室内灭火机器人项目建议书

室内灭火机器人项目建议书一、项目背景建筑物火灾是最常见的火灾。历年火灾统计数据显示，建筑物火灾占火灾总数的 90%以上，给人民生命财产造成了重大损失。与其他类型的火灾相比，建筑物火灾的阶段性特征明显：在初起阶段燃烧范围不大，室内温度差别较大大，火势不稳定。这一阶段持续的时间一般为 5-7 分钟。此后进入火灾发展阶段，室温急剧上升，达到 400～600℃时发生轰燃，燃烧猛烈，扑救比较困难。因此，初起阶段是灭火的最有利时机，应设法争取尽早发现火灾，抓住这 5～7 分钟宝贵时间，把火灾及时消灭在起火点。现在建筑物内配备的灭火器，存在许多弊端：一是需要人工操作，并熟练掌握使用方法；二是反应迟缓，很难在初起阶段发现并扑灭火灾；三是救火人员的生命安全直接面临火灾威胁。为了更好地解决前述难题，室内灭火机器人应运而生。室内灭火机器人是替代消防队员接近火灾现场、对中小型火灾实施有效灭火作业的高度智能化、自动化的特种消防设备。当今世界，人工智能已形成极广泛的研究领域，并且取第 1 页共 6 页得了许多令人瞩目的成就。室内灭火机器人集先进的计算机、控制论、机构学、信息和传感技术、仿生学、特别是人工智能等技术于一身，从根本上改变传统的室内灭火必须人工操作的现状，既能保证人身安全，解放人力，又能及时准确地发现火情，消灭火灾。二、研发内容室内灭火机器人主要由传感模块、控制模块、驱动模块、电源模块、通讯模块、灭火装置和遥控器等部分组成。这些功能模块在核心控制器的管理下，相互支持、协调工作，使整个系统完成既定的目标。传感模块：该模块是机器人的感觉器官，包括温度传感器、光敏电阻传感器、寻迹传感器和高清摄像头等。主要实现火灾报警、起火点定位、灭火路选定和摄录现场实时画面等功能。控制模块：该模块是机器人的大脑，负责对作业指令信息、内外环境信息进行处理，并依据预定的模型、环境模型和控制程序做出决策，产生相应的控制信号，控制机器人完成火源寻找、灭火等功能。驱动模块和电源模块：这两部分是机器人的动力系统。由驱动装置和传动机构两部分组成。电源模块采用超大容量可充电电池，驱动模块采用四个全方位轮，可以实现狭小空间的全方位移动。第 2 页共 6 页通讯模块：采用 4G 无线通讯技术，具有通信速度快、网络频谱宽、通信灵活等特点。下行速率最高可以达到 100Mbps,上行速率最高可以达到 50Mbps，可满足高清图像传输、控制指令实时收发的要求。灭火装置：根据空间大小配备不同容量和灭火介质的灭火罐，同时配有精确瞄准系统，喷嘴水平、垂直移动角度分别为 360°和 180°，确保灭火效果。室内灭火机器人主要功能：环境参数采集、火灾报警、起火点定位、寻迹及行走、火源精确定位、火灾扑救、实时画面传输等。三、研发周期为加快项目开发进度，由研发总监牵头，成立室内灭火机器人项目组，成员 35 人。下设三个小组：硬件开发小组 10 人，软件开发小组 15 人，生产测试小组 5 人，后勤保障 5 人。研发周期预计 182 天，具体安排如下： 1 1、产品规划阶段（、产品规划阶段（4 4 周）周）编制设计任务书，作为新产品技术设计的依据。主要任务是确定产品最佳总体设计方案、设计依据、产品用途及使用范围、基本参数及主要技术性能指标、产品工作原理、关键技术解决办法及关键元器件。 2 2、详细设计阶段（、详细设计阶段（1212 周）周）硬件部分包括产品结构设计、模具制作、功能模块集成、第 3 页共 6 页绘制原理图、设计 PCB 板、编制 BOM 清单、嵌入式软件设计与编写等，软件部分包括管理平台软件和移动端 app 的开发。该阶段的完成以产品的最终设计达到规定的技术要求作为标志。 3 3、样机生产及测试阶段（、样机生产及测试阶段（8 8 周）周）模拟现实应用场景对开发的整套软硬件产品进行严格的测试、验证，确认完成各项开发目标。 4 4、验收总结阶段（、验收总结阶段（2 2 周）周）对研发任务及考核指标完成情况、研究成果的水平及创新性、成果示范推广及应用前景等情况进行评价，总结成绩，分析存在的主要问题。四、研发及实施费用预算 1 1、研发费用、研发费用项目 1、人员费 2、设备费 3、材料费 4、燃料及动力费 5、试验外协费 6、基本建设费 7、差旅费 8、会议费 9、管理费 10、模具费 11、检验费 12、其他费用合计第 4 页共 6 页支出 730万元 350万元 100万元 20万元 80万元 60万元 30万元 50万元 30万元 180万元 80万元 100万元 1810万元备注五、应用前景相比传统灭火器，室内灭火机器人具有显著的优越性： 1、无生命损伤性。机器人作为一种无生命载体，可轻松应对高温、有毒、缺氧和浓烟等各种危险复杂的环境，在人力所不及之处可充分发挥其作用，大大减少消防人员伤亡。如果配备灭火机器人，许多建筑物火灾酿成的悲剧就可以避免。 2、可重复使用性。消防机器人作为一种特种消防装备，在适当的维护保养下，可反复多次使用，发挥其效能。 3、人工智能性。现代机器人是人工智能、神经网络、计算机技术、自动控制、电力电子、模糊控制和机械工业等高端学科的结合体。而室内灭火机器人作为特种机器人的一种，更是揉合了各项高新技术成果，可根据现场实际情况，自主判断实际危险情况来源，进行数据收集、处理、传输反馈、灭火等工作，可快速判断火情，及时扑灭火灾，将生命财产损失降到最低。室内灭火机器人因为具有这些无可比拟的优势，孕育着无穷的商机和巨大的市场潜力。目前，我国消防机器人行业上处于起步阶段，室内灭火机器人更是空白。该项目越早实施，就能越早占领市场先机。此外，从国家政策层面来看，发改委、科技部等联合印发的《 “互联网+”人工智能三年行动实施方案》，提出到 2018 年打造人工智能基础资源与创新第 5 页共 6 页平台，在重点领域培育若干全球领先的人工智能骨干企业。这也预示着中国机器人市场必将迎来一场重大的智能革命，在“机器人 +消防”领域即将出现一片广阔的新蓝海。据《2018-2024 年中国消防机器人行业市场前景预测报告》， 2017 年，我国消防机器人市场规模已达 100 亿元，且呈爆发性增长趋势，在未来六年内将达到数千亿级别。目前，国内消防机器人主要以程序控制履带式消防车为主，室内灭火机器人的研发将填补国内消防机器人的一大空白，适应性更强，应用场景更多，市场前景也必将更加广阔。第 6 页共 6 页