消防機(jī)器人在滅火救援中的應(yīng)用探析

趙揚(yáng)

摘要：目前，由機(jī)器人替代人類(lèi)進(jìn)行各種高危工作的情況越來(lái)越多見(jiàn)，尤其是在有特殊緊急險(xiǎn)情、對(duì)公共安全有危害的工作環(huán)境下，機(jī)器人可以發(fā)揮的作用越來(lái)越受到人們的重視。本文通過(guò)對(duì)機(jī)器人在世界范圍內(nèi)的具體發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行分析，探索消防機(jī)器人在實(shí)際工作環(huán)境下的應(yīng)用以及相關(guān)改進(jìn)方向，以供借鑒。

關(guān)鍵詞：消防機(jī)器人;滅火救援;應(yīng)用探析

機(jī)器人代表了世界范圍內(nèi)高尖端科技的一部分成就。由于機(jī)器人具備相當(dāng)高水平的工作效率，許多國(guó)家逐漸提高了對(duì)機(jī)器人的重視力度，機(jī)器人在一些發(fā)達(dá)國(guó)家地區(qū)逐漸代替了人工的手工作業(yè)，為解決發(fā)達(dá)國(guó)家缺乏大量勞動(dòng)力的問(wèn)題作出了貢獻(xiàn)。

一、消防機(jī)器人的分類(lèi)

機(jī)器人是指利用控制自身產(chǎn)生的動(dòng)能，從而發(fā)揮在某一方面的特殊功能，另外，由于部分機(jī)器人具備移動(dòng)的條件，能夠完成一些特殊動(dòng)作，提高工作效率。而消防機(jī)器人作為一類(lèi)特種機(jī)器人，為提升消防救援工作的效率提供了許多幫助，消防機(jī)器人分類(lèi)情況[1]如下：

（1）從消防機(jī)器人的控制方式進(jìn)行分類(lèi)，主要分為自適應(yīng)消防機(jī)器人、線控消防機(jī)器人以及無(wú)線遙控消防機(jī)器人等。

（2）從消防機(jī)器人在消防救援工作中的實(shí)際運(yùn)用情況進(jìn)行分類(lèi)，主要分為火場(chǎng)偵察機(jī)器人、滅火機(jī)器人、排煙機(jī)器人、危險(xiǎn)物品泄漏探測(cè)機(jī)器人以及多功能消防機(jī)器人等。

（3）從消防機(jī)器人自身的智能化程度進(jìn)行分類(lèi)，可分為程序化控制的消防機(jī)器人以及具備感覺(jué)功能計(jì)算機(jī)進(jìn)行輔助控制的消防機(jī)器人等。

（4）從消防機(jī)器人的感覺(jué)功能進(jìn)行分類(lèi)，主要分為視覺(jué)消防機(jī)器人、觸覺(jué)消防機(jī)器人、溫感消防機(jī)器人以及煙感消防機(jī)器人等。

二、消防機(jī)器人的發(fā)展現(xiàn)狀

（一）國(guó)外現(xiàn)狀

國(guó)際上有些發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)在自己國(guó)家的技術(shù)發(fā)展規(guī)劃中增加了研發(fā)消防機(jī)器人項(xiàng)目，將其與實(shí)際的經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃結(jié)合起來(lái)。

美國(guó)自主研發(fā)的消防機(jī)器人，在其外部設(shè)計(jì)了系統(tǒng)化的履帶驅(qū)動(dòng)裝置，而頂部設(shè)計(jì)則主要采用了碳纖維材料，消防機(jī)器人的履帶驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可以有效幫助其越過(guò)許多障礙地形。而更加巧妙的設(shè)計(jì)在于，消防機(jī)器人可以同時(shí)進(jìn)行噴水滅火工作與破拆作業(yè)。

挪威則研制出了一類(lèi)可用于特殊地帶作業(yè)、具備特殊功能的蛇形消防機(jī)器人，這種型號(hào)的蛇形消防機(jī)器人可以借助獨(dú)特的外形與移動(dòng)系統(tǒng)完成爬行動(dòng)作，樓梯的邊緣地帶與一些厚度較小的墻體都是該類(lèi)蛇形消防機(jī)器人的適用地形。另外，此種消防機(jī)器人可以連接消防水帶，能夠幫助消防工作人員將消防水帶運(yùn)送到人類(lèi)無(wú)法到達(dá)的地帶開(kāi)展滅火作業(yè)。

