機器人助力消防施救

一場天津港“8·12”瑞海公司危險品倉庫特別重大火災爆炸事故（以下簡稱“天津港‘8·12爆炸事故”），讓所有人記住了他們——當人們逃離火災或爆炸現(xiàn)場時，消防隊員逆行沖向火場。這場事故造成參與救援處置的公安消防人員110人遇難。在哀悼他們的同時，人們也提出了能否用機器人替代真人處理消防事故，減少傷亡的問題。在蓬勃發(fā)展的機器人行業(yè)里，消防機器人作為特種消防設備越來越讓人們寄予希望。

北京凌天世紀控股股份有限公司（簡稱“凌天世紀”）創(chuàng)建于2003年，總部位于中關村高科技園區(qū)金橋產業(yè)基地，長期致力于消防救援、安監(jiān)執(zhí)法、煤礦等多個領域安全裝備設備的研發(fā)和制造。其新研發(fā)的消防機器人在重大火災事故分析的基礎上研制，并獲得由中國消防協(xié)會舉辦的“第六屆中國消防協(xié)會科學技術創(chuàng)新獎”。消防機器人能夠發(fā)揮哪些作用？存在哪些局限？為此，本刊記者采訪了凌天世紀總經(jīng)理常建。

消防機器人

替代消防隊員作“排頭兵”

消防機器人可替代搶險救援人員深入危險災害現(xiàn)場執(zhí)行排煙、滅火、冷卻等作業(yè)，能廣泛適用于消防車輛及人員無法靠近的危險場所進行排煙、滅火、冷卻及化學污染場所洗消等多項消防作業(yè)，避免災害現(xiàn)場搶險救援人員傷亡。

據(jù)常建介紹，從作業(yè)功能上劃分，消防機器人主要有5類，分別是滅火、排煙、偵察、運輸和破拆。

滅火機器人。適用于石油化工、油罐區(qū)、大型倉庫、小型森林火災等大面積場所的A、B類火災滅火。

排煙機器人。代替消防救援人員進入易燃易爆、有毒、缺氧、濃煙等危險災害事故現(xiàn)場，稀釋和冷卻有毒氣體、液體，排除濃煙。從消防部隊的統(tǒng)計來看，火災事故由于現(xiàn)場的煙霧造成人們窒息或中毒居多。在火災發(fā)生后，高溫之下會釋放出各種致命的化學物質混合物，如甲醛、苯系物、一氧化碳、硫化氫等揮發(fā)性氣體，“對于現(xiàn)場實施救援來說，排煙工作非常重要，甚至超過了滅火本身”，常建補充說。

偵察機器人。消防偵察機器人能替代搶險救援人員進入危險品倉庫、地下大空間、易坍塌建筑物、石油化工區(qū)等發(fā)生災害后易產生燃燒爆炸、有毒有害氣體、缺氧、濃煙、建筑物倒塌等環(huán)境的室內外危險災害現(xiàn)場，進行信息（圖像、數(shù)據(jù)、語音）的實時采集、處理和無線傳輸。解決消防人員在上述場所面臨的人身安全、偵察時間短、數(shù)據(jù)采集量不足和不能實時反饋等問題。現(xiàn)場指揮人員可以根據(jù)其反饋結果，及時對災情作出科學判斷，并對災害事故現(xiàn)場工作作出正確、合理的決策。

“這個也是符合中央‘科學施救的精神。習總書記屢次提出‘發(fā)展不以犧牲人的生命為代價，那么不僅包括老百姓、員工，也包括救援人員、消防部隊、公安部隊，所有人的生命都是值得尊重和保護的”，常建說道。

在實施救援時，現(xiàn)場往往伴隨有毒有害氣體，有時是可以通過空氣呼吸器協(xié)助救援人員靠近火災現(xiàn)場，而一旦熱輻射升高以后，人是沒有辦法靠近的，也沒有特殊的防護措施，比如天津港“8·12”爆炸事故，需要根據(jù)火場散發(fā)的熱輻射情況，決定救援人員能否靠近以及靠近的距離。機器人偵察現(xiàn)場，往往能夠避免未知風險。常建具體說道：“火場有沒有有毒有害氣體，每種氣體的成分是多少，有沒有潛在的火源，溫度是否過高，熱輻射多少，以及對于我國日益發(fā)展的核電廠核輻射的監(jiān)測等，偵察機器人都能夠實時監(jiān)測。”

運輸機器人。主要指在超大城市綜合體發(fā)生火災時，電梯、樓道不能通行，運輸機器人便能夠及時快速地運送消防隊員、救援救人、輸送物資、空氣呼吸器、水帶等。

破拆機器人。根據(jù)現(xiàn)場發(fā)回的數(shù)據(jù)，后方操作機器人清除、切除障礙物。“一些使用液化氣罐的小飯店經(jīng)常發(fā)生爆炸事故，在救援時，及時派遣破拆機器人挪走其他未燃氣罐或者關閉閥門，可以減少人員傷亡和財產損失”，常建說道。

