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电动升降装置的应用

2019-01-06林建波洪赢政

中国科技纵横 2019年22期

林建波 洪赢政

摘 要:电动升降装置是指依靠高效能蓄电池实现上升、下降、横渡等功能的装备,其广泛应用于城市救援、山岳救援、横渡救援、反恐突击等领域。电动升降装置相比于传统的机械式坠落防护装备以及人力上升、下降、横渡等救援方式,简化了大量的救援装备,节省了救援系统的搭建时间,使得救援效率得到了极大的提高。

关键词:电动升降装置;城市救援;山岳救援;横渡救援

中图分类号:TH218 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2019)22-0087-03

0 引言

消防作为应急救援的主力军和国家队,承担着处置各类灾害事故的重要职责。现阶段,消防队伍面临由过去相对单一的防灭火任务向综合性应急救援的职能拓展,包括天、地、人的灾害,國内、国外的灾害就,风、雷、雨、雪、水、火、汽、旱、震、核等灾害,呈现出全时空、全领域、全灾种的任务特点。不但任务量上呈几何倍数叠加,固有的力量、现有的装备更加直面现实斗争的考验和挑战[1]。

便携式电动升降机在国际上消防救援的应用要追溯到2006年5月土耳其大地震,当地救援部门首次将便携式自动升降装备应用于地震救援中,在非常重要的“黄金二十四小时”救援中发挥了重要作用。此后,便携式电动升降机成为土耳其救援部门的救援套装工具的配备应用。我国香港地区消防部门于2009年前后成立“高角度拯救专队”,装备了该款装备,我国各地消防部门也先后陆续采用便携式电动升降机开展消防救援。电动升降装置作为近年来进入国内救援市场的新式装备,其依靠蓄电池提供动力,以绳索为载体实现上升、下降、横渡等功能,在城市救援、山岳救援、横渡救援、反恐突击等领域发挥着越来越重要的作用。

本文就国内外电动升降装置的应用领域做简要介绍,进而探讨国内外电动升降装置的发展趋势。

1 电动升降装置的应用

电动升降装置的应用领域非常广泛,通常以0-30m/s的速度载人升降,升降速度无极调节,使用安全可靠,以250-270kg的载重量可同时承载两人及设备一起升降。在工业作业领域通常被用于舞台、剧场表演的灯具、音响安装,铁柱铁塔除锈油漆、大楼玻璃清洁、外墙清洁检修、防水防漏、高楼招牌、灯具安装、甚至是桥梁、水坝及各种结构体的非破坏性检测、缆车检修、风力发电叶片维修检测、油槽清洁检修等高技术性工作,在海外钻油平台上的绳索技术作业等等。除了各种环境的高空工作,消防队伍在大楼拯救、立坑拯救、缆车救援甚至是高山、雪地、水域救援等拯救工作中大量使用电动升降装置;在影视拍摄领域,电动升降装置可以使用在演唱会、大型舞台表演、舞蹈演出、剧场表演中的人员、对象悬吊或是舞台机关设计,提供其更多表演的呈现方式。

电动升降装置作为是一款通过电力驱动,使人或物快速升降的设备。其最大的特点是:节省救援人员的体力;安全(升降速度可控且无电情况下可以机械下降);载重量大,可以荷载两人(最大约300kg)。本文主要针对电动升降装置在城市救援、山岳救援、横渡救援、反恐突击等领域的消防应用做简要介绍。

1.1 城市救援

如图1所示城市救援,基于电动升降装置的摩天轮、高楼、外墙塔架、污水深井、电梯井、塔吊等城市救援,救援过程在下降、上升速度,器材搭建效率、上升/下降快速转换等方面要明显优于传统的救援方式只需要人力辅助即可完成提升、垂降等救援,使用器材简单易搭建系统,高效安全,大幅提高了救援效率。

1.2 山岳救援

如图2所示山岳救援,基于电动升降装置的悬崖、沟渠、桥下、碎石坡、索道等山岳救援,可快速完成对伤员从悬崖下到安全区域的拯救过程,救援过程中使用器材简单,救援系统搭建快速、简洁且高效,在节省救援人员数量的同时,节约了救援人员的体力,提高了救援效率。

1.3 横渡救援

如图3所示横渡救援,基于电动装置横渡救援或横渡,仅需利用抛投器或投掷包抛至对岸,然后利用一条主绳(该绳索为低延展性绳索)、一条保护绳(该绳索为普通静力绳)即可搭建横渡系统,救援过程简单高效,提升救援效率,节约救援人员。

1.4 反恐突击

如图4所示反恐突击,传统的反恐突击主要依靠八字环或下降器顺着绳索下降等方式到达突击窗口或者其他区域,下降过程较为便利,但上升需另行转换器材导致上升较困难且繁琐;基于电动装置的反恐突击,可以极为便利的进行下降、上升等操作,操作简单、效率极高。

