毛宇飛

（呼和浩特市賽罕區(qū)山丹街消防救援站，內(nèi)蒙古呼和浩特 010010）

1. 消防機(jī)器人的概述與重要性

1.1 消防機(jī)器人的概述

由于科技的快速發(fā)展，消防機(jī)器人已經(jīng)成為新時(shí)代的產(chǎn)物，屬于特種機(jī)器人，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，能夠起到良好的滅火、救援作用，甚至還可以幫助消防人員完成一些任務(wù)，保護(hù)消防人員的生命安全。如今，一些大型企業(yè)和地鐵等建設(shè)數(shù)量正在持續(xù)增加，許多安全事故發(fā)生在群眾的日常生活中，嚴(yán)重影響了公眾的身心健康。同時(shí)，由于災(zāi)害具有突發(fā)性和危害性，在生活中無法進(jìn)行針對性處理，缺少科學(xué)合理的手段。因此，這種危害已經(jīng)變?yōu)樯鐣屑毙杞鉀Q的難題。然而，消防機(jī)器人可以在解決這類問題時(shí)提供有利方向，對事故現(xiàn)場進(jìn)行有效處理，收集與事故相關(guān)的數(shù)據(jù)信息，進(jìn)行針對性解決，并將事故現(xiàn)場的實(shí)際情況進(jìn)行上報(bào)與反饋，為指揮人員提供有利的數(shù)據(jù)支持，從而做出更加準(zhǔn)確的選擇，合理解決火災(zāi)事故，降低災(zāi)害覆蓋面積，減少經(jīng)濟(jì)損失等。

1.2 消防機(jī)器人的重要性

我國的火災(zāi)發(fā)生率較高，消防工作受到社會的關(guān)注。若可以研究一種輔助手段和滅火救援工作進(jìn)行結(jié)合，讓消防員擁有更加安全的工作環(huán)境，保證生命健康得到保護(hù)，可以有效促進(jìn)消防工作更加順利的進(jìn)行。消防機(jī)器人能夠讓救援工作獲得新的工作方式，在消防救援工作過程中展現(xiàn)出十分關(guān)鍵的作用。許多火災(zāi)現(xiàn)場的環(huán)境比較惡劣，在實(shí)施救援過程中會面臨各種風(fēng)險(xiǎn)，救援人員需要投身于濃煙當(dāng)中，很有可能會損害生命健康。消防機(jī)器人的產(chǎn)生可以減少這類問題的產(chǎn)生，并完成一些消防工作者的任務(wù)，節(jié)省大量救援時(shí)間，確保救援工作可以更有效地、科學(xué)地進(jìn)行。在救援工作中，消防機(jī)器人的運(yùn)用還能夠使消防工作者得到一定的安全感，因此，消防機(jī)器人在滅火救援工作中能夠充分展現(xiàn)出自身的價(jià)值。

2. 消防機(jī)器人的種類

消防機(jī)器人是一種特種消防儀器，能完成火災(zāi)現(xiàn)場的勘察任務(wù)，減少消防員盲目進(jìn)入火災(zāi)現(xiàn)場的狀況，進(jìn)一步對火災(zāi)現(xiàn)場的狀況進(jìn)行了解，使消防員可以獲得更多的信息，便于分析與規(guī)劃，完善好相應(yīng)的預(yù)防工作。特別是存在有害、放射性或有毒物質(zhì)較多的空間，使用消防機(jī)器人能夠有效地規(guī)避滅火救援中的問題?，F(xiàn)階段，按照消防機(jī)器人的實(shí)際作用，主要?jiǎng)澐殖蛇@幾個(gè)類型：自功能的角度出發(fā)，能夠分為破拆、危險(xiǎn)物質(zhì)探測、滅火、救人等類型；自操控模式的角度出發(fā)，分為自適應(yīng)、無線遙控與成線控3 種類型；自移動方式的角度出發(fā)，分成履帶輪式行走型、履帶式行走型和輪式行走型機(jī)器人；而自智能化的角度進(jìn)行劃分，能夠?qū)⑵浞殖捎?jì)算機(jī)輔助控制型、感覺功能型、智能化控制型和程序化控制型。

