品牌消防机器人在灭火救援中的应用研究

谢勇

【关键词】灭火救援；消防机器人

消防指战员在参与灭火救援任务时，难免会遭受不可预见的伤害，尤其在有易燃易爆等危险物存在的事故现场，更是严重威胁着消防指战员的生命安全。因此，研究灭火救援任务中消防机器人的应用成为消防救援队伍当前重点关注的问题。消防机器人的应用能有效提升消防灭火救援工作的效率，可以更好地保障广大群众及消防指战员生命安全。

1 消防机器人种类

作为特种消防设备之一的消防机器人，能代替消防指战员勘察火灾现场，掌握现场实际情况，并帮助消防指战员合理制定灭火措施。特别是部分火灾现场存在有毒有害物品或放射物，通过使用消防机器人可有效规避人员伤亡的情况[1]。消防机器人根据功能可以分为：灭火、救人、破拆、探测危险品泄露四种类型；根据感官功能可以分为：温感型、视觉型、烟感型和嗅觉型四种类型；根据控制方式可以分为：自适应、线控及无线遥控三种类型；根据行走方式可以分为：履带式行走型、轮式行走型、履带轮式行走型三种类型；根据智能化程度高低可以分为：程序化控制型、计算机辅助控制型、感觉功能型和智能化控制型四种类型。不同类型的消防机器人在灭火救援工作中体现的价值和作用也是有差异的，所以，消防指战员在应用消防机器人开展灭火救援作业时，须以火灾现场实际情况为依据，合理进行选择，同时要落实探测及救援方案设计，突出适应性、合理性及可行性。

2 消防机器人的优缺点

2.1 优点

消防机器人能代替消防指战员执行部分高难度的工作任务，如在有毒、缺氧或浓烟的火灾现场开展灭火救援工作，有效规避人员伤亡问题，为消防指战员执行灭火救援任务提供必要的数据信息。同时，灭火救援中往往会出现大量重复性工作，如果消防指战员反复开展此类工作，不仅会消耗大量的人力物力，而且会大幅降低灭火救援效率。针对此类情况，运用消防机器人开展机械性工作，能为顺利执行灭火救援任务提供保障。此外，消防机器人能详细记录火灾现场的信息，并向到达火灾现场的消防指战员反馈现场实际情况，帮助他们做好灭火救援的准备工作[2]，同时，还能帮助消防指战员合理规划救援路线，尽可能缩短救援时间，提高救援效率，为人民群众生命财产安全提供保障。

消防机器人在地下空间或化工厂等场所中同样适用，其能消除二次爆炸带给消防指战员的威胁。值得一提的是，消防机器人具备极强的可操作性，仅需定期全方位维护、保养即可使其长时间处于最佳工作状态，有效减轻消防指战员工作负担。

2.2 缺点

综合消防机器人目前存在的缺点，主要有以下两点：一是造价昂贵。尽管消防机器人在灭火救援工作中的应用较为广泛，但相对落后的地区很少引入消防机器人，其更多在经济更发达的地区使用。消防机器人从根本上来看属于特殊机器人，其设计制造中耗费的人力物力较多，制造成本较高。由于设计制造消防机器人的技术仍有待提升，因此，目前还无法对其形成量产，所以消防机器人的售价普遍极高。二是后期维护难。多技术融合的消防机器人，本身结构复杂，在实际应用过程中需要相关人员负责定期开展维修保养工作，确保消防机器人发挥应有作用。但是，消防机器人作为高科技衍生产品，涉及了消防、操控、行驶及机电等诸多部分，与之相关的维修工作要求很高，需要深入、全面地把握消防机器人整体构造后才能更好地开展维修工作。

3 消防机器人在灭火救援中的应用

3.1 密闭空间及地下室中的应用

密闭空间或地下室中一旦有火情发生，极短时间内就可能有大量的浓烟聚集，且浓烟及有毒有害气体排出的难度较大，区域内全体人员的生命安全会受到巨大威胁。消防指战员在执行此类灭火救援工作时面临诸多困难，可能会出现窒息等情况，很难保障自身生命安全。

通过应用消防机器人即可顺利开展灭火救援工作。密闭空间内虽然充满有毒有害气体及浓烟，但不会对消防机器人的作业与任务执行构成影响，通过机器人配备的高清摄像头，能帮助消防指战员准确掌握密闭空间内的实际情况，从而迅速制定有针对性的灭火救援策略[3]。在制定好相应策略后，消防指战员就可以向消防機器人实时下达工作指令，使消防灭火救援工作的执行效率大幅提升。

3.2 高层及超高层建筑中的应用

当火灾事故发生场所为高层及超高层建筑，消防指战员无法顺利到达现场开展灭火救援工作，这时可以利用消防机器人开展灭火救援任务。高层建筑建造期间往往使用大量易燃材料，当有火灾发生后极易引起二次爆炸，属于隐藏火灾危险。同时，在风力的影响下，高层建筑的火灾面积极有可能迅速扩大、蔓延，给消防指战员救援工作带来更大的阻碍。此时，通过吊车或直升机向火灾现场运送消防机器人，根据消防指战员的指令前往现场执行灭火救援作业，并反馈火灾现场的信息，可消除消防指战员可能面临的潜在危险，避免产生人员伤亡。

