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1、消防机器人在灭火救援中的运用研究 摘要：目前，科学技术的发展日新月异，各行各业都在寻找智能技术，以提高工作效率。在灭火救援中，智能控制系统的作用和优势得到了充分体现。采用具有高度智能化的消防机器人进行灭火，能够提高灭火效率、缩短灭火时间、抑制火灾蔓延；保护被困人员及救火队员的生命。因此，研究和开发消防机器人已成为当前研究热点。为正确合理地使用消防机器人，以改善消防工作的质量，保障消防人员的生命安全，本文全面了解和研究了消防机器人；最后，给出了在实际火灾中使用机器人进行灭火救援的对策。首先对我国消防机器人的研究与应用现状进行了综述；对消防机器人在火灾中的应用进行了总结；本文对消防机器人在火灾救援
2、中的应用现状进行了分析，指出了在恶劣环境下使用存在局限、维修技术薄弱、人机协作能力差等问题；为了解决这些问题，本文从消防机器人的工作能力、引进先进技术、降低成本、加深人机协作等几个方面进行了深入的探讨，以期达到提高消防机器人使用效率的目的。关键词：消防；机器人；灭火救援 1 消防机器人的结构设计 1.1 规划路径设计 由于消防机器人的主要任务是搜救和扑救，所以它必须具有对灾害的探测能力，而且在巡逻的时候，要保证在巡逻的时候能够自主、安全的行走。因此，要合理地规划和设计消防机器人的运动轨迹。首先，要坚持全局观，从整体上设计侦查路径，以保证方案的合理性。在进行勘察时，要综合考虑多种因素，而不同的侦
3、查对象，其规划路线也会有差别；所以，消防机器人的识别能力和扫描能力也有待提高。其次，在帮助救援工作或独自进行营救时，需要对智能系统进行优化，既要能够对周边环境有一定的了解；同时也要对周围的情况作出明确的、精确的判断，以便为下一步的行动做好准备。在移动时，要通过设置感应器来探测障碍物、台阶、墙壁等障碍物。灾难会导致周围的环境变得混乱，地面凹凸不平，物品散落一地，所以传感器需要对障碍物进行分类，从而制定出相应的应对措施。当遇到障碍物时，要针对传感器的分析，制定出一套行之有效的规避策略，通过或绕过障碍物；这样才能保证机器人的工作。1.2 起火点识别定位 消防机器人必须具有识别火源的能力，在发生火灾时
4、，能够对周边环境进行精确的分析，对信息、数据进行采集、分析，并对火源位置、着火原因等进行分析。救火机器人的主要工作是救火，因此在精确计算出火源的范围后，必须在最短的时间内携带灭火设备进行扑救。1.3 传感器设计 在消防机器人的设计中，传感器的设计是一个非常关键的环节，它能够探测到周围的环境并具备一定的测距能力；但会受到场地、环境等因素的制约。超声波测距、激光测距和红外测距是当前应用最广泛的一种。消防工作结束后，要对火灾进行探测，并对可能存在的危险进行分析，并提出相应的对策；因此，传感器是一个非常关键的部件。2 消防机器人在灭火救援中的应用现状 2.1 恶劣条件下运用存在局限性 消防人员和机器人
5、在实际消防工作中要面对高温、有毒气体、辐射、二次爆炸等各种危险、恶劣的环境。这种恶劣的环境不仅妨碍了消防工作，而且严重地影响了消防机器人的使用。消防机器人在复杂的地形条件下，由于缺乏有效的救援设备，很难对地形进行准确的定位，从而为消防人员提供了不合理的救援路线和救援计划。因此，消防队员往往会做出错误的判断，从而影响到救火工作的成效，从而使被困人员不能及时获救。消防机器人不易受到外界环境的干扰，不会有恐惧和其他心理上的紧张，能够深入到火源中，把火情的细节传达给人们；发挥生命探测和火灾探测的作用，但是在面对紧急状况时，消防机器人的应变能力不强。这是目前消防机器人研制与使用中亟待解决的技术问题。另外
