消防機(jī)器人滅火救援應(yīng)用技術(shù)探討

秦洪超

駐馬店市公安消防支隊(duì)，河南駐馬店 463000

消防機(jī)器人滅火救援應(yīng)用技術(shù)探討

秦洪超

駐馬店市公安消防支隊(duì)，河南駐馬店 463000

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，信息化時(shí)代的到來(lái)為社會(huì)各行業(yè)的發(fā)展注入了全新的動(dòng)力與活力，在我國(guó)消防事業(yè)中，基于社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展以及城市化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，社會(huì)安全隱患問(wèn)題凸顯，對(duì)于消防工作而言，面對(duì)突發(fā)事故的不可預(yù)測(cè)性，在實(shí)際進(jìn)行救援的過(guò)程中面臨著極大的困難與阻礙，并給相應(yīng)消防人員自身的安全帶來(lái)了一定的威脅。而將消防機(jī)器人應(yīng)用于滅火救援中，則能夠通過(guò)相應(yīng)技術(shù)的完善落實(shí)來(lái)解決消防工作當(dāng)前所面臨的難題。本文針對(duì)消防機(jī)器人滅火救援相關(guān)應(yīng)用技術(shù)進(jìn)行了探討與分析，以供參考。

消防機(jī)器人；滅火救援；應(yīng)用技術(shù)；探討

在科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展的背景下，機(jī)器人的誕生成為了人類(lèi)歷史上的又一偉大發(fā)明，進(jìn)入新世界以來(lái)，機(jī)器人技術(shù)得到了進(jìn)一步的發(fā)展，機(jī)器人應(yīng)用領(lǐng)域也隨之實(shí)現(xiàn)了進(jìn)一步的拓展。在此背景下，消防機(jī)器人的出現(xiàn)則借助機(jī)器人智能化、自動(dòng)化的技術(shù)特點(diǎn)，成為了滅火救援工作的替代者，進(jìn)而為解決當(dāng)前滅火救援工作中所面臨的難題提供了新出路。但是，要想實(shí)現(xiàn)消防機(jī)器人在滅火救援工作中的作用，就需要針對(duì)相應(yīng)的技術(shù)進(jìn)行全面的掌握，因此，針對(duì)消防機(jī)器人滅火救援應(yīng)用技術(shù)進(jìn)行探討有著極為重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 國(guó)內(nèi)外消防機(jī)器人發(fā)展的現(xiàn)狀概述

1.1 國(guó)外現(xiàn)狀

消防機(jī)器人最早誕生于上世紀(jì)八十年代的日本，于1986年研發(fā)的彩虹五號(hào)消防機(jī)器人問(wèn)世。消防機(jī)器人借助電動(dòng)機(jī)為驅(qū)動(dòng)力，并通過(guò)無(wú)線控制技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)控制，同時(shí)具備監(jiān)視系統(tǒng)與探測(cè)儀器、溫度傳感器以及紅外攝像裝置等，進(jìn)而能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)部情況的有效分析，包括火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的氣溫、著火點(diǎn)等。美國(guó)在消防機(jī)器人的研發(fā)上，主要是碳纖維為機(jī)器人的主要外殼材料，以履帶驅(qū)動(dòng)平臺(tái)來(lái)驅(qū)動(dòng)機(jī)器人行駛，可越過(guò)較大的障礙物，同時(shí)，其還通過(guò)無(wú)線通訊技術(shù)以及射頻技術(shù)等來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)的搜集與反饋，并安裝了可拆卸的消防水槍?zhuān)瑢缁鹋c拆卸作業(yè)進(jìn)行同步落實(shí)。此外，挪威當(dāng)前所研發(fā)的一種蛇形消防機(jī)器人，能夠爬樓梯并且穿過(guò)墻體，還能夠以消防水帶為連接媒介，帶著消防人員進(jìn)入火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行救援。

