芯耀
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作者 | 路遙
編輯 | 余快
消防新物種實(shí)戰(zhàn)如何？
2015年，美國阿拉巴馬州莫比爾市，一個(gè)類人機(jī)器人（SAFFiR）掃描著“沙德維爾”試驗(yàn)艦上的熊熊烈火，隨著它的紅外線眼睛定格在火勢中心，機(jī)械手臂中的軟管精準(zhǔn)射向火苗。
這是弗吉尼亞理工大學(xué)的機(jī)器人專家專門為美國海軍研制的船載自動(dòng)消防機(jī)器人，也是機(jī)器人首次被用于救火。
SAFFiR具備幾項(xiàng)關(guān)鍵能力，它可以借助雙攝像頭看路及四處行走，通過激光傳感器測量物體間的精確距離，以及用熱成像照相機(jī)尋找火源。
SAFFiR的實(shí)戰(zhàn)演練，讓世界第一次直觀感受到消防機(jī)器人在火災(zāi)救援中的價(jià)值。
消防員的「金剛替身」
消防員，是和平時(shí)代最高危的職業(yè)之一。
僅過去四年，就有111名消防救援人員因公犧牲，而他們的平均年齡只有28歲。
烈火、爆炸、高溫、濃煙、毒氣、缺氧等普通人一生中都難以遇到一次的極端環(huán)境，卻是消防救援人員工作中面臨的常態(tài)。
根據(jù)應(yīng)急管理部消防救援局最新發(fā)布的數(shù)據(jù)，僅今年上半年，全國就接到96.2萬起火災(zāi)報(bào)警事件。
頻繁發(fā)生的火災(zāi)事故，瞬息萬變的火災(zāi)現(xiàn)場，即便消防員們身經(jīng)百戰(zhàn)，也難保萬無一失。
我國對消防機(jī)器人的重視，開始于上世紀(jì)九十年代的863研究項(xiàng)目，2002年該項(xiàng)目下的“履帶式、輪式消防滅火機(jī)器人”正式通過國家驗(yàn)收，填補(bǔ)了我國在消防機(jī)器人領(lǐng)域的空白。
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，各種油品燃?xì)?、毒氣泄漏爆炸、隧道、地鐵坍塌等隱患叢生，急、難、險(xiǎn)、重的惡性火災(zāi)現(xiàn)場越來越多，全國要求配備消防機(jī)器人的呼聲高漲，各地出臺(tái)的消防事業(yè)十三五規(guī)劃中，相繼將消防機(jī)器人列入采購清單。
消防機(jī)器人的出現(xiàn)，能夠真正代替消防救援人員進(jìn)入“人不能及，人不能進(jìn)，人不能為”等極度危險(xiǎn)的區(qū)域，保障消防員安全的同時(shí)，也極大提升消防救援的效率。
濃煙與高溫，是消防機(jī)器人面對的兩大挑戰(zhàn)。
在濃煙滾滾的火場中，看得清、看得準(zhǔn)，是消防救援成功的關(guān)鍵。
消防機(jī)器人由于搭載了紅外攝像頭及熱成像系統(tǒng)，可以精準(zhǔn)分辨火場環(huán)境，探測周圍的有機(jī)生命，并在第一時(shí)間將“看到”的信息傳遞給指揮中心，輔助指揮中心制定下一步應(yīng)對策略。
深入核心高溫火場，對起火點(diǎn)精準(zhǔn)滅火，是高效完成消防救援的另一大關(guān)鍵。
傳統(tǒng)消防機(jī)器人，由于不具備耐高溫能力，只能在火場外圍輔助消防員執(zhí)行任務(wù)。針對這一痛點(diǎn)，國內(nèi)的力升高科研發(fā)出一款能夠深入火場高溫危險(xiǎn)區(qū)域的“耐高溫消防機(jī)器人”，這款機(jī)器人可在一千攝氏度的大火中，持續(xù)工作三十分鐘以上，消防員只需在遠(yuǎn)離危險(xiǎn)的區(qū)域，下達(dá)操作指令即可。
從火場外圍，到進(jìn)入火場中心零距離滅火，得益于整套耐高溫系統(tǒng)性技術(shù)，包括耐高溫防護(hù)技術(shù)，耐高溫視覺監(jiān)測技術(shù)，高溫通信技術(shù)等。
隨著研發(fā)進(jìn)程的加快，消防機(jī)器人越來越智能化，并且從輪式、履帶式消防機(jī)器人，擴(kuò)展到了足式機(jī)器人。
傳統(tǒng)的履帶式機(jī)器人，上可爬坡，下可涉水，牽引力大，且不易打滑，是石油化工、特高壓變電站、大跨度空間廠房、隧道管廊、港口碼頭等大型受災(zāi)現(xiàn)場的救火英雄。
但當(dāng)面對易塌建筑、廢墟、石碓等障礙物，以及樓梯、室內(nèi)等狹窄空間時(shí)，體型龐大的履帶式機(jī)器人只能束手無策。
前段時(shí)間，云深處發(fā)布了一款“絕影 X20-消防偵察機(jī)器狗”，從名字就可以看出，這款消防機(jī)器人沒有沿用履帶式的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)，而是采用四足設(shè)計(jì)，具有在狹窄復(fù)雜地形內(nèi)自如行走的能力。
在智能探測上，云深處的四足機(jī)器狗被賦予了更強(qiáng)大的視力。
借助搭載的全景相機(jī)和雙光譜云臺(tái)，它既能從多個(gè)角度完整呈現(xiàn)現(xiàn)場全景，也能進(jìn)行30倍變焦偵察遠(yuǎn)處微小的目標(biāo)，還能穿透迷霧追蹤熱源。也就是說無論全景、遠(yuǎn)景還是被遮擋的場景，都逃不過機(jī)器狗的眼睛。
