周亞林

摘 要：在當(dāng)前倡導(dǎo)高安全性、自動化、智能化的消防領(lǐng)域，消防機(jī)器人對消防安全工作的穩(wěn)定性提高確實具有積極的促進(jìn)作用。文章主要探討了我國消防機(jī)器人的主要應(yīng)用缺陷與研發(fā)類型，并基于石化企業(yè)質(zhì)量安全管理相關(guān)工作與消防機(jī)器人的技術(shù)應(yīng)用展開研究。

關(guān)鍵詞：消防機(jī)器人；研發(fā)類型；缺陷

中圖分類號：TP242 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）17-0171-02

Abstract： In the field of high safety， automation and intelligence， fire control robots have a positive role in promoting the stability of fire safety work. This paper mainly discusses the main application defects and R & D type of fire control robots in China， and the research is carried out based on the related work of quality and safety management in petrochemical enterprises and the technical application of fire control robots.

Keywords： fire control robot； R&D; type； defect

目前國內(nèi)外都在積極研制各種技術(shù)類型的消防機(jī)器人，它們擁有智能化、專業(yè)化的防火救援能力，可有效減輕消防救援人員工作技術(shù)操作危險系數(shù)，特別是在石化企業(yè)中，其對石化質(zhì)量安全的管理應(yīng)用作用相當(dāng)之大，已經(jīng)成為石化企業(yè)必備的安全保護(hù)設(shè)備之一。

1 消防機(jī)器人的研發(fā)技術(shù)類型與應(yīng)用缺陷問題

1.1 消防機(jī)器人的研發(fā)技術(shù)類型

消防機(jī)器人當(dāng)前已經(jīng)成為消防專業(yè)領(lǐng)域中的重要救援設(shè)備，它的種類多樣化，不同機(jī)器人技術(shù)類型所承擔(dān)的火災(zāi)救援任務(wù)不同，但總體來講還是以有效協(xié)助消防人員展開消防救援工作為主。

在諸多類型的消防機(jī)器人分類過程中，主要要從功能配置角度來進(jìn)行類型劃分，其中就可主要劃分出以下3類：救援型、破拆型和滅火型機(jī)器人；而如果從控制方式類型來劃分機(jī)器人類型，則可包括有線機(jī)器人、無線機(jī)器人和自適應(yīng)機(jī)器人3類；如果從機(jī)器人自身的感音功能層面劃分，還可分為視覺、溫感和嗅覺機(jī)器人3類；如果從智能角度劃分，則包括了程序化機(jī)器人和智能化機(jī)器人兩類?？梢砸姷?，當(dāng)前消防機(jī)器人類型非常之多，它們分別處于不同場合、應(yīng)用于不同救災(zāi)救援情況下，其所發(fā)揮出的機(jī)器人功能效用也存在巨大差異性。

具體來講，像目前比較常見的六輪消防滅火機(jī)器人，它就主要由懸掛式六輪行走機(jī)構(gòu)所組成，其機(jī)器人設(shè)備上方配置了遠(yuǎn)程控制消防炮、車體內(nèi)部溫感環(huán)境探測系統(tǒng)、水噴霧冷卻自衛(wèi)系統(tǒng)、水及泡沫滅火器供給系統(tǒng)以及動力控制系統(tǒng)。六輪消防滅火機(jī)器人的所有分支系統(tǒng)都能通過后方技術(shù)操作人員指揮有效深入到火災(zāi)現(xiàn)場關(guān)鍵部位，配合供給系統(tǒng)輸送大量滅火劑及洗消劑實施滅火噴射與化學(xué)洗消。而且其消防炮噴嘴也可實現(xiàn)直流噴射與噴霧轉(zhuǎn)換，能有效爬坡和翻越障礙物，噴射能力相當(dāng)之強(qiáng)。

