消防救援搜救裝備的現(xiàn)狀及思考

余祖燕

摘要：消防搜救行動(dòng)是開展滅火救援工作的重要組成部分，消防搜救裝備在滅火救援中起著關(guān)鍵作用。文章分析了當(dāng)前消防搜救工作的難點(diǎn)和消防搜救裝備的發(fā)展現(xiàn)狀，并就消防搜救裝備的發(fā)展方向進(jìn)行了相關(guān)思考。

關(guān)鍵詞：消防救援;搜救;裝備

2021年上海市金山區(qū)“4·22”圣瑞電子火災(zāi)，廠方4名工作人員被困火場，2名消防救援人員在營救被困人員返回的過程中，因現(xiàn)場濃煙大、情況突變被困火場，并因此獻(xiàn)出了寶貴的生命?！熬热说谝?，科學(xué)施救”是消防救援工作的指導(dǎo)思想，在滅火救援戰(zhàn)斗中，積極搶救人員生命也是消防救援人員的首要任務(wù)。但在近幾年的火災(zāi)救援中，消防救援人員因搜救工作而犧牲的案例并不少見。其中，很重要的原因是搜救現(xiàn)場情況復(fù)雜多變，搜救裝備性能不足，消防救援隊(duì)伍也因此付出了慘痛代價(jià)。當(dāng)前，消防搜救可以說是消防救援工作中的世界級難題。文章結(jié)合消防救援工作現(xiàn)實(shí)情況，從提升搜救裝備性能的角度，希望通過裝備升級提升搜救效率，在保護(hù)人民群眾生命安全的同時(shí)減少消防救援人員傷亡。

一、消防搜救工作難點(diǎn)

（一）火場環(huán)境復(fù)雜多變，導(dǎo)致搜救工作效率低

火災(zāi)現(xiàn)場存在大量可燃物，在不完全燃燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量煙氣，容易使火災(zāi)現(xiàn)場人員迷失方向。一些更為復(fù)雜的搜救現(xiàn)場往往需要很多搜救小組，消防救援人員可能來自不同的隊(duì)站，非主管隊(duì)站在未開展“六熟悉”的情況下，搜救難度更大、風(fēng)險(xiǎn)更高。一些大型火場往往跨度深，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，被困人員遇到火情時(shí)容易驚慌失措，在火場中盲目逃竄，位置一直在發(fā)生變化，搜救定位困難。火場中溫度高、熱輻射大，消防救援人員的安全也會(huì)受到嚴(yán)重威脅。火災(zāi)現(xiàn)場還經(jīng)常發(fā)生一些情況突變，如坍塌、爆炸和轟燃等。這些不確定因素，不但會(huì)加速火勢擴(kuò)散，還阻礙了消防搜救行動(dòng)的開展，嚴(yán)重降低了搜救效率，甚至威脅消防救援人員生命安全。經(jīng)調(diào)查統(tǒng)計(jì)，這類情況導(dǎo)致消防救援人員犧牲的傷亡人數(shù)占各類火場傷亡總數(shù)的73%?；饒霏h(huán)境多變并且不可控，是造成消防救援人員搜救效率低下的重要原因。

（二）火場煙霧大、能見度低，導(dǎo)致消防救援人員行進(jìn)困難

搜救現(xiàn)場煙霧大，溫度高，能見度低，被困人員位置難以確定?；饒鰺煔膺€會(huì)對消防救援人員安全造成極大威脅。火場燃燒物產(chǎn)生的煙氣通常有毒有害，而且還會(huì)削減光透度，影響消防救援人員視線，導(dǎo)致搜救行進(jìn)困難。隨著煙霧增多，減光系數(shù)逐步增大，人的行動(dòng)速度降低，當(dāng)減光系數(shù)大于0.5（L/m）時(shí)，人的移動(dòng)速度降至約0.3m/s，能見度甚至不到1m。在這樣的惡劣條件下，消防救援人員冒著煙熏火烤的危險(xiǎn)，艱難地開展搜尋工作，如果沒有參照物，消防救援人員自身也很容易迷失方向。有時(shí)候即便找到了被困人員，也未必能夠安全返回。在濃煙環(huán)境下，消防救援人員自身也承受著巨大的心理壓力，有的火場搜救時(shí)還面臨著烈火的威脅，甚至還有爆炸和有毒氣體泄漏等危險(xiǎn)，既要爭分奪秒救人，也要顧及自身安全，搜救難度特別大。

