滅火救援實戰中消防機器人技術的應用措施

濱州市消防救援支隊 李傳杰

火災是威脅人類生命與財產安全的重大災害，消防救援工作面臨著巨大挑戰。隨著社會的發展，科技水平不斷提高，消防機器人在火災中應用也越來越廣泛，消防機器人的使用頻率也越來越高，其主要功能是對人員進行搜救、滅火以及救援等。消防機器人的運用可以有效地減少人員傷亡，可以準確的定位滅火救援的位置，提升火災探測能力與滅火效率以應對災害隱患影響，從而更好地保護人身安全和財產利益，促進社會和諧穩定建設。基于此，本文對消防機器人在滅火救援中的應用技術探析，為今后的研究工作打下堅實的基礎和豐富的經驗和知識儲備，有助于我國社會經濟的持續、健康、穩定發展。

近年來，隨著科技發展，消防機器人的應用越來越廣泛，在火災中所起作用也是非常大。為了滿足人民群眾對于消防機器人在滅火救援中應用所提出的需求，目前我國已經有了許多關于智能化、自動化控制技術等專業知識方面進行研究。并且隨著社會的發展，科技水平不斷提高，人們對生活質量要求也越來越高，消防機器人作為一個新型技術也應運而生。由于其具有較好靈活性、可靠性和適用范圍廣等特點，因此在火災中救援時，不僅可以發揮出傳統人工無法比擬的優勢，同時又能節約大量資源并且能夠減輕人員傷亡以及經濟成本，此外它還能夠有效地解決環境污染問題與生態破壞問題。因此對其進行分析與研究具有重要意義和實用價值，同時還能為相關部門提供可靠地參考信息，提高救援效率等方面做出貢獻。

1 消防機器人總體方案設計

1.1 消防機器人的要求

消防機器人是由傳感器、控制器和執行機構組成的，它可以根據所需要完成的任務，自動識別并判斷出火源，因此消防機器人應具備如下條件：

(1)具有一定的靈活性和控制功能：在火災發生時，能夠根據具體情況進行快速反應并且能做出相應處置，以防止火勢迅速蔓延。例如：可通過自動噴水、啟動滅火裝置等方法，降低人員傷亡及財產損失，也有可能通過改變設備結構或使用材料，來提高消防人員對現場突發事件處理能力并有效避免事故擴大危害程度。(2)系統的硬件要求：消防機器人是由微型處理器、傳感器和控制器等組成。對系統的硬件要求較為嚴格，在整個火災發生前，要有一個報警信號，并將該警報信息發送到消防控制中心，使滅火救援工作能夠及時展開，當火勢初起時發出警告聲或進行現場監控指揮。同時對火災中人員疏散功能，提供保障作用的是機器人本身的“智能”化設計與應用。

1.2 消防機器人關鍵部件選型

(1)機器人的本體設計：機器人的本體部分是整個消防救援體系中最核心的一個，它不僅要承擔著滅火救援任務，同時也需要承載起火災現場人員逃生，因此在設計過程當中一定要考慮到其工作環境。在我國目前的情況來看可分為兩個部分：一個是根據工作環境、作業要求來確定其主體結構；另一個則是結合實際環境和工作性質，來決定具體部件尺寸大小與形狀等方面因素。(2)機器人的運動機構：主要是指消防機器人在完成滅火救援任務時，根據實際需要，通過機械裝置來實現對整個系統所需的動力。就噴水裝備和滅毒設施設備而言：火災發生后，要有一個輔助性強而又便于操作人員掌握并及時實施控制報警功能。因此噴藥器和滅煙栓等相關設備也必須由專業廠家進行生產制造，另外還應具有良好性能價格比的消防機器人，以便能在實際中應用到滅火救援任務之中。

