巫自国
桂林市消防救援支队 广西 桂林 541001
摘要：近年来，我国的火灾事故频繁发生，为了减少此类事故所造成的威胁，国家加大了消防体系建设，积极开展了各种的灭火救援实训和技术创新。信息化时代到来以后，消防机器人已然成为了灭火救援领域的辅助，在一定程度上替代了灭火救援中的人力作业，救援的自动化程度高、安全性好，在当前和未来的灭火救援中都能够起到关键性的作用。因此，本文重点探析了在灭火救援工作中的消防机器人应用，对克服灭火救援的技术难题具有一定的指导意义。
关键词：消防机器人；灭火救援；优缺点；应用
科学技术日渐发展的今天，机器人被应用在了很多的领域，体现了人类文明的进步，机器人取代了人工方式，克服了很多的技术难题。火灾事故的发生具有一定的不可预测性，再加上火势蔓延快、烟雾多，在火灾事故出现时的救援工作面临着极其恶劣的环境条件。因此，随着灭火救援任务的艰巨性，人们越来越重视消防机器人在其中的应用，因为机器人的自动化和智能化特征明显，可以在较少的人力投入下灭火和救援。在信息技术、智能技术快速发展的趋势下，消防机器人的性能日渐提升、功能逐步完善，在未来的应用潜力巨大。
1.消防机器人的分类与现阶段呈现出的优缺点
1.1消防机器人的分类
在消防救援领域，消防机器人已然成为了关键性的设备，是作为特种设备而存在的，在火灾救援中，一些极端复杂且恶劣的救援条件下，消防机器人完全可以替代消防人员来组织救援工作。在火灾现场伴随着大量的有毒有害、浓烟和放射性物质的存在，如果贸然安排有关消防人员进入到火灾现场，可能会造成消防人员的身体不适甚至无法有效开展救援工作。而消防机器人则有所不同，因为其中有智能化模块，可以在将其应用到火灾现场以后开展自动化探测、化学检验和灭火救援工作，可以在一定程度上减小消防人员的投入量，克服现场恶劣环境对救援工作所造成的限制[1]。现阶段的经济社会领域，火灾事故频繁出现，消防机器人的应用范围也逐步扩大，根据不同的分类标准，消防机器人也包含了多种。如果以功能作为划分依据，消防机器人有灭火、破拆、救人和危险物品泄露探测机器人之分；以感觉功能为划分基础，包含了视觉性、温感型、嗅觉型、烟感型；以行走方式作为划分基础，包含了轮式行走型、履带式行走型、履带轮式行走型机器人；结合控制方式的不同，有线控、无线遥控和自适应几种。
1.2消防机器人的优缺点
1.2.1消防机器人的优点
消防机器人中的智能化模块是从人的思维出发来设计的，从本质上是人的思维和行为模拟，在火灾救援工作中，即使面临着恶劣的高温、浓烟和有毒环境，消防机器人也可以立即根据现场情况的全面分析来快速做出行动，因此，消防机器人的这种特征使得在灭火救援工作中，消防机器人可以替代消防人员来进行火场信息的采集、快速制定救援方案。消防机器人中集成了智能化技术、自动控制、神经网络与计算机技术等现代化技术，可以在火灾救援中实现数据的自动化采集，经由火场信息的分析来制定有效的救援方案，减小火灾事故所引起的人员伤亡和经济损失。
1.2.2消防机器人的缺点
虽然在技术不断发展的今天，消防机器人的功能大大提升，已然在灭火救援工作中起到了越来越突出的作用，但消防机器人应用中也存在着一定的不足，具体表现在以下方面：（1）投资高，一些消防部队受到投资限制，并未进行消防机器人的投入和使用，消防机器人并未得到完全的普及。因为消防机器人是智能化时代的产物，其中融合了多种的高新技术，再加上研发到投入使用的周期较长，无论是技术还是资金的投入都非常高，一些消防部队并不能负担起消防机器人的研发投入和维护保养费用。（2）后期的维护保养极为复杂，且费用高。在消防机器人从事的是灭火救援工作，因为长期处于极端恶劣的使用条件下，导致相关零部件可能会出现老化、失效问题，日常的维护保养对消防机器人的功能发挥极为重要，但消防机器人的维护保养极为复杂，整体的费用投入较高。
