消防機(jī)器人滅火救援應(yīng)用技術(shù)分析

聶東東

（阿克蘇地區(qū)消防救援支隊(duì)，新疆維吾爾自治區(qū) 阿克蘇 843000）

針對(duì)消防機(jī)器人而言，其融合了現(xiàn)代先進(jìn)的智能化與自動(dòng)化技術(shù)，將其應(yīng)用于滅火救援工作中，可以有效取代傳統(tǒng)火災(zāi)救援消防人員。消防機(jī)器人的應(yīng)運(yùn)而生是科學(xué)技術(shù)發(fā)展過(guò)程中的一項(xiàng)重大突破，在保障消防人員生命安全方面發(fā)揮著不容小覷的作用，有效解決滅火救援工作中遇到的多種問(wèn)題。然而從實(shí)際角度來(lái)說(shuō)，要想在滅火救援工作中充分發(fā)揮消防機(jī)器人應(yīng)有的作用，就應(yīng)該對(duì)消防機(jī)器人應(yīng)用相關(guān)技術(shù)有一個(gè)全面的掌握，分析當(dāng)前階段消防機(jī)器人發(fā)展?fàn)顩r，明確其在發(fā)展過(guò)程中遇到的阻礙，這對(duì)于推動(dòng)消防機(jī)器人的應(yīng)用與發(fā)展來(lái)說(shuō)意義重大。

1 消防機(jī)器人發(fā)展歷程

消防機(jī)器人在科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展背景下應(yīng)運(yùn)而生，可以在滅火以及搶險(xiǎn)救援等工作中發(fā)揮著不容小覷的作用，能夠代替消防人員開(kāi)展多項(xiàng)工作，為消防人員人身安全提供有效保障。而只能通過(guò)人力開(kāi)展的滅火救援工作仍然存在較大風(fēng)險(xiǎn)，該風(fēng)險(xiǎn)的存在對(duì)消防事業(yè)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展造成了相應(yīng)阻礙?，F(xiàn)階段我國(guó)不同類型的工廠數(shù)量在逐漸增多，例如石油化工企業(yè)、地鐵以及隧道等，在這樣的背景下，保證安全預(yù)防工作開(kāi)展效果是非常有必要的。并且，此類危害具有較強(qiáng)的突發(fā)性與臨時(shí)性，然而就目前實(shí)際情況來(lái)看，我國(guó)針對(duì)此方面所建立的安全預(yù)防以及應(yīng)急處理機(jī)制并不完善，給社會(huì)發(fā)展留下了許多隱患。針對(duì)此種情況，消防機(jī)器人的應(yīng)運(yùn)而生為災(zāi)害救援工作提供了明確發(fā)展方向，其可以有效取代消防人員參與相關(guān)救援工作，并且也能夠?qū)崟r(shí)進(jìn)行救援現(xiàn)場(chǎng)情況的反饋，這對(duì)于推動(dòng)救援工作的順利進(jìn)行是非常有利的，從而有效降低事故所帶來(lái)的損失。消防機(jī)器人最早出現(xiàn)于2012年，由弗吉尼亞理工學(xué)院所設(shè)計(jì)。在這之后，世界各國(guó)便積極開(kāi)展消防機(jī)器人在災(zāi)害救援中應(yīng)用價(jià)值的探索，消防機(jī)器人也因此得到了更進(jìn)一步的發(fā)展。我國(guó)也對(duì)此加大力度開(kāi)展研究制作，其中的一項(xiàng)重要成果是火鳳凰水力型消防滅火機(jī)器人，其特點(diǎn)主要表現(xiàn)在具有較強(qiáng)靈活性，并且具有較為豐富的功能，受到了行業(yè)的廣泛關(guān)注。

2 消防機(jī)器人分類和當(dāng)前應(yīng)用優(yōu)缺點(diǎn)