不僅如此，機(jī)器狗還可以通過搭載的旋轉(zhuǎn)激光掃描儀，獲取災(zāi)害與事故現(xiàn)場的高精度點(diǎn)云數(shù)據(jù)；通過搭載的深度相機(jī)與多線激光雷達(dá)，結(jié)合AI智能算法，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)避障，智能跟隨，地形識(shí)別。
這些數(shù)據(jù)的收集，一方面為救援人員提供了寶貴的可視化信息，面對瞬息萬變的火災(zāi)現(xiàn)場進(jìn)行靈活部署；另一方面，也為災(zāi)后數(shù)據(jù)分析提供有力資料，具有災(zāi)前預(yù)防的教育意義。
讓生命不再冒險(xiǎn)，消防機(jī)器人落地刻不容緩
近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，消防產(chǎn)業(yè)也開始朝著智能化、自動(dòng)化方向發(fā)展
2017年，國家公安部消防局發(fā)布《關(guān)于全面推進(jìn)“智慧消防”建設(shè)的指導(dǎo)意見》，提出要從“傳統(tǒng)消防”向“現(xiàn)代消防”轉(zhuǎn)變。
2020年，消防改革后形成的應(yīng)急管理部，進(jìn)一步提出提升全國消防救援隊(duì)伍應(yīng)急救援和作戰(zhàn)指揮的信息化、智能化、專業(yè)化，以適應(yīng)“全災(zāi)種、大應(yīng)急”實(shí)戰(zhàn)需要。
國家號(hào)召下，眾多企業(yè)躬身入局，消防機(jī)器人的市場隨之?dāng)U大，從2017年的5.2億元跳升到2020年的32.4億元，年均復(fù)合增長率達(dá)到84%。
消防機(jī)器人的陣營也愈漸豐富，并呈現(xiàn)出集群化的特征，形成了防爆消防滅火偵察機(jī)器人、高倍數(shù)泡沫機(jī)器人、高倍數(shù)偵察機(jī)器人、消防排煙機(jī)器人、消防巡檢機(jī)器人、消防破拆機(jī)器人等幾大主要類型。
設(shè)備即是戰(zhàn)力，性能決定成敗，無情的消防戰(zhàn)場，消防機(jī)器人戰(zhàn)隊(duì)能讓生命不再冒險(xiǎn)嗎？
從理論上來說，這是肯定的，但從實(shí)際使用情況來看，未必。
一個(gè)事實(shí)是，我國消防部隊(duì)配備的消防機(jī)器人，不僅數(shù)量十分有限，各地區(qū)還存在分布不均的問題。
當(dāng)前，只有經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá)城市的消防支隊(duì)，少量配備了消防機(jī)器人。至于專業(yè)性更強(qiáng)、造價(jià)更貴的高倍數(shù)偵察機(jī)器人、消防破拆機(jī)器人等，更是只會(huì)出現(xiàn)在少數(shù)消防總隊(duì)的稀罕物。
另一個(gè)事實(shí)是，盡管消防機(jī)器人具備種種優(yōu)勢，但當(dāng)前的消防機(jī)器人更多被進(jìn)行預(yù)防演習(xí)和宣傳活動(dòng)，很少參與現(xiàn)實(shí)災(zāi)情，發(fā)揮實(shí)踐價(jià)值。
配備數(shù)量嚴(yán)重不足，實(shí)踐能力不盡人意，暴露出消防機(jī)器人產(chǎn)業(yè)存在的幾個(gè)問題。
首先，技術(shù)成熟度不夠。當(dāng)前國內(nèi)的消防機(jī)器人，大部分以進(jìn)口為主，國產(chǎn)消防機(jī)器人的研發(fā)及應(yīng)用，依然落后于歐美發(fā)達(dá)國，在靈活移動(dòng)、自主探測、透視技術(shù)、人機(jī)交互上，還需奮起直追。
其次，造價(jià)高昂。消防機(jī)器人屬于高科技產(chǎn)品，面對的是火災(zāi)這樣有極大不確定性和巨大破壞力的場景。成本不菲，再加上損毀帶來的高昂維修保養(yǎng)費(fèi)用，讓消防機(jī)器人的普遍應(yīng)用成為難題。
比如日本第一支消防機(jī)器人部隊(duì)“Scrum Force”，僅由4個(gè)消防機(jī)器人組成，花費(fèi)卻高達(dá)14億日元。如此看來，消防機(jī)器人被拉上“演習(xí)”的舞臺(tái)，而非“實(shí)戰(zhàn)”的戰(zhàn)場，看似荒唐，卻也無需大驚小怪了。
再者，缺乏健全的管理機(jī)制。正是由于消防機(jī)器人的實(shí)際救援案例較少，發(fā)揮的價(jià)值有限，所以難以在實(shí)際應(yīng)用中得到重視，從而進(jìn)入一種怪圈。
效率與準(zhǔn)確，意味著最大程度減少可能的犧牲與死亡。機(jī)器人的應(yīng)用與推廣，無疑將顛覆現(xiàn)有消防作戰(zhàn)體系，可以帶來戰(zhàn)術(shù)戰(zhàn)法的革新，豐富救援手段，提升救援能力。
“機(jī)器換人”已經(jīng)刻不容緩，期待隨著技術(shù)成熟、成本降低，消防機(jī)器人大批走進(jìn)真實(shí)戰(zhàn)場的一天。
