余祖燕

摘要：消防搜救行動是開展滅火救援工作的重要組成部分，消防搜救裝備在滅火救援中起著關鍵作用。文章分析了當前消防搜救工作的難點和消防搜救裝備的發(fā)展現(xiàn)狀，并就消防搜救裝備的發(fā)展方向進行了相關思考。

關鍵詞：消防救援;搜救;裝備

2021年上海市金山區(qū)“4·22”圣瑞電子火災，廠方4名工作人員被困火場，2名消防救援人員在營救被困人員返回的過程中，因現(xiàn)場濃煙大、情況突變被困火場，并因此獻出了寶貴的生命?！熬热说谝唬茖W施救”是消防救援工作的指導思想，在滅火救援戰(zhàn)斗中，積極搶救人員生命也是消防救援人員的首要任務。但在近幾年的火災救援中，消防救援人員因搜救工作而犧牲的案例并不少見。其中，很重要的原因是搜救現(xiàn)場情況復雜多變，搜救裝備性能不足，消防救援隊伍也因此付出了慘痛代價。當前，消防搜救可以說是消防救援工作中的世界級難題。文章結合消防救援工作現(xiàn)實情況，從提升搜救裝備性能的角度，希望通過裝備升級提升搜救效率，在保護人民群眾生命安全的同時減少消防救援人員傷亡。

一、消防搜救工作難點

（一）火場環(huán)境復雜多變，導致搜救工作效率低

火災現(xiàn)場存在大量可燃物，在不完全燃燒時會產生大量煙氣，容易使火災現(xiàn)場人員迷失方向。一些更為復雜的搜救現(xiàn)場往往需要很多搜救小組，消防救援人員可能來自不同的隊站，非主管隊站在未開展“六熟悉”的情況下，搜救難度更大、風險更高。一些大型火場往往跨度深，結構復雜，被困人員遇到火情時容易驚慌失措，在火場中盲目逃竄，位置一直在發(fā)生變化，搜救定位困難?；饒鲋袦囟雀?、熱輻射大，消防救援人員的安全也會受到嚴重威脅?；馂默F(xiàn)場還經常發(fā)生一些情況突變，如坍塌、爆炸和轟燃等。這些不確定因素，不但會加速火勢擴散，還阻礙了消防搜救行動的開展，嚴重降低了搜救效率，甚至威脅消防救援人員生命安全。經調查統(tǒng)計，這類情況導致消防救援人員犧牲的傷亡人數(shù)占各類火場傷亡總數(shù)的73%。火場環(huán)境多變并且不可控，是造成消防救援人員搜救效率低下的重要原因。

（二）火場煙霧大、能見度低，導致消防救援人員行進困難

搜救現(xiàn)場煙霧大，溫度高，能見度低，被困人員位置難以確定?；饒鰺煔膺€會對消防救援人員安全造成極大威脅?；饒鋈紵锂a生的煙氣通常有毒有害，而且還會削減光透度，影響消防救援人員視線，導致搜救行進困難。隨著煙霧增多，減光系數(shù)逐步增大，人的行動速度降低，當減光系數(shù)大于0.5（L/m）時，人的移動速度降至約0.3m/s，能見度甚至不到1m。在這樣的惡劣條件下，消防救援人員冒著煙熏火烤的危險，艱難地開展搜尋工作，如果沒有參照物，消防救援人員自身也很容易迷失方向。有時候即便找到了被困人員，也未必能夠安全返回。在濃煙環(huán)境下，消防救援人員自身也承受著巨大的心理壓力，有的火場搜救時還面臨著烈火的威脅，甚至還有爆炸和有毒氣體泄漏等危險，既要爭分奪秒救人，也要顧及自身安全，搜救難度特別大。

