消防机器人灭火救援应用技术研究

摘要：从某种意义上来讲，消防机器人应用于灭火救援对消防领域意义重大。基于这种认识，文章阐述消防机器人的运用范围、成本制作等，分析在消防机器人具体使用过程中的问题及未来发展趋势。

关键词：消防机器人;灭火救援;运用技术

消防机器人集现代智能化、自动化技术为一体，代替了传统火灾救援的工作者，它的出现是科技发展的一项突破，为消防人员的安全提供了合理保证，能够解决灭火救援工作中面临的各种问题。但是在实际发展过程中要想实现消防机器人灭火救援工作，就需要全面掌握与消防机器人有关的各种技术，分析消防机器人的发展现状，阐述在当前发展中存在的局限，为未来消防机器人的深入研究奠定良好的基础。

一、消防机器人的发展历程

消防机器人是现代科技发展的产物，是特殊的机器人，能够在灭火、抢险救援中发挥巨大的作用，甚至可以取代消防员的部分工作，保证消防员人身安全。依靠人力完成的灭火救援始终存在风险，这种风险为消防领域的发展增加了难度。当前各种复杂的工厂越来越多，石油化工企业、隧道、地铁等数量持续增加，在这种情况下做好安全预防工作非常重要。加上这些危害是突发性和临时性的，又缺乏有效的安全预防与应急处理机制，已经成为社会上的“老大难”。消防机器人的研究投用引起轩然大波，同时为灾害救援提供了一个有效合理的方向，消防机器人可以在这个过程中代替消防救援人员进入到容易产生危害的事故现场进行救援，同时还可以智能反馈现场的实际情况，为救援工作的顺利开展奠定了良好基础。同时还可以高效解决事故现场的状况，降低事故灾害损失。最早的消防机器人出现在2012年，是弗吉尼亚理工学院设计出来的，在当时引起了极大轰动。这款机器人的出现让世界认识到消防机器人能够在灾害救援中发挥的价值，随后世界各国纷纷展开研究。我国也对其进行了深入研究制作，有一款火凤凰水力型消防灭火机器人因为具备超强灵活性、多元化功能受到了人们的重视和多个部门的强烈欢迎[1]。

二、消防机器人运用范围

当前城市高层数量越来越多，随着时代的进步，高层中发生火灾的概率也随之增加。高层建筑本身的特征导致消防人员无法在第一时间内到达火灾地点进行救援，这会错过最佳的救援时间。如果使用消防机器人，可以在最短时间内达到指定位置，利用身上安装设置的灭火装置完成灭火，虽然不能直接救助被困人员，但是能够抑制火灾，为消防人员争取更多时间。而且消防机器人身上有自动记录系统，可以将现场具体情况以图像、信息传播的方式展示给消防队指挥人员。指挥人员在接收到这些信息之后在第一时间内派人到达指定地点，准备工具和拟定救助方案。当到达指定地点之后快速展开救援，可以节省大量的救援时间。

除了在高层建筑中发挥救援作用之外，在地下建筑中发挥的救援作用也非常明显。和地上建筑相比，地下建筑空间更加封闭，而且通风能力差，发生火灾之后，地下浓烟消散速度慢，温度也会快速攀升，对消防队员的救援产生不利影响。因此一旦发生火灾，为救出被困人员，很容易发生二次灾害。面对这种情况可以根据实际情况设计消防机器人，有效降低消防人员的伤亡现象，提高救援效率。

三、消防机器人灭火救援中存在的问题

（一）灭火救援问题

我国当前消防机器人研究数量较少，而且运用有限，主要是在沿海发达地区消防机器人配备比较好，大部分都是以进口为主，核心设计实力不强。从实际使用情况来看，虽然消防机器人具备较为明显的优势，但是很少在消防工作中发挥实践价值，一般都是参加预防演习和宣传活动，很少有消防机器人参与现实事故中。具体体现在：①消防机器人运动和移动存在问题，虽然在救灾方面有很多优势，但是移动困难这种缺陷限制了机器人作用的发挥。因为移动不方便，导致进入现场的时候存在诸多困难，甚至没有办法发挥优势。②自身条件的限制，能够参加灭火救灾的情况非常少[2]。消防机器人在实际运用过程中会受到很多限制，比如进入高层就非常困难。其次是石油化工类火灾，按照当前的机器人数量还无法解决。实际上当前机器人能够发挥作用的地方主要是地下建筑、隧道火灾方面，适用范围相对较小。③缺乏健全的运用管理机制。在当前消防机器人属于高科技产品，在实际救援中应用还不多，很难得到重视，缺乏成熟的运用体系。

（二）制作成本较高

消防机器人从研制、维修、保养等过程都需要消耗很高成本，加上费用高昂，机器人的使用概率反而下降。因此为提高消防机器人的应用，合理降低成本非常重要。这里提出几点建议：①需要细致研究我国消防机器人制作流程，合理改进应用环节。比如消防机器人在记录火灾的时候应该将电源改成热电能源，可以借助火灾现场的情况进行温度供电，降低消防机器人的制作成本;②为保证机器人运行质量，可以在内部安装备用电池，让消防机器人存在电力不足的情况，仍旧能够运行一段时间;③借鉴其他国家的先进技术，优化我国当前的生产技术，结合我国实际情况筛选可用信息。在保证质量的同时保证消防机器人灭火救援技术的持续研究，让消防机器人能够在日常火灾中推广使用，真正发挥新科技的价值。

四、消防机器人未来发展趋势

（一）研究生物行走技术

机器人行动能力受到限制，制约了消防机器人的发展和普及。生物行走技术就是为了解决机器人灵活程度不足做出的改变，针对不够灵活和行动不方便这一类问题制定出来的措施。生物行走技术是机器模拟生物行走的一项技术，能够增加机器人的平衡性和灵活性，适应更多环境，完成更多的灭火任务[3]。

（二）透视技术

透视技术产生于美国，是一项具备透视能力的机器人，机器人能够在同类之间释放无线电信号，通过信号感应绘制现场的视觉图，能清晰展示当前的具体情况，误差较小。在消防機器人领域内折现技术的运用前景非常广。如果可以研制成功，就可以在大型火灾、地震中发挥更大作用。

（三）人机交互

人与机器之间建立联系，机器人将数据传输给操作人员，操作人员根据信息判断进行操作。当前科技仅仅支持简单的交互，专业方面的交互，还需要进行深入研究。

五、结语

当前科技发展速度越来越快，智能机器人运用范围也越来越普及。在消防事业发展过程中机器人的发展前景非常广阔，主要制约条件就是成本与行走能力方面，要让机器人具备自动行走、判断路线的能力，将会是未来研究的重点。

参考文献：

[1]管永贺.消防机器人灭火救援应用技术的分析[J].消防界（电子版），2020，98（22）：63-64.

[2]彭小清.消防机器人在我国灭火救援中的应用现状和前景分析[J].今日消防，2019，43（12）：20-21.

[3]陶波，赵兴炜，李汝鹏，等.机器人测量-操作-加工一体化技术研究及其应用[J].中国机械工程，2020，31（01）：49-56.

作者简介：

黄汝磊（1990.7.23—）男，汉族，上海市宝山区罗南消防救援站政治指导员，三级指挥员，从事灭火救援工作。