2.消防机器人在灭火救援应用中存在的问题
2.1消防机器人不够灵活，移动较为困难
消防机器人虽然在当下的灭火救援工作中取得了卓越的成效，但在灭火救援中的消防机器人应用尚存在很多的问题，比如，应用的灵活性不够、移动相对困难就是突出的问题[2]。在灭火救援中，专业消防人员在参与救援工作时，可以利用自身所掌握的各种专业技能在火场上相互配合来完成救援工作。消防机器人虽然可以替代消防人员深入到火灾现场组织救援工作，但因为机器人的移动灵活性不足，没有人员移动方便，可能会难以发挥机器人的作用。
2.2受自身条件的限制真正能够参加的灭火救灾情况较少
在灭火救援工作中的消防机器人应用并不具有广泛的适用性，各种类型的消防机器人在使用时也有着严格的环境条件等要求，只有火灾现场的条件完全符合了消防机器人的使用标准，才能够发挥机器人在灭火救援中的突出作用。一些特殊条件下，消防机器人无法使用，比如，高层建筑中出现了火灾事故以后，机器人的进入困难；化工生产车间的火灾事故处理中，因为火灾爆炸事故的发生具有瞬时蔓延性，即使配备了消防机器人，也无法在极短的时间内解决问题。因此，消防机器人自身条件的限制使得其实用性难以发挥，这也是当下消防机器人应用中存在的突出问题。
2.3消防机器人缺乏健全的应用机制
消防机器人是多种高新技术的产物，技术的先进性使得在灭火救援工作中的消防机器人使用成本偏高，投入过大，为了全面保障其正确使用，发挥其应有的通，应建立完善的应用机制，用该机制来指导消防机器人的使用。但现实情况是，缺乏健全且有效的应用机制，限制了消防机器人的使用和作用发挥[3]。
3.消防机器人在灭火救援中的应用
3.1高层建筑火灾灭火救援
高层建筑的结构相对特殊，存在的火灾隐患也多，高层建筑火灾存在可燃物多、火灾荷载大和“烟筒效应”的特征，这些情况使得如果在高层建筑中出现了火灾隐患以后，火势蔓延非常快，救援疏散极为困难，所引起的人员伤亡和财产损失巨大。因此，针对高层建筑的火灾救援工作，应始终坚持“自救、建筑结构中固定消防设施扑救为主、建筑物外移动消防设施扑救为辅”的救援原则。移动消防设施中就包含了消防机器人，移动消防设施的火灾救援中，因为高层建筑的特殊性，使得这类设施使用存在着一定的限制：举高消防车高度；消防员登高能力；消防员登高途径；烟雾毒气大、排烟困难；消防方面的垂直供水难度大。现阶段，随着人们对消防机器人的依赖性日渐增大，高层建筑的火灾救援中，为克服常规机器人使用的限制，相关人员逐步研发了适用于高层建筑的消防机器人，这些机器人中载有冷气溶胶灭火装置、A类泡沫系统灭火装置、排烟装置和载人救护仓装置，完全可以满足楼上楼下灵活救援的要求，不论是高层建筑中的火情侦察、着火点找寻等，均可以利用消防机器人来完成，救援效率高且火灾损失小。
3.2地下建筑以及密闭空间的灭火救援
随着当下城市发展的过程中对地下空间的有效利用，地下建筑与密闭空间的火灾隐患也同样存在，此类建筑空间中的火灾救援难度也相对较大，利用消防机器人可以解决地下建筑和密闭空间中火灾救援方面所面临的技术难题[4]。地下建筑与密闭空间因为处于相对封闭的环境下，在着火的情况下高温不易散热，且热烟气大量积聚，火灾现场呈现出火场温度高、烟雾浓的特点，消防人员在进入这一火场以后，可能自身的人身安全都难以保障，更别提救援工作的开展了。而消防机器人的使用恰好可以克服现场不利条件的限制，不仅可以替代部分的消防人员来从事救援工作，更可以将火灾损失大大降低。