（三）救援裝備重量較大，導致人員體能消耗大

當前的搜救裝備，主要以保護消防救援人員安全為主。保護消防救援人員不受烈火、濃煙侵襲，但在智能搜救、目標定位等方面性能偏弱。即便能夠實現(xiàn)相應功能，相關裝備重量也不輕。通常，一名消防救援人員攜帶的搜救裝備和自身防護裝備重量會超過15kg，算上搜救繩、擔架、導向繩和熱成像儀等一些特殊裝備，體能負荷更重。消防救援人員還要花費大量體力將被困人員安全帶出火場，最困難的是被困人員完全失去意識的情況下，不能有效配合，消防救援人員體能消耗更大。因此，一場搜救工作就是一次生與死的較量，是對消防救援人員體能、技能、心理和意志能力的綜合考驗。

二、消防搜救裝備的發(fā)展現(xiàn)狀

改革轉隸后，消防救援隊伍職能全面拓展，一些地方政府加大投入，消防隊伍裝備建設有了較大的進步和發(fā)展，戰(zhàn)斗力得到有效提高，但對標國家隊、主力軍的需求，對標國際先進裝備標準，我們的裝備建設仍舊存在一些短板。比如消防裝備研究體系沒有形成市場化、規(guī)?；恍└呖萍记把丶夹g沒有聚焦到消防救援領域，沒有轉化為消防裝備產品，搜救裝備仍然存在明顯的短板。

（一）個人搜救裝備偏重

火場搜救小組的防護裝備主要包括：滅火救援服裝、安全自救工具、偵查檢測器材和搜尋器材，以及一些搜救需要的破拆、通訊、導向、照明等器材裝備。從需求上講，器材越多越好;從便捷性上考慮，裝備越少越好，但顯然救援需求高于便捷需求，這些裝備增加了消防救援人員的負擔。比如，為了減少消防救援人員受到熱輻射的傷害，消防救援人員戰(zhàn)斗服通常偏厚。但在高溫的火場，穿著厚重的戰(zhàn)斗服，消防救援人員熱能流失嚴重，經常汗流浹背，行動不便。有時算上空氣呼吸器、發(fā)光導向繩和生命探測儀等搜救設備，往往負重超過20kg，嚴重延緩了消防救援人員的搜救行動。個人搜救裝備的重量嚴重限制了救援效率，迫切需要新技術、新裝備來有效解決這一矛盾，提高救援效率。

（二）呼吸裝備供氣時間短

目前很多消防隊站配備的是6.8L的空氣呼吸器，最大壓力30MPa，儲備空氣在常壓下約2000L，執(zhí)勤壓力要求大于25MPa，在火場正常情況下可以使用0.5h，但是在搜救行動中消防救援人員壓力大，消耗大，實際使用時間也就在24～25min。如果搜尋到被困人員，還要與其分享空氣呼吸器的空氣，有效使用時間更短。通常，空氣呼吸器報警壓力為5～6MPa，報警后可使用量約200L（折合常壓氣體），按中等工作強度30L/min計，消防救援人員在聽到報警后立即撤離現(xiàn)場的時間為6.8min左右。根據前文極限煙霧條件下，人的行動速度為0.3m/s，按照直線距離計算，從空氣呼吸器報警到空氣使用完畢，人的行動距離約120m。如果是2人分享空氣呼吸器的情況下，行動距離為50～60m，實際情況很難保證完全按照直線行走，所以有效行動距離更短。這對消防救援人員和被救人員的生命安全構成了極大的威脅。因此，空氣呼吸器的使用時間直接限制了消防救援人員每一次的搜救作業(yè)時間。

（三）照明裝備穿透力差

目前配備的照明裝備主要有防爆電筒、強光電筒、照明車、移動照明燈。防爆電筒和強光電筒是單兵搜救的主要照明裝備，可以連續(xù)使用1.5～3h，照明距離較遠，但煙霧穿透能力不強。根據國際發(fā)光照明委員會的測試結果，在照度高于12lx的情況下，人的視覺感受比較滿意，在照度低于0.2lx的情況下，人的視覺感受到模糊，難以辨別事物。通?；饒龅那闆r比較復雜，在極端情況下，有效照度低于1lx，可視距離往往不到1m。而在大型火災搜救過程中，極端情況比較常見，在一些復雜的火場，消防救援人員非常容易迷失方向。不但不能成功營救被困人員，甚至連自身的安全都難以保障。目前市場上的單兵照明裝備很難滿足搜救實戰(zhàn)的需求。照明裝備的強弱，也是決定消防救援人員是否進得去、出得來的關鍵因素。

