消防車器材優(yōu)化配置問(wèn)題研究

寧　晨

(北京市公安消防總隊(duì)，北京　100035)

1　消防車器材配置現(xiàn)狀

當(dāng)前，國(guó)內(nèi)消防車與消防器材均由不同企業(yè)生產(chǎn)，車輛和器材采購(gòu)一般又是分批分包采購(gòu)，這就造成消防車生產(chǎn)企業(yè)在進(jìn)行器材空間設(shè)置時(shí)存在很大的盲目性，消防車配發(fā)部隊(duì)后由各單位自行裝載器材，最終造成車載器材與消防車功能不匹配、器材箱空間利用率低、上車器材設(shè)置位置不利于戰(zhàn)斗展開等一系列問(wèn)題。

1.1　車載器材配置與消防車功能定位不匹配

近年來(lái)，隨著消防車制造技術(shù)不斷進(jìn)步，車輛品種和型號(hào)不斷增多，以北京消防總隊(duì)為例，按照不同功能劃分，消防車種類就有45種，如果按照底盤、上裝廠家等統(tǒng)計(jì)多達(dá)上百種，除滅火消防車外的搶險(xiǎn)救援消防車、排煙消防車等專勤、保障消防車比例在逐步提高。但是，由于尚未出臺(tái)針對(duì)不同功能消防車隨車器材配備的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，造成65部主站消防車未配備排煙機(jī)、激光測(cè)距儀，31部搶險(xiǎn)救援消防車未配備移動(dòng)供氣源、重型支持套具的現(xiàn)象普遍存在。

1.2　器材箱空間利用率低

由于消防車和器材分開購(gòu)置和批量生產(chǎn)模式，消防車器材箱設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)未考慮隨車器材的種類、數(shù)量和每件器材的重量、尺寸，消防車配發(fā)部隊(duì)后由各單位自行裝載器材時(shí)，無(wú)法改變器材箱格局，小器材占了大隔間和體積較大器材無(wú)法“上車”的情況同時(shí)存在，器材箱空間利用率低。例如，我國(guó)大部分地區(qū)一般5月至10月為汛期，消防部隊(duì)為防洪排澇主力軍之一，但是由于消防車器材箱相對(duì)狹窄，手抬機(jī)動(dòng)泵、浮艇泵根本無(wú)法裝載器材箱內(nèi)。再比如，某國(guó)產(chǎn)搶險(xiǎn)救援消防車裝載破拆、堵漏等器材共112件(套)，而底盤和器材箱內(nèi)面積相同的進(jìn)口消防車裝載的器材達(dá)165件(套)。

1.3　器材位置不利于戰(zhàn)斗的快速展開

由于消防車裝載的器材一般為成套使用，有些器材之間還存在作戰(zhàn)的關(guān)聯(lián)性和相互配合問(wèn)題，但是，消防車器材“見縫插針式”的裝載方法，造成成套器材的各部件分別放置在不同位置和相互關(guān)聯(lián)的兩種器材放置區(qū)域較遠(yuǎn)的現(xiàn)象非常普遍[1]。如，液壓破拆工具組的液壓泵和剪切、擴(kuò)張、頂撐等工作臂分置于器材箱左右兩側(cè)；某些中置泵消防車，水槍、水帶、分水器等放在距離水泵出水口較遠(yuǎn)的車尾部?jī)蓚?cè)器材箱內(nèi)，嚴(yán)重影響滅火救援的快速展開。

1.4　缺少器材固定和限位裝置問(wèn)題較為嚴(yán)重

由于器材箱事先未預(yù)留固定和限位裝置，很多器材只是簡(jiǎn)單地?cái)[放、堆砌，在車輛行駛過(guò)程中受到慣性、離心力的作用，器材與器材間、器材與骨架間、器材與箱門之間都會(huì)發(fā)生碰撞，不僅器材磨損較大，車輛的骨架、底板、器材箱門損壞問(wèn)題也較為嚴(yán)重。

2　消防車器材優(yōu)化配置的原則

結(jié)合不同功能消防車承擔(dān)的滅火救援任務(wù)，優(yōu)化車載器材的種類、數(shù)量，合理設(shè)計(jì)器材箱空間，對(duì)器材進(jìn)行模塊化定位，最大限度提高器材箱空間利用率，不僅有助于形成器材之間的功能合力，提高作戰(zhàn)反應(yīng)速度和綜合戰(zhàn)斗力，方便裝備日常管理，也有助于消防車生產(chǎn)企業(yè)技術(shù)改進(jìn)和模塊化生產(chǎn)，減少消防車驗(yàn)收后返廠改造的工作量。消防車車載器材的優(yōu)化配置要遵循實(shí)戰(zhàn)化、標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的原則。