（三）救援裝備重量較大，導(dǎo)致人員體能消耗大

當(dāng)前的搜救裝備，主要以保護(hù)消防救援人員安全為主。保護(hù)消防救援人員不受烈火、濃煙侵襲，但在智能搜救、目標(biāo)定位等方面性能偏弱。即便能夠?qū)崿F(xiàn)相應(yīng)功能，相關(guān)裝備重量也不輕。通常，一名消防救援人員攜帶的搜救裝備和自身防護(hù)裝備重量會(huì)超過15kg，算上搜救繩、擔(dān)架、導(dǎo)向繩和熱成像儀等一些特殊裝備，體能負(fù)荷更重。消防救援人員還要花費(fèi)大量體力將被困人員安全帶出火場，最困難的是被困人員完全失去意識(shí)的情況下，不能有效配合，消防救援人員體能消耗更大。因此，一場搜救工作就是一次生與死的較量，是對消防救援人員體能、技能、心理和意志能力的綜合考驗(yàn)。

二、消防搜救裝備的發(fā)展現(xiàn)狀

改革轉(zhuǎn)隸后，消防救援隊(duì)伍職能全面拓展，一些地方政府加大投入，消防隊(duì)伍裝備建設(shè)有了較大的進(jìn)步和發(fā)展，戰(zhàn)斗力得到有效提高，但對標(biāo)國家隊(duì)、主力軍的需求，對標(biāo)國際先進(jìn)裝備標(biāo)準(zhǔn)，我們的裝備建設(shè)仍舊存在一些短板。比如消防裝備研究體系沒有形成市場化、規(guī)模化，一些高科技前沿技術(shù)沒有聚焦到消防救援領(lǐng)域，沒有轉(zhuǎn)化為消防裝備產(chǎn)品，搜救裝備仍然存在明顯的短板。

（一）個(gè)人搜救裝備偏重

火場搜救小組的防護(hù)裝備主要包括：滅火救援服裝、安全自救工具、偵查檢測器材和搜尋器材，以及一些搜救需要的破拆、通訊、導(dǎo)向、照明等器材裝備。從需求上講，器材越多越好;從便捷性上考慮，裝備越少越好，但顯然救援需求高于便捷需求，這些裝備增加了消防救援人員的負(fù)擔(dān)。比如，為了減少消防救援人員受到熱輻射的傷害，消防救援人員戰(zhàn)斗服通常偏厚。但在高溫的火場，穿著厚重的戰(zhàn)斗服，消防救援人員熱能流失嚴(yán)重，經(jīng)常汗流浹背，行動(dòng)不便。有時(shí)算上空氣呼吸器、發(fā)光導(dǎo)向繩和生命探測儀等搜救設(shè)備，往往負(fù)重超過20kg，嚴(yán)重延緩了消防救援人員的搜救行動(dòng)。個(gè)人搜救裝備的重量嚴(yán)重限制了救援效率，迫切需要新技術(shù)、新裝備來有效解決這一矛盾，提高救援效率。

