草原消防体系构建运用范文

本站小编为你精心准备了草原消防体系构建运用参考范文，愿这些范文能点燃您思维的火花，激发您的写作灵感。欢迎深入阅读并收藏。

作者：袁晓春仲伟兵吴旭民肖琰陈栋谈平单位：江苏林海动力机械集团公司中国科学院沈阳自动化研究所

国内外草原消防技术应用现状

1相关技术在国外的发展及主要特点

全地形消防车是近年来西方国家广泛使用的消防设备之一，其主要是利用ATV底盘加装配套的气罐驱动式高压喷雾系统配合高效环保的灭火剂以及其他配套装备来扑灭各类火源，是消防初期灭火的精良装备，并可用于抢险、救灾、防疫等领域。水灭火技术在当今许多发达国家的应用越来越广泛，技术也越来越成熟，是草原火灾首选的灭火方法。消防水泵、水罐消防车、水罐灭火飞机等都是这些国家必备的消防设备。水灭火技术的普遍应用使得发达国家的消防队伍具有较强的火场控制能力，从而减少了火灾的损失。

2国内草原灭火技术应用现状

我国是草原火灾损失严重的国家，手持式风力灭火机、二号工具和背负式手动灭火水枪等小型机具是目前主要扑火设备。由于这些设备即使在技术性能得到充分发挥时也只能直接扑灭中等强度的地表火，所以传统的风力灭火机加二号工具的扑火模式已不能满足扑救草原大火的需要。

专业扑火队伍快速反应能力差和火场控制能力薄弱，是造成我国平均每次火灾面积较大的重要原因。近年来已有大型装甲灭火车投入使用，但其造价极其昂贵，难以在草原牧区普及。从长远看，航空灭火和化学灭火应是发展趋势，也有成功的经验，但受我国基础设施和草原牧区经济条件的制约，还需经历相当漫长的时期。因此，在草原大火扑救中推广风、水相结合的灭火配套技术、灭火弹发射技术替代现有的扑火模式或与现有的扑火模式配套应用，是短期内能够迅速提高我国专业扑火队伍火场控制能力、减少火灾损失的现实而又可行的技术路线。

3国内现有草原灭火技术应用基础

近几年来，随着我国草原防火灭火技术研究的发展和国家政策的支持，国内已陆续开发出轻型草原消防泵、轮式草原消防车、车载可卸式草原消防装置、履带式草原消防车等草原消防设备，并已投入使用且接受了实战检验，这些设备比较系统地解决了我国不同环境条件下扑救草原火灾的应用技术问题。卫星遥感技术在我国草地资源研究中也得到了广泛应用，包括开展草地资源调查与分类、草地动态监测与估算、草地资源管理与评估、草地自然灾害监测与预测预报等。

全地形立体草原防火系统构建思路

基于ATV平台的全地形立体草原防火系统一般由风力灭火全地形车、投弹灭火全地形车、人员运输防火全地形车和车载无人飞机组成。其是利用全地形车的底盘通过能力强、机动性能优越的特点，与草原防火的水灭火和风灭火先进技术进行有机融合，搭载无人飞机子系统进行空中预防监控，整个系统具有体积小、动力强劲、机动灵活、操作方便等优点，可提高草原牧区防火队伍的快速反应能力。将ATV全地形车和各种灭火技术、遥控通讯技术有机地融合在一起，可实现车辆技术和防火、监控技术的完美统一。

1车载平台

国产ATV如图1所示，其技术成熟，排量从50cc到700cc全面销往国外市场，该车可满足本系统载体平台排量在250cc以上的要求。实际使用的LHATV260全地形车动力强劲，承载量大，巡航时间长，道路适应性强，在火场地带行驶灵活，具备了草原灭火用车的基本条件，但作为草原灭火使用，还需进行一系列的技术改进。

（1）为适应在草原丘陵、坡地、沼泽等复杂地形中车辆全装备运行的需要，避免发动机过热和离合器打滑，有必要对车辆的冷却系统作进一步优化，即采用高性能的冷却风扇和散热器，同时对CVT传动系统中的皮带和离合器也需进行改进，并通过试验来获得理想的离合器配置。

（2）为保证车辆在草原上行驶的安全性，须对车辆的刹车性能进行改进，以提高刹车系统的制动性和耐久性，可以采用多缸液压刹车泵及尺寸加大的碟刹盘。

（3）火场环境温度较高时地面会存在余烬，普通轮胎不能满足使用要求，必须采用具有较强阻燃功能的特种轮胎。

2车载风力灭火机

近年来手持式风力灭火机在草原灭火救灾中起到很大作用，两台风力灭火机相当于25～30名灭火人员用手工工具的灭火效能。但草原火场情况复杂，风向、火势瞬息万变，灭火人员使用手持式风力灭火机救灾时虽然灵活性好，但易疲劳，危险大。本系统搭载大排量发动机匹配的风力灭火机，其风压高、风量大，对地表火灭火效果好，同时采用细水雾技术，利用风筒中的负压吸出水，再由气流冲击、混合形成水雾，可在极短的时间内在火焰表面形成高压水雾层，通过降温和隔绝空气的方式扑灭初期火和地表火，同时还能减少用水量。目前样机采用的动力为185F四冲程通用汽油机；风机部分仍为离心式风机，其工作时沿车辆行驶方向侧向吹风，风筒出风口可在一定范围内做上下和左右方向调节，以满足草地灭火需要。搭载了风力灭火机的ATV灭火系统如图2所示。

