程剛

（濰坊市消防救援支隊(duì)，山東 濰坊 261000）

在當(dāng)下電子信息技術(shù)十分發(fā)達(dá)的大數(shù)據(jù)時(shí)代，隨著人口的大量增長(zhǎng)以及人口在一線城市的聚集，許多高層建筑在陸地上以及水上建筑物上興盛一時(shí)，傳統(tǒng)的消防滅火救援設(shè)備已經(jīng)逐漸不能夠應(yīng)對(duì)這些實(shí)際中多變而復(fù)雜的情況。為了更好地滿足各種復(fù)雜情況下的消防滅火以及人員的救援需求，就必須應(yīng)用好當(dāng)下的各種多元化的信息化手段，并且進(jìn)行相關(guān)的信息化報(bào)警系統(tǒng)的完善、人員呼救系統(tǒng)的健全、安全通道的加固以及對(duì)于人員的救援的設(shè)備進(jìn)行升級(jí)和信息化、人性化改造，并且這些消防滅火設(shè)備也應(yīng)當(dāng)能夠?qū)Ξ?dāng)下的各種類型的更復(fù)雜的化學(xué)性質(zhì)的不同起火原因進(jìn)行分類的救援，特別是需要進(jìn)行針對(duì)性救火，防止出現(xiàn)如金屬鎂儀器等著火使用二氧化碳滅火器進(jìn)行救火導(dǎo)致無(wú)法滅火等。這些及時(shí)的反應(yīng)僅僅依賴人員記憶是不夠的，特別是在遇到一些規(guī)模較大、更為復(fù)雜需要人員大規(guī)模的調(diào)動(dòng)時(shí)，就更需要強(qiáng)大的信息化設(shè)備能夠進(jìn)行遠(yuǎn)程協(xié)同工作，進(jìn)行指揮、疏導(dǎo)、調(diào)節(jié)等等重要工作。因此，在當(dāng)下的信息化技術(shù)高度發(fā)展的今天，積極地將信息化技術(shù)應(yīng)用在消防滅火設(shè)備以及人員救援的過(guò)程中，是非常有必要的。

1 消防滅火救援設(shè)備簡(jiǎn)述

當(dāng)代的消防工作還有許多需要改進(jìn)之處，消防滅火救援裝備所需要包括的類別非常多元。其中包括非常多的內(nèi)容，如防護(hù)服、救生繩索、防爆破燈、膠靴、空氣呼吸器、防護(hù)頭盔等。詳細(xì)如下。

1.1 防護(hù)服

在消防人員進(jìn)入火場(chǎng)時(shí)，會(huì)受到大量的火焰和強(qiáng)烈的熱輻射的傷害。特別是在較短時(shí)間內(nèi)進(jìn)入火區(qū)進(jìn)行滅火或者人員救援的時(shí)候，會(huì)嚴(yán)重灼傷到皮膚。為了盡可能減少這些傷害，就需要消防人員著避火防護(hù)服，但是由于當(dāng)下的失火原因還包括了別的因素，因此，該防火服不能用于化學(xué)失火或者是放射性傷害的環(huán)境中。

1.2 防護(hù)頭盔

除了普通的消防頭盔以及專業(yè)的救援頭盔外，具有信息化通訊功能的防護(hù)頭盔能夠更好地解放消防人員的雙手，進(jìn)行良好的通訊功能，但是由于目前成本較高且多為指揮員進(jìn)行專門配備，尚且在一線不能夠進(jìn)行及時(shí)的溝通和信息通訊。

1.3 呼吸保護(hù)設(shè)備

特別是一些火區(qū)需要進(jìn)行人員救援的時(shí)候，常常很容易導(dǎo)致消防人員吸入毒氣。因此，專門的針對(duì)于這些都是對(duì)消防員進(jìn)行全身性的保護(hù)和防護(hù)，并且?guī)椭绬T能夠在一定工具的輔助下，能夠順利地進(jìn)行火焰的撲滅工作，或者是對(duì)于被困人員的救援工作。但是這些設(shè)備往往不夠輕便，并且在消防員進(jìn)入一些信息號(hào)較差的區(qū)域，往往不能夠良好的進(jìn)行通訊交流，從而延誤了救援的時(shí)機(jī)或者導(dǎo)致消防員自身陷入危險(xiǎn)中。因此，當(dāng)下的消防設(shè)備是非常需要從消防人員角度進(jìn)行多方面的考慮，從而完成人性化、信息化等方面的優(yōu)化和升級(jí)。

