一款新型消防戰(zhàn)斗靴的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)

劉厚溫 周 劍

(原江蘇連云港經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)緯五路消防救援站，江蘇 連云港 222000)

0 引言

消防戰(zhàn)斗靴是每一名消防救援人員在日常出警、訓(xùn)練時(shí)最重要的防護(hù)裝備，在滅火作戰(zhàn)行動(dòng)和比武訓(xùn)練場(chǎng)上都發(fā)揮著重要作用。筆者從事一線消防救援工作12余年，發(fā)現(xiàn)消防靴存在很多問(wèn)題，例如使用壽命短、磨腳、易漏水，包裹不嚴(yán)、保溫性差等，對(duì)消防指戰(zhàn)員的腿、腳都會(huì)造成不同程度的傷害。

筆者經(jīng)過(guò)3年多的時(shí)間調(diào)研，從發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、現(xiàn)狀調(diào)查、分析總結(jié)問(wèn)題，到材料改進(jìn)、結(jié)構(gòu)改進(jìn)、性能數(shù)據(jù)對(duì)比，再到訓(xùn)練、比賽、實(shí)戰(zhàn)測(cè)試，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了一款適合當(dāng)前消防救援隊(duì)伍的消防戰(zhàn)斗靴。

1 發(fā)現(xiàn)問(wèn)題

1.1 性能差

老式消防靴在防震、耐磨、防滑、保溫、舒適、吸汗、耐酸堿抗腐蝕等方面性能差，在實(shí)戰(zhàn)和訓(xùn)練中，消防隊(duì)員穿戴的老式消防靴靴底易磨損(如圖1)，易出現(xiàn)漏水現(xiàn)象，從而使消防員腳部受傷，如在冬天，水一旦進(jìn)入靴內(nèi)易造成消防員腳部?jī)鰝?；在處理?；肥鹿蕰r(shí)，?；愤M(jìn)入靴內(nèi)易造成腳部灼傷等。

圖1 老式消防靴靴底易磨損Fig.1 The sole of old firemen's boots is easy to wear out

為解決老式消防靴的問(wèn)題，一線救援人員曾采用了一些辦法，例如給消防靴打掌解決不耐磨損的問(wèn)題，但治標(biāo)不治本，用了沒(méi)多久還是會(huì)漏水，且打掌用的釘子還會(huì)出現(xiàn)扎腳情況。

1.2 設(shè)計(jì)不合理

老式消防靴存在的問(wèn)題：一是重量大，老式消防靴一般采用鋼包頭或鋁包頭，由于金屬材質(zhì)自身質(zhì)量大的屬性，導(dǎo)致靴子的重量過(guò)大；二是導(dǎo)熱性強(qiáng)，當(dāng)火場(chǎng)溫度過(guò)高時(shí)，消防靴溫度也會(huì)很高，容易燙傷或灼傷消防員的腳；三是易生銹，包頭生銹后，鐵銹掉落靴筒內(nèi)會(huì)造成腳部劃傷；四是易變形，當(dāng)遇高空墜落物時(shí)，鋼包頭或鋁包頭受撞擊后會(huì)導(dǎo)致變形，從而擠壓傷腳；五是易撕裂，老式消防靴存在膠底易老化，膠底和側(cè)幫的結(jié)合度差，稍一受力就會(huì)使靴底和側(cè)面結(jié)合處撕裂；六是內(nèi)襯易脫落，膠靴內(nèi)襯老化后會(huì)出現(xiàn)脫落現(xiàn)象，導(dǎo)致消防員整個(gè)小腿以下都被摩擦致傷；七是防滑性差，遇到瓷磚地面或地面有水時(shí)容易滑倒；八是結(jié)構(gòu)不合理，老式消防靴采用帶跟鞋底，消防員在穿戰(zhàn)斗靴參加訓(xùn)練(百米負(fù)重、負(fù)重5公里、負(fù)重登摟等)和滅火戰(zhàn)斗，帶跟的靴子影響行動(dòng)。

2 問(wèn)卷調(diào)查及結(jié)果

2.1 問(wèn)卷調(diào)查

筆者結(jié)合消防靴在日常訓(xùn)練、執(zhí)勤、比武過(guò)程的實(shí)際使用情況，制定了一份關(guān)于基層中隊(duì)老式消防戰(zhàn)斗靴使用情況的調(diào)查問(wèn)卷，問(wèn)卷主要涉及以下問(wèn)題：老式消防靴質(zhì)量、舒適性如何？是否合腳(與平時(shí)所穿鞋子尺碼是否相符)？鞋底耐磨性如何？磨腳的地方有哪些？使用壽命如何？在日常工作生活中使用頻率高不高？哪些地方易損壞？防水性能(外表破損以后是否漏水)如何？重量感覺(jué)如何？在日常訓(xùn)練(車(chē)操、負(fù)重、爬梯、翻越障礙和滅火救援等)中消防靴是阻礙行動(dòng)的最主要因素嗎？冬季保溫性能如何？鞋底舒適性如何？防滑性能如何？對(duì)老式消防靴提出改進(jìn)意見(jiàn)有哪些？

