【企业动态】消防机器人应用增加,需求与技术成为行业发展主要驱动力

一、消防机器人应用在消防安全工作中有重大意义

消防机器人是特种机器人的一种,在灭火和抢险救援中愈加发挥举足轻重的作用。消防机器人是可代替消防员从事特定消防作业的机器人,如代替消防员进入浓烟、高温、缺氧、有毒等高危险性灭火救援现场完成侦查、排烟、救援、灭火等任务,在保障消防员安全的同时可提高消防部队抢险救灾能力。

消防机器人根据功能可划分为消防灭火机器人、消防排烟机器人、消防防爆机器人、消防救援机器人、消防无人机等。

消防机器人分类(根据功能划分)

资料来源:观研报告网《中国消防机器人行业现状深度分析与未来投资调研报告(2022-2029年)》

根据观研报告网发布的《中国消防机器人行业现状深度分析与未来投资调研报告(2022-2029年)》显示,随着科技的不断发展,给大众生活带来了许多便利。信息技术的普及也汇集到各个方面,在消防安全事故中,消防员虽然会着穿防火服进火场救人,但是也免不了受到伤害,尤其是火灾现场存在隐藏爆炸品的情况下,更是使得消防人员在救援的时候应接不暇。因此,消防部门更加重视将机器人应用于灭火救援中,这样不仅可以减少消防人员受伤的情况,也有利于提高灭火救援的效率。

从当下来看,火场环境通常会非常复杂。消防机器人可以在高温有毒气体辐射、浓烟二次爆炸、坍塌等恶劣环境中进行灭火救援。这样恶劣的环境对于消防员来说有很大的风险,甚至会有生命危险,但是消防机器人可以在这些场合自由穿梭。因此,消防机器人在复杂空间的救火救援更加高效。消防机器人与消防员的和紧密合作可以使得复杂空间的灭火救援工作更加有效率,如果仅凭消防员对火灾现场进行灭火救援,很有可能造成人员伤亡,利用消防机器人进行现场情况的勘测,能够有效减少人员受伤几率,消防人员可以利用机器人在火灾现场进行环境检测,以方便消防人员进火场进行救援。

例如,在高层或超高层建筑物中发生火灾事故,消防人员很难进到火灾现场进行灭火救援,可以利用消防机器人进入建筑物中进行救援,提高灭火救援效率,最大程度降低人民群众的生命财产损失。高层建筑在建造的过程中使用了大量的易燃材料,一旦发生火灾,很有可能造成二次爆炸的现象,这是隐藏的火灾危险,而且高层建筑着火受到风力的影响很有可能使得火灾面积扩大,这都是不利于消防人员进行现场救援的情况。这时候可以利用直升机或者吊车将灭火机器人放到火灾现场。机器人收到操纵者的指令,直接进入事故区进行灭火救援,消防机器人所传回的事故现场信息,可以帮助消防人员有效的规避潜在危险,最大程度的减少了人员的伤亡。

二、消防安全事故多发,推动我国消防机器人市场应用

(一)消防安全事故多发,造成人民生命财产损失

随着科技的不断发展,大众的生产生活中有了更多的电器设备及多样化化工材质的生活产品与原材料。这些物品及材料在满足社会进步的同时,在发生火灾时也会一定程度上提升灭火救援工作的难度。当前的消防安全救援工作呈现出复杂程度更高、救援难度更大等特点。在一些严峻的消防安全事件当中,不仅造成了财产的损失,更导致人员的伤亡。根据应急管理部消防救援局发布的数据,全国消防救援队伍2021年共接报火灾74.8万起,死亡1987人,受伤2225人,直接财产损失67.5亿元。由于消防事故灾情复杂,巡检侦测、灭火救援难度极大,在执行任务当中严重威胁到消防人员的生命。根据应急管理部消防救援局2020年发布的数据,我国新中国成立以来有636名消防员牺牲,每年都有消防人员因公殉职。

随着科技的不断发展,大众的生产生活中有了更多的电器设备及多样化化工材质的生活产品与原材料。这些物品及材料在满足社会进步的同时,在发生火灾时也会一定程度上提升灭火救援工作的难度。当前的消防安全救援工作呈现出复杂程度更高、救援难度更大等特点。在一些严峻的消防安全事件当中,不仅造成了财产的损失,更导致人员的伤亡。根据应急管理部消防救援局发布的数据,全国消防救援队伍2021年共接报火灾74.8万起,死亡1987人,受伤2225人,直接财产损失67.5亿元。由于消防事故灾情复杂,巡检侦测、灭火救援难度极大,在执行任务当中严重威胁到消防人员的生命。根据应急管理部消防救援局2020年发布的数据,我国新中国成立以来有636名消防员牺牲,每年都有消防人员因公殉职。

数据来源:观研报告网《中国消防机器人行业现状深度分析与未来投资调研报告(2022-2029年)》

数据来源:观研报告网《中国消防机器人行业现状深度分析与未来投资调研报告(2022-2029年)》

(二)消防机器人是消防发展的主要方向,市场规模稳定增长

面对多发的安全事故以及复杂的救援环境,需要职业消防兵使用高精尖消防装备来救火,因此更加需要注重消防员的安全保障。在这样的背景下,消防机器人逐渐成为消防发展方向之一。