3. 消防機(jī)器人的使用環(huán)境

對消防機(jī)器人而言，主要具備這些特點(diǎn)：應(yīng)用各種類型的先進(jìn)技術(shù)使得機(jī)器人成本極高，在研發(fā)消防機(jī)器人時(shí)需要花費(fèi)大量的時(shí)間，在保養(yǎng)方面具有復(fù)雜性，會造成嚴(yán)重的資源浪費(fèi)。由于這些特點(diǎn)的顯現(xiàn)，致使消防機(jī)器人在滅火救援過程中會受到外界因素的影響，一般而言，消防機(jī)器人主要應(yīng)用在這些環(huán)境當(dāng)中。

3.1 高層和超高層建筑

高層建筑在發(fā)生火災(zāi)時(shí)危險(xiǎn)系數(shù)較高，與其他建筑相比，發(fā)生火災(zāi)的頻率也會更高。因此，需要對消防機(jī)器人等設(shè)備進(jìn)行全面檢查，對火災(zāi)的情況進(jìn)行準(zhǔn)確判斷，確定火災(zāi)的危險(xiǎn)等級。

首先，完成人員、物資的調(diào)配，利用科學(xué)的管理方式減少人員傷亡以及經(jīng)濟(jì)方面的損失；其次，分析現(xiàn)場的具體情況，按照火勢大小制定針對性的應(yīng)對方案，進(jìn)而降低災(zāi)害所造成的經(jīng)濟(jì)損失；最后，根據(jù)危險(xiǎn)物品的種類采取科學(xué)的救援手段，盡可能發(fā)揮出消防機(jī)器人的價(jià)值，提升滅火速度，為消防人員提供更長的救援時(shí)間，消防機(jī)器人也可以安裝在高層建筑當(dāng)中，及時(shí)與其他救援人員進(jìn)行聯(lián)系。當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，消防人員可以通過機(jī)器人了解到火災(zāi)情況以及被困者[1]。

3.2 地下較為密閉的空間內(nèi)

消防機(jī)器人主要的工作區(qū)域是位于地下封閉空間。當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，火勢的高溫?zé)熿F容易積聚，會使現(xiàn)場在救援過程中產(chǎn)生巨大的煙霧，消防工作者在實(shí)施救援工作時(shí)很容易被濃煙所影響，甚至造成中毒的現(xiàn)象，對身體產(chǎn)生危害。另外，因?yàn)榛馂?zāi)現(xiàn)場的散熱效果差，還會出現(xiàn)倒塌現(xiàn)象，在開展救援的過程中，救援難度較大。借助消防機(jī)器人完成救援工作，既能夠使消防工作者受傷的概率減小，也會讓火災(zāi)局勢得到控制[2]。

3.3 地鐵和隧道內(nèi)

為了促進(jìn)城市的快速發(fā)展，充分滿足大眾的出行要求，城市規(guī)劃中設(shè)置了大量的地鐵和隧道。在施工過程中，燈光及電氣系統(tǒng)都需要電力系統(tǒng)進(jìn)行控制，如果發(fā)生火災(zāi)，不僅會阻礙動力系統(tǒng)的正常使用，而且也會干擾燈光效果，若消防人員在黑夜中進(jìn)行救援，必定會降低救援進(jìn)程。但是，當(dāng)使用消防機(jī)器人后，就無需考慮這方面問題，能夠切實(shí)提高滅火救援的效果。

4. 消防機(jī)器人滅火救援中存在的問題

4.1 滅火救援問題

由于我國目前在研究消防機(jī)器人方面數(shù)量比較少，同時(shí)沒有得到廣泛應(yīng)用，主要應(yīng)用在沿海發(fā)達(dá)地區(qū)，而且用作進(jìn)口，缺少核心設(shè)計(jì)實(shí)力。如今，消防機(jī)器人的優(yōu)勢雖然愈發(fā)明顯，但是，仍然無法在消防工作中發(fā)揮其自身作用，通常都是用在預(yù)防演習(xí)以及宣傳活動等方面，很少使用在現(xiàn)場事故中。主要體現(xiàn)在這些方面。