3.3地铁、隧道等突发事件的抢险救援
根据世界单范围内的火灾隐患和事故调查结果，地铁、隧道等也极易出现火灾事故，火灾发生的频次相对较高，为了减少地铁、隧道火灾事故威胁，在此类项目的实施中一般都将防火工作作为重点性的工作来抓，此类项目实施中的防火工作应从以下几个方面来开展：（1）地铁电气、动力设备应保持极好的绝缘性，在使用时做好防水、防过热和防超负荷现象，定期对这些设备加以检查和维护；（2）配备先进且齐全的应急照明设备；（3）地铁与隧道的安全出口设计应符合标准，在地铁站台应设置屏蔽封闭门；（4）配备火灾自动报警、灭火和排烟设施；（5）减少在特殊部位的可燃物使用；（5）配置消防机器人。地铁、隧道只有做好了这些防火设计，才能够在火灾发生的过程中减小事故损失，尤其是对于消防机器人而言，因为在性能的特殊性在救火方面的功能特点，使得在地铁、隧道中的火灾事故发生时，能够快速启动应急救援机制，克服常规施救困难的技术难题[5]。
3.4石油化工、危险品泄漏等高危场所的火灾扑救
石油化工行业是我国经济体系中的重要构成，行业发展满足了社会生产生活领域的化工产品需求，但因为石油化工行业的生产特殊，无论是原料生产还是工艺环境，都伴随着极大的火灾风险，因此，高危场所的灭火救援中，因为热辐射强度较大，甚至一些场所的热辐射强度甚至可以达到75kW/m2以上。根据有关研究结果，当热辐射强度超过6kW/m2时，会给人体造成灼伤，在14kW/m2的热辐射强度情况下，消防车面临着受热起火的风险，甚至在极端情况下会导致巨大的爆炸事故。因此，正是由于这些石油化工等高危场所的火灾风险特征，如果在灭火救援工作中贸然安排消防车进入，消防车无法发挥其作用甚至可能会引起更大的火灾、爆炸事故、因此，这种情况下，就需要利用消防机器人来实现，比如，将灭火机器人安排进入到毒气泄漏区域，由该机器人来协助消防人员的堵漏或者火灾救援，可以在最短的时间内保障救援工作的顺利实施，因为机器人中自带的水炮会喷射出巨大的雾状水流，不仅可以快速驱散毒气和烟气，更可以在极小的伤亡条件下快速解决现场的各类事故风险[6]。
3.5冷库等特殊场所的灭火救援
随着我国冷链行业的快速发展，越来越多的大规模冷库项目开始实施，这些冷库中多采用的是大跨度钢结构，库内温度较低，保持在0～-20℃，结构具有隔热防潮、出入口少、空间密闭的特征，如果这一场所出现了火灾事故，所产生的低温烟气同样会给救援产生极大的难题。而消防机器人因为具有良好的防火救援性能，可以快速在冷库出现火灾事故以后立即进入到冷库现场帮助消防人员进行火场信息的收集，帮助救援工作的开展。
结束语：
近年来，消防机器人已然成为了灭火救援工作中的一大利器，消防机器人虽然有着一定的应用，但因为其灵活性不足、移动困难且成本偏高，使得其在灭火救援中的应用尚存在很多的限制，未来的发展中应加大消防机器人的研发投入，充分通过消防机器人的技术创新和改进来提升其应用效果。
参考文献：
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[3]管永贺.消防机器人灭火救援应用技术的分析[J].消防界(电子版),2020,98(22):63-64.
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[5]栾洋.消防机器人灭火救援应用技术分析[J].科技展望,2017,027(002):147.
[6]李俊.刍议灭火救援实战中的消防机器人技术[J].低碳世界,2019,9(001):273-274.