2.1 消防機(jī)器人分類

消防機(jī)器人是一種具有較強(qiáng)特殊性的消防裝備，在實(shí)際中的應(yīng)用能夠有效取代消防人員深入到具有毒害性的危險(xiǎn)場(chǎng)所，從而開(kāi)展精準(zhǔn)探測(cè)、滅火救援等工作。為了深入開(kāi)展消防機(jī)器人的研究，充分發(fā)揮其在實(shí)際中的應(yīng)用效果，可以基于消防機(jī)器人實(shí)戰(zhàn)角度，將以下標(biāo)準(zhǔn)作為依據(jù)對(duì)其開(kāi)展分類工作：首先，將主要功能作為依據(jù)對(duì)消防機(jī)器人進(jìn)行劃分，主要能夠?qū)⑵鋭澐殖蓽缁稹⑵撇?、救人和探測(cè)機(jī)器人；其次，將感覺(jué)功能作為依據(jù)對(duì)消防機(jī)器人進(jìn)行劃分，主要能夠?qū)⑵鋭澐殖梢曈X(jué)型機(jī)器人、溫感型機(jī)器人、煙感型機(jī)器人和嗅覺(jué)型機(jī)器人；第三，將行走方式作為依據(jù)對(duì)消防機(jī)器人進(jìn)行劃分，可以將其分成輪式行走型、履帶式行走型和履帶輪式行走型機(jī)器人；第四，將控制方式作為依據(jù)對(duì)消防機(jī)器人進(jìn)行劃分，能夠分成線控、無(wú)線遙控和自適應(yīng)機(jī)器人；第五，將智能化程度作為依據(jù)對(duì)消防機(jī)器人進(jìn)行劃分，能夠?qū)⑵浞殖沙绦蚧刂?、智能化控制機(jī)器人等。

2.2 消防機(jī)器人優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)

（1）消防機(jī)器人優(yōu)點(diǎn)。消防機(jī)器人并不為生命載體，因此實(shí)際開(kāi)展的救援工作，尤其是對(duì)于高溫、毒害等危險(xiǎn)環(huán)境，其能夠有效取代消防人員開(kāi)展各項(xiàng)操作，在保證滅火救援效果的同時(shí)，保障消防人員生命安全。當(dāng)前階段的消防機(jī)器人在設(shè)計(jì)方面加強(qiáng)了對(duì)現(xiàn)代化先進(jìn)智能化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)以及自動(dòng)控制等技術(shù)的應(yīng)用，在救援過(guò)程中能夠充分發(fā)揮自身數(shù)據(jù)采集以及反饋方面的優(yōu)勢(shì)。消防機(jī)器人在滅火救援工作中的應(yīng)用，能夠自動(dòng)化進(jìn)行危險(xiǎn)情況的判斷，從而保證救援工作開(kāi)展效率。并且，消防機(jī)器人作為現(xiàn)代化先進(jìn)武器裝備，其的結(jié)構(gòu)以及材料等方面都有著較強(qiáng)的特殊性。其在滅火救援工作中的應(yīng)用，只需做好后期的維修以及保養(yǎng)工作即可，便可以保證其應(yīng)用壽命，促進(jìn)其在滅火救援工作中效果的充分發(fā)揮。

