消防機(jī)器人在滅火救援中的應(yīng)用

摘 要：信息技術(shù)在各行業(yè)中的廣泛應(yīng)用，為我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展注入了全新的動(dòng)力與活力。隨著我國(guó)城市化進(jìn)程不斷推進(jìn)，安全隱患問(wèn)題尤為凸顯。特別是具有不可預(yù)測(cè)性的突發(fā)事故，為我國(guó)消防救援工作帶來(lái)了極大的困難與阻礙。同時(shí)也為威脅著相應(yīng)的消防人員的人身安全。文章通過(guò)分析消防機(jī)器人在滅火救援中的優(yōu)缺點(diǎn)，提出其具體的應(yīng)用技術(shù)與使用范圍，以降低消防工作的難度，保障滅火救援工作順利實(shí)施。

關(guān)鍵詞：滅火救援；消防機(jī)器人；應(yīng)用技術(shù)

1 概述

隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，機(jī)器人成為人類歷史上又一個(gè)偉大發(fā)明。消防機(jī)器人最早誕生于上世紀(jì)八十年代的日本。我國(guó)對(duì)消防機(jī)器人的研究工作始于上世紀(jì)七十年代，到九十年代后進(jìn)行規(guī)?；邪l(fā)。其中具有代表性的是自行式消防水炮的研發(fā)，它可以在移動(dòng)與操作上實(shí)現(xiàn)對(duì)危險(xiǎn)火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的救援。進(jìn)入二十一世紀(jì)以來(lái)，消防機(jī)器人技術(shù)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用，成為消防科技發(fā)展的重要研究方向之一。目前消防機(jī)器人不僅可以實(shí)現(xiàn)行走、爬坡、跨越障礙和滅火等功能，還可以利用各種傳感器對(duì)火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行探測(cè)偵查，為消防人員在滅火救援中提供幫助。消防機(jī)器人在未來(lái)占據(jù)重要地位。在此背景下，擁有不同水平與功能并且智能化程度各不相同的消防機(jī)器人，作為滅火救援工作的替代者，對(duì)于提高滅火效率、保護(hù)消防人員的人身安全、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度等都具有重要意義。為了廣泛應(yīng)用各種智能化消防機(jī)器人、提高滅火救援效率、建設(shè)現(xiàn)代化消防隊(duì)伍，需要了解消防機(jī)器人的優(yōu)缺點(diǎn)并全面掌握它們的具體應(yīng)用技術(shù)以及使用范圍。

2 消防機(jī)器人的分類與現(xiàn)階段呈現(xiàn)出的優(yōu)缺點(diǎn)

2.1 消防機(jī)器人的分類

消防機(jī)器人作為特種消防設(shè)備，可代替消防人員進(jìn)入有毒、有害、濃煙、放射性等危險(xiǎn)火場(chǎng)，實(shí)施有效的探測(cè)、化學(xué)檢驗(yàn)、滅火救援等消防救援等工作。為便于對(duì)消防機(jī)器人進(jìn)行探索與應(yīng)用，可從消防機(jī)器人的實(shí)戰(zhàn)角度出發(fā)，按照以下標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分類：第一，按照主要功能可劃分為，滅火機(jī)器人、破拆機(jī)器人、救人機(jī)器人以及危險(xiǎn)物品泄露探測(cè)機(jī)器人等；第二，按照感覺(jué)功能可劃分為，視覺(jué)型、溫感型、嗅覺(jué)型以及煙感型機(jī)器人等；第三，按照行走方式可劃分為，輪式行走型機(jī)器人、履帶式行走型機(jī)器人以及履帶輪式行走型機(jī)器人等；第四，按照控制方式可劃分為，線控機(jī)器人、無(wú)線遙控機(jī)器人以及自適應(yīng)機(jī)器人等；第五，按照智能化程度可劃分為，程序化控制型機(jī)器人、智能化控制型機(jī)器人以及具有感覺(jué)功能計(jì)算機(jī)輔助控制型機(jī)器人等。

2.2 消防機(jī)器人的優(yōu)缺點(diǎn)

