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陈建强:消防士官自主研发深井救援设备

悲惨事故 激发创新灵感

陈建强是河北省邯郸市消防支队的一名士官,入伍20年来他先后参加过4000余起救援,然而最令他刻骨铭心的记忆却是10多年前参加过的一次井下救援。那是2004年夏天,邯郸一名三岁多的小女孩不慎掉进直径只有30厘米、深20多米的农田机井里,孩子在井下哇哇大哭,奶奶在井上捶胸顿足,祖孙俩的哭声沉重地敲打着现场消防官兵和围观群众的心。井口太过狭小,连一个成年人的肩膀都进不去。没有专业的救援设备,挖井所需时间又太长,陈建强和消防队员只能选择用当地人挖地用的三角耙,接上20多米长的竹竿来捞孩子。最终因耗时太久,孩子捞上来时早已没了气息,身上也被勾得血肉模糊。孩子的奶奶哭的撕心裂肺,几次想跳下井口,此情此景让现场救援人员心如刀绞。亲眼看着一个鲜活幼小的生命因救援不到位而逝去,陈建强内心感到无比悲痛。

由于救援现场的特殊性,深井救援是消防部队罕见的救援行动之一。深井通常地处偏僻,大型救援设备难达现场,救援难度大。国内外有几个通用的救援方法,但都具有很大的弊端,实际操作复杂。第一个方法是下放绳索,指导受困者自救。但大多被困者处于受伤和昏迷状态,意识不清晰,同时这些受困者多为儿童,力量不足,难以自救。第二个方法是在深井的旁边依靠人工和机械再打出一口直径较大的竖井,到达受困者所在深度后,再横向挖通道,打破井壁把受困者救出。但这对地质条件要求很高,如若土质疏松,则容易造成坍塌,对受困者、救援人员都有生命威胁。而且有时耗时过长,被困人员等不到井壁打通,便已失去生命迹象。第三个便是救援人员用绑着绳索呈倒立姿势进入井内,将绳索绑在受困者身上,将其拉出地面。由于井口狭小,通常只允许一人勉强垂直通过,救援行动展开困难。并且垂直距离较长,长时间的“倒挂金钩”极易引发救援人员脑部充血,导致更大危险。

每年都有消防员因竖井救人而导致体力透支、最后缺氧死亡的新闻发生。每当看到这样的报道,看到这么多同行和无辜被困者因深井失去了生命,陈建强心里都不是滋味,他下定决心要攻克这“吃人的深井”。陈建强仔细的研究过往的新闻案例和传统的深井救援方法后,想设计一款便捷高效并且能避免伤亡的救援设备。偶然间,他从雨伞打开成面、合拢成棍的瞬间受到启发:“为何不根据这一原理设计救援器呢?”从此,陈建强就利用节假日和业余时间来进行研究和奔走学习。

坚持不懈 挽救深井生命

万事开头难,陈建强不是理工科班出身,没学过机械原理和设计,全靠工作中积累的实践经验进行琢磨、总结。他先自己画草图,搞不明白的地方就去请教大学机电系教授和煤炭设计院高工。图纸出来后,没有充裕资金的陈建强,就低价收集些废旧铁皮铁管,再拿到焊接店拼接组装成样品,小到一颗铆钉,大到二三米高的三角架,每个细小的部件,他都要反复的调试。节假日,陈建强就带着自己制作的粗糙样品连跑多家机械厂。然而多数厂家发现制作此款设备不但工序繁琐,还没有市场规模和效益的时候都拒绝了他。有的工厂开始时答应加工,但做到一半就再也不肯干了,理由是制作这个设备既浪费时间又赚不到钱。陈建强只好又去说好话求人,每月的工资都花费在了制造设备和请客吃饭上。

加工厂的老板们不理解这个“轴人”,家人也是一度反对,总觉得陈建强不为家庭进收益反而经常往外拿钱去做不着调的行当,早出晚归,每天不务正业。制造设备的艰难和家人的不理解一度让陈建强感到沮丧,但每每想到因深井事故导致很多生命逝去,不解决问题悲剧还会接二连三发生,于是想挽救更多生命的炽热愿望鼓励着他继续坚持。

