登?平臺(tái)消防?的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)

摘要：針對(duì)國內(nèi)外登?平臺(tái)消防?的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、應(yīng)?場(chǎng)景、分類、技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)?了系統(tǒng)的介紹，并結(jié)合登?平臺(tái)消防?的當(dāng)下市場(chǎng)需求、技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，預(yù)測(cè)了我國登?消防?將會(huì)呈現(xiàn)出更智能、更輕、更?、關(guān)鍵零部件國產(chǎn)化率更?的發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：登?平臺(tái)消防?;發(fā)展趨勢(shì);智能化;輕量化;國產(chǎn)化

中圖分類號(hào)：U469.6+8 收稿?期：2022-05-31

DOI：10.19999/j.cnki.1004-0226.2022.06.014

1 前?

登?平臺(tái)消防?（以下簡(jiǎn)稱登?消防?）是集?空搶險(xiǎn)、救援、滅?于??的可移動(dòng)式救援裝備，?上設(shè)有液壓升降平臺(tái)，能將?員、物資從最?處送回到地?;消防員可在地?遙控操作臂架末端的噴射滅?裝置在空中向施救?標(biāo)進(jìn)?噴射撲救。登?消防?專??于登?撲救?層建筑和?油化??業(yè)中??設(shè)施?災(zāi)、營救被困?員、搶救貴重物質(zhì)（圖1）。登?消防?的臂架多采?封閉式多邊形截?，具有承載能??、?作幅度遠(yuǎn)等優(yōu)點(diǎn)，其臂架均會(huì)配置側(cè)梯，即使是臂架因故障?法動(dòng)作時(shí)，救援?員也可通過側(cè)梯應(yīng)急攀爬[1]。

隨著我國經(jīng)濟(jì)?速發(fā)展和城鎮(zhèn)化進(jìn)程不斷推進(jìn)，城市中?層建筑?益增多，僅2020年我國新增200 m以上?層建筑就達(dá)到了106座。而中?層建筑發(fā)?的?災(zāi)燃燒猛烈，蔓延途徑多，滅?救援難度?，這給消防滅?救援?作帶來新的挑戰(zhàn)。普通的從路?噴?的?罐消防?已不能滿?中?層建筑的滅?、救援任務(wù)需求。因此登?消防?成為了城市消防救援的主?，安全可靠，救援效率?，作業(yè)范圍?，?動(dòng)化程度?，越來越受到我國消防部?的?睞[2]，成為了??群眾和消防戰(zhàn)??命安全重要保障裝備。

雖然登?消防?在國內(nèi)發(fā)展了近60年，但該領(lǐng)域?qū)儆趯?機(jī)械的細(xì)分領(lǐng)域，國內(nèi)課本教材、?獻(xiàn)缺乏專?針對(duì)登?消防?系統(tǒng)性總結(jié)。根據(jù)近20多年的?作實(shí)際并結(jié)合國內(nèi)外登?消防?技術(shù)現(xiàn)狀，現(xiàn)對(duì)登?消防?發(fā)展現(xiàn)狀、分類、關(guān)鍵性能指標(biāo)和發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)?了系統(tǒng)的介紹。

2 登?消防?的分類

按登?消防?臂架的展開?向來分：登?消防?可分為正折式消防?和反折式消防?。當(dāng)臂架從折疊狀態(tài)展開到最?幅度狀態(tài)過程中，主臂與曲臂的旋轉(zhuǎn)?向?致時(shí)，即旋轉(zhuǎn)?向同為逆時(shí)針或同為順時(shí)針?向，該結(jié)構(gòu)形式的登?消防?稱為正折式登?消防?。當(dāng)旋轉(zhuǎn)?向不?致時(shí)，稱為反折式登?消防?（圖2）。?般來說，具有相同臂架?度的登?消防?，反折式登?消防?具有更短的組合動(dòng)作時(shí)間，具有更好的整?穩(wěn)定性，但最??作幅度相對(duì)小?些。反折式登?消防?多?于80 m以上的超?臂架的登?云梯?。