2 傳統(tǒng)的消防滅火救援設(shè)備不足分析

2.1 重視設(shè)備的數(shù)量但是輕視設(shè)備的質(zhì)量

當(dāng)下，在進(jìn)行消防滅火以及人員救援的設(shè)備的采購(gòu)過(guò)程中，因?yàn)闉榱烁玫剡M(jìn)行大規(guī)模事故的作業(yè)，常常為了降低成本，在資金有限的情況下非常重視所能夠采購(gòu)設(shè)備的最大數(shù)量，但是卻往往忽視了設(shè)備的質(zhì)量問(wèn)題。尤其是隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步，當(dāng)下的消防設(shè)備在通訊智能方面不斷地?cái)U(kuò)寬自己的多方面高效性能，這就讓這些設(shè)備在一些特殊的環(huán)境中能夠不斷地發(fā)揮出自己的特色。但是，因?yàn)樵靸r(jià)較高，往往不能夠大面積的進(jìn)行配置。特別是因?yàn)槌杀竞唾Y金問(wèn)題，相關(guān)的設(shè)備常常需要進(jìn)行維修，并且維修周期較長(zhǎng)，在使用時(shí)也需要對(duì)多方面的問(wèn)題進(jìn)行充分的注意。這就導(dǎo)致在一些需要長(zhǎng)時(shí)間大規(guī)模進(jìn)行搜救的環(huán)境中，消防人員非常需要能夠長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行連續(xù)、穩(wěn)定運(yùn)行且安全、高效的設(shè)備，從而能夠長(zhǎng)時(shí)間的支撐人員的救援，以及在一些大范圍影響的火區(qū)中，進(jìn)行消防滅火工作。

這些低質(zhì)量的設(shè)備一旦在非常嚴(yán)肅的消防救援中受到嚴(yán)重的干擾最后導(dǎo)致失效，就很可能最終會(huì)導(dǎo)致非常嚴(yán)重的失誤，在實(shí)踐非常緊急的救援中出現(xiàn)非常致命的一些問(wèn)題，比如，無(wú)法保證處于危險(xiǎn)境遇中的消防人員自身的安全問(wèn)題，并且更可能需要消防人員冒著不必要的生命危險(xiǎn)進(jìn)行火區(qū)進(jìn)行救援，大大地增加了傷亡的可能性。

2.2 區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展差異造成的裝備建設(shè)不均衡

在我國(guó)靠近南方的地區(qū)往往更為富庶和發(fā)達(dá)，因此，在消防的建設(shè)中所投入的資金等等也比我國(guó)的西北部地區(qū)要高出很多。因此，這些地區(qū)往往會(huì)配備非常先進(jìn)的設(shè)備，從而更好地進(jìn)行消防滅火以及當(dāng)下各種復(fù)雜建筑當(dāng)中的人員救援工作。但是一些經(jīng)濟(jì)發(fā)展有待繼續(xù)提升的地區(qū)則是往往在高精尖的相關(guān)技術(shù)上還需要進(jìn)行多方面的改進(jìn)，并且投入的資金等等也會(huì)較少。除此以外，更重要的是，人們的思想和消防意識(shí)在與時(shí)俱進(jìn)的相關(guān)方面也有待進(jìn)一步的提升。在一些較為邊遠(yuǎn)的城市，人們對(duì)消防的概念可能還簡(jiǎn)單地停留在人員進(jìn)行滅火，可能沒(méi)有充分地思考當(dāng)下的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及人工智能的結(jié)合。

在當(dāng)下的信息化時(shí)代，消防設(shè)備在不均衡的地域發(fā)展中，仍然有廣大的進(jìn)步空間。沒(méi)有和當(dāng)下的信息化技術(shù)很好地結(jié)合利用當(dāng)下的信息化技術(shù)，可以對(duì)我國(guó)很多類型的自然災(zāi)害如暴雨、泥石流、洪澇等等以及高層的復(fù)雜建筑的滅火以及人員施救等等進(jìn)行良好的監(jiān)測(cè)。特別是人員被困的情況下，傳統(tǒng)方式都是需要借助犬類等有靈敏嗅覺(jué)的動(dòng)物進(jìn)行搜查，更多的則是需要消防人員自己憑借經(jīng)驗(yàn)判斷。但是無(wú)論怎樣，因?yàn)樵谌藛T的定位上花費(fèi)了大量的時(shí)間，最終都會(huì)導(dǎo)致人員救援時(shí)機(jī)的延誤。但是，隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，許多信息化設(shè)備可以進(jìn)行聯(lián)合性的協(xié)同使用，從而建立了一個(gè)強(qiáng)大的信息系統(tǒng)，其中可以包括對(duì)人員的定位監(jiān)控以及及時(shí)地播報(bào)人員疏散等。特別是在受災(zāi)面積較大，需要進(jìn)行人員的大范圍搜索的過(guò)程中，如果能夠有強(qiáng)大定位功能的信息化檢測(cè)定位人員系統(tǒng)，這將會(huì)是非常有效的人員救援輔助工具，能夠大大地加快消防救援工作的進(jìn)行。比如，當(dāng)下的船舶水上火災(zāi)，由于距離大陸較遠(yuǎn)，往往消防人員趕赴現(xiàn)場(chǎng)就需要花費(fèi)較多時(shí)間，這就非常需要進(jìn)行人員的緊急定位，而近年來(lái)一些新興的人員定位系統(tǒng)在我國(guó)已經(jīng)有重大的突破，將網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和人員的識(shí)別、定位、呼叫技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，從而能夠在緊急的情況下對(duì)人員被困位置進(jìn)行警報(bào)。

