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        一款新型消防戰(zhàn)斗靴的設(shè)計(jì)開發(fā)

        2021-06-11 03:07:06劉厚溫
        安全 2021年5期

        劉厚溫 周 劍

        (原江蘇連云港經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)緯五路消防救援站,江蘇 連云港 222000)

        0 引言

        消防戰(zhàn)斗靴是每一名消防救援人員在日常出警、訓(xùn)練時(shí)最重要的防護(hù)裝備,在滅火作戰(zhàn)行動和比武訓(xùn)練場上都發(fā)揮著重要作用。筆者從事一線消防救援工作12余年,發(fā)現(xiàn)消防靴存在很多問題,例如使用壽命短、磨腳、易漏水,包裹不嚴(yán)、保溫性差等,對消防指戰(zhàn)員的腿、腳都會造成不同程度的傷害。

        筆者經(jīng)過3年多的時(shí)間調(diào)研,從發(fā)現(xiàn)問題、現(xiàn)狀調(diào)查、分析總結(jié)問題,到材料改進(jìn)、結(jié)構(gòu)改進(jìn)、性能數(shù)據(jù)對比,再到訓(xùn)練、比賽、實(shí)戰(zhàn)測試,設(shè)計(jì)開發(fā)了一款適合當(dāng)前消防救援隊(duì)伍的消防戰(zhàn)斗靴。

        1 發(fā)現(xiàn)問題

        1.1 性能差

        老式消防靴在防震、耐磨、防滑、保溫、舒適、吸汗、耐酸堿抗腐蝕等方面性能差,在實(shí)戰(zhàn)和訓(xùn)練中,消防隊(duì)員穿戴的老式消防靴靴底易磨損(如圖1),易出現(xiàn)漏水現(xiàn)象,從而使消防員腳部受傷,如在冬天,水一旦進(jìn)入靴內(nèi)易造成消防員腳部凍傷;在處理?;肥鹿蕰r(shí),?;愤M(jìn)入靴內(nèi)易造成腳部灼傷等。

        圖1 老式消防靴靴底易磨損Fig.1 The sole of old firemen's boots is easy to wear out

        為解決老式消防靴的問題,一線救援人員曾采用了一些辦法,例如給消防靴打掌解決不耐磨損的問題,但治標(biāo)不治本,用了沒多久還是會漏水,且打掌用的釘子還會出現(xiàn)扎腳情況。

        1.2 設(shè)計(jì)不合理

        老式消防靴存在的問題:一是重量大,老式消防靴一般采用鋼包頭或鋁包頭,由于金屬材質(zhì)自身質(zhì)量大的屬性,導(dǎo)致靴子的重量過大;二是導(dǎo)熱性強(qiáng),當(dāng)火場溫度過高時(shí),消防靴溫度也會很高,容易燙傷或灼傷消防員的腳;三是易生銹,包頭生銹后,鐵銹掉落靴筒內(nèi)會造成腳部劃傷;四是易變形,當(dāng)遇高空墜落物時(shí),鋼包頭或鋁包頭受撞擊后會導(dǎo)致變形,從而擠壓傷腳;五是易撕裂,老式消防靴存在膠底易老化,膠底和側(cè)幫的結(jié)合度差,稍一受力就會使靴底和側(cè)面結(jié)合處撕裂;六是內(nèi)襯易脫落,膠靴內(nèi)襯老化后會出現(xiàn)脫落現(xiàn)象,導(dǎo)致消防員整個(gè)小腿以下都被摩擦致傷;七是防滑性差,遇到瓷磚地面或地面有水時(shí)容易滑倒;八是結(jié)構(gòu)不合理,老式消防靴采用帶跟鞋底,消防員在穿戰(zhàn)斗靴參加訓(xùn)練(百米負(fù)重、負(fù)重5公里、負(fù)重登摟等)和滅火戰(zhàn)斗,帶跟的靴子影響行動。

        2 問卷調(diào)查及結(jié)果

        2.1 問卷調(diào)查

        筆者結(jié)合消防靴在日常訓(xùn)練、執(zhí)勤、比武過程的實(shí)際使用情況,制定了一份關(guān)于基層中隊(duì)老式消防戰(zhàn)斗靴使用情況的調(diào)查問卷,問卷主要涉及以下問題:老式消防靴質(zhì)量、舒適性如何?是否合腳(與平時(shí)所穿鞋子尺碼是否相符)?鞋底耐磨性如何?磨腳的地方有哪些?使用壽命如何?在日常工作生活中使用頻率高不高?哪些地方易損壞?防水性能(外表破損以后是否漏水)如何?重量感覺如何?在日常訓(xùn)練(車操、負(fù)重、爬梯、翻越障礙和滅火救援等)中消防靴是阻礙行動的最主要因素嗎?冬季保溫性能如何?鞋底舒適性如何?防滑性能如何?對老式消防靴提出改進(jìn)意見有哪些?

