消防機器人滅火救援應用技術分析

聶東東

（阿克蘇地區消防救援支隊，新疆維吾爾自治區 阿克蘇 843000）

針對消防機器人而言，其融合了現代先進的智能化與自動化技術，將其應用于滅火救援工作中，可以有效取代傳統火災救援消防人員。消防機器人的應運而生是科學技術發展過程中的一項重大突破，在保障消防人員生命安全方面發揮著不容小覷的作用，有效解決滅火救援工作中遇到的多種問題。然而從實際角度來說，要想在滅火救援工作中充分發揮消防機器人應有的作用，就應該對消防機器人應用相關技術有一個全面的掌握，分析當前階段消防機器人發展狀況，明確其在發展過程中遇到的阻礙，這對于推動消防機器人的應用與發展來說意義重大。

1 消防機器人發展歷程

消防機器人在科學技術高速發展背景下應運而生，可以在滅火以及搶險救援等工作中發揮著不容小覷的作用，能夠代替消防人員開展多項工作，為消防人員人身安全提供有效保障。而只能通過人力開展的滅火救援工作仍然存在較大風險，該風險的存在對消防事業的持續穩定發展造成了相應阻礙。現階段我國不同類型的工廠數量在逐漸增多，例如石油化工企業、地鐵以及隧道等，在這樣的背景下，保證安全預防工作開展效果是非常有必要的。并且，此類危害具有較強的突發性與臨時性，然而就目前實際情況來看，我國針對此方面所建立的安全預防以及應急處理機制并不完善，給社會發展留下了許多隱患。針對此種情況，消防機器人的應運而生為災害救援工作提供了明確發展方向，其可以有效取代消防人員參與相關救援工作，并且也能夠實時進行救援現場情況的反饋，這對于推動救援工作的順利進行是非常有利的，從而有效降低事故所帶來的損失。消防機器人最早出現于2012年，由弗吉尼亞理工學院所設計。在這之后，世界各國便積極開展消防機器人在災害救援中應用價值的探索，消防機器人也因此得到了更進一步的發展。我國也對此加大力度開展研究制作，其中的一項重要成果是火鳳凰水力型消防滅火機器人，其特點主要表現在具有較強靈活性，并且具有較為豐富的功能，受到了行業的廣泛關注。

2 消防機器人分類和當前應用優缺點

2.1 消防機器人分類

消防機器人是一種具有較強特殊性的消防裝備，在實際中的應用能夠有效取代消防人員深入到具有毒害性的危險場所，從而開展精準探測、滅火救援等工作。為了深入開展消防機器人的研究，充分發揮其在實際中的應用效果，可以基于消防機器人實戰角度，將以下標準作為依據對其開展分類工作：首先，將主要功能作為依據對消防機器人進行劃分，主要能夠將其劃分成滅火、破拆、救人和探測機器人；其次，將感覺功能作為依據對消防機器人進行劃分，主要能夠將其劃分成視覺型機器人、溫感型機器人、煙感型機器人和嗅覺型機器人；第三，將行走方式作為依據對消防機器人進行劃分，可以將其分成輪式行走型、履帶式行走型和履帶輪式行走型機器人；第四，將控制方式作為依據對消防機器人進行劃分，能夠分成線控、無線遙控和自適應機器人；第五，將智能化程度作為依據對消防機器人進行劃分，能夠將其分成程序化控制、智能化控制機器人等。

2.2 消防機器人優點與缺點

（1）消防機器人優點。消防機器人并不為生命載體，因此實際開展的救援工作，尤其是對于高溫、毒害等危險環境，其能夠有效取代消防人員開展各項操作，在保證滅火救援效果的同時，保障消防人員生命安全。當前階段的消防機器人在設計方面加強了對現代化先進智能化技術、計算機技術以及自動控制等技術的應用，在救援過程中能夠充分發揮自身數據采集以及反饋方面的優勢。消防機器人在滅火救援工作中的應用，能夠自動化進行危險情況的判斷，從而保證救援工作開展效率。并且，消防機器人作為現代化先進武器裝備，其的結構以及材料等方面都有著較強的特殊性。其在滅火救援工作中的應用，只需做好后期的維修以及保養工作即可，便可以保證其應用壽命，促進其在滅火救援工作中效果的充分發揮。