（2）消防機(jī)器人缺點(diǎn)。消防機(jī)器人在實(shí)際中的應(yīng)用缺點(diǎn)主要表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面。首先，消防機(jī)器人價(jià)格非常昂貴，難以實(shí)現(xiàn)其在滅火救援工作中的普遍應(yīng)用。針對(duì)消防機(jī)器人而言，其的誕生一定離不開(kāi)智能化技術(shù)的支持，所以其充分融合了高等學(xué)科知識(shí)以及多種先進(jìn)技術(shù)。通常來(lái)說(shuō)，消防機(jī)器人研制時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，在技術(shù)以及資金方面有著非常嚴(yán)格的要求，并且生產(chǎn)數(shù)量相對(duì)較少。所以消防機(jī)器人造價(jià)非常高，很難實(shí)現(xiàn)消防部隊(duì)對(duì)其應(yīng)用的普遍性。其次，對(duì)于消防機(jī)器人開(kāi)展的維護(hù)和保養(yǎng)工作具有較強(qiáng)復(fù)雜性，并且通常需要投入較多的維護(hù)保養(yǎng)成本。消防機(jī)器人融合了多種現(xiàn)代化高新技術(shù)，在滅火救援工作中能夠有效滿足實(shí)際需求。所以其結(jié)構(gòu)功能的設(shè)計(jì)方面具有較強(qiáng)復(fù)雜性，并且對(duì)相關(guān)操作人員自身專業(yè)技術(shù)水平方面有著較為嚴(yán)格的要求，因此需要消防部門(mén)能夠做好操作人員的培訓(xùn)工作。除此之外，由于消防機(jī)器人實(shí)際的作業(yè)環(huán)境較為惡劣，所以較為容易由于相關(guān)因素影響而受到損傷，需要對(duì)其及時(shí)開(kāi)展維修保養(yǎng)工作。

2.3 消防機(jī)器人選擇依據(jù)

實(shí)際中應(yīng)該將滅火救援區(qū)域、環(huán)境和實(shí)際需求作為依據(jù)，從而確定消防機(jī)器人類型以及功能。通常來(lái)說(shuō)，在火災(zāi)問(wèn)題發(fā)生之后應(yīng)該第一時(shí)間啟動(dòng)救援程序，從而保證滅火救援工作開(kāi)展的及時(shí)性，最大程度避免出現(xiàn)人員傷亡，同時(shí)降低火災(zāi)所帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失。若實(shí)際中的火災(zāi)情況較為嚴(yán)重，就一定要在最短時(shí)間之內(nèi)將火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)人員轉(zhuǎn)移到疏散通道或者是安全地點(diǎn)，同時(shí)加強(qiáng)對(duì)相關(guān)防護(hù)措施的應(yīng)用避免火災(zāi)持續(xù)蔓延，從而最大程度降低火災(zāi)事故所造成的危害程度；其次，綜合考慮安全與效率兩個(gè)方面問(wèn)題決定是否需要在消防機(jī)器人的支持下開(kāi)展滅火救援工作；第三，針對(duì)影響滅火效果的各方面因素進(jìn)行綜合考量，在此基礎(chǔ)上選擇相應(yīng)的輔助救援工具，從而保證所選擇救援工具在滅火救援過(guò)程中應(yīng)用的適宜性以及有效性；第四，對(duì)于消防機(jī)器人的應(yīng)用一定要保證其在火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)具有較強(qiáng)靈活性，從而保證其的火災(zāi)救援效果，促進(jìn)其滅火救援作用的充分發(fā)揮，實(shí)現(xiàn)滅火救援效率的最大程度提高。

3 消防機(jī)器人的實(shí)際應(yīng)用

3.1 在高層建筑中的應(yīng)用

伴隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，越來(lái)越多的高層建筑建設(shè)完成，在給城市居民生活與工作帶來(lái)方便的同時(shí)，也一定程度增加了火災(zāi)發(fā)生概率。由于高層建筑具有一定特殊性，在實(shí)際發(fā)生火災(zāi)時(shí)，消防人員往往無(wú)法第一時(shí)間開(kāi)展救援工作，很有可能會(huì)失去最佳救援機(jī)會(huì)。針對(duì)此種情況，通過(guò)對(duì)消防機(jī)器人的應(yīng)用，便能夠在更短的時(shí)間內(nèi)到達(dá)救援現(xiàn)場(chǎng)，從而利用自身裝置開(kāi)展滅火操作，雖然無(wú)法實(shí)現(xiàn)火災(zāi)被困人員的直接救援，但是可以實(shí)現(xiàn)對(duì)火災(zāi)的抑制，使消防人員擁有更多時(shí)間進(jìn)行對(duì)被困人員的救援。并且，消防機(jī)器人帶有記錄系統(tǒng)，對(duì)于救援現(xiàn)場(chǎng)情況能夠完整進(jìn)行記錄并且通過(guò)圖像等方式傳播給消防指揮人員，指揮人員可以將所接收的信息作為依據(jù)進(jìn)行相關(guān)救援工具的準(zhǔn)備以及制定合理可行救援方案，這對(duì)于提高火災(zāi)救援效率來(lái)說(shuō)是非常有利的。

