上消所消防機(jī)器人研究團(tuán)隊(duì)

一、公安部上海消防研究所

公安部上海消防研究所（簡稱“上消所”）成立于1965年，是公安部直屬的技術(shù)警察單位，國家級社會公益型科研機(jī)構(gòu)。

公安部上海消防研究所(金山基地效果圖)

上消所主要從事消防基礎(chǔ)理論與管理、消防裝備與技術(shù)、災(zāi)害事故預(yù)防與控制技術(shù)、消防執(zhí)勤訓(xùn)練技術(shù)、火災(zāi)物證鑒定技術(shù)、產(chǎn)品檢驗(yàn)裝置與技術(shù)和工程消防技術(shù)的研究工作，是國際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO/TC21/SC2和ISO/TC21/SC14的國內(nèi)技術(shù)歸口單位，也是“國家級汽車新產(chǎn)品定型鑒定試驗(yàn)和汽車產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)”、“國家級科技成果檢測鑒定檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)”等組織的掛靠和依托單位。

2013年，依托公安部上海消防研究所成立了消防應(yīng)急救援裝備公安部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。

截至2012年底，上消所共完成科研項(xiàng)目660項(xiàng)、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范300余項(xiàng)；獲得專利150余項(xiàng)。其中，有270余項(xiàng)成果分別獲國家、部（省）、局級的科學(xué)技術(shù)獎，包括：國家發(fā)明及科技進(jìn)步獎14項(xiàng)，（?。┎考壙萍歼M(jìn)步獎260項(xiàng)。

二、消防機(jī)器人研究團(tuán)隊(duì)

1995年，上消所成立消防機(jī)器人研究團(tuán)隊(duì)，并研制成功了我國第一臺消防機(jī)器人，從而開始進(jìn)入消防機(jī)器人研究領(lǐng)域。

經(jīng)過近20年的發(fā)展，機(jī)器人團(tuán)隊(duì)取得了一系列的研究成果，多項(xiàng)成果成功實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，配備到消防部隊(duì)投入實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用。

消防機(jī)器人應(yīng)用技術(shù)研究成果和產(chǎn)業(yè)化推廣，顯著提高了我國消防部隊(duì)滅火救援的實(shí)戰(zhàn)能力和技術(shù)水平；帶動了國內(nèi)眾多企業(yè)、院校和科研單位共同參與消防機(jī)器人的研究和開發(fā)，促進(jìn)了機(jī)器人領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展。同時(shí)，研究成果也直接推動了GA892.1-2010《消防機(jī)器人 第1部分：通用技術(shù)條件》、GA892.2《消防機(jī)器人 第2部分：滅火機(jī)器人》（報(bào)批）、GA892.3《消防機(jī)器人 第1部分：排煙機(jī)器人》（報(bào)批）、建標(biāo)152-2011《城市消防站建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》、GA622-2013《特勤消防隊(duì)（站）裝備配備標(biāo)準(zhǔn)》、GB19156《消防炮通用技術(shù)條件》（報(bào)批）、GB19157《遠(yuǎn)控消防炮系統(tǒng)通用技術(shù)條件》（報(bào)批）等7項(xiàng)國家/行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的制、修訂。

自2002年起，上消所下屬的上海強(qiáng)師消防裝備有限公司開始消防機(jī)器人的產(chǎn)業(yè)化工作，已成功實(shí)現(xiàn)滅火機(jī)器人和排煙機(jī)器人的小批量生產(chǎn)。截至2013年底，累計(jì)共銷售消防滅火機(jī)器人40多臺，消防排煙機(jī)器人1臺，產(chǎn)品在2003年湖北利川天然氣井噴事故、2010年山西朔州不明化學(xué)品處置事件等多次滅火、救援實(shí)戰(zhàn)中發(fā)揮了重要作用，受到部隊(duì)官兵的一致好評。

研究所通過科研項(xiàng)目帶動實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，目前已建成消防裝備液壓性能實(shí)驗(yàn)室、消防裝備控制技術(shù)實(shí)驗(yàn)室、消防機(jī)器人綜合性能實(shí)驗(yàn)室等關(guān)鍵技術(shù)實(shí)驗(yàn)室。其中：消防機(jī)器人液壓技術(shù)實(shí)驗(yàn)室可以完成消防機(jī)器人液壓動力輸出、器件性能試驗(yàn)；消防裝備控制技術(shù)實(shí)驗(yàn)室可完成機(jī)器人視覺、智能控制、傳感器等相關(guān)技術(shù)的研究和試驗(yàn)；消防機(jī)器人綜合性能實(shí)驗(yàn)室可以完成機(jī)器人爬坡、越障、行走、防傾覆等性能指標(biāo)的測試。2013年，包括以上實(shí)驗(yàn)室的消防應(yīng)急救援裝備實(shí)驗(yàn)室被評為公安部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。

消防機(jī)器人研究團(tuán)隊(duì)培養(yǎng)了7名研究員、6名副研究員及一大批業(yè)務(wù)骨干。目前，研究團(tuán)隊(duì)由薛林研究員領(lǐng)銜，共有13名專職科研人員。薛林研究員曾被公安部授予“全國公安十大科技英才”和“二級英?！狈Q號，享受國務(wù)院特殊津貼。近5年來，團(tuán)隊(duì)獲科技進(jìn)步獎8項(xiàng)，其中國家獎2項(xiàng)；授權(quán)專利62項(xiàng)，其中發(fā)明專利14項(xiàng)；發(fā)表論文70余篇，著作8部。