（四）導向繩索不夠長

目前配備的發(fā)光導向裝備，主要有100m和50m兩類，最長的有200m，但比較重。攜帶更多的導向繩也會增加負重，如200m長的發(fā)光導向繩，自重為7kg，在常規(guī)條件下使用時間為8h。在實際火場中，受高溫和烈火的影響，使用時間大大縮短，而且容易損壞。在實際搜救中，200m的導向繩難以滿足消防救援人員需求。因為消防救援人員的搜尋并不是從起點到終點的直線距離，在火場中的實際軌跡往往是折線或曲線，其行程軌跡往往超過400m。由于可見度低，搜尋的過程中來回走動，浪費了大量的有效繩長，有的甚至會造成導向繩打結。如果在返回途中，沿著來回曲折或打結的發(fā)光導向繩行走，將會耽誤大量時間，造成的影響可能是災難性的。據了解，“4·22”火災現(xiàn)場的發(fā)光導向繩釋放超過了200m，最終還是不夠用。如果攜帶更多的導向繩，也必然會增加消防救援人員的負重量，在這種情況下，消防救援人員行動遲滯，自身安全也可能受到嚴重威脅。

（五）定位裝備不先進

就目前的技術條件，沒有形成完善的消防搜救定位系統(tǒng)，難以準確地對被困人員進行有效定位，也難以對消防救援人員進行位置跟蹤。在消防領域，現(xiàn)階段的科學技術缺少對被困人員在立體式空間下的精確定位進行研究。在缺少被困人員信息的情況下，大空間搜救工作就成了拉網式排查，效率非常低下。一旦消防救援人員自身被困火場，尤其是火場空間大、房間多、不能有效定位的情況下，如何搜救遇險的消防救援人員也是一大難題。目前市面上還沒有滿足需求的消防定位裝備，一些市面上的無線定位裝置也因為信號衰減等原因，導致定位不準，有時候反而會誤導搜救工作。當前，消防搜救工作只能靠最原始的人工方式來進行。

三、破解瓶頸的幾點思考

針對當前火場搜救難點和現(xiàn)有裝備實際情況，我們要不斷完善現(xiàn)有保障體制，引入資本力量，堅持科技創(chuàng)新，向前沿技術要戰(zhàn)斗力，做大做強消防救援裝備市場，構建消防裝備建設體系，升級現(xiàn)有防護裝備和搜救裝備，探索新戰(zhàn)法，針對性補短板，提高自我防護能力和搜救能力。

（一）研發(fā)輕便的搜救服裝

堅持著眼前沿尖端科技，聚焦材料技術、材料科學，尋找新材料、新技術，同科研院校和高科技企業(yè)合作。變被動等為主動做，研發(fā)輕便、隔熱的防護服裝，占領消防材料研究科學高地。比如借鑒航空、航天隔熱技術，研究消防救援隔熱服，不斷開發(fā)新產品，從而提高消防救援人員火場適應能力和靈活性，有效減輕消防救援人員搜救負擔，提升火場生存能力。

（二）探索開發(fā)粘貼式聲光導向裝置

目前使用的發(fā)光導向繩長度有限，攜帶不便，展開后容易受損，使用受到限制?？梢試L試轉變思路，研發(fā)替代產品，比如粘貼式聲光報警導向裝置，做到小巧玲瓏，攜帶方便，使用時可粘貼、可回收。消防救援人員在搜救過程中，只需沿途粘貼，便可形成記號，當作路標，并配置遙控啟動裝置手環(huán)式佩戴。需要導航時一鍵遙控啟動，發(fā)光、發(fā)聲，指引方向。聲光報警，光線、聲音穿透力強，既可以長距離使用，又攜帶輕便，利于消防救援人員往返，將大大減輕消防救援人員心理壓力。需要解決的技術難題是導向裝置如何短期粘貼而不墜落，拆卸時可以輕易拆下。解決了這個技術難題，相關功能的實現(xiàn)并非空談。