消防機器人的市場

“藍海”與技術瓶頸

“在應急救援行業(yè)里，我們國家偏重于事故驅動機制。以前對應急救援關注度不高，但2008年‘5·12汶川大地震后，每年5月12日設定為國家‘防災救災日；2015年‘1·2哈爾濱倉庫火災事故造成5名消防戰(zhàn)士犧牲、14人受傷，當時就有人提出在城市滅火中，應當有機器人參與”，常建說道。

2016年4月25日，公安部消防局發(fā)布了《關于加強超大城市綜合體消防安全工作的指導意見》，凸顯超大城市綜合體消防安全工作對建設城市安全的重要性。

天津港“8·12”爆炸事故是應急救援產業(yè)特種機器人發(fā)展的一個轉折點，國內救援部隊要求研制、配備消防機器人的呼聲越來越高。“天津港‘8·12爆炸事故以來，據(jù)中國公共安全裝備網(wǎng)統(tǒng)計，2016年1到5月份，全國各地各消防隊的采購機器人頻次達50次。據(jù)我了解，在廣西省比較貧窮的一個縣級消防隊，就將消防機器人列入了采購計劃，這都表明各級政府和消防部門越來越重視科學施救”，常建繼續(xù)說道。

工業(yè)和信息化部編制、國務院發(fā)布的《中國制造2025》提出“引導社會各類資源集聚，推動優(yōu)勢和戰(zhàn)略產業(yè)快速發(fā)展”目標，指出要圍繞機械、危險品制造、化工等工業(yè)機器人、特種機器人，積極促進機器人標準化、模塊化發(fā)展，擴大市場應用。“機器人的市場‘藍海即將來臨”，對此常建很有信心。

盡管國外特種機器人領域掌握了很多的核心技術，比如移動載體技術和功能性方面，國內起步晚，對于1臺機器人來說，可能部分核心的零部件需要進口，但中國的自主研發(fā)能力也正穩(wěn)步發(fā)展。“中國本土機器人行業(yè)是能夠與國外公司平分秋色的，市場占有率已能夠達到50%左右”。

常建說，國外機器人到了國內，會出現(xiàn)一些“水土不服”，主要在于應急救援的實際情況與國外不同，國內的救援環(huán)境更為復雜，比如，在美國，超大城市綜合體相較中國來說數(shù)量要少，人員疏散相對容易；礦山地質結構比中國簡單，應急救援的條件相對好一些；另外，消防的強制性條款，如應急通道及應急措施執(zhí)行到位等，這些條件會使得消防機器人在執(zhí)行任務的時候，遇到的障礙較少。“所以，很多國外的機器人到了中國以后，往往沒有辦法適應中國的實際環(huán)境，而中國制造企業(yè)就不同了，它立足本土，應本土而生”。

機器人是否可以全部替代消防隊員施救呢？常建指出，大家對機器人的期望比較高，但機器人目前來說還存在一些技術瓶頸：一是機器人的控制距離。大部分消防機器人在可視的距離之內，目前還難以突破長距離的控制難題。二是長時間作戰(zhàn)后的穩(wěn)定性和可靠性。長期在救援現(xiàn)場的惡劣環(huán)境下，機器人的機械、結構和關鍵部件保持良好性能的難題。“這兩個技術難題，也是消防機器人不能完全替代消防隊員之處。實際上，機器人可看成是消防車的一種衍生，只不過由人員現(xiàn)場控制換成了人員的遠程控制。但從目前的技術水平來說，消防機器人是能夠幫助消防隊員實施科學救援，減少傷亡和損失的”。

常建說，通過山東平邑“12·25”石膏礦坍塌事故救援可以發(fā)現(xiàn)，應急救援需要綜合運用多種救援工具，采取多種救援措施。天津港“8·12”爆炸事故滅火救援也需要調動多種消防機器人前往火場，即首先赴火場偵察，了解火場情況后，滅火、排煙，遇到障礙的時候，調動機器人清除障礙等。“但不可否認的是，危險化學品救援是個國際難題，即便是機器人，也無法完全避免它發(fā)生危險”。

“‘機械化換人、自動化減人是針對那些可重復的、有標準的工藝，安全生產也不能完全實現(xiàn)機械換人。同樣，我們應當理性地看待機器人的替代性。作為研發(fā)和制造企業(yè)，我們也希望這個行業(yè)是理性發(fā)展的行業(yè)，大家都能夠以匠人的精神打造精品，不急于求成”，常建說道。

“另外，從政府的角度，我們希望政府增加政策支持力度，比如，消防機器人能不能成為消防部隊的一種標準化配備（目前還只是推薦性的，采購也是消防部隊的一個自發(fā)行為）？再比如，提供資金支持技術研發(fā)，把一些研究項目列入科技部科技攻關計劃等，當然也要理性扶持，避免造成機器人產能過剩”。

編輯 秦運巧