（二）呼吸裝備供氣時(shí)間短

目前很多消防隊(duì)站配備的是6.8L的空氣呼吸器，最大壓力30MPa，儲(chǔ)備空氣在常壓下約2000L，執(zhí)勤壓力要求大于25MPa，在火場正常情況下可以使用0.5h，但是在搜救行動(dòng)中消防救援人員壓力大，消耗大，實(shí)際使用時(shí)間也就在24～25min。如果搜尋到被困人員，還要與其分享空氣呼吸器的空氣，有效使用時(shí)間更短。通常，空氣呼吸器報(bào)警壓力為5～6MPa，報(bào)警后可使用量約200L（折合常壓氣體），按中等工作強(qiáng)度30L/min計(jì)，消防救援人員在聽到報(bào)警后立即撤離現(xiàn)場的時(shí)間為6.8min左右。根據(jù)前文極限煙霧條件下，人的行動(dòng)速度為0.3m/s，按照直線距離計(jì)算，從空氣呼吸器報(bào)警到空氣使用完畢，人的行動(dòng)距離約120m。如果是2人分享空氣呼吸器的情況下，行動(dòng)距離為50～60m，實(shí)際情況很難保證完全按照直線行走，所以有效行動(dòng)距離更短。這對消防救援人員和被救人員的生命安全構(gòu)成了極大的威脅。因此，空氣呼吸器的使用時(shí)間直接限制了消防救援人員每一次的搜救作業(yè)時(shí)間。

（三）照明裝備穿透力差

目前配備的照明裝備主要有防爆電筒、強(qiáng)光電筒、照明車、移動(dòng)照明燈。防爆電筒和強(qiáng)光電筒是單兵搜救的主要照明裝備，可以連續(xù)使用1.5～3h，照明距離較遠(yuǎn)，但煙霧穿透能力不強(qiáng)。根據(jù)國際發(fā)光照明委員會(huì)的測試結(jié)果，在照度高于12lx的情況下，人的視覺感受比較滿意，在照度低于0.2lx的情況下，人的視覺感受到模糊，難以辨別事物。通?；饒龅那闆r比較復(fù)雜，在極端情況下，有效照度低于1lx，可視距離往往不到1m。而在大型火災(zāi)搜救過程中，極端情況比較常見，在一些復(fù)雜的火場，消防救援人員非常容易迷失方向。不但不能成功營救被困人員，甚至連自身的安全都難以保障。目前市場上的單兵照明裝備很難滿足搜救實(shí)戰(zhàn)的需求。照明裝備的強(qiáng)弱，也是決定消防救援人員是否進(jìn)得去、出得來的關(guān)鍵因素。

（四）導(dǎo)向繩索不夠長

目前配備的發(fā)光導(dǎo)向裝備，主要有100m和50m兩類，最長的有200m，但比較重。攜帶更多的導(dǎo)向繩也會(huì)增加負(fù)重，如200m長的發(fā)光導(dǎo)向繩，自重為7kg，在常規(guī)條件下使用時(shí)間為8h。在實(shí)際火場中，受高溫和烈火的影響，使用時(shí)間大大縮短，而且容易損壞。在實(shí)際搜救中，200m的導(dǎo)向繩難以滿足消防救援人員需求。因?yàn)橄谰仍藛T的搜尋并不是從起點(diǎn)到終點(diǎn)的直線距離，在火場中的實(shí)際軌跡往往是折線或曲線，其行程軌跡往往超過400m。由于可見度低，搜尋的過程中來回走動(dòng)，浪費(fèi)了大量的有效繩長，有的甚至?xí)斐蓪?dǎo)向繩打結(jié)。如果在返回途中，沿著來回曲折或打結(jié)的發(fā)光導(dǎo)向繩行走，將會(huì)耽誤大量時(shí)間，造成的影響可能是災(zāi)難性的。據(jù)了解，“4·22”火災(zāi)現(xiàn)場的發(fā)光導(dǎo)向繩釋放超過了200m，最終還是不夠用。如果攜帶更多的導(dǎo)向繩，也必然會(huì)增加消防救援人員的負(fù)重量，在這種情況下，消防救援人員行動(dòng)遲滯，自身安全也可能受到嚴(yán)重威脅。

（五）定位裝備不先進(jìn)

