消防机器人对石化质量安全管理的应用分析

周亚林

摘 要：在当前倡导高安全性、自动化、智能化的消防领域，消防机器人对消防安全工作的稳定性提高确实具有积极的促进作用。文章主要探讨了我国消防机器人的主要应用缺陷与研发类型，并基于石化企业质量安全管理相关工作与消防机器人的技术应用展开研究。

关键词：消防机器人；研发类型；缺陷

中图分类号：TP242 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2018）17-0171-02

Abstract： In the field of high safety， automation and intelligence， fire control robots have a positive role in promoting the stability of fire safety work. This paper mainly discusses the main application defects and R & D type of fire control robots in China， and the research is carried out based on the related work of quality and safety management in petrochemical enterprises and the technical application of fire control robots.

Keywords： fire control robot； R&D; type； defect

目前國内外都在积极研制各种技术类型的消防机器人，它们拥有智能化、专业化的防火救援能力，可有效减轻消防救援人员工作技术操作危险系数，特别是在石化企业中，其对石化质量安全的管理应用作用相当之大，已经成为石化企业必备的安全保护设备之一。

1 消防机器人的研发技术类型与应用缺陷问题

1.1 消防机器人的研发技术类型

消防机器人当前已经成为消防专业领域中的重要救援设备，它的种类多样化，不同机器人技术类型所承担的火灾救援任务不同，但总体来讲还是以有效协助消防人员展开消防救援工作为主。

在诸多类型的消防机器人分类过程中，主要要从功能配置角度来进行类型划分，其中就可主要划分出以下3类：救援型、破拆型和灭火型机器人；而如果从控制方式类型来划分机器人类型，则可包括有线机器人、无线机器人和自适应机器人3类；如果从机器人自身的感音功能层面划分，还可分为视觉、温感和嗅觉机器人3类；如果从智能角度划分，则包括了程序化机器人和智能化机器人两类。可以见得，当前消防机器人类型非常之多，它们分别处于不同场合、应用于不同救灾救援情况下，其所发挥出的机器人功能效用也存在巨大差异性。

具体来讲，像目前比较常见的六轮消防灭火机器人，它就主要由悬挂式六轮行走机构所组成，其机器人设备上方配置了远程控制消防炮、车体内部温感环境探测系统、水喷雾冷却自卫系统、水及泡沫灭火器供给系统以及动力控制系统。六轮消防灭火机器人的所有分支系统都能通过后方技术操作人员指挥有效深入到火灾现场关键部位，配合供给系统输送大量灭火剂及洗消剂实施灭火喷射与化学洗消。而且其消防炮喷嘴也可实现直流喷射与喷雾转换，能有效爬坡和翻越障碍物，喷射能力相当之强。

再有就是履带式消防灭火机器人，该类型机器人在消防灭火功能方面与六轮消防机灭火机器人基本相同，只是在行走机构方面不同，它采用履带式液压系统驱动设备前进和控制远控消防炮。由该履带式消防灭火机器人所衍生的新型机器人还包括了履带轮式消防灭火侦察机器人，它自带远程控制消防泡沫及水炮灭火系统、有毒气体或可燃气体探测系统、正压防爆系统、照明警报系统甚至是基于计算机互联网信息的远程控制系统与专家辅助决策系统等等。该消防机器人设备对危险火灾现场的易燃易爆、剧毒化危险事故及火灾现场救援效率相当之高，不但能实现常规灭火也能完成高水平的化学救援工作。例如它能通过遥控操作进入火灾最危险场所，越过场所内的所有垂直通道及斜坡地形障碍，能够替代人完成易燃易爆或有毒气体环境中的高危险操作，还能在灭火救援工作进程中实时检测泄漏气体的基本性质与浓度，并结合后台救灾指挥提出专家辅助决策方案。从它的分支功能来看，它的冷却自卫功能、灾情动态图像监视与传输功能等等都能为火灾灭火侦察及现场救援带来不少智能化帮助，为火灾现场救援工作积累丰富经验。

1.2 消防机器人的应用缺陷问题

在消防救援领域中，消防机器人主要负责破拆与救援两项主要工作，目前国内各地消防部队都已经配备了多功能消防机器人，它们具有较强的侦察爆破功能。但在火灾救援的实际应用过程中，目前全国范围内对消防机器人的应用效率并不高，有机器人参与消防救援的灾害救援案例也不超过百起以上。根据过往实践救援资料显示，消防机器人在消防救援工作中是存在一定的缺陷的，具体讲就包括以下几点：

首先，国内所研发应用的消防机器人在移动速度上并不快，它的相关规范制度也不够健全，无法发挥消防机器人在火灾救援工作中的应有优势。换言之，如果消防机器人不能快速进入火灾救援现场，它也就无法起到对消防单位的有效协助作用。就以国内诸多石化企业为例，他们对于消防机器人的应用就存在相当严重的局限性，它无法作为行之有效的灾害救援设备应用于石化生产技术操作体系中，而且再加之相关技术操作人员的技巧不够熟练也不得不放弃消防机器人协助救援计划，从而采用传统救援方法。