按登?消防?臂架?度分類，臂架?度在18～40 m稱為短臂架登?消防?，此類消防?受場(chǎng)地限制少，機(jī)動(dòng)靈活，救援效率?，?常適合狹窄街道和?舊小區(qū)的滅?救援。臂架?度在41～55 m稱為中?臂架登?消防?，適合在較為寬敞的街道和小區(qū)作業(yè)，該類消防??般都會(huì)搭載任意?撐技術(shù)或單側(cè)?撐技術(shù)來克服占地空間過?問題。臂架?度在56～80 m?臂架登?消防?，在80 m以上稱為超?臂架登?消防?，以上兩類消防??般應(yīng)?于?層建筑或?型建筑的滅?救援，該類?型消防?具有操作繁瑣、準(zhǔn)備?作較多、展開時(shí)間?、場(chǎng)地要求?、對(duì)操作熟練程度要求?等特點(diǎn)。

3 技術(shù)現(xiàn)狀

國內(nèi)登?消防?起步?較晚，但發(fā)展速度快。上世紀(jì)70年代后期，國內(nèi)消防?主機(jī)?以?產(chǎn)梯架?度在20 m左右的登?消防?為主。進(jìn)?上世紀(jì)90年代后期，國內(nèi)?商通過進(jìn)口國外上裝技術(shù)或引進(jìn)組件，開始?產(chǎn)32 m的曲臂登?消防?。近年來，隨著我國?產(chǎn)制造業(yè)的快速發(fā)展，國產(chǎn)消防?在設(shè)計(jì)開發(fā)和制造?藝上都取得了突破性的進(jìn)展，各?主機(jī)?積極順應(yīng)市場(chǎng)的發(fā)展需求，加快設(shè)計(jì)和研發(fā)的節(jié)奏，紛紛推出新型的登?消防?。如徐?54 m和88 m登?消防?，88 m曾打破亞洲第??的紀(jì)錄。54 m采?H型?腿設(shè)計(jì)，增加側(cè)置云梯;泵系統(tǒng)為帶真空泵的美國??公司PSP1500型，全功率取?器驅(qū)動(dòng)動(dòng)?儲(chǔ)備充?;?炮為美國阿密?公司3578/5177電控消防炮[3-4]。

隨后，徐?重型機(jī)械有限公司?制造出100 m登?消防?，中聯(lián)重科股份有限公司制造出113 m登?消防?，如圖2所?，其最?作業(yè)?度為全世界第?。113 m登??集?空救?、消防滅?和搶險(xiǎn)救援功能于??，其技術(shù)安全性?、機(jī)動(dòng)性良好、安全作業(yè)范圍?、越障救援能?及綜合救援能?強(qiáng)?。?前國內(nèi)主要的登?消防??產(chǎn)?家有徐?重型機(jī)械有限公司、中聯(lián)重科股份有限公司、沈陽捷通消防?有限公司、四川川消消防?輛制造有限公司和三?重?股份有限公司等。

國外登?消防??產(chǎn)?家集中在歐州，他們從上世紀(jì)40～80年代開始發(fā)展，推出的多為?作?度在20～40 m之間的直臂登?消防?。到了上世紀(jì)80年代中后期，隨著歐美?層建筑不斷增多，才逐漸推出梯架?度為66 m的伸縮曲臂登?消防?。上世紀(jì)90年代末，隨著安全裝置、遙控系統(tǒng)、新型臂架結(jié)構(gòu)和輕質(zhì)?強(qiáng)材料等各種新技術(shù)的應(yīng)?，國外?商把消防?的安全性和?作?度提?到?個(gè)新的?平。如博浪濤公司（BRONTO）制造出了90 m登?消防?、101 m登?消防?和112 m登?消防?，不斷打破了世界紀(jì)錄[5]。