（1）消防機(jī)器人在運(yùn)動與移動方面存在較為明顯的問題，雖然在救災(zāi)時(shí)能夠發(fā)揮出很大的作用，但是，移動困難嚴(yán)重限制了消防機(jī)器人的使用，最終無法在火災(zāi)救援方面起到有利幫助；（2）自身?xiàng)l件的影響，沒有廣泛應(yīng)用到滅火救災(zāi)的環(huán)境中。消防機(jī)器人在使用過程中會受到多方面因素的制約，例如，無法順利進(jìn)入高層，特別是石油化工類火災(zāi)，由于現(xiàn)階段機(jī)器人的數(shù)量較少，導(dǎo)致各種問題無法都得到及時(shí)解決。事實(shí)上，目前機(jī)器人的作用只能發(fā)揮在地下建筑以及隧道火災(zāi)等方面，不具備廣泛的適用范圍；（3）不具備完善的運(yùn)用管理機(jī)制，因?yàn)橄罊C(jī)器人是高科技產(chǎn)品，在滅火救援的過程中無法被廣泛應(yīng)用，沒有被更多人重視，致使缺少較為成熟的運(yùn)用體系。

4.2 制作成本較高問題

消防機(jī)器人無論是在研制、維修還是保養(yǎng)的環(huán)節(jié)都必須消耗大量的成本，而且費(fèi)用高昂，使得機(jī)器人的使用數(shù)量大大降低。因此，想要有效增加消防機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域，就必須合理減少制造成本。主要涉及以下幾個(gè)方面。

（1）對現(xiàn)階段消防機(jī)器人的制造流程進(jìn)行全面調(diào)研，并加以合理完善，使應(yīng)用的過程更為科學(xué)；（2）確保機(jī)器人的運(yùn)行狀況，在內(nèi)部安裝備用電池，當(dāng)消防機(jī)器人出現(xiàn)電量不足時(shí)，還可以通過電池支撐一段時(shí)間；（3）積極借鑒其他先進(jìn)技術(shù)，對目前的生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行完善，了解我國的基本情況，從中篩選出有利信息，在確保機(jī)器人質(zhì)量的基礎(chǔ)上，還能對機(jī)器人滅火救援技術(shù)進(jìn)行深入研究，使機(jī)器人在火災(zāi)中能夠被廣泛應(yīng)用，并充分發(fā)揮出先進(jìn)技術(shù)的作用。

5. 提高消防機(jī)器人在滅火救援中的應(yīng)用措施

5.1 引進(jìn)技術(shù)，整合資源降低成本

在火災(zāi)救援中，消防機(jī)器人的作用是不可替代的，不僅能充分展現(xiàn)出滅火速度快的特點(diǎn)，還可以提升救援進(jìn)程。因此，必須對消防機(jī)器人進(jìn)行深入研究與開發(fā)。然而，我國現(xiàn)階段的消防機(jī)器人救援體系依然處于發(fā)展過程中，為了能在短時(shí)間內(nèi)提升救援效率以及減少成本，就必須加大對機(jī)器人技術(shù)的培訓(xùn)力度，加強(qiáng)訓(xùn)練，從而提高機(jī)器人的使用范圍。另外，還要加大投入力度，將資金應(yīng)用在分析災(zāi)害類型以及搶救技術(shù)方面，為消防機(jī)器人提供安全保障，使機(jī)器人能夠在火災(zāi)中快速撤離[3]。

注重優(yōu)秀人才的培養(yǎng)，積極引進(jìn)專業(yè)的救援隊(duì)伍，在開展消防救援的過程中，因?yàn)槿藛T和火災(zāi)都具有不確定性，使得救援任務(wù)的困難程度大大增加。因此，想要順利的通過消防機(jī)器人完成滅火工作，就必須引進(jìn)更多的先進(jìn)技術(shù)。例如，通過GPS 對火災(zāi)進(jìn)行定位，利用無線電通信系統(tǒng)等對火場救援情況進(jìn)行即時(shí)監(jiān)測。無線網(wǎng)絡(luò)能夠在第一時(shí)間內(nèi)將信號傳送到指揮中心，由指揮中心進(jìn)行安排，利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)減少傷亡事故的發(fā)生以及財(cái)產(chǎn)損失，同時(shí)也能降低人員、財(cái)力物力等各方面的損失。在救災(zāi)流程中，將無線通信技術(shù)與計(jì)算機(jī)有機(jī)融合，不僅可以提高消防自動化機(jī)器人的工作效率，而且還能夠提高應(yīng)急處置水平。

