2003年11月3日,湖南省衡阳市宣灵村一幢8层商住楼发生特大火灾。衡阳市消防支队先后调集4个公安消防中队、4个专职消防队、16台消防车,经过近3个小时的奋力扑救,在大火得到控制之时,大楼西北部分突然坍塌,20名消防官兵壮烈牺牲,多人光荣负伤,造成新中国成立以来一次火灾中消防官兵伤亡人数最多、牺牲人员职级最高的一次事故。此外,据公安部通报,2003年1-11月,全国共有59名消防官兵在抢险救灾中牺牲,有537人负伤。
痛定思痛,我们认识到:一方面,火灾发生时,为了尽快控制和扑灭火灾,采取近距离作战、迅速扑灭火源的方法是提高灭火效能的最佳途径。但另一方面,凶猛的火焰、高温的辐射及有毒的烟气往往使勇敢的消防队员无法靠近。尤其是建筑、工业、交通甚至石油化工火灾日渐增多,在各类火灾的处置过程中,由于事故现场情况十分复杂,泄漏物的毒性、腐蚀性、易燃易爆特性甚至是放射性更会使消防队员处于危险境地。
有没有既可有效扑灭火灾、救助被困人员,又不至于让消防队员生命受到威胁的方法呢?
消防机器人可在高温、强热辐射、浓烟、地形复杂、障碍物多、化学腐蚀、易燃易爆等恶劣环境中进行火场侦察、化学危险品探测、灭火、冷却、洗消、破拆、救人、启闭阀门、搬移物品、堵漏等作业,可以代替消防人员承担一部分危险工作,避免人员伤亡。随着化学性火灾日益频繁,日本许多城市均已配备多种机器人,西欧诸国、新加坡和韩国等亦在积极配备,而中国“以人为本”观念已日渐深入消防领域, 如果统一配备机器人, 市场前景必定广阔。
国外消防机器人发展现状
美国和原苏联较早开展消防机器人研究,稍后英、法、德、日等国也纷纷研究该类技术,目前已有多种不同功能的消防机器人用于救灾现场。日本投入应用的消防机器人最多,80 年代,日本研制了不少于5 种型号的自动行驶灭火机器人,分别配备于大阪、东京、高石、太田、蒲田等消防部门,这类机器人以内燃机或电动机为动力,配置驱动轮或履带式行驶机构,能爬坡、越障碍;装有较大喷射流量的消防枪炮,能作俯仰和左右回转;装有气体检测仪器和电视监视设备;通过电缆或无线控制,控制距离最大为100m(150m)。另一类机器人为侦察、抢险用,除气体检测仪器和电视监视器设备外,还装有机械手,能通过遥控处理危险物品。
美国已研制出依靠感觉信息控制的救灾智能化机器人,如1994 年用于探测阿拉斯加州斯珀活火山的“ 但丁2 号”、抓获杀人犯的RM1 - 9 型遥控消防机器人等。亚利桑那州消防部门研制的消防机器人,装有破拆工具和消防水枪,能同时进行破拆和喷射灭火。
英国智能化保安公司生产的RO-VEH遥控消防车已装备于中、西部消防部门,配置为履带式或轮式行驶机构,能爬楼梯;通过电缆供电或自携蓄电池供电;装有消防水炮、摄像机或热像仪;采用有线控制方式。1985年英国中西部消防部门和Firma SAS公司联合研制的机器人消防车,用HunterIII汽车改装而成,装有双臂、水枪、探测器(温度、化学物质、辐射等)、工业电视摄像机、红外线装置,机械手用来启闭阀门、搬移物品或开门等。
国际上对消防机器人的研究可分为三个阶段(三代):第一代是程序控制消防机器人,第二代是具有感觉功能的消防机器人,第三代是智能化消防机器人。目前,工业发达国家正在加快开发具有不同功能的实用型的第二代、第三代(低级)消防机器人,着手研究第三代高级智能机器人。一些工业发达国家把研究开发消防机器人列入国家技术发展规划,作为经济发展的一个重要保证手段。