雖然這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)被提出，但是，進(jìn)入正式的運(yùn)行仍然有待改進(jìn)，比如，如何降低成本，確保它在緊急情況下持續(xù)、正常運(yùn)行等。但是，我國(guó)陸上消防則是因?yàn)檠邪l(fā)成本等等經(jīng)濟(jì)性、技術(shù)性問(wèn)題，最終導(dǎo)致沒(méi)有很好地進(jìn)行改造升級(jí)，存在較多的技術(shù)性問(wèn)題。

3 消防滅火救援設(shè)備的改造升級(jí)技術(shù)運(yùn)用

3.1 自動(dòng)追蹤和定位滅火裝置

隨著城市規(guī)模的擴(kuò)大，地下空間得到了充分的開(kāi)發(fā)，但由于其面積小、通風(fēng)能力差，一旦發(fā)生火災(zāi)，其蔓延速度很快，很可能會(huì)導(dǎo)致大量的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)的損失。因此，對(duì)地下空間的滅火設(shè)備的利用率提出了更高的要求。

常規(guī)的噴霧滅火系統(tǒng)在大面積的人防空間中，噴淋滅火效果比較差，難以在火災(zāi)發(fā)生的早期對(duì)火部位進(jìn)行有效的抑制。而在大面積的人防區(qū)域內(nèi)，采用自動(dòng)追蹤和定位的噴水滅火系統(tǒng)可以很好地解決這個(gè)問(wèn)題。采用紅色紫外探測(cè)器，采集二氧化碳、溫度等指標(biāo)，并對(duì)采集的火源數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，防止因電器、吸煙等原因造成的火災(zāi)。能自動(dòng)確定火源的位置，并能根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，適時(shí)地調(diào)節(jié)水槍的噴水方向和仰角，并在30s 內(nèi)對(duì)著火源噴射，實(shí)現(xiàn)了對(duì)火災(zāi)的迅速、高效的控制。通過(guò)試驗(yàn)證明，這種裝置具有50m 的噴射半徑、20s 的滅火時(shí)間，是常規(guī)的3 倍或更高的效率，特別是在大型的人防建筑中。

3.2 無(wú)線煙霧報(bào)警裝置

無(wú)線煙霧報(bào)警器集通訊與無(wú)線于一體，采用全新的集成式設(shè)計(jì)制造，不但降低了價(jià)格，而且更加穩(wěn)定。它可以對(duì)周圍環(huán)境的溫度、煙氣濃度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和分析，并對(duì)存在的火災(zāi)隱患進(jìn)行智能的語(yǔ)音報(bào)警，并對(duì)設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程維護(hù)，提高了火災(zāi)報(bào)警的準(zhǔn)確率，更方便地進(jìn)行設(shè)備的運(yùn)行。

當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)，它不但能夠檢測(cè)、分析煙霧、溫度等情況，而且能夠通過(guò)聲音、燈光等多種形式的報(bào)警，并將報(bào)警信息通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳送至消防平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)火災(zāi)情況的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和設(shè)備的運(yùn)行。與傳統(tǒng)的報(bào)警裝置相比，采用了無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，極大地提高了火災(zāi)的智能化和效率，同時(shí)也減少了維修費(fèi)用。

3.3 智能消防栓

充足的水是保證消防安全的前提。據(jù)統(tǒng)計(jì)，80%以上的火災(zāi)問(wèn)題是因?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)消防供水的短缺。因此，消防栓的水量、水壓的不足都會(huì)對(duì)居民的生命和財(cái)產(chǎn)造成嚴(yán)重的危害。然而，消防栓的分布范圍很廣，如何進(jìn)行有效的消防安全管理一直是一個(gè)很大的問(wèn)題。