3.2 在地下建筑救援工作中的應(yīng)用

消防機(jī)器人不僅可以在高層建筑救援工作中發(fā)揮重要作用，其在地下建筑救援工作中的應(yīng)用同樣可以發(fā)揮明顯優(yōu)勢(shì)。與地上建筑比較，地下建筑的通風(fēng)性能相對(duì)較差，一旦發(fā)生火災(zāi)，濃煙很難快速消散，并且地下建筑的溫度也會(huì)急劇上升，大大增加了消防人員的救援難度，若實(shí)際中的救援操作不當(dāng)，很有可能會(huì)引發(fā)二次災(zāi)害。針對(duì)此種情況，可以根據(jù)救援需求不斷豐富消防機(jī)器人應(yīng)用功能，從而最大程度避免人員傷亡，保證救援工作開(kāi)展效果。

3.3 在石油化工等高危場(chǎng)所中的應(yīng)用

實(shí)際中的石油化工類產(chǎn)品燃燒以及化學(xué)品出現(xiàn)泄漏情況都會(huì)不可避免地散發(fā)相應(yīng)毒性物質(zhì)，同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生一定的熱輻射，在特殊情況下由于熱輻射強(qiáng)度過(guò)大，人體無(wú)法承受，從而會(huì)對(duì)人體造成嚴(yán)重灼傷，雖然消防車(chē)具有較強(qiáng)的熱抗輻射能力，但如果其處于長(zhǎng)時(shí)間的熱力條件下，同樣也會(huì)引發(fā)其變形。針對(duì)此種情況，通過(guò)使用消防機(jī)器人輔助開(kāi)展滅火救援工作能夠在避免熱輻射對(duì)人體產(chǎn)生不利影響的基礎(chǔ)上，大幅度提高救援效率。并且消防機(jī)器人具有非常強(qiáng)的適應(yīng)性，在有毒煙氣、高強(qiáng)度熱輻射以及存在爆炸隱患環(huán)境中都能夠發(fā)揮非常重要的作用，為消防指揮人員滅火工作開(kāi)展提供強(qiáng)有力的支持，這對(duì)于實(shí)現(xiàn)滅火救援策略的充分落實(shí)來(lái)說(shuō)是非常有利的。

3.4 在冷庫(kù)等特殊場(chǎng)所中的應(yīng)用

針對(duì)現(xiàn)階段所開(kāi)展的消防滅火救援工作而言，環(huán)境溫度過(guò)高或者過(guò)低都會(huì)對(duì)消防人員滅火救援工作的有序開(kāi)展產(chǎn)生不利影響。冷庫(kù)為環(huán)境問(wèn)題較低的場(chǎng)所，該場(chǎng)所具有一定特殊性，由于環(huán)境條件的限制，消防人員通常無(wú)法深入到火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)展搜救工作。針對(duì)此種情況，利用消防機(jī)器人可以有效避免濃煙、濃霧等惡劣環(huán)境的不良影響，并且消防機(jī)器人可以利用自身的大功率排煙裝置高效進(jìn)行濃煙的排除，通過(guò)此種方式有利于提高冷庫(kù)等特殊場(chǎng)所火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的可見(jiàn)度，為消防人員救援工作的開(kāi)展提供很大便利。由于消防機(jī)器人在滅火救援方面的應(yīng)用能夠發(fā)揮重要優(yōu)勢(shì)，所以后續(xù)其在冷庫(kù)等特殊場(chǎng)所滅火救援工作中一定會(huì)得到更進(jìn)一步的推廣和應(yīng)用，充分彰顯其所具備的自動(dòng)化、智能化等優(yōu)勢(shì)。

4 消防機(jī)器人未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

4.1 生物行走技術(shù)

