地震、洪涝、干旱、森林火灾及交通事故等各类自然灾害和事故灾难往往会严重威胁人民群众的生命和财产安全。在各类灾害事故处置现场,总能看到消防救援人员的身影。与此同时,随着科技和经济的高速发展,一大批高技术装备陆续被投入到消防救援工作之中。它们的加入让不畏艰险、不怕牺牲的消防救援人员如虎添翼,能够更好地守护我们的幸福生活。
消防救援机器人
目前,已经列装消防救援队伍的机器人主要有“大黄蜂”“小黄蜂”“利剑2号”消防灭火机器人、“飓风”排烟灭火机器人以及“急先锋”消防救援机器人等。
和美国科幻动作系列电影《变形金刚》里多才多艺的汽车人同名的“大黄蜂”消防灭火机器人,同样身怀绝技且更为机敏。它重1860千克,机体长2.35米、宽1.48米、高1.76米,采用56千瓦空冷柴油发动机提供动力,再配以全地形履带式底盘,能够轻松拖拽300米DN80消防水带爬上倾斜角度为35°的斜坡或26°的楼梯。
现在的消防水带大多采用涤纶和聚氨酯等材料。根据口径的不同,消防水带的重量也不一样。DN80是指管道直径80毫米的消防水带,其每米的重量大约为700克。由此可见,能够拖拽300米DN80的“大黄蜂”消防灭火机器人真正是动力十足。
“大黄蜂”消防灭火机器人还装备有一门180升每秒的大流量电控水/泡沫两用消防炮,最远水射程可达到115米,泡沫射程约105米。更厉害的是,为了应对火灾现场可能出现的高温环境,“大黄蜂”还配备有整车细水雾自保装置。
“小黄蜂”是小型单兵作战灭火机器人。它长90厘米、宽65厘米、高67厘米,重500千克,采用18千瓦发动机提供动力,配以全地形橡胶履带式底盘,也能轻松爬上倾斜角度为35°的斜坡或26°的楼梯。
“小黄蜂”装备有一门120升每秒的水/泡沫两用消防炮,最远水射程80米,泡沫射程约70米。同时,“小黄蜂”还可选装视频监控系统、有毒有害气体监测系统等。
由于“小黄蜂”身材小巧、灵活,在实战中,消防救援人员可遥控这款机器人进入火场内部,利用机器人自身配备的监控系统完成侦察任务,并且利用消防炮进行开花、直射、摆动等形式的灭火任务。
“飓风”是一款具有灭火、排烟、降温、除尘等多种用途的机器人。据统计,在火灾事故中,浓烟造成的人员伤亡率在80%左右,浓烟造成伤亡的主要原因是一氧化碳中毒。因此,在火场进行消防救援时,能否及时、快速地将浓烟排出,直接关系到整个救援行动的成败。
“飓风”排烟灭火机器人的排风量高达8万平方米每小时,最远送风距离在50米以上。它采用了78千瓦柴油发动机提供动力,配以全地形履带式底盘,可轻松越过高度在1米左右的障碍物,行驶时速约15千米。
“飓风”的排烟筒可根据需要升降,最高可升至3米左右。隧道、地下建筑物、仓库、管道等密闭环境以及人员难以进入的化学品泄露、石化场所火灾等现场,尤其适合“飓风”执行排烟灭火任务。

外骨骼和助力牵引车
“野驼”单兵助力牵引车是一款基于野外复杂场景条件下为满足各种设备、物资运输投送需要而研发的人机协同的自动化伴随保障装备。它主要由底盘、电源、传感器以及驱动控制单元等几部分组成,看起来就像是一个拉杆式的购物车。
山火是发生在野外林区比较难控制的火情,主要由自然和人为因素引起,火场基本为植被茂密、交通闭塞且地表常覆盖有灌木和腐殖层的环境。过去,为了扑灭山火,消防救援人员一般只能用肩挑背扛的方式,携带装备、物资深入火场灭火;然而,在荆棘从生的崇山峻岭间穿梭本就令人举步维艰,更何况消防救援人员还需要负重数十千克行进,更是困难重重。不过,列装了“野驼”单兵助力牵引车之后,救援人员携带装备、物资进入山火火场便轻松了许多。
“野驼”可搭载60千克的物资,连续工作8小时。它可根据使用者的动作信号,自动识别前进、后退、上坡、下坡等情形而自动跟随控制,适用于山路、土路、平地、碎石路等多种地形。据测算,使用“野驼”的省力和助力效果可达75%以上。
消防外骨骼是针对山林消防救援时需要远距离背负物资而研制的一款无源助力装置。它采用串联弹性机构设计,基于人体生理特征合理优化负载“在体传递路线”,辅助支撑、分散压力、跟随运动,达到有效降低运动能耗、减缓疲劳的效果。其外观看起来和我们常见的“背背佳”有些相似,不同之处在于消防外骨骼是以人体的脚后跟为起点。
外骨骼使人体从脚腿部到腰部再到背部都有了较硬的托板以及固定人体的绑带,就仿佛在人体外增加了一副支撑骨骼。它主要利用穿戴式机械骨传导结构,将背负重量进行力的分摊。外骨骼脚底板的刚性结构又一直和地面实时接触,因此,穿戴消防外骨骼后平均可降低使用者10%的耗氧量,更是可以分散40%以上的肩部压力。
消防外骨骼额定负载25千克,可适用于山地、丘陵、灌木丛等环境,能够增强消防救援人员的机动性和负重能力,有效提高救援效率。
无人机和电磁炮
无人机灭火系统是一种全天候、全环境、多用途的新型航空灭火装备,主要由地面指挥车、多旋翼无人机以及机载灭火弹等组成。它的优势在于可以不受地形、地貌限制,快速抵达起火点,精准实施对初期火情的扑灭或压制。
随着城市高层建筑的增多,普通消防水炮难以喷射到数十层楼的高度,而依靠消防救援人员爬楼灭火又过于耗费时间,影响救援效率。因此,在起火初期即启用无人机灭火系统,能起到很好的效果。无人机可以在短时间内快速抵达火灾现场,并通过智能定位、精确瞄准后发射灭火弹实现精准破窗,从而对火情进行压制甚至直接扑灭。

在现实生活中,把“家”安在学校、街道、医院等人员密集场所的马蜂,犹如一颗定时炸弹,威胁着人民群众的人身安全。马蜂总是在人类难以企及的树梢、楼檐筑巢,使用普通方式非但够不到马蜂窝,甚至会给消防救援人员带来额外的危险。遇到这种情况,无人机灭火系统也可以发挥很大的作用。消防救援人员只需在地面操纵无人机抵达马蜂窝附近,使用火焰喷射器或发射消防弹,便可轻松完成摘除马蜂窝的任务。
全覆盖电磁炮是一种完全依靠电磁能发射消防灭火弹的新型发射装置。与传统灭火弹相比,它具有发射成本低、精确度高、射速快以及噪声低等特点。所谓全覆盖,是指在遇到过火面积大的森林大火时,全覆盖电磁炮能够在短时间内发射多枚消防灭火弹对火场进行全面覆盖。

【责任编辑】赵 菲