其次，如果在石化企业中采用消防机器人可能会受到企业消防审核工作相关问题限制，例如它的审核工作中上报、审核、备案等相关环节不够及时，可能会因此而影响了消防机器人的实际使用效率。举个例子，如果在实际投入生产后，建筑物本体如果不具备标准防火措施，消防机器人在火灾救援过程中是无法进场的，因为消防人员方面无法了解火灾现场的实际情况，例如其中是否存在大量化学物品泄漏状况等等，如果消防机器人冒然进入可能会造成更大损失，这说明当前我国在运用消防机器人的前期预测和探测功能还不够健全，这导致了消防机器人功能运用的局限性。

2 消防机器人在石化企业生产质量安全管理中的技术应用

2.1 对生物行走技术的应用

生物行走技术是全球范围内具有突破性的技术之一，它利用机器人模仿生物行走，保证机器人本身固有的平衡性与灵活性，不但能实现仿生物一样的动态行走模式，甚至还能奔跑，例如在某些崎岖不平、满是障碍的道路空间中依然能够完成奔跑翻越。拥有该技术能力的机器人能够有效改善石化工厂火灾处理过程中的各种复杂问题，具有较高的火灾救援价值。

从技术角度来讲，消防机器人控制系统中的生物行走技术主要通过两部分完成操控：手持控制器与车载控制中心，手持控制器负责控制消防机器人的行走路线、水炮喷射动作及方向、车载视频图像的回传宣传以及对车载附件中诸如电源、灯等等的实时控制；另外车载控制中心专门集成了摄像头、探照灯、传感器、电机控制与水炮这5个核心部分。一般现有的消防机器人多采用履带式车轮，它的履带底盘主要为环状履带环绕在驱动轮上发生系列滚轮外侧翻滚，保证车轮不与地面直接接触，此时只有循环履带与地面发生作用。整个运作过程中履带式底盘与地面接触面积更大，这有效减小了车轮与车体的着地压强，保证消防机器人整体与地面的黏着能力更强，为机器人提供了巨大的驱动力。再一点，消防机器人在生物行走技术基础上还采用了无线传输技术模块，即433M无线模块，它配合手持控制器保持模块与机器人之间的无线通信联系，保证机器人远程控制有效。该433M无线模块通信的优势就在于它有较大的发射功率和较远的传输距离，可适应在恶劣条件下保持稳定通讯关系[1]。

2.2 对透视技术的应用

消防机器人的透视技术也是它的核心技术之一，这一点是由美国加州大学所研发并投入常规化应用的，即消防机器人的“透视眼”技术。该技术能实现两个机器人之间的相互无线信号释放联系，通过信号传播的强弱程度为两个机器人的记忆系统模块绘制形象视觉图。该视觉图能够有效反映机器人透视区域的所有状况，且其透视误差均在5cm以内。该功能可灵活应用于石化企业安全管理事项中，诸如火灾、地震灾害等等灾难事故的解决方面。它的优势就是能在最短时间内找到被困人员，实施相应的营救救援工作。所以说该技术的定位寻人功能非常到位，利用形象视觉图与被困人员位置形成联动，对救援工作质量提高具有很大促进作用。

2.3 對救援辅助系统的应用

消防机器人是具有救援辅助系统的，再加之它的机器人种类较多，对救援辅助系统的不同应用也十分擅长，例如善于危险化学品事故处置的化工消防机器人，能够实现水域救援的水域消防机器人等等。在石化企业生产质量安全管理中，尤其以对危险化学品事故的合理处置为重心。消防机器人对泄漏点的查找能力非常强，只要系统能够提供泄漏点附近的环境状况，机器人本身就能基于泄漏点信息进行被困人员定位，实施智能化、精确化救援活动，而救援辅助系统则可根据所稀释泄漏化学品对现场泄漏状况进行实时监测，为救援工作提供火灾现场变化情况动态数据，保证在巨大危险状况爆发之前就能完成救援工作[2]。

3 结束语

综上所述，石化企业本身生产经营内容相对特殊，所以对他们的石化质量安全管理工作也相对严峻，需要充分考量所生产产品的危害性，思考火灾安全事故发生的相关事宜，保证救援工作的顺利有效开展。诚如文中所述，应该基于消防机器人救援设备的各项救援功能实施相关救援工作，提高救援工作效率，保证将石化企业火灾现场所造成的危害损失控制到最低水平。

参考文献：

[1]胡传平.消防机器人的开发与应用[J].机器人技术与应用，2003（5）：37-41.

[2]郑鹏.基于消防机器人的救援辅助系统的研究[J].山东工业技术，2014（10）：186-187.