2.1　實(shí)戰(zhàn)化原則

服務(wù)實(shí)戰(zhàn)是優(yōu)化車輛器材配置首要遵循的原則，車載器材必須充分考慮車輛在滅火作戰(zhàn)中所承擔(dān)的任務(wù)。例如，近年來(lái)消防部隊(duì)較為廣泛使用的城市多功能主戰(zhàn)消防車，其功能定位除了承擔(dān)一般性滅火任務(wù)，還要承擔(dān)日常搶險(xiǎn)救援和社會(huì)救助任務(wù)，在整個(gè)滅火作戰(zhàn)任務(wù)鏈當(dāng)中充當(dāng)“頭車”的角色，因此在器材配置方面除了配置射水、輸水器材以外，還應(yīng)集中配置防護(hù)、破拆、救生、警戒類器材，包括配備部分排煙、照明和偵檢器材。

2.2　標(biāo)準(zhǔn)化原則

2011版的《城市消防隊(duì)站建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》僅對(duì)各級(jí)消防站的器材配備作了規(guī)定，但未規(guī)定“哪些器材配備到哪臺(tái)消防車的什么位置”，因此消防車車載器材的配備，既要保證《城市消防隊(duì)站建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定的器材全部上車，還要根據(jù)該車輛所承擔(dān)的滅火任務(wù)，確定其配備器材種類和數(shù)量，實(shí)現(xiàn)同型號(hào)車輛所裝載器材盡量統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)化配備[2]。考慮到不同中隊(duì)作戰(zhàn)任務(wù)的差異，也應(yīng)預(yù)留充足的機(jī)動(dòng)空間。

2.3　模塊化原則

為了便于日常管理和戰(zhàn)時(shí)快速取放，器材布置還應(yīng)注重模塊化原則。設(shè)計(jì)器材放置位置時(shí)，按照滅火、防護(hù)、偵檢、破拆、救生、照明、排煙等功能分類分區(qū)放置，同時(shí)兼顧不同類別器材之間的關(guān)聯(lián)[3]。例如，一般使用排煙器材時(shí)大多會(huì)用上照明類器材，二者宜就近擺放；破拆器材也應(yīng)該與救生器材靠近擺放，方便交通事故救援和地震、建筑坍塌事故救援中的器材取用。

3　消防車器材優(yōu)化配置方案的提出

下面，僅以某消防車廠生產(chǎn)的型號(hào)為ZXF5170GXFPM50S(簡(jiǎn)稱PM50型)城市多功能主戰(zhàn)消防車為例，闡述其器材優(yōu)化配置的設(shè)計(jì)方案。

3.1　器材箱空間的功能分區(qū)設(shè)計(jì)

簡(jiǎn)單地說(shuō)，功能分區(qū)設(shè)計(jì)就是將具有同一功能的器材放置在統(tǒng)一的區(qū)域，如鐵鍬、消防斧、丁字鍋等器材功能相似，要布置在同一個(gè)區(qū)間。在救援戰(zhàn)斗中，一些器材雖不屬于同類，但他們之間存在一定的關(guān)聯(lián)性，或有先后順序的使用，因此這些器材布置位置應(yīng)該盡量靠近，或按照使用順序進(jìn)行布置。

PM50型城市多功能主戰(zhàn)消防車乘員數(shù)為8人，內(nèi)膽式滅火劑容罐，器材箱總長(zhǎng)4 785 mm，后輪前部箱體高度1 920 mm，后輪上部箱體高度1 020 mm，后輪后部箱體緊鄰泵室高度為1 920 mm，單個(gè)器材箱卷簾門寬度一般為1 200 mm，因此，可以將PM50型消防車左側(cè)器材箱從駕駛室往后依次分為A、B、C三個(gè)功能區(qū)，車輛右側(cè)分割為D、E、F箱，車輛尾部為G箱，頂部為J箱，如圖1～4所示。各功能區(qū)空間位置和情況描述見表1。

3.2　消防器材使用頻次的統(tǒng)計(jì)分析

雖然對(duì)PM50型城市多功能主戰(zhàn)消防車的器材箱進(jìn)行了功能分區(qū)，各功能區(qū)放置的器材種類也基本確定，但每一件(套)器材在每個(gè)功能區(qū)的上、下空間位置還需要科學(xué)規(guī)劃。

圖1　PM50型城市多功能主戰(zhàn)消防車器材箱功能分區(qū)左視圖

圖2　PM50型城市多功能主戰(zhàn)消防車器材箱功能分區(qū)右視圖

圖3　PM50型城市多功能主戰(zhàn)消防車器材箱功能分區(qū)后視圖

圖4　PM50型城市多功能主戰(zhàn)消防車器材箱功能分區(qū)俯視圖

器材的擺放位置，要充分考慮部隊(duì)的使用習(xí)慣和頻率，將使用頻率較高的器材優(yōu)先布置到易于取放的位置，不常用的器材放置到高處或者內(nèi)側(cè)。同時(shí)，為了滿足“按輕、小的器材放置上面，重、大的器材放置下面”要求[1]，對(duì)每件器材的尺寸、重量進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析。