3.3 地铁和隧道中的应用

现代城市中地铁和隧道的建设规模逐步加大。在地铁和隧道建设中的照明以及电气系统的使用需要用到电力系统，尽管设定了针对突发火情的解决方案，但火灾发生时照明与电气系统会受损，消防指战员只能在黑暗的环境中开展救援灭火，灭火救援效率严重下降。此时通过消防机器人的运用，即便在没有照明设备的情况下，依旧能够有效开展灭火救援作业，在提高灭火救援效率的同时，尽可能减少火灾事故造成的损失。

3.4 冷库等特殊场所中的应用

冷库多以钢结构大跨度建筑为主，冷库内部温度时常维持在-20～0 ℃，空间密闭，出入口少，且具备良好的隔热防潮性能。当有火灾发生时，初期因燃烧产生的热量不足，无法迅速提升库内温度，其产生的火灾烟气是减光性远超一般火灾热烟气的低温烟气。处于密封状态的冷库，因燃烧不充分，形成的烟气含有更大的密度和毒性，使冷库灭火救援工作面临减光性大、有毒、浓烟等难题，阻碍了消防指战员灭火救援工作的开展[4]。此时，运用大功率排烟消防机器人，能有效排除冷库内的烟气，顺利执行灭火作业。

3.5 石油化工、危险品泄漏等高危场所中的应用

消防机器人具备极强的环境适应性，可持续工作时间长、稳定性高、可遥控距离、行走速度快、转弯半径大、支持爬坡越障碍和脱水带。六轮式运动载体或履带式移动载体支撑下的消防机器人，行走能力相当强，且越野性能极高，适应草地道路、石子铺设道路、泥泞道路和沥青水泥路等路况，可在30°坡度的斜坡上行走，可跨越250 mm高的垂直障碍物，可在大约3.2 m直径的空间内快速、灵活且自由地原地转弯。所以，在具备高温、强热辐射、易塌陷等特点的大型仓库、石油化工厂区、油罐区域等场所中，可胜任消防救援工作。此类场所灭火救援工作中以往使用的消防设备作战距离有限，消防指战员很难有效开展救援工作，并且生命安全还会受到威胁，此时通过应用消防机器人，可使消防救援距离大幅延长，搭配相关的消防设备有利于消防救援空间的进一步拓展，不仅使消防救援工作开展得更顺利、有序，而且能为消防救援人员生命安全提供可靠保障。

4 提高消防机器人技术应用的措施

4.1 针对实际地形合理运用消防机器人

为提高消防机器人技术应用水平，在持续优化消防机器人实际操作能力的基础上，也要充分考虑地形及环境因素，结合灭火救援现场的实际地形，合理选择相应的消防机器人，并开展对应的模拟训练。例如搜救工作处于废墟或多山地地区时，考虑履带式消防机器人的应用；搜救区域属于狭窄地形时，考虑侦察型与轮式消防机器人的应用；存在有毒有害气体、易燃易爆物质等复杂的环境，要重视消防指战员应用消防机器人无线遥控等操作系统的能力，充分发挥消防机器人的作用。

4.2 提高消防机器人操作技术

要想提升消防机器人技术的应用水平，须优化操作技术，仔细研究消防机器人设计原理、操作流程，以实际救援环境为根据，完善操作技术。例如，复杂环境中运用消防机器人开展救援工作，在操作消防机器人时要注重提高机器人灵敏程度；高层建筑中运用消防机器人开展救援工作，在操作消防机器人时需要熟练掌握机器人攀爬能力的操作方法与技巧[5]。同时，在维护保养消防机器人时，要求工作人员详细记录运行中的消防机器人出现故障的位置、状态、时间及对应的维修方案，以便后续维护保养工作顺利开展。

4.3 深入研究消防机器人联合作战的操作方法

鉴于消防救援队伍现代化工作需要，加之投入消防作业的机器人数量越来越多，以单独操作为主的消防机器人，其作用点相对孤立，应有的功效及潜能无法充分发挥出来，而且实战应用中的有效性与联动性也大打折扣。所以，有必要深入研究消防机器人联合作战操作方法，通过多类型消防机器人的联合运用，能够进一步提高灭火救援工作效率，減少火灾事故造成的损失。

4.4 优化调动方案、强化机动性能

在应用消防机器人时，需以火灾现场实际情况为根据做好相应的规划，减少应用成本损耗的同时，优化应用消防机器人的使用效率。一般情况下，如果火灾事故发生场所为高层、大型商厦、大跨度厂房，消防救援队伍收到火情信号后需第一时间向配备消防机器人、灭火作战能力更强的灭火攻坚组下达指令，配合消防机器人迅速将火灾扑灭，减少经济损失，保障人员生命安全。同时，也要持续强化消防机器人机动性能，在该方面性能的完善中，需要严格控制消防机器人运输过程，落实运输保障相关工作，而且还要熟练控制操作机器人，使用其攀爬越障能力确保消防机器人能够迅速到达指定救援位置开展灭火救援作业。

5 结语

综上所述，现阶段灭火救援工作中已实现了消防机器人的广泛应用，能更高效地在复杂空间、危险场所开展灭火救援作业，帮助消防指战员迅速制定合理的救援方案，为广大群众及消防指战员的生命安全提供可靠保障，并大幅降低火灾事故构成的经济损失。尽管在应用消防机器人的初期投入较大，但从长远来看，消防机器人能长期、大幅减少救援消耗，并可靠地保障消防指战员的生命安全。