烈火、爆炸、高温、浓烟、毒气、缺氧等普通人一生中都难以遇到一次的极端环境,却是消防救援人员工作中面临的常态。在瞬息万变的火灾现场,即便是身经百战的消防员们,也很难保万无一失。
科技发展至今,消防机器人的出现,能够真正代替消防救援人员进入“人不能及,人不能进,人不能为”等极度危险的区域,保障消防员安全的同时,也极大提升消防救援的效率。
我国对消防机器人的重视,开始于上世纪九十年代的863研究项目,2002年该项目下的“履带式、轮式消防灭火机器人”正式通过国家验收,填补了我国在消防机器人领域的空白。
随着经济的发展,各种油品燃气、毒气泄漏爆炸、隧道、地铁坍塌等隐患丛生,急、难、险、重的恶性火灾现场越来越多,全国要求配备消防机器人的呼声高涨,各地出台的消防事业十三五规划中,相继将消防机器人列入采购清单。
浓烟与高温,是消防机器人面对的两大挑战。传统消防机器人,因其不具备耐高温能力,只能在火场外围辅助消防员执行任务。千度耐高温消防机器人正是针对这一痛点研发的,并在“应急使命•2022”的高原高寒地区抗震救灾实战化演习大显身手。
耐高温消防机器人采用多项耐高温防护专利技术,赋予了机器人在1000℃高温环境中持续工作30分钟以上的能力,可以替代消防战士长时间深入危险的高温火场进行火情侦察和灭火工作,极大地扩展了消防救援人员的作战范围和能力。
基于瞬态传热仿真及大量实验分析优化的多层变组分隔热瓦,针对性分区域传热抑制设计,有效抑制外部热辐射、热传导及层间热辐射。拓扑优化网格支撑复合壳体结构,轻量化、抗蠕变。高性能防水柔性密封系统。
高温合金弹簧及间隙自调节负重轮系统,防卡死,抗过载。低导热轴系支撑技术及被动柔顺振动抑制技术,解决了极限温差环境下传动系统的工作稳定性问题。抗氧化多组分固体润滑剂,适应常温至1000℃全区间润滑需求。
设计了抗热振镜头组件,无机材料柔性支撑及密封系统,支持镜头在极端温度条件下长期工作。多波段分时图像检测系统,光学镜片组带通滤波,减少高温辐射源对传感器的直接辐射,同时保证成像质量。
设计了高效气相换热器及温度测控系统,在有限空间内对高温气体进行快速冷却并检测。大流量短气路设计,降低检测延时。基于温度检测的在线体积分数补偿技术,修正温差影响,提高测量精度。
设计了金属主体材质的耐高温单极子天线,通过调整结构与匹配阻抗,充分优化天线增益,保障天线直接应用于高温环境,通信稳定。针对性的硬件冗余设计、数据流及控制逻辑优化,提高火场应用的可靠性和安全性。
复合式金属表面强化水带,水带可直接耐受高温。接口兼容GB12514.3-2006标准,与耐高温机器人及耐高温水带互联时,具有同级别耐温性能。
耐高温消防机器人具备超高温火场作业的能力,能很好的解决目前城市消防救援难题,已成熟应用的场景包括包括:“大”(大跨度空间厂房)、“化”(化工石油行业)、“下”(地下隧道管廊),具体行业如应急消防、油田开采、油气炼化、油气储运、港口码头、煤矿井上井下、隧道管廊、稀土冶金、国家储备、特高压变电站、空港机场、军工保障、空港机场等