3车载灭火弹发射平台

在扑灭草原火灾过程中，很多情况下消防人员不能靠近火源，因此远距离发射灭火弹是很好的灭火方式。沙石灭火弹和干粉灭火弹灭火速度快，灭火效率高。目前常用的方式是人员集中投掷小型灭火弹但距离不能拉开；或者飞机抛掷大型灭火弹，但飞机高速飞行时投弹的精准度较差。本系统的灭火弹发射平台可以和大型灭火装甲车一样远距离发射中小型灭火弹且着落点准确，移动及时、迅速。ATV-ATT系统就是利用LHATV260全地形车搭载发射装置，该发射装置小巧灵活，通过局部改造，将其使用的弹体改为灭火弹即可。

4移动运输平台

移动运输平台采用四轮驱动系统、超宽越野轮胎，离地间隙大，通过能力强，可在草原各种复杂路况下行驶；自带150L水量，可以轻松扑灭初起火灾，防止初起火的蔓延，起到了控制火势的作用；可携带水、燃料、手持式风力灭火机、扑火及掘土工具；改装为多乘员车辆，可消除灭火队员负重奔赴火场的劳累，节约宝贵的时间，减少消防人员的体力消耗。夜间灭火时还可以搭载小型汽油发电机组的移动电源，用于夜间照明和作为应急电源使用。小型汽油发电机组如图3所示。

5无人飞机子系统的运用

随着技术的进步，无人飞机上的电子系统、动力系统越来越小型化和高性能化，相关技术的成本也直线下降。无论是军用或民用领域，都越来越多地采用无人机来执行其他方法和工具完成不了的任务，以提高效能、降低成本。在草原防火灭火领域，本系统可搭载无人机迅速抵达相关的草原地区，在目的地起飞，通过相关任务平台和传感器对一定半径范围内的草原进行动态的空中巡视、危险区域定点监控、通信中继、灾情监视等。这些功能都可以纳入草原火灾预警监测体系中。

低成本固定翼无人机可携带各种观察设备，其技术参数为翼展3.4m、巡航速度85km/h、最大起飞质量20kg、载荷8kg、续航时间大于5h、最大飞行高度3000m，可以将摄像机、无线图传安装在飞行器上用以回传图像信号，如果在飞行器上安装热成像仪则完全可以满足草原监控的使用要求。低成本固定翼无人机如图4所示。

全地形立体草原防火系统技术优势

全地形立体草原防火系统的基础是建立在全地形车系列底盘上。该系列车型装备有257~700cc水冷发动机，动力强劲，性能可靠；采用先进的CVT传动系统，操作简便，超宽越野轮胎，四轮驱动，通过能力强，适于在各种道路上行驶，是草原消防车的良好载体。草原防火系统配备的风、水灭火装置也是国内正在积极推广的一种草原防火先进装置。水的比热容量和汽化潜热大，在升温和汽化时可吸收大量的热；水在常压下汽化时体积膨胀约1603倍，水蒸气可有效地稀释燃烧区域内可燃气体和氧气的浓度；水膜对可燃物的覆盖能阻止氧气参与燃烧反应，这些性质以及环保特性使水成为理想的天然灭火剂。因此，草原水灭火技术具有较强的火场控制能力，从而可以大大减少草原火灾的损失。

目前，国内灭火装置的载体多为轻型客货两用车、轻型货车、J50型集材拖拉机、中型货车以及多功能型履带式草原防火车。这些装备在我国草原消防作业中发挥了积极有效的作用。然而，由于这些装备的体积和质量相对庞大，机动性相对较差，并且需要专业人员驾驶，所以很少作为巡逻车辆使用，一般是在接到火警之后才出发，往往延误了最佳扑救时机。而ATV草原消防车实现了灭火技术和车辆相结合的方式，相对于前几种载体而言，其更加机动灵活，并可用于执行大规模日常巡逻任务，对在巡逻过程中发现的火警可进行及时扑救和控制，实现了草原火警“发现即扑灭”的快速反应。在小区域范围内采用草原火灾空中预警监测方案具有前瞻性和创造性，相对于卫星遥感技术其更加微观、细化，实用性很强。

推广应用及产业化前景

基于ATV平台的全地形立体草原防火系统作为新开发的草原防火、灭火产品，将普通的交通工具与先进的消防灭火技术、无人机运用技术及动态信息传输技术有机地结合在一起，成为一种新型、立体的草原防火方式，为草原防火救灾开拓了新思路。目前，随着全球气候变暖，以及国内许多地区草原防火技术装备的发展滞后，草原火灾存在高发趋势，这将给国家财产和广大人民的生命财产造成重大威胁。

基层的专业、半专业扑火队在防火期内需要全天候整装待命，以保证快速反应。消防队伍编制不宜庞大，以小型机动为要，运兵车不宜太大，以灵活迅速为要，而本项目的研发将极大地满足广大草原牧区的消防需求，在投入不大的情况下，补充和壮大消防力量，使草原牧区的防火救灾技术迅速提高到现代化水平。