        2.2 調(diào)查結(jié)果

        筆者利用2年多時(shí)間對全國消防救援隊(duì)伍下發(fā)3 362余份調(diào)查問卷,篩選出1 588余份有效問卷。問卷統(tǒng)計(jì)結(jié)果,見表1。

        表1 調(diào)查問題統(tǒng)計(jì)結(jié)果Tab.1 Survey questions statistics

        續(xù)表

        由表1可知,老式消防靴存在以下問題:不合腳、重量大、不吸汗、合適性差、磨腳等。

        3 設(shè)計(jì)改進(jìn)

        新型不磨腳消防靴采用了凱夫拉防穿刺4.0mm布料,在防靜電、絕緣、耐酸堿油、曲折性等方面性能更好,且輕便、柔軟、舒適,防穿刺性能更優(yōu),降低了靴子的整體重量,增強(qiáng)了防震、耐磨、防滑、保溫、舒適、吸汗、耐酸堿抗腐蝕等性能,其設(shè)計(jì)圖,如圖2。

        圖2 新型消防靴設(shè)計(jì)圖Fig.2 Design drawing of the new kind of firemen's boots

        新型消防靴和老式消防靴膠片測試性能比較,見表2。

        表2 消防靴膠片測試Tab.2 The film testing of firemen's boots

        從表2可以看出,新型消防靴采用膠片質(zhì)量遠(yuǎn)高于老式消防靴采用的膠片,且更加柔軟,不容易磨傷腳,充分說明新型消防靴的使用壽命遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于老式消防靴。

        新型消防靴和老式消防靴材料對比,見表3。

        表3 消防靴材料對比Tab.3 Material comparison of firemen's boots

        老式消防靴采用鋼制包頭,重量大且易銹腐、防靜電性能差,新型消防靴采用新型塑鋼制包頭,防銹腐、防靜電性能良好,塑鋼包頭承受重量和鋼制包頭承受力同為23kg。

        (1)耐油和絕緣性對比。新型消防靴采用丁腈橡膠,可在150℃的油中長期使用,耐熱性較好,在100~120℃的環(huán)境中可用40天,抗靜電性能良好。老式消防靴采用天然橡膠,耐油、絕緣性差。

        (2)里襯對比。新型消防靴里襯采用萊卡潛水布料,細(xì)膩柔軟、彈性強(qiáng)、防震、保溫、不透水、耐油等性能較好。老式消防靴采用尼龍布料,防震、保溫、彈性、透水、耐油等性能較差。

        (3)外觀對比。新型消防靴外觀由黃、黑2種顏色組成,比老式消防靴更加美觀。新型消防靴比老式消防靴容易清洗,清洗后如新。

        (4)防護(hù)性對比。新型消防靴頸部和腳踝兩側(cè)采用凱夫拉布料,比老式消防靴防護(hù)性能強(qiáng),新型消防靴頸部、腳踝防護(hù)防穿刺力度不低于2 600N,老式消防靴防穿刺力度僅1 800N。

        (5)舒適性對比。新型消防靴后側(cè)增設(shè)反光條,增強(qiáng)消防員自身防護(hù)并設(shè)有腳踏,便于消防員穿戴方便。新型消防靴靴底采用運(yùn)動鞋丁腈橡膠材質(zhì),具有防滑、耐磨、舒適、柔軟、防火阻燃等性能,舒適感如同穿運(yùn)動鞋,即使靴底磨損也不會影響使用,保溫、防水、舒適度不會下降。老式消防靴帶腳后跟靴底采用天然橡膠材質(zhì),防滑、耐磨、舒適、柔軟、防火阻燃性能差,保溫性能較差,處置各類化學(xué)事故現(xiàn)場時(shí)極易灼傷救援人員腳部。

        (6)合腳性對比。老式消防靴按照美式腳型制作,合腳型太差,且經(jīng)常磨傷消防員腳趾、小腿、腳跟。新型消防靴結(jié)合實(shí)際使用情況進(jìn)行合理設(shè)計(jì),將腳踝部位進(jìn)行了改進(jìn),更加符合消防員實(shí)戰(zhàn)要求。新型消防靴采用合碼(例如41碼和42碼、43碼和44碼等合并為一雙,成人穿41碼、42碼可以共同使用)節(jié)約成本,減輕消防部門采購壓力;同時(shí)采用快速收口,增強(qiáng)消防員救援現(xiàn)場自身安全保護(hù)。