（2）消防機器人缺點。消防機器人在實際中的應用缺點主要表現在以下兩個方面。首先，消防機器人價格非常昂貴，難以實現其在滅火救援工作中的普遍應用。針對消防機器人而言，其的誕生一定離不開智能化技術的支持，所以其充分融合了高等學科知識以及多種先進技術。通常來說，消防機器人研制時間相對較長，在技術以及資金方面有著非常嚴格的要求，并且生產數量相對較少。所以消防機器人造價非常高，很難實現消防部隊對其應用的普遍性。其次，對于消防機器人開展的維護和保養工作具有較強復雜性，并且通常需要投入較多的維護保養成本。消防機器人融合了多種現代化高新技術，在滅火救援工作中能夠有效滿足實際需求。所以其結構功能的設計方面具有較強復雜性，并且對相關操作人員自身專業技術水平方面有著較為嚴格的要求，因此需要消防部門能夠做好操作人員的培訓工作。除此之外，由于消防機器人實際的作業環境較為惡劣，所以較為容易由于相關因素影響而受到損傷，需要對其及時開展維修保養工作。

2.3 消防機器人選擇依據

實際中應該將滅火救援區域、環境和實際需求作為依據，從而確定消防機器人類型以及功能。通常來說，在火災問題發生之后應該第一時間啟動救援程序，從而保證滅火救援工作開展的及時性，最大程度避免出現人員傷亡，同時降低火災所帶來的經濟損失。若實際中的火災情況較為嚴重，就一定要在最短時間之內將火災現場人員轉移到疏散通道或者是安全地點，同時加強對相關防護措施的應用避免火災持續蔓延，從而最大程度降低火災事故所造成的危害程度；其次，綜合考慮安全與效率兩個方面問題決定是否需要在消防機器人的支持下開展滅火救援工作；第三，針對影響滅火效果的各方面因素進行綜合考量，在此基礎上選擇相應的輔助救援工具，從而保證所選擇救援工具在滅火救援過程中應用的適宜性以及有效性；第四，對于消防機器人的應用一定要保證其在火災現場具有較強靈活性，從而保證其的火災救援效果，促進其滅火救援作用的充分發揮，實現滅火救援效率的最大程度提高。

3 消防機器人的實際應用

3.1 在高層建筑中的應用

伴隨著我國城市化進程的不斷推進，越來越多的高層建筑建設完成，在給城市居民生活與工作帶來方便的同時，也一定程度增加了火災發生概率。由于高層建筑具有一定特殊性，在實際發生火災時，消防人員往往無法第一時間開展救援工作，很有可能會失去最佳救援機會。針對此種情況，通過對消防機器人的應用，便能夠在更短的時間內到達救援現場，從而利用自身裝置開展滅火操作，雖然無法實現火災被困人員的直接救援，但是可以實現對火災的抑制，使消防人員擁有更多時間進行對被困人員的救援。并且，消防機器人帶有記錄系統，對于救援現場情況能夠完整進行記錄并且通過圖像等方式傳播給消防指揮人員，指揮人員可以將所接收的信息作為依據進行相關救援工具的準備以及制定合理可行救援方案，這對于提高火災救援效率來說是非常有利的。

3.2 在地下建筑救援工作中的應用

消防機器人不僅可以在高層建筑救援工作中發揮重要作用，其在地下建筑救援工作中的應用同樣可以發揮明顯優勢。與地上建筑比較，地下建筑的通風性能相對較差，一旦發生火災，濃煙很難快速消散，并且地下建筑的溫度也會急劇上升，大大增加了消防人員的救援難度，若實際中的救援操作不當，很有可能會引發二次災害。針對此種情況，可以根據救援需求不斷豐富消防機器人應用功能，從而最大程度避免人員傷亡，保證救援工作開展效果。