三、研究成果

消防機(jī)器人屬于特種消防裝備，可替代消防員進(jìn)入消防車輛及人員無法靠近的危險(xiǎn)場所進(jìn)行偵察、滅火、冷卻、排煙、照明及化學(xué)污染場所洗消等消防作業(yè)，避免災(zāi)害現(xiàn)場搶險(xiǎn)救援人員傷亡。消防機(jī)器人的推廣應(yīng)用有助于極大提高消防部隊(duì)撲滅特大惡性火災(zāi)的實(shí)戰(zhàn)能力，對減少國家財(cái)產(chǎn)損失和滅火救援人員的傷亡發(fā)揮重要的作用。

1.消防滅火機(jī)器人

消防滅火機(jī)器人可廣泛適用于石油化工、油罐區(qū)、大型倉庫、建筑物等高溫、強(qiáng)熱輻射、易坍塌等消防車輛及人員無法靠近的危險(xiǎn)場所進(jìn)行滅火、冷卻及化學(xué)污染場所洗消等消防作業(yè)，避免災(zāi)害現(xiàn)場搶險(xiǎn)救援人員傷亡。

消防滅火機(jī)器人-1

消防滅火機(jī)器人-雙機(jī)器人對2萬噸級油罐的冷卻保護(hù)

消防滅火機(jī)器人采用六輪（或履帶）行走機(jī)構(gòu)，越野性能好，能在泥濘、崎嶇不平的路行駛，并能跨越250mm垂直障礙物及30°斜坡；采用嵌入式CPU，操作簡單、可靠；配置50L/s的消防炮射程約70m。目前，已有40多臺滅火機(jī)器人服役于全國20多個(gè)省市的消防部隊(duì)。

滅火機(jī)器人成果獲授權(quán)專利7項(xiàng)，并獲2007年公安部科學(xué)技術(shù)獎二等獎和2008年國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎二等獎。

2.消防排煙機(jī)器人

消防排煙機(jī)器人可適用于公（鐵）路隧道、地鐵車站與隧道、地下設(shè)施與貨場、大跨度大空間、石化油庫與煉油廠以及大面積毒氣與煙霧事故等消防車輛及人員無法靠近的災(zāi)害現(xiàn)場，進(jìn)行正壓送風(fēng)、排煙、水霧滅火和冷卻、除塵、針對危險(xiǎn)目標(biāo)的進(jìn)攻與掩護(hù)等消防作業(yè)。

消防排煙機(jī)器人噴射水霧滅火

該機(jī)器人采用履帶式行走機(jī)構(gòu)，具有較強(qiáng)的災(zāi)害現(xiàn)場環(huán)境適應(yīng)性。在救災(zāi)現(xiàn)場使用消防排煙機(jī)器人，不僅可以切實(shí)解決上述場所發(fā)生火災(zāi)后，熱煙排不出，散熱緩慢等問題，提高消防部隊(duì)滅火、救援及化學(xué)災(zāi)害事故處置的戰(zhàn)斗力，還可避免消防人員的傷亡。排煙機(jī)器人已實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，并配備消防部隊(duì)。

排煙機(jī)器人成果獲授權(quán)專利5項(xiàng)，2013年，實(shí)用新型專利“消防排煙機(jī)器人控制系統(tǒng)”（ZL 2007 2 0077384.2）獲第十五屆中國專利優(yōu)秀獎。

3.消防偵察機(jī)器人

消防偵察機(jī)器人

消防偵察機(jī)器人能替代消防救援人員遙控進(jìn)入易燃易爆、有毒有害、易坍塌建筑物、大型倉庫堆垛、缺氧、濃煙等室內(nèi)外危險(xiǎn)災(zāi)害現(xiàn)場，進(jìn)行現(xiàn)場探測、偵察，并可將采集到的信息（數(shù)據(jù)、圖像、語音）進(jìn)行實(shí)時(shí)處理和無線傳輸，有效地解決消防人員在上述場所面臨的人身安全、持續(xù)偵察時(shí)間短、數(shù)據(jù)采集量不足和不能實(shí)時(shí)反饋信息等問題。

該機(jī)器人具有防爆特點(diǎn)，可對災(zāi)害現(xiàn)場的有毒有害、可燃?xì)怏w、溫度、輻射熱等參數(shù)以及圖像、語音等進(jìn)行實(shí)時(shí)采集和無線傳輸，指揮人員可根據(jù)實(shí)時(shí)反饋的偵檢結(jié)果，結(jié)合專家輔助決策系統(tǒng)的預(yù)案，及時(shí)對災(zāi)情作出判斷，并對現(xiàn)場的搶險(xiǎn)救援工作作出正確、合理的決策。這不僅可以提高消防部隊(duì)滅火、救援及化學(xué)災(zāi)害事故處置的戰(zhàn)斗力，又可避免消防救援人員的傷亡。

偵察機(jī)器人成果獲授權(quán)專利6項(xiàng)，并獲2007年公安部科學(xué)技術(shù)獎二等獎和2008年國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎二等獎。