消防機器人對石化質量安全管理的應用分析

周亞林

摘 要：在當前倡導高安全性、自動化、智能化的消防領域，消防機器人對消防安全工作的穩定性提高確實具有積極的促進作用。文章主要探討了我國消防機器人的主要應用缺陷與研發類型，并基于石化企業質量安全管理相關工作與消防機器人的技術應用展開研究。

關鍵詞：消防機器人；研發類型；缺陷

中圖分類號：TP242 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）17-0171-02

Abstract： In the field of high safety， automation and intelligence， fire control robots have a positive role in promoting the stability of fire safety work. This paper mainly discusses the main application defects and R & D type of fire control robots in China， and the research is carried out based on the related work of quality and safety management in petrochemical enterprises and the technical application of fire control robots.

Keywords： fire control robot； R&D; type； defect

目前國內外都在積極研制各種技術類型的消防機器人，它們擁有智能化、專業化的防火救援能力，可有效減輕消防救援人員工作技術操作危險系數，特別是在石化企業中，其對石化質量安全的管理應用作用相當之大，已經成為石化企業必備的安全保護設備之一。

1 消防機器人的研發技術類型與應用缺陷問題

1.1 消防機器人的研發技術類型

消防機器人當前已經成為消防專業領域中的重要救援設備，它的種類多樣化，不同機器人技術類型所承擔的火災救援任務不同，但總體來講還是以有效協助消防人員展開消防救援工作為主。

在諸多類型的消防機器人分類過程中，主要要從功能配置角度來進行類型劃分，其中就可主要劃分出以下3類：救援型、破拆型和滅火型機器人；而如果從控制方式類型來劃分機器人類型，則可包括有線機器人、無線機器人和自適應機器人3類；如果從機器人自身的感音功能層面劃分，還可分為視覺、溫感和嗅覺機器人3類；如果從智能角度劃分，則包括了程序化機器人和智能化機器人兩類。可以見得，當前消防機器人類型非常之多，它們分別處于不同場合、應用于不同救災救援情況下，其所發揮出的機器人功能效用也存在巨大差異性。

具體來講，像目前比較常見的六輪消防滅火機器人，它就主要由懸掛式六輪行走機構所組成，其機器人設備上方配置了遠程控制消防炮、車體內部溫感環境探測系統、水噴霧冷卻自衛系統、水及泡沫滅火器供給系統以及動力控制系統。六輪消防滅火機器人的所有分支系統都能通過后方技術操作人員指揮有效深入到火災現場關鍵部位，配合供給系統輸送大量滅火劑及洗消劑實施滅火噴射與化學洗消。而且其消防炮噴嘴也可實現直流噴射與噴霧轉換，能有效爬坡和翻越障礙物，噴射能力相當之強。

再有就是履帶式消防滅火機器人，該類型機器人在消防滅火功能方面與六輪消防機滅火機器人基本相同，只是在行走機構方面不同，它采用履帶式液壓系統驅動設備前進和控制遠控消防炮。由該履帶式消防滅火機器人所衍生的新型機器人還包括了履帶輪式消防滅火偵察機器人，它自帶遠程控制消防泡沫及水炮滅火系統、有毒氣體或可燃氣體探測系統、正壓防爆系統、照明警報系統甚至是基于計算機互聯網信息的遠程控制系統與專家輔助決策系統等等。該消防機器人設備對危險火災現場的易燃易爆、劇毒化危險事故及火災現場救援效率相當之高，不但能實現常規滅火也能完成高水平的化學救援工作。例如它能通過遙控操作進入火災最危險場所，越過場所內的所有垂直通道及斜坡地形障礙，能夠替代人完成易燃易爆或有毒氣體環境中的高危險操作，還能在滅火救援工作進程中實時檢測泄漏氣體的基本性質與濃度，并結合后臺救災指揮提出專家輔助決策方案。從它的分支功能來看，它的冷卻自衛功能、災情動態圖像監視與傳輸功能等等都能為火災滅火偵察及現場救援帶來不少智能化幫助，為火災現場救援工作積累豐富經驗。

1.2 消防機器人的應用缺陷問題

在消防救援領域中，消防機器人主要負責破拆與救援兩項主要工作，目前國內各地消防部隊都已經配備了多功能消防機器人，它們具有較強的偵察爆破功能。但在火災救援的實際應用過程中，目前全國范圍內對消防機器人的應用效率并不高，有機器人參與消防救援的災害救援案例也不超過百起以上。根據過往實踐救援資料顯示，消防機器人在消防救援工作中是存在一定的缺陷的，具體講就包括以下幾點：

首先，國內所研發應用的消防機器人在移動速度上并不快，它的相關規范制度也不夠健全，無法發揮消防機器人在火災救援工作中的應有優勢。換言之，如果消防機器人不能快速進入火災救援現場，它也就無法起到對消防單位的有效協助作用。就以國內諸多石化企業為例，他們對于消防機器人的應用就存在相當嚴重的局限性，它無法作為行之有效的災害救援設備應用于石化生產技術操作體系中，而且再加之相關技術操作人員的技巧不夠熟練也不得不放棄消防機器人協助救援計劃，從而采用傳統救援方法。