5.2 加強(qiáng)專業(yè)技術(shù)的熟練度

消防機(jī)器人的技術(shù)重點(diǎn)主要是滿足不同功能及其特性等方面的要求，并綜合分析特殊構(gòu)造及其工作機(jī)理，以便使某些功能可以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，并符合應(yīng)用要求。由于消防機(jī)器人工作會涉及多個(gè)學(xué)科范疇，在滅火救援工程中更需要關(guān)注這一方面。同時(shí)，為了讓消防機(jī)器人得到良好發(fā)揮，救援人員必須掌握過硬的專業(yè)知識。在具體操作流程中，加強(qiáng)救援人員對機(jī)器人的熟悉程度，充實(shí)自身的知識儲備，進(jìn)一步提升專業(yè)能力[4]。

首先，進(jìn)行理論學(xué)習(xí)，借助實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)對基本概念和原理等進(jìn)一步了解，掌握程序設(shè)計(jì)方法；其次，空閑時(shí)間多了解國家政策法規(guī)，對其進(jìn)行學(xué)習(xí)和應(yīng)用；最后，在工作中加強(qiáng)訓(xùn)練，從根本上提高自身的專業(yè)能力，當(dāng)積累更多經(jīng)驗(yàn)之后，可加強(qiáng)自己對知識與技能方面的要求。

5.3 結(jié)合多地形進(jìn)行實(shí)操

首先，按照地面空間分布特征完成合理的劃分，按照實(shí)際危險(xiǎn)等級與區(qū)域來設(shè)計(jì)相應(yīng)距離；其次，應(yīng)該注意的是要保證探測點(diǎn)具有規(guī)范化、系統(tǒng)化、科學(xué)化的特點(diǎn)；最后，還應(yīng)該看重工作者之間的交流配合以及工作協(xié)調(diào)能力，在開展實(shí)操的過程中應(yīng)進(jìn)行及時(shí)的數(shù)據(jù)記錄與更新。

6. 消防機(jī)器人技術(shù)未來發(fā)展趨勢

6.1 消防機(jī)器人的生物行走技術(shù)

消防機(jī)器人所面臨的一大難題就是其行動力不足，使得其普及程度和使用范圍遭到嚴(yán)重影響，而生物行走技術(shù)則可以對機(jī)器人的靈巧程度加以提高，這種技術(shù)也可以讓機(jī)器人對生物的運(yùn)動方式進(jìn)行模仿，進(jìn)而使靈巧性與平衡性都能夠提升，加強(qiáng)機(jī)器人的行動力，并投入到更多的消防救護(hù)任務(wù)中去[5]。

6.2 消防機(jī)器人的透視技術(shù)

在機(jī)器人的透視科技領(lǐng)域中，最近一次突破則是在國外所研制的機(jī)器人中，產(chǎn)生一種帶有“透視眼”的特殊功能，這款機(jī)器人可以通過彼此之間所釋放的無線訊號對所處環(huán)境的視覺圖像繪制，從而顯示所處地區(qū)的實(shí)際情況，這一技術(shù)的前景十分廣闊，若可以研制成功，就能夠使機(jī)器人在應(yīng)急救援工作中展現(xiàn)出更大的成效[6]。

6.3 最新的人機(jī)交互技術(shù)

人機(jī)交互主要指在人與機(jī)器人間建立有效的聯(lián)系，通過機(jī)器人傳輸數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)給操作員，再由操作員根據(jù)有關(guān)規(guī)定實(shí)施行動。人機(jī)交互技術(shù)能夠協(xié)助人類對人工智能進(jìn)行全方位管理，隨著科技的高速發(fā)展，使人工智能在消防救災(zāi)中體現(xiàn)出更多功能。

7. 結(jié)語

對消防機(jī)器人的應(yīng)用技術(shù)進(jìn)行研究屬于一項(xiàng)系統(tǒng)性工程，會涉及許多方面的知識，包括理論和計(jì)算機(jī)等。伴隨科技的快速發(fā)展以及人類對智能化要求的提升，在救援工作中應(yīng)融入更多的新設(shè)備與新技術(shù)，并提高使用效果。此外，創(chuàng)建更多可靠性高、價(jià)格實(shí)惠等消防機(jī)器人技術(shù)研究中心，研發(fā)更多的機(jī)器人為各行各業(yè)提供幫助，在滅火救援中使用消防機(jī)器人能夠有效減少人員傷亡以及財(cái)產(chǎn)方面的損失。