下面，僅以PM50型城市多功能主戰(zhàn)消防車D艙室為例介紹器材放置的具體設(shè)計(jì)思路。首先，將器材箱分為上、中、下三層。然后，再將計(jì)劃裝入的電絕緣服、二級(jí)化學(xué)防化服、移動(dòng)式機(jī)動(dòng)排煙機(jī)、起重氣墊、手動(dòng)破拆工具組、絕緣剪斷鉗、無(wú)齒鋸、機(jī)動(dòng)鏈鋸、破拆工具組等器材，結(jié)合尺寸和質(zhì)量指標(biāo)，按照使用頻率，擺放器材。使用頻率低于30的器材放置在最上層，使用頻率介于30～66之間的器材放于中間層、使用頻率高于66的器材放于最下層。由于重量的大小直接關(guān)系到我們?nèi)∧玫碾y易程度，因此要根據(jù)質(zhì)量的大小對(duì)使用頻率進(jìn)行適當(dāng)?shù)男拚?，質(zhì)量越大的器材越不容易取放，因此要往下部存放，特別是質(zhì)量超過(guò)10 kg以后影響較為明顯，每增加5 kg，其對(duì)應(yīng)的頻率指數(shù)會(huì)提高2%左右，因此需要通過(guò)質(zhì)量對(duì)使用頻率進(jìn)行修正，最后，根據(jù)消防車重心的平衡等問(wèn)題，適當(dāng)調(diào)整器材的最終放置位置。如，

表1　PM50型城市多功能主戰(zhàn)消防車器材箱功能區(qū)情況

考慮到手動(dòng)破拆工具組單個(gè)器材的重量都不超過(guò)10kg，且交替擺放于推拉門的正面有利于節(jié)省空間，可以將其上移至中部；又如，考慮液壓破拆工具組組件較多，占用空間多，無(wú)齒鋸可上移至中層倉(cāng)，但宜放于鏈鋸的下側(cè)。同時(shí)，手動(dòng)破拆工具組雖然其使用頻率達(dá)到了75%，應(yīng)擺放在下部，但相對(duì)質(zhì)量較輕，體積小，直接固定在旋轉(zhuǎn)托板正面可以節(jié)省空間，因此可挪到中間旋轉(zhuǎn)托盤上。具體情況見表2。

表2　D艙器材設(shè)置位置情況

3.3　器材箱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

器材箱的結(jié)構(gòu)應(yīng)在保證整體強(qiáng)度的前提下，細(xì)化隔斷位置，采用滑動(dòng)抽屜、旋轉(zhuǎn)開啟架、懸掛架、滑動(dòng)推拉盤以及器材盒的方式，達(dá)到空間的高效利用和方便取放的目的，并通過(guò)器材箱內(nèi)各種機(jī)構(gòu)件，合理有效固定隨車器材。

3.3.1滑動(dòng)抽屜，可一鍵式鎖止，主要放置零散的不規(guī)則小體積器材。抽屜運(yùn)動(dòng)時(shí)呈下弧線運(yùn)動(dòng)軌跡，拉出時(shí)呈40°～60°傾角便于取放器材，推進(jìn)時(shí)呈水平狀態(tài)。在運(yùn)動(dòng)接近末端時(shí)有阻尼(緩沖)減震裝置，防止沖擊。

3.3.2旋轉(zhuǎn)開啟架，主要放置零散的不規(guī)則的小器材，可順或逆時(shí)針?biāo)叫D(zhuǎn)，在0°、90°位置鎖止。

3.3.3懸掛架，采用上下軌道式結(jié)構(gòu)，單面豎懸掛架單向鎖止，雙向懸掛架雙向鎖止。

3.3.4平拖板，水平向外抽拉，拉出距離等于拖板長(zhǎng)度，在0位和全部拉出時(shí)，各有一個(gè)限位鎖止裝置。

3.3.5器材盒，主要放置防護(hù)類、偵檢類、警戒類等器材。器材盒由螺栓連接，可上下可調(diào)節(jié)，器材盒上口邊為圓弧形，防止操作時(shí)碰傷。

3.3.6拉梯翻轉(zhuǎn)架，運(yùn)動(dòng)時(shí)呈直線、弧線滑道軌跡，具有雙重鎖止安全機(jī)構(gòu)、減(緩)沖裝置，無(wú)需人員爬上車頂即可方便取用救援梯。

4　結(jié)論

遵循實(shí)戰(zhàn)化、標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化原則，依據(jù)消防車功能定位，對(duì)器材箱進(jìn)行功能分區(qū)。通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析車載器材的形狀尺寸、質(zhì)量、使用頻率和相互之間的關(guān)聯(lián)性，確定每一件(套)器材的放置位置和固定連接結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)消防車器材箱的優(yōu)化布局。優(yōu)化方案具體實(shí)施，可打破傳統(tǒng)的消防車和消防器材分別招標(biāo)采購(gòu)的形式，參考?xì)W美發(fā)達(dá)國(guó)家車輛裝備定制模式，先行確定消防車所要裝載的器材種類、大小以及擺放位置，向消防車生產(chǎn)企業(yè)提出具體的方案和要求。