2016年消防機(jī)器人行業(yè)分析報(bào)告經(jīng)典版

1、2016年消防機(jī)器人行業(yè)分析報(bào)告（此文檔為word格式，可任意修改編輯?。?016年8月一、消防安全呼吁科技武裝31、火災(zāi)事件頻發(fā)，天津爆炸慘案引發(fā)消防安全深思32、消防機(jī)器人全面解析4(1)機(jī)器換人保障安全4(2)消防機(jī)器人技術(shù)實(shí)現(xiàn)要點(diǎn)5(3)消防機(jī)器人分類6(4)消防機(jī)器人發(fā)展歷史7二、他山之玉：百花齊放，逐步向智能化人形機(jī)器人發(fā)展1、日本：投入應(yīng)用最多82、美國：研發(fā)多用于海軍艦隊(duì)、軍事使用93、歐洲：非仿人形機(jī)器人智能化應(yīng)用10三、我國消防機(jī)器人起步晚，市場空間巨大121、目前仍以程序控制履帶式消防車為主智122、政策催化助力消防市場空間打開143、消防機(jī)器人“智能化+專業(yè)化”發(fā)展空間

2、巨大15、消防安全呼吁科技武裝1、火災(zāi)事件頻發(fā)，天津爆炸慘案引發(fā)消防安全深思近幾年，化學(xué)危險(xiǎn)品和放射性物質(zhì)泄漏事件在國內(nèi)頻頻發(fā)生。根據(jù)公安部消防局的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，全國近十年發(fā)生火災(zāi)169萬起，在救火搶險(xiǎn)一線上犧牲的公安消防員達(dá)89人，累計(jì)共有687名消防員傷殘。2015年8月12日晚發(fā)生的天津東疆保稅港區(qū)瑞海國際物流有限公司所屬危險(xiǎn)品倉庫爆炸事故可謂是近十年最為嚴(yán)重的一次的火災(zāi)。截止2015年8月21日，遇難人數(shù)已達(dá)到116人，其中消防人員就有56人。中國石化等基礎(chǔ)工業(yè)有了飛速的發(fā)展，在生產(chǎn)過程中的易燃易爆和劇毒化學(xué)制品急劇增長，由于設(shè)備和管理方面的原因，導(dǎo)致化學(xué)危險(xiǎn)品和放射性物質(zhì)泄漏。無獨(dú)有偶，

3、在深圳清水河火爆炸、南京金陵石化火災(zāi)、北京東方化工廠罐區(qū)火災(zāi)等事件發(fā)生后，國內(nèi)消防部隊(duì)要求研制、配備消防機(jī)器人的呼聲越來越高。此次重災(zāi)引發(fā)了社會各界的廣泛關(guān)注和反思，除了對事故原委的關(guān)注，人們也在思索有什么裝備能夠更好地保障消防戰(zhàn)士的生命安全、如何利用先進(jìn)科技高效完成搶險(xiǎn)救災(zāi)。2、消防機(jī)器人全面解析消防機(jī)器人屬于特種機(jī)器人范疇，具備爬坡、登梯及障礙物跨越，耐溫和抗熱輻射，防雨淋、防爆、隔爆，防化學(xué)腐蝕、防電磁干擾，遙控等行走和自衛(wèi)功能。(1)機(jī)器換人保障安全消防部隊(duì)在災(zāi)害現(xiàn)場展開搶險(xiǎn)救援時(shí)，如果采用人工消防必然存在以下問題：偵察小組之間常用通訊繩作為聯(lián)絡(luò)手段，并且很難將偵察到的現(xiàn)場情況第一時(shí)間

4、反饋給后方指揮員。室內(nèi)外的災(zāi)害現(xiàn)場通常伴隨高溫、有毒、缺氧、濃煙、放射性等惡劣環(huán)境，消防員常常會遭受中毒、窒息等生命危險(xiǎn)。消防員在大型易坍塌建筑物、大型倉庫堆垛等災(zāi)害現(xiàn)場進(jìn)行偵察搶救,常常有可能被墜落下來的坍塌物砸中發(fā)生意外傷亡事故。重，再進(jìn)行清障、開關(guān)閥門、搶救遇難人員等工作具有一定困難。制，消防員在災(zāi)害現(xiàn)場通常滯留時(shí)間小于30分鐘。鑒于以上人工消防工作的危害，消防機(jī)器人的設(shè)計(jì)可以代替消防員在惡劣環(huán)境中進(jìn)行火場偵察、化學(xué)危險(xiǎn)品探測、滅火、冷卻、洗消、破拆、救人、啟閉閥門、搬移物品、堵漏等作業(yè)，實(shí)現(xiàn)“機(jī)器換人”，大大提高消防部門撲滅惡性火災(zāi)的能力，對減少國家財(cái)產(chǎn)損失和滅火救援人員的傷亡具有重要