智能消火栓采用了GPS、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，同時(shí)還可以通過(guò)手機(jī)APP、計(jì)算機(jī)軟件等實(shí)現(xiàn)對(duì)智能消防栓運(yùn)行情況的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，提高了消防安全的智能化管理效率。通過(guò)對(duì)常規(guī)消防栓進(jìn)行智能化改造，并建立智能分析云平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了消防栓的實(shí)時(shí)管理，解決了消防栓無(wú)水的問(wèn)題，從而提高了消防工作的效率。

智能消火栓硬件由液壓泵、高壓軟管、壓力指示表和拉伸體組成。其中液壓泵作為動(dòng)力源，液壓泵的輸出壓力值由泵上的壓力表進(jìn)行指示，拉伸體和液壓泵之間由高壓軟管進(jìn)行聯(lián)接。其中，拉伸體是液壓智能消火栓的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其主要由液壓活塞缸、螺紋套和外殼等部分組成。

智能消火栓的工作原理：工作時(shí)，拉伸螺母與工作螺栓螺紋聯(lián)接，液壓泵輸出的高壓油通過(guò)高壓油管傳送至活塞缸，在壓力的作用下，活塞缸中的活塞上移，帶動(dòng)拉伸螺母向上移動(dòng)，從而拉長(zhǎng)整個(gè)工作螺栓。拉伸螺栓時(shí)，需使螺栓的伸長(zhǎng)量達(dá)到所要求的形變量，并使其形變量控制在彈性形變的范圍內(nèi)，然后進(jìn)行預(yù)緊作業(yè)，最后，通過(guò)液力或者機(jī)械回位的方式使工作螺栓恢復(fù)原來(lái)的形狀，完成作業(yè)。

3.4 智能滅火系統(tǒng)

該系統(tǒng)集成了逃生、滅火、報(bào)警等多種功能，可以根據(jù)火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的具體情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并與人工智能云計(jì)算系統(tǒng)相結(jié)合，根據(jù)實(shí)際情況制定最優(yōu)逃生方案和路線。當(dāng)所有人都在逃命的時(shí)候，消防系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)滅火，并向消防部門發(fā)出警報(bào)。特別是當(dāng)學(xué)校公交車著火的時(shí)候，智能消防系統(tǒng)可以在5s 內(nèi)發(fā)出警報(bào)，10s 內(nèi)進(jìn)行救火，1min 內(nèi)開(kāi)啟防爆裝置，打開(kāi)逃生通道，讓所有人都能迅速逃離。該系統(tǒng)包括微控制器STM32 及其最小系統(tǒng)、控制開(kāi)關(guān)、電源、電機(jī)驅(qū)動(dòng)、多傳感器監(jiān)測(cè)模塊和GSM移動(dòng)通信組成。微控制器主要功能是與主控監(jiān)測(cè)系統(tǒng)之間的交互，主控監(jiān)測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)到數(shù)據(jù)異常及有火焰信號(hào)時(shí)，控制開(kāi)關(guān)啟動(dòng)，控制實(shí)施系統(tǒng)開(kāi)始響應(yīng)；各個(gè)傳感器采集數(shù)據(jù)、電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)和地面機(jī)器小車走向通過(guò)微控制器控制對(duì)火源進(jìn)行定位，同時(shí)直流電機(jī)水泵進(jìn)行噴水；感知單元主要是火焰感器、紅外避障傳感器和超聲波測(cè)距傳感器組成。GSM 模塊主要是為了發(fā)送當(dāng)前滅火實(shí)時(shí)情況。 主控監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和控制實(shí)施系統(tǒng)分別為該系統(tǒng)的兩個(gè)且主控監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，采用模塊化的方式設(shè)計(jì)，由多傳感器信號(hào)檢測(cè)、微控制器處理和無(wú)線傳輸3 個(gè)模塊組成;主要實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)環(huán)境的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)；控制實(shí)施系統(tǒng)由多傳感器信號(hào)輔助、微控制器處理、電機(jī)驅(qū)動(dòng)和無(wú)線傳輸4個(gè)模塊組成。通過(guò)移動(dòng)機(jī)器主要實(shí)現(xiàn)對(duì)火源進(jìn)行定點(diǎn)滅火處理。兩部分的系統(tǒng)共同協(xié)作，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)環(huán)境的變化，對(duì)接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后，使系統(tǒng)更加完善、可靠。