1.2 國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀

我國(guó)在這一方面的研究工作是從上世紀(jì)七十年代開(kāi)始的，進(jìn)入九十年代以后進(jìn)行了規(guī)模化的研發(fā)，其中較為有代表性的是自行式消防水炮的成功研發(fā)，其在操作以及移動(dòng)等技術(shù)方面都能夠?yàn)閷?shí)現(xiàn)對(duì)危險(xiǎn)火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的救援。進(jìn)入新世紀(jì)以來(lái)，我國(guó)在消防機(jī)器人的研發(fā)上實(shí)現(xiàn)了進(jìn)一步的發(fā)展，其中陜西銀河技術(shù)裝備公司于2010年將如下關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用于消防機(jī)器人中：以火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的不同的類(lèi)型進(jìn)行系列化機(jī)器人的研發(fā)，相應(yīng)的自動(dòng)滅火、攀爬以及照明等功能特點(diǎn)尤為凸顯；以低碳環(huán)保動(dòng)力源來(lái)提高機(jī)器人的工作效率與質(zhì)量，并且相應(yīng)的裝載量提升；采用了先進(jìn)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)工藝技術(shù)，機(jī)器人的功能得到了大幅度提升，同時(shí)機(jī)器人的耐高溫與抗輻射能力得到提升，并具備自動(dòng)保護(hù)裝置，進(jìn)而相應(yīng)的保護(hù)功能得到了進(jìn)一步完善；操控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)更加靈活，能夠更好滿足實(shí)際需求，相應(yīng)偵查與監(jiān)控技術(shù)也在滅火機(jī)器人中得到了完善應(yīng)用。

2 消防機(jī)器人的分類(lèi)與現(xiàn)階段所呈現(xiàn)出的優(yōu)缺點(diǎn)

2.1 分類(lèi)

第一，以功能為劃分標(biāo)準(zhǔn)，主要包括了滅火功能、排煙功能、偵查功能以及救人功能機(jī)器人；第二，以控制方式為標(biāo)準(zhǔn)，分為線控類(lèi)型、無(wú)線嚴(yán)控類(lèi)型、自適應(yīng)類(lèi)型等；第三，以行走方式為劃分標(biāo)準(zhǔn)，分為輪式行走型、履帶式行走型以及履帶輪式行走型等；第四，以感覺(jué)功能為劃分標(biāo)準(zhǔn)，分為如下幾個(gè)類(lèi)型：視覺(jué)型、溫感型、嗅覺(jué)型以及煙感型等；第五，以智能化程度為劃分標(biāo)準(zhǔn)，分為了程序化控制型、智能化控制型等。

2.2 優(yōu)缺點(diǎn)

1）優(yōu)點(diǎn)。

將消防機(jī)器人應(yīng)用于滅火救援工作中，能夠借助智能化技術(shù)的應(yīng)用，促使消防機(jī)器人具備數(shù)據(jù)采集分析與回饋的功能，同時(shí)能夠落實(shí)相應(yīng)的救援措施，實(shí)現(xiàn)對(duì)火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的高效救援；與此同時(shí)，消防機(jī)器人自身結(jié)構(gòu)與材料設(shè)計(jì)的特殊性，促使在實(shí)際應(yīng)用消防機(jī)器人的過(guò)程中，只要保護(hù)與維修得當(dāng)，就能夠?qū)崿F(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間的應(yīng)用；此外，消防機(jī)器人是無(wú)生命的機(jī)器設(shè)備，因此，在實(shí)際救援的過(guò)程中，能夠避免人工救援所帶來(lái)的生命損傷。

2）缺點(diǎn)。

主要表現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：第一，消防機(jī)器人作為智能化技術(shù)下的產(chǎn)品，在技術(shù)、資金的投入上要求較高，且整個(gè)研發(fā)周期長(zhǎng)，所以整體上消防機(jī)器人的造價(jià)居高不下；第二，消防機(jī)器人本身需要滿足救援工作的各項(xiàng)功能需求，因此在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上極為復(fù)雜，在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中受到損傷的問(wèn)題難以避免，而相應(yīng)的維護(hù)工作難度極大，所需的費(fèi)用也相對(duì)較高。

