消防机器人在灭火救援中的应用

消防机器人在灭火救援中的应用

信息技术在各行业中的广泛应用，为我国社会经济的发展注入了全新的动力与活力。随着我国城市化进程不断推进，安全隐患问题尤为凸显。特别是具有不可预测性的突发事故，为我国消防救援工作带来了极大的困难与阻碍。同时也为威胁着相应的消防人员的人身安全。文章通过分析消防机器人在灭火救援中的优缺点，提出其具体的应用技术与使用范围，以降低消防工作的难度，保障灭火救援工作顺利实施。

标签：灭火救援；消防机器人；应用技术

1 概述

随着科学技术的迅速发展，机器人成为人类历史上又一个伟大发明。消防机器人最早诞生于上世纪八十年代的日本。我国对消防机器人的研究工作始于上世纪七十年代，到九十年代后进行规模化研发。其中具有代表性的是自行式消防水炮的研发，它可以在移动与操作上实现对危险火灾现场的救援。进入二十一世纪以来，消防机器人技术开发与应用，成为消防科技发展的重要研究方向之一。目前消防机器人不仅可以实现行走、爬坡、跨越障碍和灭火等功能，还可以利用各种传感器对火灾现场进行探测侦查，为消防人员在灭火救援中提供幫助。消防机器人在未来占据重要地位。在此背景下，拥有不同水平与功能并且智能化程度各不相同的消防机器人，作为灭火救援工作的替代者，对于提高灭火效率、保护消防人员的人身安全、减轻劳动强度等都具有重要意义。为了广泛应用各种智能化消防机器人、提高灭火救援效率、建设现代化消防队伍，需要了解消防机器人的优缺点并全面掌握它们的具体应用技术以及使用范围。

2 消防机器人的分类与现阶段呈现出的优缺点

2.1 消防机器人的分类

消防机器人作为特种消防设备，可代替消防人员进入有毒、有害、浓烟、放射性等危险火场，实施有效的探测、化学检验、灭火救援等消防救援等工作。为便于对消防机器人进行探索与应用，可从消防机器人的实战角度出发，按照以下标准进行分类：第一，按照主要功能可划分为，灭火机器人、破拆机器人、救人机器人以及危险物品泄露探测机器人等；第二，按照感觉功能可划分为，视觉型、温感型、嗅觉型以及烟感型机器人等；第三，按照行走方式可划分为，轮式行走型机器人、履带式行走型机器人以及履带轮式行走型机器人等；第四，按照控制方式可划分为，线控机器人、无线遥控机器人以及自适应机器人等；第五，按照智能化程度可划分为，程序化控制型机器人、智能化控制型机器人以及具有感觉功能计算机辅助控制型机器人等。

2.2 消防机器人的优缺点

2.2.1 消防机器人的优点。消防机器人作为一种非生命载体，在实际救援过程中，特别是面临高温、浓烟、放射性和有毒等各种危险环境时，可以代替消防人员充分发挥其灭火救援的作用，降低消防人员伤亡比率。目前消防机器人在设计上揉合智能化技术、自动控制、神经网络、计算机技术和机械工业等多种高新技术，具备数据采集分析与反馈等功能。在灭火救援的过程中，可以自主判断实际危险情况的来源，实现高效救援。与此同时，消防机器人作为一种特殊的武器装备，其自身的结构与材料设计等方面都具有特殊性。在实施灭火救援过程中，只要进行细心的维修与保养，就可以长期使用，实现其效用最大化。

2.2.2 消防机器人的缺点。消防机器人的缺点主要表现为两个方面。其一，价格昂贵，缺乏普遍应用性。消防机器人作为智能化技术下的产品，是高等学科知识与各项先进高新技术的集合体。消防机器人研制时间一般比较长，对于技术与资金的要求较高，同时生产数量也不多。因此消防机器人的造价普遍昂贵，导致消防部队不能够大量配备消防机器人，降低了消防机器人的普遍应用性。其二，维护保养复杂，成本较高。消防机器人作为高新技术的结合体，在实际灭火救援中需要满足各项功能需求。因此在结构功能设计上极为复杂，对操控人员以及维护人员有一定的要求，特别是对专业知识要求较高，需要定期组织专业人员进行培训。消防机器人在实际应用过程中经常会受到损伤，也需要花费较多费用进行维修与保养。