3.3 在石油化工等高危場所中的應用

實際中的石油化工類產品燃燒以及化學品出現泄漏情況都會不可避免地散發相應毒性物質，同時也會產生一定的熱輻射，在特殊情況下由于熱輻射強度過大，人體無法承受，從而會對人體造成嚴重灼傷，雖然消防車具有較強的熱抗輻射能力，但如果其處于長時間的熱力條件下，同樣也會引發其變形。針對此種情況，通過使用消防機器人輔助開展滅火救援工作能夠在避免熱輻射對人體產生不利影響的基礎上，大幅度提高救援效率。并且消防機器人具有非常強的適應性，在有毒煙氣、高強度熱輻射以及存在爆炸隱患環境中都能夠發揮非常重要的作用，為消防指揮人員滅火工作開展提供強有力的支持，這對于實現滅火救援策略的充分落實來說是非常有利的。

3.4 在冷庫等特殊場所中的應用

針對現階段所開展的消防滅火救援工作而言，環境溫度過高或者過低都會對消防人員滅火救援工作的有序開展產生不利影響。冷庫為環境問題較低的場所，該場所具有一定特殊性，由于環境條件的限制，消防人員通常無法深入到火災現場開展搜救工作。針對此種情況，利用消防機器人可以有效避免濃煙、濃霧等惡劣環境的不良影響，并且消防機器人可以利用自身的大功率排煙裝置高效進行濃煙的排除，通過此種方式有利于提高冷庫等特殊場所火災現場的可見度，為消防人員救援工作的開展提供很大便利。由于消防機器人在滅火救援方面的應用能夠發揮重要優勢，所以后續其在冷庫等特殊場所滅火救援工作中一定會得到更進一步的推廣和應用，充分彰顯其所具備的自動化、智能化等優勢。

4 消防機器人未來發展趨勢

4.1 生物行走技術

就當前階段消防機器人的總體情況來看，其在實際中的應用在行動能力方面存在相應不足，這便會對消防機器人的推廣以及普及造成一定的限制。而生物行走技術在消防機器人設計方面的應用能夠有效彌補機器人靈活程度方面存在的不足。針對生物行走技術而言，其主要為機器模擬生物行走的技術，將該技術與消防機器人設計進行有機融合，可以更進一步提高消防機器人在工作過程中的平衡性以及靈活性，從而從整體上提高消防機器人應用的適宜性，提高其滅火工作的開展效率。

4.2 透視技術

美國是最早嘗試透視技術與消防機器人結合的國家，通過對該技術的應用能夠有效提高消防機器人自身的透視能力，機器人與機器人之間可以進行無線電信號的釋放，利用其信號感應功能便可以進行救災現場視覺圖的繪制，從而將救災現場實際情況及時傳達給相關人員，并且能夠保證相關信息傳達的準確性與全面性。折現技術在消防機器人領域中的應用具有較為良好的發展前景，若能夠實現該技術與機器人之間的有機融合，便有利于促進消防機器人在火災、地震等救援工作中作用的進一步發揮。

4.3 人機交互

人機交互明確來說就是人和機器之間構建相應聯系，在此基礎上機器人在救援工作過程中便可以及時將救災現場情況傳達給相關操作人員，操作人員結合所獲取信息展開相應判斷以及操作，從而有利于保證救援效率。就目前實際來看，當前科技水平還無法實現專業人際交互，還需要相關領域人員后續在此方面展開更為深入的探索。

5 結束語

總而言之，消防機器人在滅火救援工作中的合理有效應用，能夠有效解決消防人員在救援工作過程中遇到的較多困難，在保證消防人員生命安全的前提下，大大提高救援工作開展效率。近些年來我國的社會經濟呈現出了良好的發展態勢，越來越多類型的建筑、設施被建設完成，在給人們生產生活帶來便利的同時，也一定程度提高了火災事故發生概率。消防機器人作為一種現代化先進工具，能夠在滅火救援工作中發揮重要優勢。為了進一步提高消防機器人在滅火救援工作中的應用效果，后續還需要相關領域人員在開展消防機器人設計工作過程中，積極融入現代化先進技術，并且積極開展國際交流合作，不斷豐富消防機器人應用功能，提高其在滅火救援工作中應用的普遍性。