目前,机器人在各行各业都有了广泛应用。将机器人应用到灭火救援工作中,是消防现代化进程的有效体现,也是提高救援成功率、减少救援人员伤亡的关键措施。现阶段,我国已经研制出了多种功能健全、类型丰富的消防机器人,一些机器人能发挥多重消防辅助功能,伴随着消防安全事故多发,市场规模保持稳定增长,截至2021年我国消防机器人市场规模为16.28亿元,2017-2021年市场规模复合增长率为18.05%。

数据来源:观研报告网《中国消防机器人行业现状深度分析与未来投资调研报告(2022-2029年)》

三、面对火灾事故的增多及制造强国战略的需求,我国消防机器人技术不断升级

(一)机器人已被纳入国家战略发展规划

伴随消防安全工作面临的问题,火灾防范和消防机器人应用已成为人们关注的焦点,从我国消防机器人发展情况来看,国内消防机器人的研究从20世纪90年代开始,随着2015年印发《中国制造2025》,我国消防机器人产业迎来新机遇。2016年由工信部、发改委、财政部等三部委联合印发《机器人产业发展规划(2016-2020年)》,消防救援机器人被列为服务机器人领域重大标志性率先突破的产品之一。2018年我国工业机器人市场规模约占全球市场份额的三分之一。2019年北京市经济和信息化局印发《北京市机器人产业创新发展行动方案(2019-2022年)》,提出推动北京机器人产业高质量发展的“5432”思路和路径,“5”是培育形成以特种机器人等四大整机加关键零部件为主导的发展格局,其中特种机器人领域含灭火、排烟、侦查消防机器人等。

中国消防机器人行业相关政策法规

资料来源:观研报告网《中国消防机器人行业现状深度分析与未来投资调研报告(2022-2029年)》

(二)在政策推动下,消防机器人企业研发成果显现

在国家政策强力支持以及行业多年的技术积累下,我国消防机器人生产企业把握发展机遇,整体研发速度加快,不断突破共性技术难题。近年来,我国消防机器人也在不断的发展中,新的竞争格局已经逐渐形成。从我国消防机器人研究进展来看,中信重工开诚智能装备有限公司研制了防爆消防侦察机器人,采用履带式移动载体,由机器人本体和控制箱组成,尤其适用于石化、燃气等易爆环境;还研制了消防灭火无人机,可执行空中消防灭火、侦察等任务,尤其适用于高层建筑灭火等场景。北京凌天智能装备集团有限公司研制了消防干粉灭火机器人,通过喷射粉剂进行灭火等作业;还研制了消防智能细水雾灭火机器人,搭载高压细水雾枪,可进行表面冷却、窒息、冲击乳化、稀释火源以及阻隔热辐射及洗涤烟雾、废气。上海格拉曼国际消防装备有限公司研制了消防救援灭火机器人(急先锋),配备5自由度机械手,可抓举200kg重物,抓取直径达950mm,用于搬运油桶及其他危险物等,且可快速换装破碎锤用于破拆。应急管理部上海消防研究所研制的消防灭火机器人已服役于全国20多个省市的消防救援队伍,该型灭火机器人2008年获得国家科学技术进步奖二等奖;另外,该所研制的排烟机器人获第十五届中国专利优秀奖。

四、消防机器人技术还处于发展阶段,技术升级是行业未来主要趋势

据对我国市场上现有消防机器人的不完全统计,目前我国消防机器人产品的智能化程度仍然较低,还处于消防机器人发展的第二个阶段,且由于技术还不成熟,国内消防机器人多数应用在消防演习、宣传中,在全国范围内有消防机器人参与的救援案例较少。因此,从目前行业发展情况来看,未来消防机器人行业仍将有极大的发展空间和市场增长趋势,消防机器人的技术升级将是行业主要驱动力之一。

从目前我国消防机器人重点研究方向来看,我国消防机器人主要将人机交互技术、多传感器信息融合技术、路径规划技术和仿生行走技术作为重点研究方向。针对其作业任务的需要和研究方向,总结消防机器人未来发展趋势,有以下几个方面。

(1)立体化消防机器人协同作战。随着社会不断发展,高层建筑的消防安全以及海上油田的消防安全不容忽视,多机器人协作系统可解决个体作业的缺点,并显著提高特定工作任务的效率。今后以多机器人之间形成海陆空立体化自主通信、协同作战将成为研究重点,立体化协同作战系统可包括上位机、灭火机器人、救援机器人、墙体传感器单元、消防无人机等。

(2)提高消防机器人机动性能。随着消防机器人智能化、网络化技术发展,如何使消防机器人在陌生非结构化事故现场的环境下完成地图构建、主动识别障碍物、自主评估风险、实现路径规划、自主作战性能等,提高其机动性能将成为重点研究方向。

(3)提升消防机器人集成化、轻量化。功能集成化程度大的消防机器人可以开展多种消防作业,更加适应非结构、复杂的消防救援环境,其救援效果更佳。此外,通过研究高强度材料、高容量电池等,可使消防机器人整机轻量化,有利于运输,提高机动性能。

(4)环境适应及特定作业能力。消防机器人针对不同危险和障碍的作战环境,采用特定的本体保护措施和行走机构以适应其环境变化,保证作业顺利进行。

(5)制定消防机器人调动方案。通过利用人工智能及物联网技术对消防部队所在辖区内火灾发生情况进行数据整理分析,协调包括医疗防护、交通管制、供水供电等救援力量,制定消防机器人最佳调动方案,当灾情发生时能够第一时间有效调动地区内救援功能相符的消防机器人,提高灭火作战能力,快速完成救援任务。

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