5、的作用。(2)消防機(jī)器人技術(shù)實(shí)現(xiàn)要點(diǎn)消防機(jī)器人是融合了機(jī)械工業(yè)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)、控制理論和人工智能等技術(shù)的集合體。在消防功能的實(shí)現(xiàn)上，主要包含以下的技術(shù)要點(diǎn)：機(jī)器人設(shè)計(jì)中應(yīng)安裝有“空氣二氧化碳含量監(jiān)測儀"、"紅外線探測器"、"光譜強(qiáng)度監(jiān)測儀”以及"靈敏溫度傳感器”等監(jiān)測儀器。主要分為兩類：一類是內(nèi)部傳感器，用來探測在災(zāi)害事故現(xiàn)場中消防機(jī)器人自身狀態(tài)參數(shù)，反饋給中央大腦DSP進(jìn)行合理的路徑規(guī)劃，并根據(jù)災(zāi)害事故現(xiàn)場情況合理安排，使消防機(jī)器人有序開展工作。另一類是外部傳感器，用來探測災(zāi)害事故現(xiàn)場的各項(xiàng)數(shù)據(jù)（障礙物情況、火場溫度、輻射熱強(qiáng)度、有毒

6、氣體或者可燃?xì)怏w種類和濃度和氧氣含量等），為后方處理系統(tǒng)提供原始數(shù)據(jù)。機(jī)器人核心單片機(jī)中可以儲存所在位路的三維立體地圖，單片機(jī)在對監(jiān)測儀收集到的信息進(jìn)行處理時(shí)如發(fā)現(xiàn)有火災(zāi)發(fā)生便可根據(jù)三維立體地圖大體確定火災(zāi)發(fā)生地點(diǎn)。在機(jī)器人中央處理芯片中預(yù)存火災(zāi)發(fā)生位路的全景三維立體地圖，機(jī)器人在認(rèn)定有火災(zāi)發(fā)生并確定大概火災(zāi)地點(diǎn)后可根據(jù)地圖導(dǎo)航前往火災(zāi)地點(diǎn)。超聲波探測儀”等儀器，可利用超聲波反饋進(jìn)行判定前方是否有障礙物并作出相應(yīng)對策如,繼續(xù)前進(jìn)”、“拐彎”等。機(jī)器人可根據(jù)紅外線檢測以及光譜強(qiáng)度判定大概溫度并分析繼續(xù)前進(jìn)是否會對機(jī)器人本身造成傷害，以此確定機(jī)器人前進(jìn)距離，以及是否繼續(xù)前進(jìn)。機(jī)器人構(gòu)造中設(shè)有電源電

7、路和電機(jī)驅(qū)動(dòng)等電路。一般采用雙電源供電方案，機(jī)器人前進(jìn)和滅火都需要電機(jī)驅(qū)動(dòng)。機(jī)器人本就要求小巧輕便，所以電機(jī)要求體積小，重量輕，裝配簡單，使用方便。(3)消防機(jī)器人分類危險(xiǎn)品泄漏探測機(jī)器人、破拆機(jī)器人、救人機(jī)器人、多功能消防機(jī)器人等。輪式行走消防機(jī)器人、履帶式行走消防機(jī)器人、履帶輪式行走消防機(jī)器人、吸盤式行走消防機(jī)器人等。線控消防機(jī)器人、遙控消防機(jī)器人、自適應(yīng)消防機(jī)器人等。視覺消防機(jī)器人、嗅覺消防機(jī)器人、溫感消防機(jī)器人、觸覺消防機(jī)器人等。仿人形和非仿人形(即裝甲車形)(4)消防機(jī)器人發(fā)展歷史消防機(jī)器人擁有無生命損傷性、可重復(fù)使用性和人工智能性。國際上對消防機(jī)器人的研究大致經(jīng)歷過三個(gè)階段：該階段