3 消防机器人的应用分析

3.1 在高层建筑中的应用

随着我国经济的不断发展，高层建筑已成为我国建筑形式的主要发展趋势。虽然高层建筑具有许多优点，但是它们也存在许多消防安全隐患。一旦高层建筑发生火灾，因其楼体结构等多方面因素的限制，会导致火灾蔓延速度极快。对相应人员疏散、灭火救援等消防工作提出很高的要求。

首先，消防人员登高困难，难以接近着火点。高层建筑过高，会致使消防车无法举高，不能满足实际的灭火救援需求。消防员在登高的能力与途径上会因高层建筑密度大、空间狭窄、消防通道常被占用等特点而受到了极大限制。其次，高层建筑火灾发生后会产生大量的浓烟，由于烟气无法及时排除，降低能见度。致使消防人员面临高温烟气的毒害，起不到灭火救援的作用。再次，高层建筑发生火灾会加大冷却用水和抑制火灾蔓延的用水量。但实际工作中相应水位与供水量难以满足需求，常因供水不足延误灭火救援的最佳时机。最后，当高层建筑的燃烧范围大、火势异常猛烈时，玻璃幕墙、广告牌以及空调辅机等都会受热坠落，极易威胁消防人员的生命安全，同时对消防车辆和供水器材造成损害。

因此，在灭火救援工作中，可利用消防机器人的性能特点，来有效解决这些难题。在实际研发过程中，研究人员需要结合高层建筑的结构设计特点，确保相应的消防机器人具备完善的灭火装置与灭火系统。并具备自动上下楼功能，可以将火灾现场情况进行有效的数据采集分析与反馈。有效避免因人工救援所引起的伤亡问题，保障人们的生命财产安全。

3.2 在地下建筑以及地铁隧道中的应用

由于地下建筑一般都是相对封闭的，当发生火灾时，现场的温度会迅速增加，烟雾浓度也会随之提升，对于消防人员来讲灭火救援难度极大。当消防人员进入火灾现场后，其自身安全难以得到保障。应用消防机器人可以有效解决地下建筑火灾救援所面临的难题，降低因火灾所引起的伤亡损失率。

在地铁隧道中，尽管我国已制定了严格的突发火灾应急措施，整个地铁内部设计原则上可满足应对突发事件的要求。但是发生火灾时，救援工作难度依然较大。因此，可将具有攀爬功能的消防机器人广泛应用于地铁中，或者作为地铁站点的消防设备之一，确保在第一时间落实高效的灭火救援工作，减少人员伤亡。

3.3 在石化等高危场所中的应用

从天津港“8·12”特大火灾爆炸事故中我们可以看出，对于具有石化产品的高危场所而言，一旦发生火灾，人员伤亡、财产损失以及由此引发的次生灾难难以想象。现有的消防人员难以进入火灾现场进行及时有效的灭火救援，危险性极大。因此将消防机器人应用在石化等高危场所中，可以在降低人员伤亡与财产损失的基础上，为及时落实救援、避免引发次生灾难提供保障。

4 结束语

综上所述，将消防机器人广泛应用于灭火救援工作中，可以有效解决消防工作中面临的困难，在保障灭火救援工作的顺利开展的同时可以降低人员伤亡率。随着我国社会经济的迅猛发展，各种大型石化企业、地下建筑、隧道地铁等都在不断增多，高层建筑鳞次栉比，火灾事故发生的概率也相应提高。作为特种机器人的一种，消防机器人在灭火救援中发挥着举足轻重的作用。在消防工作中为提高灭火救援效率，我国的研发人员不仅需要将现有高新技术充分融入到消防机器人的设计中。还应当加大行业内部交流以及与国际间的合作，为增强消防机器人的功能性和普遍适用性奠定基础。

参考文献

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