再有就是履帶式消防滅火機(jī)器人，該類型機(jī)器人在消防滅火功能方面與六輪消防機(jī)滅火機(jī)器人基本相同，只是在行走機(jī)構(gòu)方面不同，它采用履帶式液壓系統(tǒng)驅(qū)動設(shè)備前進(jìn)和控制遠(yuǎn)控消防炮。由該履帶式消防滅火機(jī)器人所衍生的新型機(jī)器人還包括了履帶輪式消防滅火偵察機(jī)器人，它自帶遠(yuǎn)程控制消防泡沫及水炮滅火系統(tǒng)、有毒氣體或可燃?xì)怏w探測系統(tǒng)、正壓防爆系統(tǒng)、照明警報系統(tǒng)甚至是基于計算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)信息的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)與專家輔助決策系統(tǒng)等等。該消防機(jī)器人設(shè)備對危險火災(zāi)現(xiàn)場的易燃易爆、劇毒化危險事故及火災(zāi)現(xiàn)場救援效率相當(dāng)之高，不但能實現(xiàn)常規(guī)滅火也能完成高水平的化學(xué)救援工作。例如它能通過遙控操作進(jìn)入火災(zāi)最危險場所，越過場所內(nèi)的所有垂直通道及斜坡地形障礙，能夠替代人完成易燃易爆或有毒氣體環(huán)境中的高危險操作，還能在滅火救援工作進(jìn)程中實時檢測泄漏氣體的基本性質(zhì)與濃度，并結(jié)合后臺救災(zāi)指揮提出專家輔助決策方案。從它的分支功能來看，它的冷卻自衛(wèi)功能、災(zāi)情動態(tài)圖像監(jiān)視與傳輸功能等等都能為火災(zāi)滅火偵察及現(xiàn)場救援帶來不少智能化幫助，為火災(zāi)現(xiàn)場救援工作積累豐富經(jīng)驗。

1.2 消防機(jī)器人的應(yīng)用缺陷問題

在消防救援領(lǐng)域中，消防機(jī)器人主要負(fù)責(zé)破拆與救援兩項主要工作，目前國內(nèi)各地消防部隊都已經(jīng)配備了多功能消防機(jī)器人，它們具有較強(qiáng)的偵察爆破功能。但在火災(zāi)救援的實際應(yīng)用過程中，目前全國范圍內(nèi)對消防機(jī)器人的應(yīng)用效率并不高，有機(jī)器人參與消防救援的災(zāi)害救援案例也不超過百起以上。根據(jù)過往實踐救援資料顯示，消防機(jī)器人在消防救援工作中是存在一定的缺陷的，具體講就包括以下幾點：

首先，國內(nèi)所研發(fā)應(yīng)用的消防機(jī)器人在移動速度上并不快，它的相關(guān)規(guī)范制度也不夠健全，無法發(fā)揮消防機(jī)器人在火災(zāi)救援工作中的應(yīng)有優(yōu)勢。換言之，如果消防機(jī)器人不能快速進(jìn)入火災(zāi)救援現(xiàn)場，它也就無法起到對消防單位的有效協(xié)助作用。就以國內(nèi)諸多石化企業(yè)為例，他們對于消防機(jī)器人的應(yīng)用就存在相當(dāng)嚴(yán)重的局限性，它無法作為行之有效的災(zāi)害救援設(shè)備應(yīng)用于石化生產(chǎn)技術(shù)操作體系中，而且再加之相關(guān)技術(shù)操作人員的技巧不夠熟練也不得不放棄消防機(jī)器人協(xié)助救援計劃，從而采用傳統(tǒng)救援方法。

其次，如果在石化企業(yè)中采用消防機(jī)器人可能會受到企業(yè)消防審核工作相關(guān)問題限制，例如它的審核工作中上報、審核、備案等相關(guān)環(huán)節(jié)不夠及時，可能會因此而影響了消防機(jī)器人的實際使用效率。舉個例子，如果在實際投入生產(chǎn)后，建筑物本體如果不具備標(biāo)準(zhǔn)防火措施，消防機(jī)器人在火災(zāi)救援過程中是無法進(jìn)場的，因為消防人員方面無法了解火災(zāi)現(xiàn)場的實際情況，例如其中是否存在大量化學(xué)物品泄漏狀況等等，如果消防機(jī)器人冒然進(jìn)入可能會造成更大損失，這說明當(dāng)前我國在運用消防機(jī)器人的前期預(yù)測和探測功能還不夠健全，這導(dǎo)致了消防機(jī)器人功能運用的局限性。

2 消防機(jī)器人在石化企業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量安全管理中的技術(shù)應(yīng)用

2.1 對生物行走技術(shù)的應(yīng)用

生物行走技術(shù)是全球范圍內(nèi)具有突破性的技術(shù)之一，它利用機(jī)器人模仿生物行走，保證機(jī)器人本身固有的平衡性與靈活性，不但能實現(xiàn)仿生物一樣的動態(tài)行走模式，甚至還能奔跑，例如在某些崎嶇不平、滿是障礙的道路空間中依然能夠完成奔跑翻越。擁有該技術(shù)能力的機(jī)器人能夠有效改善石化工廠火災(zāi)處理過程中的各種復(fù)雜問題，具有較高的火災(zāi)救援價值。