功夫不负有心人,经过两年的不懈努力,终于有厂商答应以成本价承接生产。他和团队的第一架扩张式深井救援器研制成功。他的团队核心成员也逐渐扩大到20多人,有消防专业人员、军工技术人员和高校师生等。后来他们又逐步改进设备,他们的KZ型深井救援设备一举荣获5项国家专利,填补了国内深井救援领域的空白。2010年7月,陈建强和战友们利用深井救援器,仅用半小时便将广平县坠井的5岁男童成功营救出井。现场消防官兵和围观群众爆发出雷鸣般的掌声,陈建强和队员得到了大家衷心的感谢和称赞。初战告捷,这给了陈建强很大的信心鼓舞,“以前在发明研制‘救人神器’这条路上我还打过退堂鼓,救援成功后我便再也没想过放弃它,这给了我做下去的决心。”其后,在多次深井救援中,“救人神器”的有效性都得到了充分的验证。

研发升级 机器人即将面世

每次救援结束返回消防营地时,陈建强都会反思当天救援的不足之处。陈建强也数不清为他的设备写了多少研发总结了。一次陈建强和团队救助一名6岁的落井男孩,因井壁年久失修,情况复杂,他们用了两次才救援成功。陈建强反复回忆当时的场景,思考为何此次下井进行两次才成功。他琢磨被困人员被救起时,设备之所以变得格外沉重且用时较长,第一次主要是因为钢丝绳长度不够,第二次则是下井方位不对,救援伞架磨擦井壁加大了阻力,导致设备难以顺利提升,也拖长了救援时间。认真反思总结现场救援情况后,他连夜形成文字材料,随后马上和研发小组对设备进行改进和完善。为提高稳定性,他将绞盘由1个变成3个再变成6个。为了让支撑点更坚固,他将三角支架由圆柱改为六方可伸缩的。为了加快速度,他又将连接杆改为榫卯设计,救援设备的升降速度现在能达到每分钟12米,60米的深井只用10分钟便可以完成一个垂直来回。全部救援工作只需要20多分钟,在宝贵的黄金救援时间内,他们创造了一个又一个的生命奇迹。

更让陈建强欣慰的是,经过各种新闻的报道,陈建强的家人才明白他一直以来坚持做设备的意义所在。“他们现在很支持我,知道我做这个是为了救人,而且消防部队还给我申请研发经费,现在好多想法都可以落到实处了。”经过无数次的改进,现在设备已经发展成“高延伸度可视无人深井救援设备”,陈建强先后荣获公安部颁发的多项奖项。目前,“高延伸度可视无人深井救援设备”已在河北邯郸地区得到全面推广,并在天津、河北、河南、山东等地试用,成功处置多次深井坠人事故。

谈到未来设备的研发,陈建强言语间充满自信,“从最开始成功救人的第一套设备到现在,深井救援设备已经升级到第六代了。未来我对设备的研发充满信心。”陈建强坦言,未来他除了升级设备,还要将各省试点反馈的情况结合改进,以保证设备能适应各种突发情况。同时对于他所一直研发的机器人救援系统,也在如火如荼的进行着。“我有空就会去高校和那些师生讨论机器人的研发,现在已经有成品了,不久就会送到上海实验室进行技术检测,相信不到一两年的时间深井救援操控机器人就会和我的救援设备一样可以大规模的使用了”。深井救援操控机器人会降低设备厚度,体积更小巧,操作更简单,最重要的是一旦投放使用,以机器人代替救援人员可以实现零伤亡。

陈建强和团队所研发的各种类型的救援设备都来源于消防工作中存在的实际困难,其造就的社会效益远远大于经济效益。陈建强说:“面对生命,什么事都不是小事,希望能通过我的努力让更多处于危险中的生命能得到快速又有效的救援。”陈建强以一颗珍爱人民生命、无私奉献的爱心不断研发救援设备,用自己的智慧和汗水挽救了无数危难中的生命,是所有正在创业创新的年轻人学习的楷模。

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