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        【企業動態】消防機器人應用增加,需求與技術成為行業發展主要驅動力

        一、消防機器人應用在消防安全工作中有重大意義

        消防機器人是特種機器人的一種,在滅火和搶險救援中愈加發揮舉足輕重的作用。消防機器人是可代替消防員從事特定消防作業的機器人,如代替消防員進入濃煙、高溫、缺氧、有毒等高危險性滅火救援現場完成偵查、排煙、救援、滅火等任務,在保障消防員安全的同時可提高消防部隊搶險救災能力。

        消防機器人根據功能可劃分為消防滅火機器人、消防排煙機器人、消防防爆機器人、消防救援機器人、消防無人機等。

        消防機器人分類(根據功能劃分)

        資料來源:觀研報告網《中國消防機器人行業現狀深度分析與未來投資調研報告(2022-2029年)》

        根據觀研報告網發布的《中國消防機器人行業現狀深度分析與未來投資調研報告(2022-2029年)》顯示,隨著科技的不斷發展,給大眾生活帶來了許多便利。信息技術的普及也匯集到各個方面,在消防安全事故中,消防員雖然會著穿防火服進火場救人,但是也免不了受到傷害,尤其是火災現場存在隱藏爆炸品的情況下,更是使得消防人員在救援的時候應接不暇。因此,消防部門更加重視將機器人應用于滅火救援中,這樣不僅可以減少消防人員受傷的情況,也有利于提高滅火救援的效率。

        從當下來看,火場環境通常會非常復雜。消防機器人可以在高溫有毒氣體輻射、濃煙二次爆炸、坍塌等惡劣環境中進行滅火救援。這樣惡劣的環境對于消防員來說有很大的風險,甚至會有生命危險,但是消防機器人可以在這些場合自由穿梭。因此,消防機器人在復雜空間的救火救援更加高效。消防機器人與消防員的和緊密合作可以使得復雜空間的滅火救援工作更加有效率,如果僅憑消防員對火災現場進行滅火救援,很有可能造成人員傷亡,利用消防機器人進行現場情況的勘測,能夠有效減少人員受傷幾率,消防人員可以利用機器人在火災現場進行環境檢測,以方便消防人員進火場進行救援。

        例如,在高層或超高層建筑物中發生火災事故,消防人員很難進到火災現場進行滅火救援,可以利用消防機器人進入建筑物中進行救援,提高滅火救援效率,最大程度降低人民群眾的生命財產損失。高層建筑在建造的過程中使用了大量的易燃材料,一旦發生火災,很有可能造成二次爆炸的現象,這是隱藏的火災危險,而且高層建筑著火受到風力的影響很有可能使得火災面積擴大,這都是不利于消防人員進行現場救援的情況。這時候可以利用直升機或者吊車將滅火機器人放到火災現場。機器人收到操縱者的指令,直接進入事故區進行滅火救援,消防機器人所傳回的事故現場信息,可以幫助消防人員有效的規避潛在危險,最大程度的減少了人員的傷亡。

        二、消防安全事故多發,推動我國消防機器人市場應用

        (一)消防安全事故多發,造成人民生命財產損失

        隨著科技的不斷發展,大眾的生產生活中有了更多的電器設備及多樣化化工材質的生活產品與原材料。這些物品及材料在滿足社會進步的同時,在發生火災時也會一定程度上提升滅火救援工作的難度。當前的消防安全救援工作呈現出復雜程度更高、救援難度更大等特點。在一些嚴峻的消防安全事件當中,不僅造成了財產的損失,更導致人員的傷亡。根據應急管理部消防救援局發布的數據,全國消防救援隊伍2021年共接報火災74.8萬起,死亡1987人,受傷2225人,直接財產損失67.5億元。由于消防事故災情復雜,巡檢偵測、滅火救援難度極大,在執行任務當中嚴重威脅到消防人員的生命。根據應急管理部消防救援局2020年發布的數據,我國新中國成立以來有636名消防員犧牲,每年都有消防人員因公殉職。

        隨著科技的不斷發展,大眾的生產生活中有了更多的電器設備及多樣化化工材質的生活產品與原材料。這些物品及材料在滿足社會進步的同時,在發生火災時也會一定程度上提升滅火救援工作的難度。當前的消防安全救援工作呈現出復雜程度更高、救援難度更大等特點。在一些嚴峻的消防安全事件當中,不僅造成了財產的損失,更導致人員的傷亡。根據應急管理部消防救援局發布的數據,全國消防救援隊伍2021年共接報火災74.8萬起,死亡1987人,受傷2225人,直接財產損失67.5億元。由于消防事故災情復雜,巡檢偵測、滅火救援難度極大,在執行任務當中嚴重威脅到消防人員的生命。根據應急管理部消防救援局2020年發布的數據,我國新中國成立以來有636名消防員犧牲,每年都有消防人員因公殉職。

        數據來源:觀研報告網《中國消防機器人行業現狀深度分析與未來投資調研報告(2022-2029年)》

        數據來源:觀研報告網《中國消防機器人行業現狀深度分析與未來投資調研報告(2022-2029年)》

        (二)消防機器人是消防發展的主要方向,市場規模穩定增長

        面對多發的安全事故以及復雜的救援環境,需要職業消防兵使用高精尖消防裝備來救火,因此更加需要注重消防員的安全保障。在這樣的背景下,消防機器人逐漸成為消防發展方向之一。

