毒有害氣體及濃煙，但不會對消防機器人的作業(yè)與任務(wù)執(zhí)行構(gòu)成影響，通過機器人配備的高清攝像頭，能幫助消防指戰(zhàn)員準(zhǔn)確掌握密閉空間內(nèi)的實際情況，從而迅速制定有針對性的滅火救援策略[3]。在制定好相應(yīng)策略后，消防指戰(zhàn)員就可以向消防機器人實時下達工作指令，使消防滅火救援工作的執(zhí)行效率大幅提升。

3.2 高層及超高層建筑中的應(yīng)用

當(dāng)火災(zāi)事故發(fā)生場所為高層及超高層建筑，消防指戰(zhàn)員無法順利到達現(xiàn)場開展滅火救援工作，這時可以利用消防機器人開展滅火救援任務(wù)。高層建筑建造期間往往使用大量易燃材料，當(dāng)有火災(zāi)發(fā)生后極易引起二次爆炸，屬于隱藏火災(zāi)危險。同時，在風(fēng)力的影響下，高層建筑的火災(zāi)面積極有可能迅速擴大、蔓延，給消防指戰(zhàn)員救援工作帶來更大的阻礙。此時，通過吊車或直升機向火災(zāi)現(xiàn)場運送消防機器人，根據(jù)消防指戰(zhàn)員的指令前往現(xiàn)場執(zhí)行滅火救援作業(yè)，并反饋火災(zāi)現(xiàn)場的信息，可消除消防指戰(zhàn)員可能面臨的潛在危險，避免產(chǎn)生人員傷亡。

3.3 地鐵和隧道中的應(yīng)用

現(xiàn)代城市中地鐵和隧道的建設(shè)規(guī)模逐步加大。在地鐵和隧道建設(shè)中的照明以及電氣系統(tǒng)的使用需要用到電力系統(tǒng)，盡管設(shè)定了針對突發(fā)火情的解決方案，但火災(zāi)發(fā)生時照明與電氣系統(tǒng)會受損，消防指戰(zhàn)員只能在黑暗的環(huán)境中開展救援滅火，滅火救援效率嚴(yán)重下降。此時通過消防機器人的運用，即便在沒有照明設(shè)備的情況下，依舊能夠有效開展滅火救援作業(yè)，在提高滅火救援效率的同時，盡可能減少火災(zāi)事故造成的損失。

3.4 冷庫等特殊場所中的應(yīng)用

冷庫多以鋼結(jié)構(gòu)大跨度建筑為主，冷庫內(nèi)部溫度時常維持在-20～0 ℃，空間密閉，出入口少，且具備良好的隔熱防潮性能。當(dāng)有火災(zāi)發(fā)生時，初期因燃燒產(chǎn)生的熱量不足，無法迅速提升庫內(nèi)溫度，其產(chǎn)生的火災(zāi)煙氣是減光性遠(yuǎn)超一般火災(zāi)熱煙氣的低溫?zé)煔狻Ｌ幱诿芊鉅顟B(tài)的冷庫，因燃燒不充分，形成的煙氣含有更大的密度和毒性，使冷庫滅火救援工作面臨減光性大、有毒、濃煙等難題，阻礙了消防指戰(zhàn)員滅火救援工作的開展[4]。此時，運用大功率排煙消防機器人，能有效排除冷庫內(nèi)的煙氣，順利執(zhí)行滅火作業(yè)。

3.5 石油化工、危險品泄漏等高危場所中的應(yīng)用

消防機器人具備極強的環(huán)境適應(yīng)性，可持續(xù)工作時間長、穩(wěn)定性高、可遙控距離、行走速度快、轉(zhuǎn)彎半徑大、支持爬坡越障礙和脫水帶。六輪式運動載體或履帶式移動載體支撐下的消防機器人，行走能力相當(dāng)強，且越野性能極高，適應(yīng)草地道路、石子鋪設(shè)道路、泥濘道路和瀝青水泥路等路況，可在30°坡度的斜坡上行走，可跨越250 mm高的垂直障礙物，可在大約3.2 m直徑的空間內(nèi)快速、靈活且自由地原地轉(zhuǎn)彎。所以，在具備高溫、強熱輻射、易塌陷等特點的大型倉庫、石油化工廠區(qū)、油罐區(qū)域等場所中，可勝任消防救援工作。此類場所滅火救援工作中以往使用的消防設(shè)備作戰(zhàn)距離有限，消防指戰(zhàn)員很難有效開展救援工作，并且生命安全還會受到威脅，此時通過應(yīng)用消防機器人，可使消防救援距離大幅延長，搭配相關(guān)的消防設(shè)備有利于消防救援空間的進一步拓展，不僅使消防救援工作開展得更順利、有序，而且能為消防救援人員生命安全提供可靠保障。