2.2 調(diào)查結(jié)果

筆者利用2年多時(shí)間對(duì)全國(guó)消防救援隊(duì)伍下發(fā)3 362余份調(diào)查問(wèn)卷，篩選出1 588余份有效問(wèn)卷。問(wèn)卷統(tǒng)計(jì)結(jié)果，見(jiàn)表1。

表1 調(diào)查問(wèn)題統(tǒng)計(jì)結(jié)果Tab.1 Survey questions statistics

續(xù)表

由表1可知，老式消防靴存在以下問(wèn)題：不合腳、重量大、不吸汗、合適性差、磨腳等。

3 設(shè)計(jì)改進(jìn)

新型不磨腳消防靴采用了凱夫拉防穿刺4.0mm布料，在防靜電、絕緣、耐酸堿油、曲折性等方面性能更好，且輕便、柔軟、舒適，防穿刺性能更優(yōu)，降低了靴子的整體重量，增強(qiáng)了防震、耐磨、防滑、保溫、舒適、吸汗、耐酸堿抗腐蝕等性能，其設(shè)計(jì)圖，如圖2。

圖2 新型消防靴設(shè)計(jì)圖Fig.2 Design drawing of the new kind of firemen's boots

新型消防靴和老式消防靴膠片測(cè)試性能比較，見(jiàn)表2。

表2 消防靴膠片測(cè)試Tab.2 The film testing of firemen's boots

從表2可以看出，新型消防靴采用膠片質(zhì)量遠(yuǎn)高于老式消防靴采用的膠片，且更加柔軟，不容易磨傷腳，充分說(shuō)明新型消防靴的使用壽命遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于老式消防靴。

新型消防靴和老式消防靴材料對(duì)比，見(jiàn)表3。

表3 消防靴材料對(duì)比Tab.3 Material comparison of firemen's boots

老式消防靴采用鋼制包頭，重量大且易銹腐、防靜電性能差，新型消防靴采用新型塑鋼制包頭，防銹腐、防靜電性能良好，塑鋼包頭承受重量和鋼制包頭承受力同為23kg。

(1)耐油和絕緣性對(duì)比。新型消防靴采用丁腈橡膠，可在150℃的油中長(zhǎng)期使用，耐熱性較好，在100～120℃的環(huán)境中可用40天，抗靜電性能良好。老式消防靴采用天然橡膠，耐油、絕緣性差。

(2)里襯對(duì)比。新型消防靴里襯采用萊卡潛水布料，細(xì)膩柔軟、彈性強(qiáng)、防震、保溫、不透水、耐油等性能較好。老式消防靴采用尼龍布料，防震、保溫、彈性、透水、耐油等性能較差。

(3)外觀對(duì)比。新型消防靴外觀由黃、黑2種顏色組成，比老式消防靴更加美觀。新型消防靴比老式消防靴容易清洗，清洗后如新。

(4)防護(hù)性對(duì)比。新型消防靴頸部和腳踝兩側(cè)采用凱夫拉布料，比老式消防靴防護(hù)性能強(qiáng)，新型消防靴頸部、腳踝防護(hù)防穿刺力度不低于2 600N，老式消防靴防穿刺力度僅1 800N。

(5)舒適性對(duì)比。新型消防靴后側(cè)增設(shè)反光條，增強(qiáng)消防員自身防護(hù)并設(shè)有腳踏，便于消防員穿戴方便。新型消防靴靴底采用運(yùn)動(dòng)鞋丁腈橡膠材質(zhì)，具有防滑、耐磨、舒適、柔軟、防火阻燃等性能，舒適感如同穿運(yùn)動(dòng)鞋，即使靴底磨損也不會(huì)影響使用，保溫、防水、舒適度不會(huì)下降。老式消防靴帶腳后跟靴底采用天然橡膠材質(zhì)，防滑、耐磨、舒適、柔軟、防火阻燃性能差，保溫性能較差，處置各類(lèi)化學(xué)事故現(xiàn)場(chǎng)時(shí)極易灼傷救援人員腳部。

(6)合腳性對(duì)比。老式消防靴按照美式腳型制作，合腳型太差，且經(jīng)常磨傷消防員腳趾、小腿、腳跟。新型消防靴結(jié)合實(shí)際使用情況進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，將腳踝部位進(jìn)行了改進(jìn)，更加符合消防員實(shí)戰(zhàn)要求。新型消防靴采用合碼(例如41碼和42碼、43碼和44碼等合并為一雙，成人穿41碼、42碼可以共同使用)節(jié)約成本，減輕消防部門(mén)采購(gòu)壓力；同時(shí)采用快速收口，增強(qiáng)消防員救援現(xiàn)場(chǎng)自身安全保護(hù)。

(7)附加功能。新型消防靴增加了LED燈帶，可在隧道、涵洞、井下救援、森林救援、礦井救援等環(huán)境中，明確消防員位置，為消防員照亮腳下，為后方人員引導(dǎo)方向。具備定位功能(采用北斗定位系統(tǒng))，后方指揮員可以清楚地確認(rèn)消防員內(nèi)攻、救援等的位置，同時(shí)定位系統(tǒng)會(huì)記錄消防員運(yùn)行軌跡，通過(guò)定位系統(tǒng)可以快速確認(rèn)消防員在救援現(xiàn)場(chǎng)的位置及消防員遇險(xiǎn)被困等情況下的位置。