就目前的技術(shù)條件，沒有形成完善的消防搜救定位系統(tǒng)，難以準(zhǔn)確地對被困人員進(jìn)行有效定位，也難以對消防救援人員進(jìn)行位置跟蹤。在消防領(lǐng)域，現(xiàn)階段的科學(xué)技術(shù)缺少對被困人員在立體式空間下的精確定位進(jìn)行研究。在缺少被困人員信息的情況下，大空間搜救工作就成了拉網(wǎng)式排查，效率非常低下。一旦消防救援人員自身被困火場，尤其是火場空間大、房間多、不能有效定位的情況下，如何搜救遇險(xiǎn)的消防救援人員也是一大難題。目前市面上還沒有滿足需求的消防定位裝備，一些市面上的無線定位裝置也因?yàn)樾盘査p等原因，導(dǎo)致定位不準(zhǔn)，有時(shí)候反而會(huì)誤導(dǎo)搜救工作。當(dāng)前，消防搜救工作只能靠最原始的人工方式來進(jìn)行。

三、破解瓶頸的幾點(diǎn)思考

針對當(dāng)前火場搜救難點(diǎn)和現(xiàn)有裝備實(shí)際情況，我們要不斷完善現(xiàn)有保障體制，引入資本力量，堅(jiān)持科技創(chuàng)新，向前沿技術(shù)要戰(zhàn)斗力，做大做強(qiáng)消防救援裝備市場，構(gòu)建消防裝備建設(shè)體系，升級現(xiàn)有防護(hù)裝備和搜救裝備，探索新戰(zhàn)法，針對性補(bǔ)短板，提高自我防護(hù)能力和搜救能力。

（一）研發(fā)輕便的搜救服裝

堅(jiān)持著眼前沿尖端科技，聚焦材料技術(shù)、材料科學(xué)，尋找新材料、新技術(shù)，同科研院校和高科技企業(yè)合作。變被動(dòng)等為主動(dòng)做，研發(fā)輕便、隔熱的防護(hù)服裝，占領(lǐng)消防材料研究科學(xué)高地。比如借鑒航空、航天隔熱技術(shù)，研究消防救援隔熱服，不斷開發(fā)新產(chǎn)品，從而提高消防救援人員火場適應(yīng)能力和靈活性，有效減輕消防救援人員搜救負(fù)擔(dān)，提升火場生存能力。

（二）探索開發(fā)粘貼式聲光導(dǎo)向裝置

目前使用的發(fā)光導(dǎo)向繩長度有限，攜帶不便，展開后容易受損，使用受到限制?？梢試L試轉(zhuǎn)變思路，研發(fā)替代產(chǎn)品，比如粘貼式聲光報(bào)警導(dǎo)向裝置，做到小巧玲瓏，攜帶方便，使用時(shí)可粘貼、可回收。消防救援人員在搜救過程中，只需沿途粘貼，便可形成記號，當(dāng)作路標(biāo)，并配置遙控啟動(dòng)裝置手環(huán)式佩戴。需要導(dǎo)航時(shí)一鍵遙控啟動(dòng)，發(fā)光、發(fā)聲，指引方向。聲光報(bào)警，光線、聲音穿透力強(qiáng)，既可以長距離使用，又?jǐn)y帶輕便，利于消防救援人員往返，將大大減輕消防救援人員心理壓力。需要解決的技術(shù)難題是導(dǎo)向裝置如何短期粘貼而不墜落，拆卸時(shí)可以輕易拆下。解決了這個(gè)技術(shù)難題，相關(guān)功能的實(shí)現(xiàn)并非空談。

（三）研發(fā)配備定位裝備

當(dāng)前定位技術(shù)有了長足的發(fā)展，如果把無線定位技術(shù)和移動(dòng)定位技術(shù)應(yīng)用在消防搜救上面，在救援現(xiàn)場臨時(shí)搭建三維定位系統(tǒng)，現(xiàn)場查找被困人員立體定位，變網(wǎng)格式搜救為定點(diǎn)式搜救，將會(huì)有效提高搜救效率。同時(shí)為每一位消防救援人員配備三維定位裝置，將對消防救援人員的生命安全提供有效的安全保障，一旦消防救援人員在執(zhí)行任務(wù)過程中發(fā)生意外，可以通過定位裝置有效地進(jìn)行快速救援，消防救援人員傷亡率將大大降低。