其次，如果在石化企業中采用消防機器人可能會受到企業消防審核工作相關問題限制，例如它的審核工作中上報、審核、備案等相關環節不夠及時，可能會因此而影響了消防機器人的實際使用效率。舉個例子，如果在實際投入生產后，建筑物本體如果不具備標準防火措施，消防機器人在火災救援過程中是無法進場的，因為消防人員方面無法了解火災現場的實際情況，例如其中是否存在大量化學物品泄漏狀況等等，如果消防機器人冒然進入可能會造成更大損失，這說明當前我國在運用消防機器人的前期預測和探測功能還不夠健全，這導致了消防機器人功能運用的局限性。

2 消防機器人在石化企業生產質量安全管理中的技術應用

2.1 對生物行走技術的應用

生物行走技術是全球范圍內具有突破性的技術之一，它利用機器人模仿生物行走，保證機器人本身固有的平衡性與靈活性，不但能實現仿生物一樣的動態行走模式，甚至還能奔跑，例如在某些崎嶇不平、滿是障礙的道路空間中依然能夠完成奔跑翻越。擁有該技術能力的機器人能夠有效改善石化工廠火災處理過程中的各種復雜問題，具有較高的火災救援價值。

從技術角度來講，消防機器人控制系統中的生物行走技術主要通過兩部分完成操控：手持控制器與車載控制中心，手持控制器負責控制消防機器人的行走路線、水炮噴射動作及方向、車載視頻圖像的回傳宣傳以及對車載附件中諸如電源、燈等等的實時控制；另外車載控制中心專門集成了攝像頭、探照燈、傳感器、電機控制與水炮這5個核心部分。一般現有的消防機器人多采用履帶式車輪，它的履帶底盤主要為環狀履帶環繞在驅動輪上發生系列滾輪外側翻滾，保證車輪不與地面直接接觸，此時只有循環履帶與地面發生作用。整個運作過程中履帶式底盤與地面接觸面積更大，這有效減小了車輪與車體的著地壓強，保證消防機器人整體與地面的黏著能力更強，為機器人提供了巨大的驅動力。再一點，消防機器人在生物行走技術基礎上還采用了無線傳輸技術模塊，即433M無線模塊，它配合手持控制器保持模塊與機器人之間的無線通信聯系，保證機器人遠程控制有效。該433M無線模塊通信的優勢就在于它有較大的發射功率和較遠的傳輸距離，可適應在惡劣條件下保持穩定通訊關系[1]。

2.2 對透視技術的應用

消防機器人的透視技術也是它的核心技術之一，這一點是由美國加州大學所研發并投入常規化應用的，即消防機器人的“透視眼”技術。該技術能實現兩個機器人之間的相互無線信號釋放聯系，通過信號傳播的強弱程度為兩個機器人的記憶系統模塊繪制形象視覺圖。該視覺圖能夠有效反映機器人透視區域的所有狀況，且其透視誤差均在5cm以內。該功能可靈活應用于石化企業安全管理事項中，諸如火災、地震災害等等災難事故的解決方面。它的優勢就是能在最短時間內找到被困人員，實施相應的營救救援工作。所以說該技術的定位尋人功能非常到位，利用形象視覺圖與被困人員位置形成聯動，對救援工作質量提高具有很大促進作用。

2.3 對救援輔助系統的應用

消防機器人是具有救援輔助系統的，再加之它的機器人種類較多，對救援輔助系統的不同應用也十分擅長，例如善于危險化學品事故處置的化工消防機器人，能夠實現水域救援的水域消防機器人等等。在石化企業生產質量安全管理中，尤其以對危險化學品事故的合理處置為重心。消防機器人對泄漏點的查找能力非常強，只要系統能夠提供泄漏點附近的環境狀況，機器人本身就能基于泄漏點信息進行被困人員定位，實施智能化、精確化救援活動，而救援輔助系統則可根據所稀釋泄漏化學品對現場泄漏狀況進行實時監測，為救援工作提供火災現場變化情況動態數據，保證在巨大危險狀況爆發之前就能完成救援工作[2]。

3 結束語

綜上所述，石化企業本身生產經營內容相對特殊，所以對他們的石化質量安全管理工作也相對嚴峻，需要充分考量所生產產品的危害性，思考火災安全事故發生的相關事宜，保證救援工作的順利有效開展。誠如文中所述，應該基于消防機器人救援設備的各項救援功能實施相關救援工作，提高救援工作效率，保證將石化企業火災現場所造成的危害損失控制到最低水平。

參考文獻：

[1]胡傳平.消防機器人的開發與應用[J].機器人技術與應用，2003（5）：37-41.

[2]鄭鵬.基于消防機器人的救援輔助系統的研究[J].山東工業技術，2014（10）：186-187.