消防机器人在灭火救援中的应用探究
摘要
关键词
消防机器人;灭火救援;应用
正文
引言
随着生产生活领域火灾事故的频繁发生,人们对灭火救援工作提出了一系列新的要求。传统的消防手段相对落后,在面对复杂火灾场景时救援效率低、人员风险高。作为智能化时代的产物,消防机器人可应用于多种场景的火灾事故,能替代人力探测火情,开展灭火救援、人员搜救等工作。随着技术的进步,消防机器人具备了强大的环境感知、协同作战能力,能加快消防救援的智能化和现代化进程。
1消防机器人分类及功能
1.1灭火机器人
灭火救援中可采用的机器人类型较多,灭火机器人为其中的常见类型。该种机器人可替代人工进入火场灭火,在高温、浓烟和毒气等人工无法进入的复杂环境中尤为适用。考虑到灭火机器人的用途,系统搭载有水炮系统、干粉灭火装置。进入火场后,机器人可根据火势大小和位置等,自主发射水泡、喷射干粉,阻止火势蔓延。值得注意的是,灭火机器人还融合了自主导航技术,能在极端火场中快速移动,定位火源并精准灭火。而机器人系统配备的温度感应器、火灾探测器,能保障机器人在火场中实时采集关键参数和现场影像,把握灭火时机并控制灭火强度。
1.2侦察机器人
消防救援中常面临许多不可控因素。为了实现快速、安全防灭火和应急救援,传统的工作中需要安排消防员深入火场侦察,获取详细的火情信息。但如火势较大,将威胁消防员的生命安全。现阶段,市场研发的侦察机器人,具有极强的环境适应性,只需要相关人员利用遥控器控制机器人的运行轨迹等,即可克服火场的不利因素,自动采集现场的关键信息,并上传到系统,帮助后台人员制定最佳的灭火救援计划,保障决策的科学性。侦察机器人中常常配备有高精度传感器、红外成像仪、气体探测器等设备,能在恶劣的火场中探测到火源、气体浓度等信息,这些信息可作为灭火救援的重要参考。
1.3救援机器人
一些火灾现场存在被困人员,在灭火的同时还需搜救这些人员,采取救援措施。若采取传统的灭火救援手段,需要人工进入现场侦察和救援。而消防员在搜救过程中面临窒息、火源伤害等风险,严重时威胁救援人员的生命。而在火场投入救援机器人,可替代人力执行救援任务。救援机器人的探测系统具有强大的探测功能,可基于采集的信息,锁定被困人员位置。后台根据探测结果,操控机器人状态,确保机器人以系统提供的路线行走,完成救援任务。除此之外,为了应对救援过程中的突发情况,救援机器人还能携带急救设备、通信设备等,在面临突发情况时利用这些设备与指挥中心联系,并为受困人员提供急救服务。
2消防机器人在灭火救援中的应用
2.1石化与易燃易爆场所
石化与易燃易爆场所火灾具有极大的危险性和复杂性。这些场所储存和使用大量的易燃易爆化学品,如石油、天然气、化工原料等,一旦发生火灾,往往伴随着爆炸,燃烧速度极快,火势蔓延迅猛,瞬间就能形成大面积的火海。同时,火灾还会产生强烈的热辐射、有毒有害气体和浓烟,对周边环境和人员安全构成严重威胁。在实际应用中,消防机器人在石化与易燃易爆场所发挥着至关重要的作用。以某大型石化企业火灾事故为例,该企业的油罐区发生火灾,多个油罐相继起火燃烧,现场火势凶猛,随时可能发生爆炸。消防部门迅速调派智能防爆消防灭火侦察机器人前往现场。机器人凭借其防爆设计和耐高温性能,在远程操控下,快速穿越危险区域,靠近着火油罐。通过搭载的高清摄像头、红外热成像云台摄像机和有毒有害气体探测器,实时采集现场图像、温度信息和气体浓度数据,并将这些数据迅速传输回指挥中心,为指挥人员制定灭火策略提供了准确依据。
2.2隧道与地铁空间
隧道与地铁空间属于相对封闭的环境,一旦发生火灾,危害极大。火灾产生的烟雾和热量难以排出,会迅速在有限空间内积聚,导致能见度急剧降低,给人员疏散和救援工作带来极大困难。同时,高温和浓烟还会对隧道和地铁的结构造成破坏,影响其稳定性。而且,由于空间狭窄,消防车辆和大型设备难以进入,传统的灭火救援方式受到很大限制。针对这些特殊场景,消防机器人在设计上进行了专门优化。例如,一些消防机器人采用紧凑的外形设计,具备良好的机动性和通过性,能够在狭窄的隧道和地铁通道中自由穿梭。同时,配备高效的排烟和通风装置,以及适应低能见度环境的导航和侦察设备。
2.3大型仓库与工厂区域
大型仓库和工厂区域火灾通常具有规模大、火势蔓延快、扑救难度高的特点。这些场所内部储存大量的货物和原材料,且空间开阔,一旦起火,火势会迅速在货物之间蔓延,形成大面积的火灾。同时,由于内部结构复杂,障碍物众多,消防人员和设备难以快速接近火源,灭火救援行动受到很大阻碍。消防机器人在大型仓库和工厂区域火灾救援中展现出了快速响应和深入内部作业的优势。当火灾发生时,消防机器人能够迅速抵达现场,利用其灵活的移动能力,快速穿越复杂的地形和障碍物,深入到火灾现场内部。以某大型物流仓库火灾为例,火灾发生后,多台履带式消防灭火机器人迅速投入战斗。这些机器人采用差速滑移转向,可以原地360度转向,机动灵活,能够在堆满货物的仓库内自由穿梭。它们配备的大流量多功能水炮,流量可达40L/s以上,可调整喷水角度,实现直流、喷雾连续可调。机器人通过远程遥控操作,操作人员在安全距离外即可根据火势情况,精准控制水炮对火源进行打击。同时,机器人还搭载了气体检测、视频采集和环境侦测设备,能够实时监测现场的环境信息,为灭火救援提供有力支持。在灭火过程中,多台机器人协同作业,形成有效的灭火包围圈,对火势进行全面压制。经过持续的扑救,成功控制并扑灭了大火,避免了火灾对周边区域的进一步蔓延,保护了仓库内大量的货物和财产安全。
3消防机器人未来发展趋势
3.1技术创新
引领在未来,人工智能、物联网、新材料等技术的深度融合将为消防机器人带来前所未有的变革。人工智能技术将进一步提升消防机器人的智能决策和自主学习能力。通过深度学习海量的火灾案例数据和实时监测的现场信息,消防机器人能够更精准地分析火灾形势,快速制定出最优化的灭火救援方案。例如,利用强化学习算法,机器人可以在复杂多变的火灾环境中不断自我学习和优化行动策略,实现更加智能、高效的灭火作业。
3.2多元应用拓展
随着社会的发展和科技的进步,消防机器人在新兴领域和特殊场景的应用潜力巨大。在新能源领域,随着电动汽车、储能电站等的快速发展,其火灾事故也日益受到关注。消防机器人可以针对新能源火灾的特点,配备专门的灭火装置和探测设备,如干粉灭火剂、二氧化碳灭火剂以及锂离子电池火灾探测器等,实现对新能源火灾的快速响应和有效扑救。
结束语
综上所述,由于灭火救援工作的高风险性,必须合理应用消防机器人。虽目前市场上出现了各种类型的消防机器人,但在实际的工作中相关人员需合理配备消防机器人,发挥其侦察、预警和灭火功能。
参考文献
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