（四）升級照明裝備

充分發(fā)揮光學(xué)技術(shù)，同高校和大型照明企業(yè)開展針對性研究合作，以火場需求引領(lǐng)技術(shù)創(chuàng)新。重點(diǎn)針對濃煙濃霧中的光學(xué)穿透技術(shù)開展研究，尋找濃煙條件下，穿透力強(qiáng)、有效照明度高的色光。研發(fā)出火場極限條件下可視距離遠(yuǎn)的照明裝備，增加消防救援人員的可視度。既能減少消防救援人員迷失的概率，也能增加有效搜救范圍。

（五）研發(fā)大容量空氣呼吸器

利用材料技術(shù)，研發(fā)重量輕、耐壓強(qiáng)的大儲(chǔ)量空氣呼吸器。針對搜救攻堅(jiān)組要專門配備容量為9L的空氣呼吸器，延長單次進(jìn)攻搜救時(shí)間，防止因空氣呼吸器空氣不足造成消防救援人員傷亡。同時(shí)，針對搜救工作還應(yīng)研發(fā)大容量氧氣呼吸器，探索使用其他材料作為氧氣源，研究能夠長時(shí)間產(chǎn)生氧氣的呼吸器。針對消防救援人員還應(yīng)額外配置簡易氧氣面罩，提高消防救援人員在極端條件下的生存概率，還應(yīng)針對被困人員配備氧氣面罩，避免兩人共享空氣源造成氧氣使用時(shí)間減少。

（六）引進(jìn)人工智能搜救技術(shù)

當(dāng)前人工智能技術(shù)已相當(dāng)成熟，如果把人工智能技術(shù)同消防搜救相結(jié)合，以機(jī)器人搜救替代人工搜救，既能有效減少消防救援人員的傷亡，同時(shí)還可以提高搜救效率。從目前的技術(shù)上看是可以實(shí)現(xiàn)的。據(jù)報(bào)道：小米公司仿生四足機(jī)器人CyberDog（鐵蛋），已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)跨越障礙快速行走，可以自主掃描定位，自動(dòng)識(shí)別。無人機(jī)技術(shù)和自動(dòng)駕駛技術(shù)也在不斷進(jìn)步，如果能夠?qū)⑦@些技術(shù)結(jié)合起來，研發(fā)具有極限耐熱、紅外識(shí)別、生命探測、自動(dòng)掃描、自動(dòng)行走和自動(dòng)反饋的搜救機(jī)器人，利用機(jī)器人替代消防救援人員完成搜救任務(wù)，既是對人力的解放，也是搜救技術(shù)的重要突破，搜救成功率將有效提高，消防救援人員傷亡率也將大大降低。試想，如果這一遠(yuǎn)景目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)，在將來的火災(zāi)救援現(xiàn)場，我們將看到的是：通過移動(dòng)技術(shù)搭建三維定位平臺(tái)，迅速實(shí)現(xiàn)被困人員定位。最先進(jìn)的消防搜救機(jī)器人攜帶救援裝備進(jìn)入火場，在火場中通過紅外夜視和掃描識(shí)別避障技術(shù)，輕松穿過濃煙區(qū)，迅速找到被困人員，被困人員通過機(jī)器人攜帶的空氣呼吸裝置和照明裝置，做好自我保護(hù)，在機(jī)器人高倍數(shù)算法分析下，迅速尋找撤離通道，最終在智能機(jī)器人的引導(dǎo)下，成功撤離火場。

四、結(jié)語

綜上所述，雖然當(dāng)前消防救援裝備還存在不足，但隨著人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展，隨著新材料技術(shù)的不斷進(jìn)步，隨著消防救援裝備市場不斷擴(kuò)大，消防救援裝備必然產(chǎn)生質(zhì)的飛躍，人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)必將得到有效保護(hù)，消防救援人員的生命安全也將得到有效保障。

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