意大利也在研制消防機(jī)器人方面取得了新的技術(shù)突破，這種型號(hào)的消防機(jī)器人可以替代消防員進(jìn)行一些高風(fēng)險(xiǎn)的消防作業(yè)，而其更加突出的作用則是可以進(jìn)一步深入火災(zāi)事故現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行滅火救援作業(yè)。另外，日本方面也在20世紀(jì)80年代初成功研制出了一類(lèi)可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛的消防機(jī)器人，目前日本在消防機(jī)器人的技術(shù)層面也有了許多突破，例如，可以屈身爬行的消防機(jī)器人以及能夠打開(kāi)電梯執(zhí)行巡視工作并且可以進(jìn)行滅火作業(yè)的保安類(lèi)型消防機(jī)器人。[2]

（二）國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀

20世紀(jì)70年代初期，我國(guó)便獨(dú)立從事消防機(jī)器人研制工作，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，消防機(jī)器人的研究開(kāi)發(fā)工作，不僅整體研制流程日趨完善，而且不斷推動(dòng)著我國(guó)相關(guān)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。在上海、安徽、撫順等多地都陸續(xù)出現(xiàn)了許多功能各異的防火機(jī)器人。目前，我國(guó)主要研制出了以下幾類(lèi)具備特殊功能的消防機(jī)器人。

1.自動(dòng)化爬樓滅火類(lèi)型機(jī)器人

由我國(guó)自主研發(fā)的自動(dòng)化爬樓滅火類(lèi)型機(jī)器人，開(kāi)創(chuàng)了消防機(jī)器人具備爬樓梯能力的先例。此類(lèi)型消防機(jī)器人單獨(dú)搭配的防傾倒技術(shù)更是進(jìn)一步保障了消防機(jī)器人的爬坡穩(wěn)定性，在進(jìn)行上坡與下坡操作時(shí)，爬坡坡度均可控制在35°以?xún)?nèi)。

2.搭配大功率消防裝備的消防機(jī)器人

搭配大功率消防裝備的消防機(jī)器人，可以配合消防隊(duì)員執(zhí)行滅火作業(yè)，進(jìn)一步提高滅火效率，充分證明了目前我國(guó)在研制消防機(jī)器人方面取得了重大科研技術(shù)進(jìn)步。另外，由于動(dòng)力源在消防機(jī)器人體內(nèi)占據(jù)了大量的空間，如果在保證消防機(jī)器人動(dòng)力源不受損的情況下進(jìn)一步減小動(dòng)力源體積，可以有效增加消防裝備的安裝空間，而且會(huì)減輕重量，提升消防救援工作效率。所以，采用環(huán)保低碳的能源作為動(dòng)力源，將成為一種更加適宜的選擇。

當(dāng)前，消防機(jī)器人的各部分零件、裝備的設(shè)計(jì)理念及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)都符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，甚至進(jìn)一步針對(duì)各部件的短板進(jìn)行了優(yōu)化工作，能夠更加高效率地利用消防機(jī)器人的排煙、驅(qū)動(dòng)等核心功能，進(jìn)一步確保消防機(jī)器人的工作性能達(dá)到最優(yōu)。

在火災(zāi)事故發(fā)生的現(xiàn)場(chǎng)，必須加強(qiáng)對(duì)火場(chǎng)監(jiān)控偵查工作的重視力度，要完成這項(xiàng)工作，對(duì)消防機(jī)器人進(jìn)行科學(xué)合理的操作是必要前提，也需要加強(qiáng)對(duì)消防機(jī)器人的防護(hù)力度，在消防機(jī)器人上面裝備一些部件，可以有效抵抗強(qiáng)烈火勢(shì)下的高溫，有效保障消防機(jī)器人的安全，保障消防滅火救援工作的順利進(jìn)行。

三、消防機(jī)器人在滅火救援中的應(yīng)用分析

（一）應(yīng)用背景分析

根據(jù)相關(guān)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析，在過(guò)去幾年里，我國(guó)消防人員的傷亡率一直居高不下 ，消防人員面臨著巨大的生命安全風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)消防救援工作的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展產(chǎn)生了較大影響。