8、消防機(jī)器人被稱為程序控制型;能，該階段消防機(jī)器人被稱為功能型;消防機(jī)器人不再是一堆冷冰冰的鐵塊，該階段消防機(jī)器人被稱為智能型。目前，以美國為代表的工業(yè)發(fā)達(dá)國家正處于第二階段，加快開發(fā)具有不同細(xì)分功能的實(shí)用型消防機(jī)器人，以及低級智能型消防機(jī)器人，并為研制高級智能型機(jī)器人不懈努力。二、他山之玉：百花齊放，逐步向智能化人形機(jī)器人發(fā)展國際上較早開展消防機(jī)器人研究的是美國和前蘇聯(lián)，隨后英國、日本、法國、德國等國家也紛紛開始研究該類技術(shù)。目前已有很多種不同功能的消防機(jī)器人用于救災(zāi)現(xiàn)場。1、日本：投入應(yīng)用最多早在80年代，日本就研制了不少于5種型號的自動(dòng)行駛消防機(jī)器人，分別配備于大阪、東京、高石、太田、蒲田

9、等消防部門。1986年，東京消防廳首次在火災(zāi)撲救中使用了“彩虹5號”滅火機(jī)器人。它以內(nèi)燃機(jī)或電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力，配路驅(qū)動(dòng)輪或履帶式行駛機(jī)構(gòu)，能爬坡、越障礙；裝有較大噴射流量的消防槍炮，能作俯仰和左右回轉(zhuǎn)；裝有氣體檢測儀器和電視監(jiān)視設(shè)備；通過電纜或無線控制，控制距離最大為100nl2009年菊池制作所曾針對日本東京消防廳開發(fā)MiniRobocue。運(yùn)用小型化概念并降低成本，試圖讓救援機(jī)器人能普及化。Robocue火場救助機(jī)器人由操作員遠(yuǎn)程操作，并可通過頭燈上的監(jiān)視攝影機(jī)眼觀八方，可以毫無畏懼的沖進(jìn)火勢最猛的地方，拉住受困人員的下顆或是手腳，將他們救出火場。2、美國：研發(fā)多用于海軍艦隊(duì)、軍事使用美國消

10、防機(jī)器人主要是救援、滅火等智能多功能人形機(jī)器人，多研發(fā)用于海軍艦隊(duì)，軍事使用。主要研發(fā)機(jī)構(gòu)為高校機(jī)構(gòu)，包括弗吉尼亞理工學(xué)院，約翰霍普斯金大學(xué)等。并且DARPA美國國防部高級研究計(jì)劃局）每年會舉辦DRCM器人挑戰(zhàn)賽，會有各類先進(jìn)的服務(wù)機(jī)器人面市。較為耳熟能詳?shù)臋C(jī)器人有：CHARLI2作為艦船上的自主消防機(jī)器人，不僅能用于消防滅火，還能跳江南Style»oSAFFiR艦船自主消防機(jī)器人在模擬場景下，能穿越復(fù)雜地形，借助熱成像技術(shù)識別過熱設(shè)備并使用軟管澆滅小型火災(zāi)。THO就略作業(yè)機(jī)器人于13年11月在已經(jīng)退役的USSShadwell試驗(yàn)艦上成功的撲滅了船上的大火。Chimp黑猩猩機(jī)器人配有

11、六架照相機(jī)和一個(gè)激光雷達(dá)，可以為操作人員提供一個(gè)有關(guān)機(jī)器人周圍環(huán)境的360Walk-man采用了全新的架構(gòu)設(shè)計(jì)，大大減少了慣性和質(zhì)量，止匕外其感官系統(tǒng)異常豐富，能在不同的情況下做出相應(yīng)的反應(yīng)。3、歐洲I:非仿人形機(jī)器人智能化應(yīng)用歐洲各國主要研制森林火源偵察、破拆等方面的非仿人形機(jī)器人，目前大部分實(shí)現(xiàn)了智能化應(yīng)用。它可以與標(biāo)準(zhǔn)的消防水帶相接并牽著它們進(jìn)入那些消防隊(duì)員無法到達(dá)的區(qū)域進(jìn)行滅火。OLE求潮蟲消防機(jī)器人可以實(shí)現(xiàn)2700平方英里的林地只要30個(gè)人保護(hù)。60雪炮機(jī)器人目前實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用，在國內(nèi)北京、廈門、武漢、成都等大多數(shù)大城市均有配備。Brokk50破拆機(jī)器人目前在成都、青島等消防部門都有

12、配備。三、我國消防機(jī)器人起步晚，市場空間巨大1、目前仍以程序控制履帶式消防車為主智起步較晚，高校、政府、企業(yè)合力開發(fā)。我國消防機(jī)器人研究相對較晚，1995年上海市科學(xué)技術(shù)委員會批準(zhǔn)公安部上海消防科學(xué)研究所著手研制的我國第一臺消防滅火機(jī)器人，即自行式消防炮。2002年6月，由公安部上海消防研究所、上海交通大學(xué)、上海消防局三家單位共同承擔(dān)的國家863項(xiàng)目“履帶式、輪式消防滅火機(jī)器人”研制成功并順利通過國家驗(yàn)收。同時(shí)，消防機(jī)器人企業(yè)也紛紛成立，各式產(chǎn)品紛紛推出市場。滅火機(jī)器人，具有仰俯功能和直流噴霧轉(zhuǎn)換功能，能夠根據(jù)火場的實(shí)際火情需求調(diào)節(jié)水流的噴射形式和噴射角度。它能滿足不同火場的救火需求，適用于石