4 智能化改進(jìn)管理系統(tǒng)

為了在使用中不斷改進(jìn)消防靴，新式消防靴在靴底嵌入了智能芯片，開(kāi)發(fā)了消防藍(lán)碼采集系統(tǒng)。此系統(tǒng)根據(jù)消防救援人員特點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，主要包括：?jiǎn)柧砉芾?、名片管理、采集入口管理、系統(tǒng)管理。該系統(tǒng)可對(duì)不同部門(mén)、隊(duì)站、班組、人員等場(chǎng)景之間進(jìn)行管理，嚴(yán)格落實(shí)裝備維護(hù)管理主體責(zé)任，嚴(yán)格實(shí)行裝備檢查、管理使用、維護(hù)保養(yǎng)等，推進(jìn)裝備管理標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化、制度化、效能化建設(shè)，有利于夯實(shí)隊(duì)伍正規(guī)化管理水平。

(1)問(wèn)卷調(diào)查，針對(duì)消防救援人員對(duì)裝備器材使用情況進(jìn)行收集，并將收集的意見(jiàn)和建議進(jìn)行分析總結(jié)，對(duì)可采納意見(jiàn)進(jìn)行梳理改進(jìn)，有助于進(jìn)一步改進(jìn)裝備，切實(shí)提高裝備性能。

(2)名片管理，通過(guò)移動(dòng)端掃描進(jìn)入智慧碼，輸入密碼進(jìn)入智慧藍(lán)碼名片區(qū)域，名片共分為5大區(qū)域：消防救援人員知兵卡區(qū)域，可快速了解掌握個(gè)人基本信息，可以撥打所屬人電話；急救區(qū)域可以了解個(gè)人近期身體情況，當(dāng)消防員遇到生命危險(xiǎn)，醫(yī)生可以根據(jù)記錄情況快速撐握身體狀況，為搶救人員節(jié)約寶貴時(shí)間，同時(shí)可以聯(lián)系緊急聯(lián)系人；了解裝備性能參數(shù)、保養(yǎng)注意事項(xiàng)、生產(chǎn)日期等信息，消防員可以快速掌握裝備性能；導(dǎo)航功能，目前可以實(shí)現(xiàn)定位導(dǎo)航至指定地點(diǎn)，為下一步實(shí)現(xiàn)人員定位奠定基礎(chǔ)；鏈接區(qū)域，可以鏈接網(wǎng)站、視頻、個(gè)人、裝備保養(yǎng)等宣傳資料。

(3)采集管理系統(tǒng)，通過(guò)移動(dòng)端掃描二維碼方式采集人員基礎(chǔ)信息、近期身體情況、地理信息收集、添加鏈接，可新增、查詢及刪除。

(4)系統(tǒng)管理功能包含6個(gè)部分，用戶管理、部門(mén)管理、日志管理、角色管理、菜單管理、數(shù)據(jù)字典。前4個(gè)部分為用戶使用，可查看用戶登錄信息，對(duì)用戶權(quán)限、部門(mén)分配、創(chuàng)建部門(mén)及用戶信息等進(jìn)行修改、查詢；后2部分為開(kāi)發(fā)人員所需。

系統(tǒng)操作流程方法如下：部門(mén)管理，輸入賬號(hào)密碼登錄后進(jìn)入系統(tǒng)管理里的部門(mén)管理，創(chuàng)建一級(jí)部門(mén)，可點(diǎn)擊一級(jí)部門(mén)選中，添加子部門(mén)；角色授權(quán)，進(jìn)入系統(tǒng)管理里的角色管理，新增角色，對(duì)角色分配權(quán)限，不同權(quán)限的角色可瀏覽不同頁(yè)面；用戶管理進(jìn)入系統(tǒng)管理里的用戶管理，對(duì)用戶進(jìn)行角色及部門(mén)分配；個(gè)人信息采集，進(jìn)入采集入口管理，對(duì)個(gè)人信息進(jìn)行采集，不同部門(mén)之間可采集不同部門(mén)之間的人員信息；個(gè)人信息管理，進(jìn)入名片管理里的名片信息管理查看，如有錯(cuò)誤可修改；問(wèn)卷管理，進(jìn)入問(wèn)卷管理里的問(wèn)卷表單管理，可在此頁(yè)面進(jìn)行新增問(wèn)卷、修改相關(guān)問(wèn)卷操作。

5 結(jié)論

結(jié)合工作實(shí)踐，分析老式消防靴存在不合腳、磨腳、重量重、內(nèi)襯不吸汗等缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)一款新型消防靴以改善上述問(wèn)題。

通過(guò)對(duì)比顯示：新型消防靴比老式消防靴在材料、功能方面做了巨大改善，并增加了信息管理系統(tǒng)，便于提升性能和消防裝備的管理。