1.3 消防機器人的確定

由于我國的應急管理局在不斷地發展，所以就有了一些大型的、具有重大影響力以及先進技術裝備，這些裝備是由國家部門統一制定和配置。而機器人作為滅火救援中最重要環節之一，也得到越來越多單位領導及社會各界人士普遍認可。因此在消防救援工作中，機器人的確定是非常重要的。消防機器人的確定主要是指消防機器人在滅火救援中，根據所需要承擔的任務，以及工作環境來決定。(1)要根據所選的區域、環境以及任務要求，來決定其類型和功能。一般來講，火災發生后需要立即啟動救援程序，火災中如果沒有及時進行滅火處理則會造成人員傷亡及經濟損失嚴重。而一旦火勢比較大且出現了較為明顯地震懾力時，就必須立刻加快對現場人員疏散通道和撤離至安全地點，并采取必要措施防止事故擴散蔓延到其他地區，甚至是導致更大范圍的災害擴大化危害程度；(2)要考慮到安全和效率問題來確定是否使用這種機器人設備；(3)需要綜合考量滅火效果等方面因素后，再決定選用哪種類型消防車輛作為輔助工具或其他輔助裝置來實現救援工作；(4)在選擇消防機器人的時候必須保證其具備一定的靈活性，只有這樣才能更好地完成任務。

2 消防機器人的分類與優點

2.1 消防機器人的分類

消防機器人根據其組成結構的不同，可以分為三大類。(1)按照功能來分類，主要包括了機械手臂、移動底盤以及噴水滅火劑等；(2)按用途來分類，如消防小車、煙感式自動火災報警器等；(3)根據工作方式和環境進行區分，比如說噴灑型的機器人可以劃分為室內無人操作或者地面作業兩種類型的機器人，而在一些特殊場所則需要有更多種類功能。

2.2 消防機器人的優點

(1)機器人的體積小，重量輕，能夠適應多種環境：由于火災發生后損失巨大、人員傷亡多等特點，消防人員在救援過程中需要對周圍的建筑物進行勘察和檢查。因此可以根據現場情況選擇使用小型或者微型型機器人，來代替人工操作完成滅火任務。同時也可通過小型或輕型設備實現無人化作業，另外在事故高發地區則配備更完善的應急系統，以應對突發狀況。(2)消防機器人具有較高靈活性和適應性：由于其體型小且操作簡單方便等特點，它能根據不同情況采取相應措施進行滅火救援工作，同時也能夠按照要求進行現場指揮調度以及人員疏散路線安排與調整等動作功能，還可以在火災發生時及時有效地對火勢發展狀況做出反應，并迅速作出撲救、撤離的路徑選擇。

3 消防機器人在滅火救援中的應用范圍

3.1 在高層建筑的應用

高層建筑火災危險性大，發生頻率較高，對消防救援工作有較大的影響，因此可以利用消防機器人對其內部結構進行檢測、判斷火勢情況和危險等級。(1)做好人員、物資等資源的調配工作，通過科學合理化管理來最大程度上降低人員傷亡以及財產損失；(2)對現場情況和火源狀況進行分析并制定相應對策方案，以減少災害帶來不必要甚至無法挽回的經濟損失；(3)針對不同類型的危險物品采用合適救援方法與手段，從而最大限度發揮消防機器人在火災中滅火救援中所具有優勢，提高滅火效率、縮短搶救生命的時間。

消防機器人可以在高層建筑中安裝，并能與其他的救援人員進行通信聯絡。火災發生時，消防隊員通過該系統能夠及時準確地通知被困者。當火勢初起之時，就會有大量有毒氣體產生。如果此時火災現場沒有人或者是無人進入等情況下，消防員將無法有效處理火情事件，而一旦出現煙霧濃度超過人體所能承受范圍時，便可以利用機器人來完成搜救任務、保護人員的生命安全和財產不受侵害等功能。

3.2 地下建筑中的應用

消防機器人在地下建筑中的應用主要是指，利用火災現場進行救援，以達到保護人身、財產安全目的。這種技術具有明顯優越性：

(1)能夠及時準確地對危險區域做出反應；(2)可以根據不同情況采取相應措施；(3)能夠將事故損失降到最低點。它能有效提高人員疏散速度和效率、降低人員傷亡及經濟損失率等。例如：當火源處出現了大量粉塵、有毒氣體以及灰塵等物質堆積物或者是地面有積水時候，就會迅速向附近擴散燃燒產生煙氣并發出煙霧和火焰。如果在發生初期時，沒有采取有效措施進行處理的話，將會造成人員傷亡，所以消防機器人可以根據具體情況做出反應并且及時準確地對火災做出判斷，從而做好救援工作。

