消防机器人在灭火救援中的运用研究

消防机器人在灭火救援中的运用研究

摘要：消防机器人在消防灭火、抢险救援中愈加发挥举足轻重的作用，消防

机器人能代替消防救援人员进入火灾事故现场，进行探测、反馈、处置作业为及

时有效的救援处置大大提高了效率，降低了人员伤亡风险。基于此，对消防机器

人在灭火救援中的运用进行研究，以供参考。

关键词：消防机器;灭火救援;运用

引言

当前，科技事业正在飞速发展，各行各业都在寻求能够使工作有效进行的智

能化技术。在灭火救援过程中，消防机器人充分显示了智能化的重要性和优越性。将智能化程度较高的消防机器人应用于灭火救援，可以有效提升消防救援效果，

缩短灭火时间，有效遏制火灾的扩散，保护被困人员和消防员的生命安全。因此，消防机器人的研制和开发越来越受到人们的关注。

1在灭火救援中使用消防机器人的意义

在灭火救援工作中，消防机器人可以利用信息技术提高灭火救援效能，同时

保证被困人员和消防员的生命安全。这是因为消防机器人可以广泛应用于高层建筑、密封建筑、地下建筑及石油化工等场所中，承受高温、有毒气体，帮助消防

员完成基础救援工作。消防机器人和消防员可以选择人机互助的工作模式，采用

自动灭火系统将灭火救援工作的效能发挥至最大，有效保护火灾被困人员的生命

财产安全。同时，消防机器人具有灵活、便捷的优势，可以提高灭火救援效率，

减少救援时间，给灭火救援提供更多的安全保障。因此，消防机器人在灭火救援

中具有非常重要的运用价值，可以帮助消防救援机构完成高质量的灭火救援工作。

2消防机器人热防护结构系统设计

2.1热防护结构系统模型

火灾背景下的消防机器人必须能够在高温下正常工作，机器人的本体外壳可以承受一定范围的温度升高。以长春商业城的火灾为例，火灾的起火源位于商场内，商场内商品组成多样，包括纺织类、家具类等许多可燃物。根据长春商业城火灾的模拟实验以及查勘火场的现场水凝土外观变化和中性化深度等多种痕迹可知，商城火灾现场的最高温度为850℃。所以本次模拟将机器人的外部环境设置为850℃，由于机器人本身的外壳不能起到很好的保温作用。为了使消防机器人达到要求的性能水平，因此有必要对机器人进行整体防护。消防机器人考虑使用的电子元件是工业级电子元件，工业级电子元件能保持正常工作的温度范围为-40℃至+85℃，更高级别的产品，成倍增加。火灾现场温度远高于电子元件保持正常工作的温度范围，为了防止任何电子元件因温度变化而损坏致使消防机器人在火灾现场无法正常工作，所以需要对消防机器人进行热防护设计。

2.2材料选择及性能

隔热材料是指具有质轻、疏松、多孔、导热系数小等一定绝热性能的材料，通常用来屏蔽一些热流，如热工管道的热量散失等。依据其性质来看，隔热材料可分为无机隔热材料、有机隔热材料、金属及其夹层隔热材料。其中无机隔热材料包括天然矿物，例如石棉、珪藻土等；人造材料，例如玻璃棉、泡沫材料等；有机隔热材料包括天然有机材料（软木、织物纤维等）、人造材料（人造纤维、泡沫橡胶等）；金属及其夹层隔热材料包括纯金属材料（铜、铅、镇等）以及隔热材料与金属夹层制成的复合材料。重量是衡量人体承受重力的大小，而对于保温材料来说，同样的保温性能，重量越轻越好。

3消防机器人在灭火救援中的运用策略

3.1优化调动方案、强化机动性能

在应用消防机器人时，需以火灾现场实际情况为根据做好相应的规划，减少应用成本损耗的同时，优化应用消防机器人的使用效率。一般情况下，如果火灾事故发生场所为高层、大型商厦、大跨度厂房，消防救援队伍收到火情信号后需第一时间向配备消防机器人、灭火作战能力更强的灭火攻坚组下达指令，配合消防机器人迅速将火灾扑灭，减少经济损失，保障人员生命安全。同时，也要持续

强化消防机器人机动性能，在该方面性能的完善中，需要严格控制消防机器人运

输过程，落实运输保障相关工作，而且还要熟练控制操作机器人，使用其攀爬越

障能力确保消防机器人能够迅速到达指定救援位置开展灭火救援作业。

3.2针对实际地形合理运用消防机器人

为提高消防机器人技术应用水平，在持续优化消防机器人实际操作能力的基

础上，也要充分考虑地形及环境因素，结合灭火救援现场的实际地形，合理选择

相应的消防机器人，并开展对应的模拟训练。例如搜救工作处于废墟或多山地地

区时，考虑履带式消防机器人的应用；搜救区域属于狭窄地形时，考虑侦察型与

轮式消防机器人的应用；存在有毒有害气体、易燃易爆物质等复杂的环境，要重

视消防指战员应用消防机器人无线遥控等操作系统的能力，充分发挥消防机器人

的作用。

4消防机器人的使用环境

4.1高层建筑

高层或者超高层建筑火灾的扑救一直都是一大难题，一方面，建筑内部空间

巨大，可燃物众多，加上烟囱效应的存在，火势会在极短的时间内快速蔓延；另

一方面，高层建筑的高度大，功能复杂，形式多样，人员疏散难度大。将消防机

器人应用到高层建筑火灾救援中，可以实现对于现场火情的准确侦测，查明着火

点的位置和火灾类型，开展排烟、搜救以及灭火等功能，这样既可以提高消防救

援工作的效率，也可以避免消防救援人员的伤亡。

4.2地铁隧道

城市化进程不断加快的背景下，从缓解地面交通压力，方便市民出行的角度，地铁隧道工程的数量呈现出了快速增长的态势，而在地铁及隧道工程中，需要设

置大量的照明系统和电气系统，一旦发生火灾事故，电力系统会受到牵连，照明

系统的崩溃使得消防救援人员面对黑暗的环境，很难实现有效的灭火和救援工作。消防机器人的使用，可以借助红外探测技术、温度感应技术等，准确定位火源和

等待救援的人员，不需要照明就能够自如行动，可以显著提升消防救援的效率。