就當(dāng)前階段消防機(jī)器人的總體情況來(lái)看，其在實(shí)際中的應(yīng)用在行動(dòng)能力方面存在相應(yīng)不足，這便會(huì)對(duì)消防機(jī)器人的推廣以及普及造成一定的限制。而生物行走技術(shù)在消防機(jī)器人設(shè)計(jì)方面的應(yīng)用能夠有效彌補(bǔ)機(jī)器人靈活程度方面存在的不足。針對(duì)生物行走技術(shù)而言，其主要為機(jī)器模擬生物行走的技術(shù)，將該技術(shù)與消防機(jī)器人設(shè)計(jì)進(jìn)行有機(jī)融合，可以更進(jìn)一步提高消防機(jī)器人在工作過(guò)程中的平衡性以及靈活性，從而從整體上提高消防機(jī)器人應(yīng)用的適宜性，提高其滅火工作的開(kāi)展效率。

4.2 透視技術(shù)

美國(guó)是最早嘗試透視技術(shù)與消防機(jī)器人結(jié)合的國(guó)家，通過(guò)對(duì)該技術(shù)的應(yīng)用能夠有效提高消防機(jī)器人自身的透視能力，機(jī)器人與機(jī)器人之間可以進(jìn)行無(wú)線電信號(hào)的釋放，利用其信號(hào)感應(yīng)功能便可以進(jìn)行救災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)視覺(jué)圖的繪制，從而將救災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況及時(shí)傳達(dá)給相關(guān)人員，并且能夠保證相關(guān)信息傳達(dá)的準(zhǔn)確性與全面性。折現(xiàn)技術(shù)在消防機(jī)器人領(lǐng)域中的應(yīng)用具有較為良好的發(fā)展前景，若能夠?qū)崿F(xiàn)該技術(shù)與機(jī)器人之間的有機(jī)融合，便有利于促進(jìn)消防機(jī)器人在火災(zāi)、地震等救援工作中作用的進(jìn)一步發(fā)揮。

4.3 人機(jī)交互

人機(jī)交互明確來(lái)說(shuō)就是人和機(jī)器之間構(gòu)建相應(yīng)聯(lián)系，在此基礎(chǔ)上機(jī)器人在救援工作過(guò)程中便可以及時(shí)將救災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)情況傳達(dá)給相關(guān)操作人員，操作人員結(jié)合所獲取信息展開(kāi)相應(yīng)判斷以及操作，從而有利于保證救援效率。就目前實(shí)際來(lái)看，當(dāng)前科技水平還無(wú)法實(shí)現(xiàn)專業(yè)人際交互，還需要相關(guān)領(lǐng)域人員后續(xù)在此方面展開(kāi)更為深入的探索。

5 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，消防機(jī)器人在滅火救援工作中的合理有效應(yīng)用，能夠有效解決消防人員在救援工作過(guò)程中遇到的較多困難，在保證消防人員生命安全的前提下，大大提高救援工作開(kāi)展效率。近些年來(lái)我國(guó)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)呈現(xiàn)出了良好的發(fā)展態(tài)勢(shì)，越來(lái)越多類型的建筑、設(shè)施被建設(shè)完成，在給人們生產(chǎn)生活帶來(lái)便利的同時(shí)，也一定程度提高了火災(zāi)事故發(fā)生概率。消防機(jī)器人作為一種現(xiàn)代化先進(jìn)工具，能夠在滅火救援工作中發(fā)揮重要優(yōu)勢(shì)。為了進(jìn)一步提高消防機(jī)器人在滅火救援工作中的應(yīng)用效果，后續(xù)還需要相關(guān)領(lǐng)域人員在開(kāi)展消防機(jī)器人設(shè)計(jì)工作過(guò)程中，積極融入現(xiàn)代化先進(jìn)技術(shù)，并且積極開(kāi)展國(guó)際交流合作，不斷豐富消防機(jī)器人應(yīng)用功能，提高其在滅火救援工作中應(yīng)用的普遍性。