2 国内外电动升降装置的比较

如表1所示,国外有代表性的电动升降装置厂家为瑞典的Actsafe公司(如图5所示)、意大利的Harken公司(如图6所示),国内有代表性的是北京的ASAT公司(如图7所示)。通过比较发现基本可以满足NFPA1983标准规定双人载荷267kg的要求[2](瑞典Actsafe公司的产品的最大载荷250kg略差,但实际救援中双人包括设备以及随时携带装备基本不超过200kg);在装备的体积方面,其中Actsafe公司的ACX型号电动升降装置体积最为小巧(重量亦最轻),但其在40℃-50℃会自动断电保护,其他产品的使用温度可达50℃;在续航能力方面,三家公司的产品在电池的配备方面略有不同,影响了其产品的续航能力;在防护等级方面,意大利Harken公司的产品IP54低于其他两家公司的产品。综合考虑,三家公司的产品基本代表了国内外电动升降装备的先进水平,可以满足城市救援、山岳救援、横渡救援、反恐突击等领域的救援需求。

3 结语

电动升降装置作为绳索救援技术领域中先进的救援器材,可以在节省救援人员体力,提高救援效率的同时,保障救援人员的人身安全。随着消防队伍高空救援专业化队伍建设的加快,城市救援、山岳救援、横渡救援、反恐突击等领域已成为消防救援任务中比较频繁的任务之一。通过系统调研分析了国内外电动升降装置以及对比分析,总结电动升降装置在国内的发展趋势如下:

(1)外观体积。电动升降装置应体积小巧,使用过程不遮挡视线,能够适用于各种狭小,复杂的空中救援和地下救援任务。(2)实际操作。电动升降装置应在使用过程中,应使得救援者可以解放双手进行各种复杂的救援工作,便于进行快速安置快挂、拯救三角吊带等装备,然后利用自动升降器快速、安全地将救援者和被救援者提升到安全区域。另外,电动升降装置应具有快速安装绳索功能,不受机械升降高度限制,便于快速安装绳索实施救援。(3)最大负载。直接提升力应达到273kg(GA494《消防用坠落防护装备标准》规定双人救援载重要达到2.67kN以上)以上[3],用于一对一救援。特殊情况下,电动升降装备配套滑輪组,可以将提升力达到1吨以上,不仅可以用于人员救援,也可以用于牵引车辆、排除障碍等。(4)使用温度范围。电动升降装置应在高温(40℃~50℃)、低温(-35℃~-20℃)情况下可以使用并完成救援任务,在北方较为寒冷地区以及南方较为炎热地区可以使用,并且在低于或高于设定温度情况下具有自动过载关机功能。(5)防护性能。电动升降装置在救援过程会面临雨雪、沙尘等复杂天气,因此其应具有一定的防尘、防水等防护性能,通常其应具有IP55级别的防护,级指完全防止外物侵入,虽不能完全防止灰尘侵入,但灰尘的侵入量不会影响电器的正常运作,防持续至少3min的低压喷水等。(6)电池快速更换。电动升降装置应具有备用电池,便于长时间救援情况下快速更换,且电池宜具有快速充电功能。(7)紧急手动下降功能。电动升降装置应具有低电量显示提醒功能,但在紧急救援情况下或极冷、极热的情况下,可能出现电量耗尽的现象,因此,电动升降装置应具有紧急情况下的手动下降功能,下降速度不宜过快,在最大负载下不宜超过0.5m/s。(8)配套绳索。电动升降装置通常需配套静态/半静态绳索使用,直径10-13mm,绳索安装方式为快挂式,便于装卸。

综上所述:首先,国内应研究开发具有自主知识产权的电动升降装置,实现与国际先进便携式电动升降装备的并跑甚至领跑,并提高电动升降装置的检验技术水平,以此提高国内消防队伍的电动升降装置的质量,保障使用安全;其次,针对消防队伍当前的实际需求,扎实开展适合目前消防队伍实际需求的基于电动升降装备的绳索救援技术以及电动升降装置的行业标准的研究与制定。同时,通过借鉴、引入国际知名绳索技术组织的培训内容以及培训方式,建立绳索救援专业队伍的考核制度,切实提高消防队伍的绳索救援技术水平,促进国内高空拯救专业队伍的建设。

参考文献

[1] 王江腾.综合性消防救援队在灾害现场直播技术现状与发展[J].信息通信,2019(04):295-297.

[2] NFPA 1983-2012、NFPA 1983-2017,Standard on Life Safety Rope and Equipment for Emergency Services[S].

[3] GA 494-2004,消防用坠落防护装备标准[S].

The Application of  Electric Lifting Device

LIN Jian-bo, HONG Ying-zheng

(Emergency Management Department Shanghai Fire Research Institute, Shanghai  200438)

Abstract:The electric lifting device refers to the equipment that depends on the high efficiency battery to achieve the rise,fall,crossing and other functions,which is widely used in urban rescue,mountain rescue,crossing rescue, counter-terrorism assault and other fields.Compared with the traditional mechanical fall protection equipment and the rescue methods of manpower rising, falling and crossing, the electric lifting device simplifies a lot of rescue equipment, saves the construction time of the rescue system and greatly improves the rescue efficiency.

Key words:electric lifting device; urban rescue;mountain rescue; crossing rescue