13、油化工、大型倉庫、山林滅火和化學(xué)污染洗消行業(yè)。目前該產(chǎn)品已通過國家消防裝備質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心的技術(shù)鑒定。獲得國家專利的一款新型消防機(jī)器人。它采用先進(jìn)的通訊系統(tǒng)，軍事級雙工數(shù)字通信，保密性強(qiáng)，抗干擾能力強(qiáng)，支持?jǐn)?shù)據(jù)流實(shí)時(shí)反饋。多頻率控制可以防止多臺機(jī)器人工作在同一頻率上,相干擾。有限公司共同開發(fā)的海倫哲消防機(jī)器人，在全面實(shí)現(xiàn)各種噴灑、排煙、滅火等功能的同時(shí)，以全新造型塑造了機(jī)器人形象。性能趕上并超過進(jìn)口同類產(chǎn)品，而價(jià)格則遠(yuǎn)低于我國進(jìn)口同類產(chǎn)品，可取代進(jìn)口產(chǎn)品。JMX-LT50型消防滅火機(jī)器人是目前國內(nèi)應(yīng)用較廣的。值30余萬元，具有爬坡能力強(qiáng)、操作簡單等許多先進(jìn)功能。它可通過無線搖控器靈活控制消防炮

14、噴射方向，在極危險(xiǎn)的火災(zāi)事故現(xiàn)場進(jìn)行滅火、冷卻、化學(xué)稀釋等救災(zāi)工作。具消防水泡上面還有一個(gè)攝像頭，可以對前方進(jìn)行拍攝，并通過傳輸系統(tǒng)從災(zāi)害中心區(qū)域監(jiān)視災(zāi)情，傳輸災(zāi)情動(dòng)態(tài)圖像，向現(xiàn)場指揮員提供救災(zāi)指揮信息。但目前的救災(zāi)機(jī)器人功能還不完善，只能整個(gè)消防救災(zāi)過程中的某一環(huán)節(jié)，例如火情偵察但不能滅火供水或排煙。2、政策催化助力消防市場空間打開天津大火推動(dòng)頂層設(shè)計(jì)。國務(wù)院安全生產(chǎn)委員會8月14日發(fā)布緊急通知，深入開展危險(xiǎn)化學(xué)品和易燃易爆物品安全專項(xiàng)整治工作。通知強(qiáng)調(diào)需要進(jìn)一步提升危險(xiǎn)化學(xué)品和易燃易爆物品事故應(yīng)急處路能力，深化安全生產(chǎn)領(lǐng)域改革創(chuàng)新，加大各級政府和企業(yè)安全投入，大力推廣應(yīng)用先進(jìn)適用的安全技術(shù)

15、裝備。消防機(jī)器人市場需求近五十億元。2013年全國消防車總量為18016輛，新購路的為2207輛。在政策支持和消防裝備智能升級的基礎(chǔ)上，預(yù)計(jì)未來將實(shí)現(xiàn)消防機(jī)器人對消防車的逐步替代。結(jié)合當(dāng)前國內(nèi)常用的JMX-LT50消防機(jī)器人（30萬元起售）和瑞典Brokk50破拆機(jī)器人（200萬起售）的價(jià)格，預(yù)計(jì)未來的市場需求會達(dá)到50億元。百億級救災(zāi)價(jià)值，空間巨大。2013年全國發(fā)生的火災(zāi)有388萬起，直接財(cái)產(chǎn)損失達(dá)485億元，消防部隊(duì)搶救和保護(hù)的財(cái)產(chǎn)價(jià)值達(dá)到3592億元。3、消防機(jī)器人“智能化+專業(yè)化”發(fā)展空間巨大先易后難，邊研制邊推廣循序漸進(jìn)。從目前的研發(fā)狀況來看，救災(zāi)消防機(jī)器人大多處于研發(fā)中，技術(shù)上并不成熟。國內(nèi)機(jī)器人企業(yè)在消防機(jī)器人領(lǐng)域尚未推出可大規(guī)模使用的成熟產(chǎn)品。因此可以先從滅火機(jī)器人，火場偵察機(jī)器