3 消防機(jī)器人在滅火救援中的應(yīng)用范圍分析

3.1 在高層建筑中的應(yīng)用

當(dāng)前，高層建筑已成為我國(guó)建筑形式的主要發(fā)展趨勢(shì)，但是，在高層建筑中，一旦發(fā)生火災(zāi)，因樓體結(jié)構(gòu)等因素的限制致使火災(zāi)蔓延速度極快，而相應(yīng)人員疏散、滅火救援等工作的開(kāi)展難度極大。具體表現(xiàn)在：建筑過(guò)高致使消防車(chē)舉高無(wú)法滿足實(shí)際需求，同時(shí)消防員在登高的能力上以及途徑上也因高層建筑的特點(diǎn)而受到了極大限制；此外，高層建筑火災(zāi)發(fā)生后煙氣無(wú)法及時(shí)排除，加上相應(yīng)水位與供水量也難以滿足實(shí)際需求。因此，將消防機(jī)器人應(yīng)用于滅火救援工作中，能夠借助消防機(jī)器人的性能特點(diǎn)來(lái)有效解決這一難題，在實(shí)際研發(fā)的過(guò)程中，需要結(jié)合高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)，確保相應(yīng)的機(jī)器人能夠具備完善的滅火裝置與系統(tǒng)，并且具備自動(dòng)上下樓的功能，可以將火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行有效分析與反饋，并實(shí)現(xiàn)對(duì)人員的救助等，以避免人工救援所引起的傷亡問(wèn)題。

3.2 地下建筑以及地鐵隧道中的應(yīng)用

首先，地下建筑。由于地下建筑一般都是相對(duì)封閉的，一旦發(fā)生火災(zāi)，現(xiàn)場(chǎng)的溫度會(huì)迅速增加，同時(shí)煙霧濃度也會(huì)隨之提升，對(duì)于消防人員來(lái)講救援難度極大，一旦進(jìn)入火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)后，消防人員的人身安全難以得到保障。而將消防機(jī)器人應(yīng)用于其中，則能夠?yàn)橛行Ы鉀Q地下建筑火災(zāi)救援難題提供有效的方法，能夠?qū)⒒馂?zāi)所引起的傷亡損失降至最低。其次，地鐵隧道。在地鐵隧道中，針對(duì)突發(fā)火災(zāi)情況制定了嚴(yán)格的措施，整個(gè)地鐵內(nèi)部設(shè)計(jì)能夠很好的滿足應(yīng)對(duì)突發(fā)事件的要求，但是，一旦發(fā)生火災(zāi)，相應(yīng)的救援工作難度較大。因此，可將具有攀爬功能的機(jī)器人應(yīng)用于地鐵中或者作為地鐵站點(diǎn)的消防設(shè)備之一，以確保在第一時(shí)間內(nèi)落實(shí)高效救援工作。

3.3 在石化等高危場(chǎng)所中的應(yīng)用

從不久前天津塘沽所發(fā)生的化學(xué)物品爆炸事件中不難看出，對(duì)于具有石化產(chǎn)品的高危場(chǎng)所而言，一旦發(fā)生火災(zāi)將會(huì)導(dǎo)致爆炸，相應(yīng)消防人員難以進(jìn)入火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行及時(shí)有效救援，且救援危險(xiǎn)性極大。因此，可將消防機(jī)器人應(yīng)用在這一場(chǎng)所中，以在降低人員傷亡與損失的基礎(chǔ)上，為及時(shí)落實(shí)救援、避免火災(zāi)的進(jìn)一步惡化提供保障。

4 結(jié)論

綜上所述，面對(duì)消防救援工作所面臨的困境，將消防機(jī)器人應(yīng)用于滅火救援工作之中，則能夠借助機(jī)器人的優(yōu)勢(shì)功能特點(diǎn)來(lái)確保實(shí)現(xiàn)滅火救援工作的完善落實(shí)，并降低人員傷亡。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，借助智能化技術(shù)能夠?yàn)檫M(jìn)一步促進(jìn)消防機(jī)器人研發(fā)工作的發(fā)展奠定技術(shù)基礎(chǔ)，同時(shí)為了充分的將現(xiàn)有技術(shù)融入到消防機(jī)器人的設(shè)計(jì)中，就需要加大行業(yè)間的交流與國(guó)際間的合作，為與時(shí)俱進(jìn)的完善消防機(jī)器人的功能、實(shí)現(xiàn)消防機(jī)器人的推廣性應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

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TU99

A

1674-6708（2015）150-0025-02