4 提高消防機器人技術(shù)應(yīng)用的措施

4.1 針對實際地形合理運用消防機器人

為提高消防機器人技術(shù)應(yīng)用水平，在持續(xù)優(yōu)化消防機器人實際操作能力的基礎(chǔ)上，也要充分考慮地形及環(huán)境因素，結(jié)合滅火救援現(xiàn)場的實際地形，合理選擇相應(yīng)的消防機器人，并開展對應(yīng)的模擬訓(xùn)練。例如搜救工作處于廢墟或多山地地區(qū)時，考慮履帶式消防機器人的應(yīng)用；搜救區(qū)域?qū)儆讵M窄地形時，考慮偵察型與輪式消防機器人的應(yīng)用；存在有毒有害氣體、易燃易爆物質(zhì)等復(fù)雜的環(huán)境，要重視消防指戰(zhàn)員應(yīng)用消防機器人無線遙控等操作系統(tǒng)的能力，充分發(fā)揮消防機器人的作用。

4.2 提高消防機器人操作技術(shù)

要想提升消防機器人技術(shù)的應(yīng)用水平，須優(yōu)化操作技術(shù)，仔細(xì)研究消防機器人設(shè)計原理、操作流程，以實際救援環(huán)境為根據(jù)，完善操作技術(shù)。例如，復(fù)雜環(huán)境中運用消防機器人開展救援工作，在操作消防機器人時要注重提高機器人靈敏程度；高層建筑中運用消防機器人開展救援工作，在操作消防機器人時需要熟練掌握機器人攀爬能力的操作方法與技巧[5]。同時，在維護保養(yǎng)消防機器人時，要求工作人員詳細(xì)記錄運行中的消防機器人出現(xiàn)故障的位置、狀態(tài)、時間及對應(yīng)的維修方案，以便后續(xù)維護保養(yǎng)工作順利開展。

4.3 深入研究消防機器人聯(lián)合作戰(zhàn)的操作方法

鑒于消防救援隊伍現(xiàn)代化工作需要，加之投入消防作業(yè)的機器人數(shù)量越來越多，以單獨操作為主的消防機器人，其作用點相對孤立，應(yīng)有的功效及潛能無法充分發(fā)揮出來，而且實戰(zhàn)應(yīng)用中的有效性與聯(lián)動性也大打折扣。所以，有必要深入研究消防機器人聯(lián)合作戰(zhàn)操作方法，通過多類型消防機器人的聯(lián)合運用，能夠進一步提高滅火救援工作效率，減少火災(zāi)事故造成的損失。

4.4 優(yōu)化調(diào)動方案、強化機動性能

在應(yīng)用消防機器人時，需以火災(zāi)現(xiàn)場實際情況為根據(jù)做好相應(yīng)的規(guī)劃，減少應(yīng)用成本損耗的同時，優(yōu)化應(yīng)用消防機器人的使用效率。一般情況下，如果火災(zāi)事故發(fā)生場所為高層、大型商廈、大跨度廠房，消防救援隊伍收到火情信號后需第一時間向配備消防機器人、滅火作戰(zhàn)能力更強的滅火攻堅組下達指令，配合消防機器人迅速將火災(zāi)撲滅，減少經(jīng)濟損失，保障人員生命安全。同時，也要持續(xù)強化消防機器人機動性能，在該方面性能的完善中，需要嚴(yán)格控制消防機器人運輸過程，落實運輸保障相關(guān)工作，而且還要熟練控制操作機器人，使用其攀爬越障能力確保消防機器人能夠迅速到達指定救援位置開展滅火救援作業(yè)。

5 結(jié)語

綜上所述，現(xiàn)階段滅火救援工作中已實現(xiàn)了消防機器人的廣泛應(yīng)用，能更高效地在復(fù)雜空間、危險場所開展滅火救援作業(yè)，幫助消防指戰(zhàn)員迅速制定合理的救援方案，為廣大群眾及消防指戰(zhàn)員的生命安全提供可靠保障，并大幅降低火災(zāi)事故構(gòu)成的經(jīng)濟損失。盡管在應(yīng)用消防機器人的初期投入較大，但從長遠(yuǎn)來看，消防機器人能長期、大幅減少救援消耗，并可靠地保障消防指戰(zhàn)員的生命安全。