消防機器人在滅火救援中的應用探析

■ 趙揚 衡水市消防救援支隊

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

一、消防機器人的分類

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

（1）從消防機器人的控制方式進行分類，主要分為自適應消防機器人、線控消防機器人以及無線遙控消防機器人等。

（2）從消防機器人在消防救援工作中的實際運用情況進行分類，主要分為火場偵察機器人、滅火機器人、排煙機器人、危險物品泄漏探測機器人以及多功能消防機器人等。

（3）從消防機器人自身的智能化程度進行分類，可分為程序化控制的消防機器人以及具備感覺功能計算機進行輔助控制的消防機器人等。

（4）從消防機器人的感覺功能進行分類，主要分為視覺消防機器人、觸覺消防機器人、溫感消防機器人以及煙感消防機器人等。

二、消防機器人的發(fā)展現(xiàn)狀

（一）國外現(xiàn)狀

國際上有些發(fā)達國家已經在自己國家的技術發(fā)展規(guī)劃中增加了研發(fā)消防機器人項目，將其與實際的經濟發(fā)展規(guī)劃結合起來。

美國自主研發(fā)的消防機器人，在其外部設計了系統(tǒng)化的履帶驅動裝置，而頂部設計則主要采用了碳纖維材料，消防機器人的履帶驅動系統(tǒng)可以有效幫助其越過許多障礙地形。而更加巧妙的設計在于，消防機器人可以同時進行噴水滅火工作與破拆作業(yè)。

挪威則研制出了一類可用于特殊地帶作業(yè)、具備特殊功能的蛇形消防機器人，這種型號的蛇形消防機器人可以借助獨特的外形與移動系統(tǒng)完成爬行動作，樓梯的邊緣地帶與一些厚度較小的墻體都是該類蛇形消防機器人的適用地形。另外，此種消防機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送到人類無法到達的地帶開展滅火作業(yè)。

意大利也在研制消防機器人方面取得了新的技術突破，這種型號的消防機器人可以替代消防員進行一些高風險的消防作業(yè)，而其更加突出的作用則是可以進一步深入火災事故現(xiàn)場進行滅火救援作業(yè)。另外，日本方面也在20世紀80年代初成功研制出了一類可以實現(xiàn)自動駕駛的消防機器人，目前日本在消防機器人的技術層面也有了許多突破，例如，可以屈身爬行的消防機器人以及能夠打開電梯執(zhí)行巡視工作并且可以進行滅火作業(yè)的保安類型消防機器人。[2]

（二）國內現(xiàn)狀

20世紀70年代初期，我國便獨立從事消防機器人研制工作，隨著社會經濟和科學技術的不斷進步，消防機器人的研究開發(fā)工作，不僅整體研制流程日趨完善，而且不斷推動著我國相關科學技術的進一步發(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器人。目前，我國主要研制出了以下幾類具備特殊功能的消防機器人。

1．自動化爬樓滅火類型機器人

由我國自主研發(fā)的自動化爬樓滅火類型機器人，開創(chuàng)了消防機器人具備爬樓梯能力的先例。此類型消防機器人單獨搭配的防傾倒技術更是進一步保障了消防機器人的爬坡穩(wěn)定性，在進行上坡與下坡操作時，爬坡坡度均可控制在35°以內。

2．搭配大功率消防裝備的消防機器人

搭配大功率消防裝備的消防機器人，可以配合消防隊員執(zhí)行滅火作業(yè)，進一步提高滅火效率，充分證明了目前我國在研制消防機器人方面取得了重大科研技術進步。另外，由于動力源在消防機器人體內占據了大量的空間，如果在保證消防機器人動力源不受損的情況下進一步減小動力源體積，可以有效增加消防裝備的安裝空間，而且會減輕重量，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力源，將成為一種更加適宜的選擇。

當前，消防機器人的各部分零件、裝備的設計理念及質量標準都符合國際標準，甚至進一步針對各部件的短板進行了優(yōu)化工作，能夠更加高效率地利用消防機器人的排煙、驅動等核心功能，進一步確保消防機器人的工作性能達到最優(yōu)。

在火災事故發(fā)生的現(xiàn)場，必須加強對火場監(jiān)控偵查工作的重視力度，要完成這項工作，對消防機器人進行科學合理的操作是必要前提，也需要加強對消防機器人的防護力度，在消防機器人上面裝備一些部件，可以有效抵抗強烈火勢下的高溫，有效保障消防機器人的安全，保障消防滅火救援工作的順利進行。

三、消防機器人在滅火救援中的應用分析

（一）應用背景分析

根據相關的統(tǒng)計數據分析，在過去幾年里，我國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險，對消防救援工作的長遠發(fā)展產生了較大影響。

（二）應用優(yōu)勢分析

消防機器人在實際運用過程中也是有利有弊的。消防機器人在研制過程中采用了多種先進技術，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越大。相關單位負責人必須重視對消防機器人的維護保養(yǎng)工作，確保消防機器人能夠在更多消防安全事故現(xiàn)場發(fā)揮重要作用。

（三）應用不足分析

隨著科學技術的不斷發(fā)展，許多高新技術及先進理念都在消防機器人的研發(fā)工作中有所體現(xiàn)，導致了研制消防機器人的時間耗費增大、資金消耗增加、科研復雜性提高，從而導致消防機器人價格高昂。另外，消防機器人的使用過程以及維護保養(yǎng)過程對使用者和維護者的專業(yè)能力提出了更加嚴苛的要求，同時也大幅度增加了相關的費用。

（四）應用范圍分析

1．高層建筑作業(yè)

高層建筑在建設過程中會使用大量的可燃性較高的裝修材料，如果發(fā)生意外，導致火災事故發(fā)生，火勢的蔓延會非常迅速，嚴重危害人們的生命安全以及財產安全。由于大部分高層建筑的樓層數都比較多，在建設過程中會有一些增加滅火救援工作難度的地形，而消防機器人的出現(xiàn)正好可以有效降低高層建筑中開展滅火救援工作的難度，具備相當大的待挖掘潛力。

2．隧道、地鐵等特殊地點作業(yè)

針對在隧道、地鐵等密閉性較強的空間內進行消防作業(yè)這一難題，需要提高地鐵上相關設備的絕緣能力，完善應急照明設備、地鐵站臺屏蔽封閉門等重要位置的建設工作，并且定期對相關設備做好維護保養(yǎng)與更新工作。而消防機器人在此項工作中具有獨特優(yōu)勢。[3]

3．密閉空間中作業(yè)

密閉性空間比如地下建筑突發(fā)火災事故，容易發(fā)生煙氣積聚以及持續(xù)高溫的情況，會增加消防人員在事故現(xiàn)場作業(yè)的生命安全風險。但是使用消防機器人可以有效地解決這個問題，可以使用消防機器人進入地下建筑的火災現(xiàn)場，這樣不僅可以有效地撲滅大火，還可以減少人員傷亡事故的發(fā)生。

四、結語

使用消防機器人替代人類在危險的工作環(huán)境中展開作業(yè)，消防機器人可以在遇到大型火災事故、毒氣、爆炸等特殊緊急險情時發(fā)揮出更加突出的作用。消防科技中的高新技術可以有效推動我國的社會經濟發(fā)展，目前消防機器人的出現(xiàn)也進一步推動了消防工作的高質量發(fā)展。