2.2.1 消防機(jī)器人的優(yōu)點(diǎn)。消防機(jī)器人作為一種非生命載體，在實(shí)際救援過(guò)程中，特別是面臨高溫、濃煙、放射性和有毒等各種危險(xiǎn)環(huán)境時(shí)，可以代替消防人員充分發(fā)揮其滅火救援的作用，降低消防人員傷亡比率。目前消防機(jī)器人在設(shè)計(jì)上揉合智能化技術(shù)、自動(dòng)控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和機(jī)械工業(yè)等多種高新技術(shù)，具備數(shù)據(jù)采集分析與反饋等功能。在滅火救援的過(guò)程中，可以自主判斷實(shí)際危險(xiǎn)情況的來(lái)源，實(shí)現(xiàn)高效救援。與此同時(shí)，消防機(jī)器人作為一種特殊的武器裝備，其自身的結(jié)構(gòu)與材料設(shè)計(jì)等方面都具有特殊性。在實(shí)施滅火救援過(guò)程中，只要進(jìn)行細(xì)心的維修與保養(yǎng)，就可以長(zhǎng)期使用，實(shí)現(xiàn)其效用最大化。

2.2.2 消防機(jī)器人的缺點(diǎn)。消防機(jī)器人的缺點(diǎn)主要表現(xiàn)為兩個(gè)方面。其一，價(jià)格昂貴，缺乏普遍應(yīng)用性。消防機(jī)器人作為智能化技術(shù)下的產(chǎn)品，是高等學(xué)科知識(shí)與各項(xiàng)先進(jìn)高新技術(shù)的集合體。消防機(jī)器人研制時(shí)間一般比較長(zhǎng)，對(duì)于技術(shù)與資金的要求較高，同時(shí)生產(chǎn)數(shù)量也不多。因此消防機(jī)器人的造價(jià)普遍昂貴，導(dǎo)致消防部隊(duì)不能夠大量配備消防機(jī)器人，降低了消防機(jī)器人的普遍應(yīng)用性。其二，維護(hù)保養(yǎng)復(fù)雜，成本較高。消防機(jī)器人作為高新技術(shù)的結(jié)合體，在實(shí)際滅火救援中需要滿足各項(xiàng)功能需求。因此在結(jié)構(gòu)功能設(shè)計(jì)上極為復(fù)雜，對(duì)操控人員以及維護(hù)人員有一定的要求，特別是對(duì)專業(yè)知識(shí)要求較高，需要定期組織專業(yè)人員進(jìn)行培訓(xùn)。消防機(jī)器人在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中經(jīng)常會(huì)受到損傷，也需要花費(fèi)較多費(fèi)用進(jìn)行維修與保養(yǎng)。

3 消防機(jī)器人的應(yīng)用分析

3.1 在高層建筑中的應(yīng)用

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，高層建筑已成為我國(guó)建筑形式的主要發(fā)展趨勢(shì)。雖然高層建筑具有許多優(yōu)點(diǎn)，但是它們也存在許多消防安全隱患。一旦高層建筑發(fā)生火災(zāi)，因其樓體結(jié)構(gòu)等多方面因素的限制，會(huì)導(dǎo)致火災(zāi)蔓延速度極快。對(duì)相應(yīng)人員疏散、滅火救援等消防工作提出很高的要求。

首先，消防人員登高困難，難以接近著火點(diǎn)。高層建筑過(guò)高，會(huì)致使消防車無(wú)法舉高，不能滿足實(shí)際的滅火救援需求。消防員在登高的能力與途徑上會(huì)因高層建筑密度大、空間狹窄、消防通道常被占用等特點(diǎn)而受到了極大限制。其次，高層建筑火災(zāi)發(fā)生后會(huì)產(chǎn)生大量的濃煙，由于煙氣無(wú)法及時(shí)排除，降低能見(jiàn)度。致使消防人員面臨高溫?zé)煔獾亩竞?，起不到滅火救援的作用。再次，高層建筑發(fā)生火災(zāi)會(huì)加大冷卻用水和抑制火災(zāi)蔓延的用水量。但實(shí)際工作中相應(yīng)水位與供水量難以滿足需求，常因供水不足延誤滅火救援的最佳時(shí)機(jī)。最后，當(dāng)高層建筑的燃燒范圍大、火勢(shì)異常猛烈時(shí)，玻璃幕墻、廣告牌以及空調(diào)輔機(jī)等都會(huì)受熱墜落，極易威脅消防人員的生命安全，同時(shí)對(duì)消防車輛和供水器材造成損害。