從技術(shù)角度來講，消防機(jī)器人控制系統(tǒng)中的生物行走技術(shù)主要通過兩部分完成操控：手持控制器與車載控制中心，手持控制器負(fù)責(zé)控制消防機(jī)器人的行走路線、水炮噴射動作及方向、車載視頻圖像的回傳宣傳以及對車載附件中諸如電源、燈等等的實時控制；另外車載控制中心專門集成了攝像頭、探照燈、傳感器、電機(jī)控制與水炮這5個核心部分。一般現(xiàn)有的消防機(jī)器人多采用履帶式車輪，它的履帶底盤主要為環(huán)狀履帶環(huán)繞在驅(qū)動輪上發(fā)生系列滾輪外側(cè)翻滾，保證車輪不與地面直接接觸，此時只有循環(huán)履帶與地面發(fā)生作用。整個運作過程中履帶式底盤與地面接觸面積更大，這有效減小了車輪與車體的著地壓強(qiáng)，保證消防機(jī)器人整體與地面的黏著能力更強(qiáng)，為機(jī)器人提供了巨大的驅(qū)動力。再一點，消防機(jī)器人在生物行走技術(shù)基礎(chǔ)上還采用了無線傳輸技術(shù)模塊，即433M無線模塊，它配合手持控制器保持模塊與機(jī)器人之間的無線通信聯(lián)系，保證機(jī)器人遠(yuǎn)程控制有效。該433M無線模塊通信的優(yōu)勢就在于它有較大的發(fā)射功率和較遠(yuǎn)的傳輸距離，可適應(yīng)在惡劣條件下保持穩(wěn)定通訊關(guān)系[1]。

2.2 對透視技術(shù)的應(yīng)用

消防機(jī)器人的透視技術(shù)也是它的核心技術(shù)之一，這一點是由美國加州大學(xué)所研發(fā)并投入常規(guī)化應(yīng)用的，即消防機(jī)器人的“透視眼”技術(shù)。該技術(shù)能實現(xiàn)兩個機(jī)器人之間的相互無線信號釋放聯(lián)系，通過信號傳播的強(qiáng)弱程度為兩個機(jī)器人的記憶系統(tǒng)模塊繪制形象視覺圖。該視覺圖能夠有效反映機(jī)器人透視區(qū)域的所有狀況，且其透視誤差均在5cm以內(nèi)。該功能可靈活應(yīng)用于石化企業(yè)安全管理事項中，諸如火災(zāi)、地震災(zāi)害等等災(zāi)難事故的解決方面。它的優(yōu)勢就是能在最短時間內(nèi)找到被困人員，實施相應(yīng)的營救救援工作。所以說該技術(shù)的定位尋人功能非常到位，利用形象視覺圖與被困人員位置形成聯(lián)動，對救援工作質(zhì)量提高具有很大促進(jìn)作用。

2.3 對救援輔助系統(tǒng)的應(yīng)用

消防機(jī)器人是具有救援輔助系統(tǒng)的，再加之它的機(jī)器人種類較多，對救援輔助系統(tǒng)的不同應(yīng)用也十分擅長，例如善于危險化學(xué)品事故處置的化工消防機(jī)器人，能夠?qū)崿F(xiàn)水域救援的水域消防機(jī)器人等等。在石化企業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量安全管理中，尤其以對危險化學(xué)品事故的合理處置為重心。消防機(jī)器人對泄漏點的查找能力非常強(qiáng)，只要系統(tǒng)能夠提供泄漏點附近的環(huán)境狀況，機(jī)器人本身就能基于泄漏點信息進(jìn)行被困人員定位，實施智能化、精確化救援活動，而救援輔助系統(tǒng)則可根據(jù)所稀釋泄漏化學(xué)品對現(xiàn)場泄漏狀況進(jìn)行實時監(jiān)測，為救援工作提供火災(zāi)現(xiàn)場變化情況動態(tài)數(shù)據(jù)，保證在巨大危險狀況爆發(fā)之前就能完成救援工作[2]。

3 結(jié)束語

綜上所述，石化企業(yè)本身生產(chǎn)經(jīng)營內(nèi)容相對特殊，所以對他們的石化質(zhì)量安全管理工作也相對嚴(yán)峻，需要充分考量所生產(chǎn)產(chǎn)品的危害性，思考火災(zāi)安全事故發(fā)生的相關(guān)事宜，保證救援工作的順利有效開展。誠如文中所述，應(yīng)該基于消防機(jī)器人救援設(shè)備的各項救援功能實施相關(guān)救援工作，提高救援工作效率，保證將石化企業(yè)火災(zāi)現(xiàn)場所造成的危害損失控制到最低水平。

參考文獻(xiàn)：

[1]胡傳平.消防機(jī)器人的開發(fā)與應(yīng)用[J].機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用，2003（5）：37-41.

[2]鄭鵬.基于消防機(jī)器人的救援輔助系統(tǒng)的研究[J].山東工業(yè)技術(shù)，2014（10）：186-187.