6、，由于其研制、生产费用较高、造价较高，在基层推广应用面临诸多实际问题。2.2 操控和协同配合水平不高 针对不同的火灾环境，选择合适的机器人。在开阔、平坦、面积大的区域，可以选择大型机械，方便搬运和拆卸。在一些比较复杂的山地和室内环境中，需要选择一些小型、灵活的机器人。这种机器人对操作的要求也很高，需要熟练的操作人员。任何一次的火灾，都离不开救援人员的配合，这是每个人都必须要有默契的配合。然而，目前仍普遍存在着一人一机的错误认识，急需加强人机协同培训，培养高素质、高效率的消防机器人救护队伍。3 消防机器人在灭火救援中的应用策略 3.1 提高人机协同配合水平 在消防工作中，可以采用人机互动的方法来
7、提高救援工作的效率。消防机器人将救火现场的资料传送给消防队员，消防队员根据操作系统进行灭火救援。消防部门在消防人员的日常训练中，要加强对消防人员的信息技术技能的训练，以提高他们的人机协作能力，从而实现对消防人员的有效控制。同时，消防队员要具有基本的机械维护技术，能在紧急情况下，及时处理突发故障，从而保证机器人的工作能力。要提高消防人员的学习热情，就必须在完成培训后，根据消防工作的实际情况，设立专门的毕业评估制度；测试消防人员机器人应用的基本理论与实际操作能力。同时，在开发消防机器人时，要充分考虑到各种因素，如地理位置等，以方便操作，缩短作业时间；从而有效地促进了消防工作的开展。在消防机器人研发
8、成功后，首先要在消防部门进行试验。选用年轻、接受新鲜事物的消防队员，优先选用消防机器人，并编写使用报告，并提出技术改善的建议。同时，将使用报告融入到机器人技术的特殊工作评价体系中，以激励消防人员积极参与救援工作。此外，消防部门还可以通过火灾现场的影像，对消防机器人与消防机器人的人机协作程度进行分析。通过对消防机器人进行针对性的优化，对消防人员的训练计划进行调整，对其操作系统及使用方法进行改进。3.2 在密闭空间及地下建筑中进行灭火救援工作 如果是在地下或者非常封闭的地方，那么在很短的时间内，就会产生大量的烟雾，而且烟雾和有毒的气体都不能排放出来，对居住在这里的人来说，都是一种危险。在此背景下，
9、建筑工程的救援工作难以进行，更不能保障消防员的人身安全。近年来，在封闭的环境中，许多消防员因在封闭的环境中被困住而失去了生命。在这样的环境下，消防机器人可以很好的解决这个问题，因为它能在烟雾和烟雾中工作。同时，它还可以通过安装在室内的摄像机，对火灾发生的细节进行捕捉，确保相关人员能够在最短的时间内制定出相应的灭火预案，并对其进行准确的指挥；从而大大提高了消防工作的工作效率。3.3 关于高层建筑的灭火救援工作 在高层建筑火灾中，消防机器人可以起到很大的作用。在目前的社会背景下，消防工作仍面临许多困难。许多消防车的高度都是有限的，有些消防队员怕高，难以进行垂直供水，也会限制消防队员的攀爬。因为高楼
10、的高度和复杂的内部环境，一旦发生火灾，无法保证人员的安全撤离，将会造成巨大的伤亡。因此，在这个时候，消防机器人就成为了必然的选择。在研发和设计阶段，对于不同的高层建筑，设计师们都有了相应的配置，因为它们都配备了多种类型的灭火设备，因此，当发生火灾时，在高层建筑中发生火灾时；通过合理地调节技术，使消防机器人能够很容易地进入到火场内部，实施高效的营救行动。结论 在火灾、毒气、爆炸等特殊的突发事件中，消防机器人能起到非常重要的作用。消防技术中的高科技能够有效地促进社会和经济的发展，而当前的消防机器人的出现，更是对消防事业的发展起到了促进作用。参考文献：1陈建斌.消防机器人在我国灭火救援中的应用现状和前景分析 J.地球,2017(10):98.2刘海.化工区起火时消防机器人在灭火救援时发挥的作用 J.化学工程与装备,2017(05):243-244.3党海昌.消防机器人在我国灭火救援中的应用现状和前景分析 J.消防技术与产品信息,2016(03):69-71.