從登?消防?的?產(chǎn)能?、產(chǎn)品性能和先進(jìn)?平來看，世界領(lǐng)軍企業(yè)主要有芬蘭的博浪濤公司（BRONTO）、德國的?基路斯公司（MAGIRUS）、麥斯公司（METL）、奧地利的盧森寶亞公司（ROSENBAUEF）、英國的西蒙公司（SIMON）等。

在登?消防?整?關(guān)鍵性能參數(shù)??，如組合動(dòng)作時(shí)間、最??作?度、最??作幅度、額定?作載荷、?炮流量、射程，國產(chǎn)登?消防?與國外品牌已經(jīng)相差??。但受相關(guān)?業(yè)整體發(fā)展?平的制約，國產(chǎn)底盤、液壓閥組、電控件、?泵、?炮等核?關(guān)鍵零部件與國外產(chǎn)品在質(zhì)量、可靠性上存在?定差距。由于國內(nèi)登?消防?發(fā)展起步晚，雖然技術(shù)上有很?突破，但是?主研發(fā)能?依然較弱，原始的技術(shù)創(chuàng)新少，更多的是技術(shù)跟隨，導(dǎo)致產(chǎn)品同質(zhì)化嚴(yán)重，議價(jià)能?較低。國外品牌掌握了登?消防?的絕?部分核?專利，造成國產(chǎn)登?消防?出口困難，海外市場(chǎng)難以??。E668EFCB-4E5B-4273-8228-39A313F97762

4 發(fā)展趨勢(shì)?前，我國在登?消防?技術(shù)?平與發(fā)達(dá)國家還存在?定差距，怎么縮短與發(fā)達(dá)國家之間的距離，需要??技術(shù)開發(fā)?員多?位思考這個(gè)問題。隨著消防救援領(lǐng)域新需求、新技術(shù)、新材料的涌現(xiàn)[6]，產(chǎn)品更新?lián)Q代的周期越來越短，產(chǎn)品系列?臻完善，國內(nèi)消防??產(chǎn)企業(yè)迎來了難得的轉(zhuǎn)型升級(jí)好機(jī)會(huì)，需針對(duì)新的需求結(jié)合當(dāng)前新技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)，研制適應(yīng)當(dāng)前專業(yè)化、智能化、復(fù)雜化、多樣化、滿?實(shí)戰(zhàn)需求的登?消防?。結(jié)合當(dāng)前的技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，可預(yù)測(cè)未來登?消防?發(fā)展將呈現(xiàn)出更智能、更輕、更?、多功能化、關(guān)鍵零部件國產(chǎn)化率更?等趨勢(shì)。

4.1 智能化

登?消防?的智能化趨勢(shì)主要表現(xiàn)為三個(gè)??，分別為：登??的集成操作和控制，智能主動(dòng)安全和智能故障診斷技術(shù)，??智能技術(shù)普及應(yīng)?。借助這些智能化技術(shù)來最?限度解放消防員的腦和?，使登?消防?更安全、更智能、操作效率更?。下?分別對(duì)這三個(gè)??進(jìn)?詳細(xì)的論述。

隨著消防?業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和各國法律對(duì)消防?輛的安全性要求越來越?[7]，消防?所集成的功能越來越多，登?消防?的結(jié)構(gòu)、電控、液壓系統(tǒng)正變得越來越復(fù)雜，操作員學(xué)習(xí)成本、操作強(qiáng)度正變得越來越?，完全靠??駕馭這樣的龐然?物會(huì)顯得?不從?。在智能集成操作和控制技術(shù)的輔助下，操作?員可?鍵完成如下?些操作，操作?員?作壓?及?作難度都能夠得到有效緩解。如：?鍵?腿伸縮輔助控制系統(tǒng)，可以便捷地實(shí)現(xiàn)?腿的?動(dòng)伸縮、調(diào)平，回縮和整??動(dòng)調(diào)平等操作功能;?鍵?作?到位輔助控制系統(tǒng)，利?圖像識(shí)別技術(shù)，操作員只需在操作屏幕指定空間?標(biāo)位置，控制系統(tǒng)便?動(dòng)規(guī)劃三維空間運(yùn)動(dòng)路徑，使?作?沿著最短路徑運(yùn)動(dòng)到?標(biāo)位置，?作?在運(yùn)動(dòng)過程中能?動(dòng)避開空中障礙物。