        (7)附加功能。新型消防靴增加了LED燈帶,可在隧道、涵洞、井下救援、森林救援、礦井救援等環(huán)境中,明確消防員位置,為消防員照亮腳下,為后方人員引導(dǎo)方向。具備定位功能(采用北斗定位系統(tǒng)),后方指揮員可以清楚地確認(rèn)消防員內(nèi)攻、救援等的位置,同時(shí)定位系統(tǒng)會記錄消防員運(yùn)行軌跡,通過定位系統(tǒng)可以快速確認(rèn)消防員在救援現(xiàn)場的位置及消防員遇險(xiǎn)被困等情況下的位置。

        4 智能化改進(jìn)管理系統(tǒng)

        為了在使用中不斷改進(jìn)消防靴,新式消防靴在靴底嵌入了智能芯片,開發(fā)了消防藍(lán)碼采集系統(tǒng)。此系統(tǒng)根據(jù)消防救援人員特點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì),主要包括:問卷管理、名片管理、采集入口管理、系統(tǒng)管理。該系統(tǒng)可對不同部門、隊(duì)站、班組、人員等場景之間進(jìn)行管理,嚴(yán)格落實(shí)裝備維護(hù)管理主體責(zé)任,嚴(yán)格實(shí)行裝備檢查、管理使用、維護(hù)保養(yǎng)等,推進(jìn)裝備管理標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化、制度化、效能化建設(shè),有利于夯實(shí)隊(duì)伍正規(guī)化管理水平。

        (1)問卷調(diào)查,針對消防救援人員對裝備器材使用情況進(jìn)行收集,并將收集的意見和建議進(jìn)行分析總結(jié),對可采納意見進(jìn)行梳理改進(jìn),有助于進(jìn)一步改進(jìn)裝備,切實(shí)提高裝備性能。

        (2)名片管理,通過移動端掃描進(jìn)入智慧碼,輸入密碼進(jìn)入智慧藍(lán)碼名片區(qū)域,名片共分為5大區(qū)域:消防救援人員知兵卡區(qū)域,可快速了解掌握個(gè)人基本信息,可以撥打所屬人電話;急救區(qū)域可以了解個(gè)人近期身體情況,當(dāng)消防員遇到生命危險(xiǎn),醫(yī)生可以根據(jù)記錄情況快速撐握身體狀況,為搶救人員節(jié)約寶貴時(shí)間,同時(shí)可以聯(lián)系緊急聯(lián)系人;了解裝備性能參數(shù)、保養(yǎng)注意事項(xiàng)、生產(chǎn)日期等信息,消防員可以快速掌握裝備性能;導(dǎo)航功能,目前可以實(shí)現(xiàn)定位導(dǎo)航至指定地點(diǎn),為下一步實(shí)現(xiàn)人員定位奠定基礎(chǔ);鏈接區(qū)域,可以鏈接網(wǎng)站、視頻、個(gè)人、裝備保養(yǎng)等宣傳資料。

        (3)采集管理系統(tǒng),通過移動端掃描二維碼方式采集人員基礎(chǔ)信息、近期身體情況、地理信息收集、添加鏈接,可新增、查詢及刪除。

        (4)系統(tǒng)管理功能包含6個(gè)部分,用戶管理、部門管理、日志管理、角色管理、菜單管理、數(shù)據(jù)字典。前4個(gè)部分為用戶使用,可查看用戶登錄信息,對用戶權(quán)限、部門分配、創(chuàng)建部門及用戶信息等進(jìn)行修改、查詢;后2部分為開發(fā)人員所需。

        系統(tǒng)操作流程方法如下:部門管理,輸入賬號密碼登錄后進(jìn)入系統(tǒng)管理里的部門管理,創(chuàng)建一級部門,可點(diǎn)擊一級部門選中,添加子部門;角色授權(quán),進(jìn)入系統(tǒng)管理里的角色管理,新增角色,對角色分配權(quán)限,不同權(quán)限的角色可瀏覽不同頁面;用戶管理進(jìn)入系統(tǒng)管理里的用戶管理,對用戶進(jìn)行角色及部門分配;個(gè)人信息采集,進(jìn)入采集入口管理,對個(gè)人信息進(jìn)行采集,不同部門之間可采集不同部門之間的人員信息;個(gè)人信息管理,進(jìn)入名片管理里的名片信息管理查看,如有錯(cuò)誤可修改;問卷管理,進(jìn)入問卷管理里的問卷表單管理,可在此頁面進(jìn)行新增問卷、修改相關(guān)問卷操作。

        5 結(jié)論

        結(jié)合工作實(shí)踐,分析老式消防靴存在不合腳、磨腳、重量重、內(nèi)襯不吸汗等缺點(diǎn),設(shè)計(jì)一款新型消防靴以改善上述問題。

        通過對比顯示:新型消防靴比老式消防靴在材料、功能方面做了巨大改善,并增加了信息管理系統(tǒng),便于提升性能和消防裝備的管理。

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