[00116811]消防机器人应用技术研究

现代火灾具有危害面广、破坏性大、扑救十分困难等显著特点，消防部队面对的火灾和应急救援形势相当复杂，灭火救援工作遇到了新的挑战。鉴于此，世界各国在高新技术消防装备研发方面投入了大量的精力，取得了一定的研究成果，可替代消防员进入灾害现场从事特定消防作业的消防机器人就是其中一种。日本、美国等发达国家在80年代初就已研制出各类消防机器人并进行了应用。我国在二十世纪九十年代末期，由公安部上海消防研究所成功研制了我国第一台消防机器人后，全国已有多家单位也开始进行消防机器人的研制和生产。然而，国内消防机器人在研制、生产和不断发展的过程中也不可避免的遇到了一些新的问题：缺乏对各类消防机器人的移动载体的通用化、系列化、模块化研究，在一定程度上阻碍了消防机器人产品的发展和升级换代步伐；缺乏消防机器人产品的国家、行业标准，消防机器人的研究、生产存在着命名混乱、性能指标设定合理性不够、试验设施及试验方法各异等问题；缺乏与之配套的消防机器人运载技术，存在着消防机器人在上、下非专用运载车时费时、运输固定麻烦、自行装卸困难，具有一定的不安全因素等缺陷；缺乏针对典型灾害场所的消防机器人应用技术研究，不利于消防机器人的推广应用。鉴于此，为进一步推动我国消防机器人的研制以及推广应用工作，公安部上海消防研究所承担了“十一五”国家科技支撑专题《消防机器人应用技术研究》项目的研究工作。在项目的研究过程中，共申请并获得了7项专利，包括发明专利2项；发表论文3篇。具体研究成果如下：1、完成了适合轻、中、重型三类消防机器人专用底盘的研制工作在本项目中，课题组根据轻、中、重型消防机器人的承载要求、适用场所等特点，首次成功研制了履带式、轮式、关节-轮式和关节-履带式四种消防机器人系列化专用底盘，可应用于各类轻、中、重型消防机器人，提高了机器人在复杂灾害现场的环境适应性，解决了现有底盘（或移动载体）设计和研制过程中缺乏通用化、系列化、模块化的问题，为消防机器人的大批量生产和产品的升级换代奠定了坚实基础。针对需要进入存在爆炸危险性区域的消防侦察机器人，提出了正压、本安和隔爆等组成的复合式防爆方式，解决了消防侦察机器人防爆难题，确保了作业安全性。2、完成了消防机器人专用运载车的研制工作采用液压平移倾斜方式，研制成功了适用于多种消防机器人的专用运载车，解决了消防机器人在上、下非专用运载车时费时、运输固定麻烦、自行装卸困难等问题，实现了消防机器人自行装卸、快速响应，满足了在第一时间到达灾害现场、快速展开并投入战斗的要求。3、提交了公安行业标准《消防机器人 第1部分：通用技术条件》（报批稿）针对国内外均无消防机器人相关标准的情况，首次编制了公安行业标准《消防机器人 第1部分：通用技术条件》。该标准对我国消防机器人产品的命名、功能配置、技术要求、试验方法等方面进行了规定；解决了制造企业和用户在确定产品功能、性能要求、试验、检验乃至合同签订等方面无章可循的问题；加强了国家对该系列产品实施质量监督、检验的可操作性；确保了我国的消防机器人研究、开发、生产规范有序的开展。已经完成了《消防机器人 第1部分：通用技术条件》报批稿。4、组织并完成了消防机器人的应用试验以消防灭火机器人为例，研究消防机器人的应用技术。针对如何合理、科学、安全地使用灭火机器人，首次系统地研究了灭火机器人应用技术。研究中，采用我国目前应用最为广泛的、上海强师消防装备有限公司生产的LT50、LD50型消防灭火机器人为研究对象，分别从环境适应性、运载响应能力、配套供水技术、灭火冷却、排烟堵烟和洗消等应用技术方面进行深入研究。从理论和实战演练方面入手，就消防灭火机器人在典型火灾现场的作战应用技术进行了验证试验，为消防灭火机器人，乃至其它消防机器人的实战预案制定和实际灭火救援提供参考，为其大规模地应用奠定坚实基础。