在地下建筑中，一旦發生火災，消防機器人可以利用周圍的環境來判斷是否有火源。例如：如果火勢較高或者是火勢較為嚴重，容易產生有毒氣體時，火災現場會出現無人報警等情況。而當這時候就需要依靠救援人員自己尋找相關的信息以及相關設備協助進行處理和指揮工作。但是這種情況下會對救援人員的生命造成威脅，因此可采用無線通訊技術，利用機器人自身具有一定的通信功能來實現對整個地下建筑中各個部分之間數據傳輸和遠距離控制。

3.3 高危場景中的應用

在火災發生過程中，由于火勢的迅速蔓延，人員往往會因為一些不安全因素而聚集到一起。因此為了防止人員傷亡和財產損失以及人身傷亡等事故發生時，救援工作需要進行危險源辨識、分析并判斷是否有必要采取相應措施加以保護。消防機器人可以有效地解決上述問題，同時也降低了對環境造成污染與破壞的風險性及復雜性，在火災中能夠快速準確判斷出火勢發展速度，并且及時作出合理反應。

4 提高消防機器人在滅火救援中的應用措施

4.1 引進技術，整合資源降低成本

消防機器人在火災中的作用是非常重要的，它不僅能發揮出高效快速的特點，而且還可以提高救援效率。因此我們要重視對消防機器人技術研究和開發。我國目前消防機器人救援體系在發展階段，所以，為了能夠盡快提高救人效率和降低成本就必須加強對搜救人員對消防機器人的技術培訓與訓練等方面進行綜合考慮。另外還應該加大投入資金用于對災害類型及特點分析研究以及災前搶救技術研究上，為消防機器人在火災中快速撤離提供必要的條件和保障作用；最后需要重視的是要注重人才培養、引進專業型救援團隊。在實際消防救援工作中，由于人員和火災的不確定性，導致了救援任務難以順利完成，因此要想有效地開展消防機器人滅火作業就必須引進先進技術。比如：利用GPS進行定位、無線電通信系統等設備，來實現對現場火災情況進行實時監控。通過無線網絡將信息傳遞給指揮中心調度員，并安排相應的措施以達到最大限度降低人員傷亡及財產損失目的，減少資源浪費和人力物力財力消耗。在救援過程中運用無線通訊與計算機相結合，提高消防機器人工作效率以及應急處理能力。

4.2 加強專業技術的熟練度

消防機器人的專業技術是指對各種不同功能和性能要求、具有特殊結構及工作原理等方面進行綜合分析，以實現其特定功能為目的而達到一定標準，并最終滿足所需用途需求的過程。它涉及到了各個專業領域，因此對于消防救援工程而言也要重視這一點。消防機器人的發展需要專業技術過硬。所以在實際操作中，應盡量提高救援人員對消防機器人的相關知識和技能掌握熟練度。首先要加強理論學習，只有通過了一定的實踐經驗才能更好地理解一些基本概念、原理等基礎工作方法及程序設計方法；其次是多看有關資料了解國家政策法規以及相關法律規定等方面來進行學習與應用；最后就是平時訓練時多多練習專業技術能力，在不斷積累經驗后，可以適當增加對知識和技能掌握程度上的要求。

4.3 結合多地形進行實操

由于火災災害的發生具有多發性和突發性，因此在進行實操時，需要結合不同地形條件下的具體情況來確定適合救援任務需求。在進行實操時，需要對不同地形、不同環境下的火災情況采取針對性地措施。例如：根據地面空間分布特點對其進行合理劃分，根據具體區域和危險等級來確定相應距離。同時要注意的是，要將探測點設置得科學化、系統化以及規范化。另外，還要注重相關人員之間相互配合與協調工作效率，在進行實操時，需要做好記錄并及時更新數據信息資料等。

5 結語

總之，消防機器人的應用技術研究是一項系統工程，它涉及到了多個學科，包括理論、實踐和計算機等。隨著科學技術不斷進步以及人類社會發展對智能化要求的提高，在未來幾年，更多的新功能和新設備將投入到救援工作中，并取得良好效果。與此同時，將有越來越多的可靠性高、價格實惠、操作方便簡單的先進消防機器人應用技術研究中心，進行研發與設計制造出來供人們使用，消防機器人可以有效地減少人員傷亡和財產損失。同時，消防機器人可以針對不同類型災害環境采取相應措施，保障消防員生命安全及財產損失降低其危害程度，使之更好地滿足滅火作戰需求。