（二）應(yīng)用優(yōu)勢(shì)分析

消防機(jī)器人在實(shí)際運(yùn)用過(guò)程中也是有利有弊的。消防機(jī)器人在研制過(guò)程中采用了多種先進(jìn)技術(shù)，工作效率非常高，在日常的消防滅火救援工作中的重要性也越來(lái)越大。相關(guān)單位負(fù)責(zé)人必須重視對(duì)消防機(jī)器人的維護(hù)保養(yǎng)工作，確保消防機(jī)器人能夠在更多消防安全事故現(xiàn)場(chǎng)發(fā)揮重要作用。

（三）應(yīng)用不足分析

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，許多高新技術(shù)及先進(jìn)理念都在消防機(jī)器人的研發(fā)工作中有所體現(xiàn)，導(dǎo)致了研制消防機(jī)器人的時(shí)間耗費(fèi)增大、資金消耗增加、科研復(fù)雜性提高，從而導(dǎo)致消防機(jī)器人價(jià)格高昂。另外，消防機(jī)器人的使用過(guò)程以及維護(hù)保養(yǎng)過(guò)程對(duì)使用者和維護(hù)者的專(zhuān)業(yè)能力提出了更加嚴(yán)苛的要求，同時(shí)也大幅度增加了相關(guān)的費(fèi)用。

（四）應(yīng)用范圍分析

1.高層建筑作業(yè)

高層建筑在建設(shè)過(guò)程中會(huì)使用大量的可燃性較高的裝修材料，如果發(fā)生意外，導(dǎo)致火災(zāi)事故發(fā)生，火勢(shì)的蔓延會(huì)非常迅速，嚴(yán)重危害人們的生命安全以及財(cái)產(chǎn)安全。由于大部分高層建筑的樓層數(shù)都比較多，在建設(shè)過(guò)程中會(huì)有一些增加滅火救援工作難度的地形，而消防機(jī)器人的出現(xiàn)正好可以有效降低高層建筑中開(kāi)展滅火救援工作的難度，具備相當(dāng)大的待挖掘潛力。

2.隧道、地鐵等特殊地點(diǎn)作業(yè)

針對(duì)在隧道、地鐵等密閉性較強(qiáng)的空間內(nèi)進(jìn)行消防作業(yè)這一難題，需要提高地鐵上相關(guān)設(shè)備的絕緣能力，完善應(yīng)急照明設(shè)備、地鐵站臺(tái)屏蔽封閉門(mén)等重要位置的建設(shè)工作，并且定期對(duì)相關(guān)設(shè)備做好維護(hù)保養(yǎng)與更新工作。而消防機(jī)器人在此項(xiàng)工作中具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。[3]

3.密閉空間中作業(yè)

密閉性空間比如地下建筑突發(fā)火災(zāi)事故，容易發(fā)生煙氣積聚以及持續(xù)高溫的情況，會(huì)增加消防人員在事故現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)的生命安全風(fēng)險(xiǎn)。但是使用消防機(jī)器人可以有效地解決這個(gè)問(wèn)題，可以使用消防機(jī)器人進(jìn)入地下建筑的火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)，這樣不僅可以有效地?fù)錅绱蠡?，還可以減少人員傷亡事故的發(fā)生。

四、結(jié)語(yǔ)

使用消防機(jī)器人替代人類(lèi)在危險(xiǎn)的工作環(huán)境中展開(kāi)作業(yè)，消防機(jī)器人可以在遇到大型火災(zāi)事故、毒氣、爆炸等特殊緊急險(xiǎn)情時(shí)發(fā)揮出更加突出的作用。消防科技中的高新技術(shù)可以有效推動(dòng)我國(guó)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，目前消防機(jī)器人的出現(xiàn)也進(jìn)一步推動(dòng)了消防工作的高質(zhì)量發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]聶宇.消防機(jī)器人在滅火救援中的應(yīng)用探析[J].今日消防，2021，06（02）：20-21.

[2]管永賀.消防機(jī)器人滅火救援應(yīng)用技術(shù)的分析[J].消防界（電子版），2020，06（22）：57-58.

[3]李永學(xué).新技術(shù)在智慧消防中的應(yīng)用[J].智能建筑，2020，27（12）：20-21.