因此，在滅火救援工作中，可利用消防機(jī)器人的性能特點(diǎn)，來(lái)有效解決這些難題。在實(shí)際研發(fā)過(guò)程中，研究人員需要結(jié)合高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)，確保相應(yīng)的消防機(jī)器人具備完善的滅火裝置與滅火系統(tǒng)。并具備自動(dòng)上下樓功能，可以將火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行有效的數(shù)據(jù)采集分析與反饋。有效避免因人工救援所引起的傷亡問(wèn)題，保障人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。

3.2 在地下建筑以及地鐵隧道中的應(yīng)用

由于地下建筑一般都是相對(duì)封閉的，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)的溫度會(huì)迅速增加，煙霧濃度也會(huì)隨之提升，對(duì)于消防人員來(lái)講滅火救援難度極大。當(dāng)消防人員進(jìn)入火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)后，其自身安全難以得到保障。應(yīng)用消防機(jī)器人可以有效解決地下建筑火災(zāi)救援所面臨的難題，降低因火災(zāi)所引起的傷亡損失率。

在地鐵隧道中，盡管我國(guó)已制定了嚴(yán)格的突發(fā)火災(zāi)應(yīng)急措施，整個(gè)地鐵內(nèi)部設(shè)計(jì)原則上可滿足應(yīng)對(duì)突發(fā)事件的要求。但是發(fā)生火災(zāi)時(shí)，救援工作難度依然較大。因此，可將具有攀爬功能的消防機(jī)器人廣泛應(yīng)用于地鐵中，或者作為地鐵站點(diǎn)的消防設(shè)備之一，確保在第一時(shí)間落實(shí)高效的滅火救援工作，減少人員傷亡。

3.3 在石化等高危場(chǎng)所中的應(yīng)用

從天津港“8·12”特大火災(zāi)爆炸事故中我們可以看出，對(duì)于具有石化產(chǎn)品的高危場(chǎng)所而言，一旦發(fā)生火災(zāi)，人員傷亡、財(cái)產(chǎn)損失以及由此引發(fā)的次生災(zāi)難難以想象?，F(xiàn)有的消防人員難以進(jìn)入火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行及時(shí)有效的滅火救援，危險(xiǎn)性極大。因此將消防機(jī)器人應(yīng)用在石化等高危場(chǎng)所中，可以在降低人員傷亡與財(cái)產(chǎn)損失的基礎(chǔ)上，為及時(shí)落實(shí)救援、避免引發(fā)次生災(zāi)難提供保障。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，將消防機(jī)器人廣泛應(yīng)用于滅火救援工作中，可以有效解決消防工作中面臨的困難，在保障滅火救援工作的順利開(kāi)展的同時(shí)可以降低人員傷亡率。隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，各種大型石化企業(yè)、地下建筑、隧道地鐵等都在不斷增多，高層建筑鱗次櫛比，火災(zāi)事故發(fā)生的概率也相應(yīng)提高。作為特種機(jī)器人的一種，消防機(jī)器人在滅火救援中發(fā)揮著舉足輕重的作用。在消防工作中為提高滅火救援效率，我國(guó)的研發(fā)人員不僅需要將現(xiàn)有高新技術(shù)充分融入到消防機(jī)器人的設(shè)計(jì)中。還應(yīng)當(dāng)加大行業(yè)內(nèi)部交流以及與國(guó)際間的合作，為增強(qiáng)消防機(jī)器人的功能性和普遍適用性奠定基礎(chǔ)。

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