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消防机器人作为特种消防设备可代替消防队员接近火场,实施有效的灭火救援、化学检验和火场侦察.它的应用将提高消防部队扑灭特大恶性火灾的实战能力,对减少国家财产损失和灭火救援人员的伤亡有着重要作用.本文主要介绍地面消防机器人的内涵、分类、发展状况,并探讨其存在的主要问题及未来发展方向.
分类
地面消防机器人泛指具有地面行走机构或移动载体的消防机器人,其能够替代消防员或消防车辆进入公（铁）路隧道、地铁车站、地下设施、大跨度大空间建筑、石油化工区、油罐区、大型仓库等高温、强热辐射、易坍塌等消防车辆及人员无法靠近的危险场所进行灭火、冷却,以及化学污染场所洗消、排烟、冷却、侦察等消防作业,避免灾害现场抢险救援人员伤亡.
2015年“4·6”漳州古雷PX项目爆炸事故、“7·16”山东日照爆炸事故、“8·12”天津滨海新区爆炸事故等多个重特大安全事故的发生,使地面消防机器人的使用成为刚需.在这些具有突发性强、处置过程复杂、危害巨大、防治困难等特点的重特大事故中,消防队员进入现场会存在严重安全隐患,地面消防机器人作为特种消防设备,可代替消防救援人员进入现场消防作业,并在火场中采集数据及时将结果反馈给现场的消防指挥员,从而减少人员伤亡.
地面消防机器人分类方法主要有5种：
一是从作业功能上可分为消防灭火机器人、消防侦察机器人、消防排烟机器人、消防洗消机器人等.
二是从行走方式上可分为轮式行走消防机器人、履带式行走消防机器人和吸盘式行走消防机器人等.
三是从控制方式上可分为线控消防机器人、遥控消防机器人和自适应消防机器人等.
四是从智能化程度上可分为智能化消防机器人、程序化控制消防机器人、具有感觉功能计算机辅助控制消防机器人等.
五是从感觉功能上可分为视觉消防机器人、触觉消防机器人、嗅觉消防机器人、温感消防机器人、烟感消防机器人等.
发展现状
美国、英国、法国、德国、日本等发达国家从上世纪70、80年代就已经开展地面消防机器人的研究工作.而我国地面消防机器人的研究工作开始于上世纪90年代,起步相对较晚.目前,我国已经成功研制了灭火、排烟、侦察、救援等一系列消防机器人,并在部分消防实战中取得了良好的战果.
国外
国外地面消防机器人产品种类众多,技术重心集中在移动载体技术和功能性方面.美国和日本在地面消防机器人研究方面一直处于领先地位,研制出众多地面消防机器人产品,研究难点主要集中在移动载体方面,其可根据适用场合的特点,研制不同类型的移动载体,通常采用各种履带形式.例如美国Howe&Howe Tech公司研制的新型地面消防灭火机器人ThermiteRS1-T2,其是可根据地形变形的履带式移动载体,具有很强的环境适应性,采用柴油发动机驱动,配备40 L/s的消防水炮,能够拓展成多任务功能的平台.
同时,国外地面消防机器人研究人员较为看重对消防主战功能性的设计,其研制的地面消防机器人普遍配置大功率的上装设备（灭火排烟等功能模块）,消防作业性能突出.例如排烟机器人的风量可达9万m3/h,消防炮的流量可达120 L/s,双机械臂的作业能力可达1万kg.消防机器人在事故现场能够作为主战装备使用,并代替抢险救援人员发挥重要作用.
国内
我国在地面消防机器人研究方面起步较晚,但发展迅速.2002年起,产业化后的消防机器人开始装备我国消防部队.目前,消防部队和部分石化企业中投入使用的消防机器人有100多台,其中主要是灭火机器人和排烟机器人.2003年,“9·15”湖北利川天然气井喷事故中,消防灭火机器人首次投入实战,并初战告捷,取得了显著的社会和经济效益.
与国外地面消防机器人相比较,国内地面消防机器人发展具有3方面特征：
一是研发单位众多,产品类型趋同,企业背景多样.目前,国内正在或准备生产地面消防机器人的企业多达十数家,其中既有实力雄厚的大企业,也有对消防不甚了解的微小企业,并有不断扩大的趋势.从地面消防机器人类别上看,目前主要集中在灭火机器人和排烟机器人2种.其中灭火机器人多数采用小功率的电驱动移动载体配置30 L/s小流量消防炮；排烟机器人采用履带式移动载体,柴油机提供动力,液压驱动的形式,排烟风量主要集中在6万m3/h.从企业类型上看,研究所附属企业、上市公司、民营企业众多,企业之间的竞争更多地体现在以渠道运作为主要特征的初始竞争阶段,未来可能会延伸到市场运作能力、渠道的张力、价值链整合能力的竞争；从市场方面看,目前地面消防灭火机器人的产品种类及数量呈现明显的上升趋势,可以预见未来十年消防灭火机器人将迎来高速发展期.
二是消防作业能力有待提高.国内的消防灭火机器人主要配备30～50 L/s的小流量消防炮,排烟机器人的排烟能力多在6万mVh,与国外同类产品相比功能偏弱.消防机器人主要应用于大型事故现场,较弱的消防作业性能会限制其应用场合.
三是新型地面消防机器人的能力不断提高.随着技术的发展,国内地面消防机器人正朝着地形适应性高、消防作业能力强的方向发展,各研究机构和生产厂家正在研究全地形、大流量的新型消防机器人.
现存问题
地面消防机器人配备消防部队已有10多年的时间,目前有100多台机器人在全国各地的消防部队中服役,在实战中发挥了重要的作用.消防机器人已进入高速发展时期,各研究机构、生产厂家、应用单位对地面消防机器人非常热衷,但其仍存在诸多不足：
智能不够
地面消防机器人智能化程度普遍不高主要体现在3个方面：
一是现有地面消防机器人仅能目视遥控,无自主或半自主控制功能；目视遥控严重影响了消防机器人的作战半径,在视距内有遮挡或室内、地下等空间场所使用受限严重.
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参考文献：
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