圖像識(shí)別技術(shù)在登?消防?主動(dòng)安全?有可為，圖像識(shí)別技術(shù)是?種對(duì)圖像進(jìn)?對(duì)象識(shí)別、以識(shí)別各種不同模式?標(biāo)的技術(shù)，具有準(zhǔn)確性?、識(shí)別速度快等優(yōu)點(diǎn)，在我國的諸多領(lǐng)域都得到了?泛的應(yīng)??，F(xiàn)有登?消防?的安全保護(hù)措施中，?般都標(biāo)準(zhǔn)配置了幅度限制器、極限位置限制器、過載保護(hù)?動(dòng)停?安全保護(hù)技術(shù)、主動(dòng)減振、應(yīng)急動(dòng)?裝置和?臂防碰撞等智能化技術(shù)和功能。這些保護(hù)措施對(duì)于實(shí)際消防救援來說還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，如登?消防?的?腿可能會(huì)?撐在不堅(jiān)實(shí)地?上，而地?堅(jiān)實(shí)程度在救援現(xiàn)場(chǎng)往往是?法判斷的，或者登?消防?在作業(yè)過程中地?發(fā)?了沉降，現(xiàn)有傳感器技術(shù)?法識(shí)別登?消防?在作業(yè)過程中的?腿沉降，為了保證絕對(duì)安全，只能通過?眼來時(shí)刻監(jiān)控?腿狀況，但在實(shí)際救援現(xiàn)場(chǎng)，消防員常常是顧此失彼，這樣的安全措施往往不容易實(shí)現(xiàn)。在這種情形下，完全可通過圖像識(shí)別技術(shù)結(jié)合特定控制算法，通過實(shí)時(shí)監(jiān)控?腿相對(duì)于地?參考點(diǎn)的相對(duì)距離，來智能判斷?撐地?是否存在發(fā)?沉降的危險(xiǎn)。

未來登?消防?的智能診斷技術(shù)，將能進(jìn)?智能保養(yǎng)提?、故障檢測(cè)、故障監(jiān)控、遠(yuǎn)程故障診斷，操作臺(tái)采?多媒體動(dòng)態(tài)監(jiān)控顯?技術(shù)，?旦整機(jī)運(yùn)?發(fā)?故障，除報(bào)警提?外還可以調(diào)出相關(guān)參數(shù)進(jìn)?故障分析、現(xiàn)場(chǎng)診斷、在線診斷等功能，??降低整?保養(yǎng)、維修??和時(shí)間成本。

4.2 國產(chǎn)化占??幅提升

由于早期國產(chǎn)的核?關(guān)鍵零部件，如：底盤、液壓閥組、電控件、?泵、?炮，在性能和可靠性??與國外品牌存在較?差距，導(dǎo)致?法?規(guī)模替代國外產(chǎn)品，整?的?部分利潤都被國外關(guān)鍵零部件?產(chǎn)商賺走，形成了我們制造業(yè)?而不強(qiáng)的尷尬局?。

隨著海外新冠疫情蔓延，海外零部件企業(yè)?規(guī)模紛紛停?停產(chǎn)，國內(nèi)消防?企業(yè)因此?臨關(guān)鍵零部件斷供?險(xiǎn)。在此情況下，國內(nèi)企業(yè)正計(jì)劃逐步將本?優(yōu)質(zhì)供應(yīng)商納?配套體系，這將加快關(guān)鍵零部件國產(chǎn)化進(jìn)程。