        目前,機器人在各行各業都有了廣泛應用。將機器人應用到滅火救援工作中,是消防現代化進程的有效體現,也是提高救援成功率、減少救援人員傷亡的關鍵措施,F階段,我國已經研制出了多種功能健全、類型豐富的消防機器人,一些機器人能發揮多重消防輔助功能,伴隨著消防安全事故多發,市場規模保持穩定增長,截至2021年我國消防機器人市場規模為16.28億元,2017-2021年市場規模復合增長率為18.05%。

        數據來源:觀研報告網《中國消防機器人行業現狀深度分析與未來投資調研報告(2022-2029年)》

        三、面對火災事故的增多及制造強國戰略的需求,我國消防機器人技術不斷升級

        (一)機器人已被納入國家戰略發展規劃

        伴隨消防安全工作面臨的問題,火災防范和消防機器人應用已成為人們關注的焦點,從我國消防機器人發展情況來看,國內消防機器人的研究從20世紀90年代開始,隨著2015年印發《中國制造2025》,我國消防機器人產業迎來新機遇。2016年由工信部、發改委、財政部等三部委聯合印發《機器人產業發展規劃(2016-2020年)》,消防救援機器人被列為服務機器人領域重大標志性率先突破的產品之一。2018年我國工業機器人市場規模約占全球市場份額的三分之一。2019年北京市經濟和信息化局印發《北京市機器人產業創新發展行動方案(2019-2022年)》,提出推動北京機器人產業高質量發展的“5432”思路和路徑,“5”是培育形成以特種機器人等四大整機加關鍵零部件為主導的發展格局,其中特種機器人領域含滅火、排煙、偵查消防機器人等。

        中國消防機器人行業相關政策法規

        資料來源:觀研報告網《中國消防機器人行業現狀深度分析與未來投資調研報告(2022-2029年)》

        (二)在政策推動下,消防機器人企業研發成果顯現

        在國家政策強力支持以及行業多年的技術積累下,我國消防機器人生產企業把握發展機遇,整體研發速度加快,不斷突破共性技術難題。近年來,我國消防機器人也在不斷的發展中,新的競爭格局已經逐漸形成。從我國消防機器人研究進展來看,中信重工開誠智能裝備有限公司研制了防爆消防偵察機器人,采用履帶式移動載體,由機器人本體和控制箱組成,尤其適用于石化、燃氣等易爆環境;還研制了消防滅火無人機,可執行空中消防滅火、偵察等任務,尤其適用于高層建筑滅火等場景。北京凌天智能裝備集團有限公司研制了消防干粉滅火機器人,通過噴射粉劑進行滅火等作業;還研制了消防智能細水霧滅火機器人,搭載高壓細水霧槍,可進行表面冷卻、窒息、沖擊乳化、稀釋火源以及阻隔熱輻射及洗滌煙霧、廢氣。上海格拉曼國際消防裝備有限公司研制了消防救援滅火機器人(急先鋒),配備5自由度機械手,可抓舉200kg重物,抓取直徑達950mm,用于搬運油桶及其他危險物等,且可快速換裝破碎錘用于破拆。應急管理部上海消防研究所研制的消防滅火機器人已服役于全國20多個省市的消防救援隊伍,該型滅火機器人2008年獲得國家科學技術進步獎二等獎;另外,該所研制的排煙機器人獲第十五屆中國專利優秀獎。

        四、消防機器人技術還處于發展階段,技術升級是行業未來主要趨勢

        據對我國市場上現有消防機器人的不完全統計,目前我國消防機器人產品的智能化程度仍然較低,還處于消防機器人發展的第二個階段,且由于技術還不成熟,國內消防機器人多數應用在消防演習、宣傳中,在全國范圍內有消防機器人參與的救援案例較少。因此,從目前行業發展情況來看,未來消防機器人行業仍將有極大的發展空間和市場增長趨勢,消防機器人的技術升級將是行業主要驅動力之一。

        從目前我國消防機器人重點研究方向來看,我國消防機器人主要將人機交互技術、多傳感器信息融合技術、路徑規劃技術和仿生行走技術作為重點研究方向。針對其作業任務的需要和研究方向,總結消防機器人未來發展趨勢,有以下幾個方面。

        (1)立體化消防機器人協同作戰。隨著社會不斷發展,高層建筑的消防安全以及海上油田的消防安全不容忽視,多機器人協作系統可解決個體作業的缺點,并顯著提高特定工作任務的效率。今后以多機器人之間形成海陸空立體化自主通信、協同作戰將成為研究重點,立體化協同作戰系統可包括上位機、滅火機器人、救援機器人、墻體傳感器單元、消防無人機等。

        (2)提高消防機器人機動性能。隨著消防機器人智能化、網絡化技術發展,如何使消防機器人在陌生非結構化事故現場的環境下完成地圖構建、主動識別障礙物、自主評估風險、實現路徑規劃、自主作戰性能等,提高其機動性能將成為重點研究方向。

        (3)提升消防機器人集成化、輕量化。功能集成化程度大的消防機器人可以開展多種消防作業,更加適應非結構、復雜的消防救援環境,其救援效果更佳。此外,通過研究高強度材料、高容量電池等,可使消防機器人整機輕量化,有利于運輸,提高機動性能。

        (4)環境適應及特定作業能力。消防機器人針對不同危險和障礙的作戰環境,采用特定的本體保護措施和行走機構以適應其環境變化,保證作業順利進行。

        (5)制定消防機器人調動方案。通過利用人工智能及物聯網技術對消防部隊所在轄區內火災發生情況進行數據整理分析,協調包括醫療防護、交通管制、供水供電等救援力量,制定消防機器人最佳調動方案,當災情發生時能夠第一時間有效調動地區內救援功能相符的消防機器人,提高滅火作戰能力,快速完成救援任務。

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