（三）研發(fā)配備定位裝備

當前定位技術有了長足的發(fā)展，如果把無線定位技術和移動定位技術應用在消防搜救上面，在救援現(xiàn)場臨時搭建三維定位系統(tǒng)，現(xiàn)場查找被困人員立體定位，變網格式搜救為定點式搜救，將會有效提高搜救效率。同時為每一位消防救援人員配備三維定位裝置，將對消防救援人員的生命安全提供有效的安全保障，一旦消防救援人員在執(zhí)行任務過程中發(fā)生意外，可以通過定位裝置有效地進行快速救援，消防救援人員傷亡率將大大降低。

（四）升級照明裝備

充分發(fā)揮光學技術，同高校和大型照明企業(yè)開展針對性研究合作，以火場需求引領技術創(chuàng)新。重點針對濃煙濃霧中的光學穿透技術開展研究，尋找濃煙條件下，穿透力強、有效照明度高的色光。研發(fā)出火場極限條件下可視距離遠的照明裝備，增加消防救援人員的可視度。既能減少消防救援人員迷失的概率，也能增加有效搜救范圍。

（五）研發(fā)大容量空氣呼吸器

利用材料技術，研發(fā)重量輕、耐壓強的大儲量空氣呼吸器。針對搜救攻堅組要專門配備容量為9L的空氣呼吸器，延長單次進攻搜救時間，防止因空氣呼吸器空氣不足造成消防救援人員傷亡。同時，針對搜救工作還應研發(fā)大容量氧氣呼吸器，探索使用其他材料作為氧氣源，研究能夠長時間產生氧氣的呼吸器。針對消防救援人員還應額外配置簡易氧氣面罩，提高消防救援人員在極端條件下的生存概率，還應針對被困人員配備氧氣面罩，避免兩人共享空氣源造成氧氣使用時間減少。

（六）引進人工智能搜救技術

當前人工智能技術已相當成熟，如果把人工智能技術同消防搜救相結合，以機器人搜救替代人工搜救，既能有效減少消防救援人員的傷亡，同時還可以提高搜救效率。從目前的技術上看是可以實現(xiàn)的。據報道：小米公司仿生四足機器人CyberDog（鐵蛋），已經可以實現(xiàn)跨越障礙快速行走，可以自主掃描定位，自動識別。無人機技術和自動駕駛技術也在不斷進步，如果能夠將這些技術結合起來，研發(fā)具有極限耐熱、紅外識別、生命探測、自動掃描、自動行走和自動反饋的搜救機器人，利用機器人替代消防救援人員完成搜救任務，既是對人力的解放，也是搜救技術的重要突破，搜救成功率將有效提高，消防救援人員傷亡率也將大大降低。試想，如果這一遠景目標得以實現(xiàn)，在將來的火災救援現(xiàn)場，我們將看到的是：通過移動技術搭建三維定位平臺，迅速實現(xiàn)被困人員定位。最先進的消防搜救機器人攜帶救援裝備進入火場，在火場中通過紅外夜視和掃描識別避障技術，輕松穿過濃煙區(qū)，迅速找到被困人員，被困人員通過機器人攜帶的空氣呼吸裝置和照明裝置，做好自我保護，在機器人高倍數(shù)算法分析下，迅速尋找撤離通道，最終在智能機器人的引導下，成功撤離火場。

四、結語

綜上所述，雖然當前消防救援裝備還存在不足，但隨著人工智能技術的不斷發(fā)展，隨著新材料技術的不斷進步，隨著消防救援裝備市場不斷擴大，消防救援裝備必然產生質的飛躍，人民群眾的生命財產必將得到有效保護，消防救援人員的生命安全也將得到有效保障。

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