隨著國家對(duì)制造裝備業(yè)發(fā)展的???持，國內(nèi)裝備制造業(yè)國產(chǎn)化、成套化、?技術(shù)化的快速發(fā)展，依托國內(nèi)龐?的市場(chǎng)，我國將從制造?國向制造強(qiáng)國轉(zhuǎn)變;國產(chǎn)消防??產(chǎn)?商也將從跟隨者的??轉(zhuǎn)變?yōu)橐I(lǐng)者??的同時(shí)，也間接促進(jìn)、帶動(dòng)國產(chǎn)零部件在性能和可靠性??不斷提升，登?消防?的關(guān)鍵零部件的國產(chǎn)化率會(huì)?幅攀升。隨著國外品牌掌握的部分核?專利相繼到期，國產(chǎn)消防?在海外市場(chǎng)份額也會(huì)有穩(wěn)步提升。

4.3 輕量化

?臺(tái)普通的32 m登?消防?，整備質(zhì)量?約在26 t左右，而博浪濤公司（BRONTO）的101 m登?消防?，其整備質(zhì)量達(dá)到了63 t，重量增加了約2.4倍。在現(xiàn)?的道路法規(guī)約束上，整?的?、寬、?、軸荷受到了嚴(yán)格限制，單臺(tái)?強(qiáng)鋼材質(zhì)的登?消防?臂架的?度已經(jīng)接近了極限。在有限元仿真技術(shù)的幫助下，現(xiàn)代登?消防?鋼質(zhì)材料的結(jié)構(gòu)件輕量化?平已經(jīng)達(dá)到了相當(dāng)?的?平，通過結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)來減輕整?重量空間有限。想要進(jìn)?步提升消防?臂架?作?度只能是應(yīng)?密度更低、強(qiáng)度更?的新材料，如更?強(qiáng)的?強(qiáng)鋼、碳纖維材料。有研究數(shù)字表明：當(dāng)?shù)??曲臂重量每降低10%，?作幅度就可提?10%或者?作?度提?15%。

4.4 臂架超?

化從上世紀(jì)40～50年代?今，登?消防?臂架?度從最初的30 m發(fā)展到現(xiàn)在的113 m，從過去的32 m占主流，逐步過渡到70 m。經(jīng)過國內(nèi)外學(xué)者的?期探討和現(xiàn)代救援的發(fā)展需要，研發(fā)?員也越來越認(rèn)識(shí)到，?前?部分登?消防?的舉升?度越來越難以滿?城市消防救援需求。國內(nèi)外??消防??產(chǎn)商都在積極規(guī)劃設(shè)計(jì)建造舉升?度更?的登?消防?。據(jù)悉，芬蘭的博浪濤公司?經(jīng)在著?研發(fā)舉升?度達(dá)130 m的登?消防?，不斷地刷新登?消防?的新?度。

?前超?臂架登?消防??般采?反折式臂架結(jié)構(gòu)，即消防?的主臂僅僅提供整?的舉升?度，曲臂提供整?所需的?作幅度。且主臂僅能作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)而不能作變幅運(yùn)動(dòng)，這樣主臂不僅可以作為整?的配重來保持整?在?作過程中的穩(wěn)定性，而且還能補(bǔ)償?部分曲臂所產(chǎn)?的彈性變形。

5 結(jié)語

本?介紹了國內(nèi)外登?消防?的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、分類、發(fā)展現(xiàn)狀，預(yù)測(cè)了我國登?消防?將會(huì)呈現(xiàn)出更智能、更輕、更?、關(guān)鍵零部件國產(chǎn)化率更?的發(fā)展趨勢(shì)，為登?消防?的開發(fā)、中?層建筑物救援提供了?定的參考作?。

參考?獻(xiàn)：

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作者簡(jiǎn)介：何建軍，男，1975年?，?級(jí)?程師，研究?向?yàn)檠b備驗(yàn)收、裝備維護(hù)保養(yǎng)、裝備?才培養(yǎng)、戰(zhàn)勤保障。E668EFCB-4E5B-4273-8228-39A313F97762