科技是引领未来的重要力量，创新则是推动时代发展的关键因素。机器人推进智能矿山建设，正成为传统能源行业新的生命力。
火灾是最常见、最普遍的煤矿灾害之一。2023年5月，河南省耿村煤矿发生一起火灾事故，造成5人不幸遇难。2023年9月，贵州省山脚树煤矿发生一起火灾，共计16人遇难。
2023年9月，中共中央办公厅、国务院办公厅发布《关于进一步加强矿山安全生产工作的意见》，明确指出加快矿山升级改造，推动中小型矿山机械化升级改造和大型矿山自动化、智能化升级改造，加快灾害严重、高海拔等矿山智能化建设，打造一批自动化、智能化标杆矿山。对特种机器人而言，执行危险作业任务，降低人员伤亡，是最重要的使命之一。
机器人突破行业困境
消防员在矿井内进行火灾救援时，面临极大危险与挑战。2023年12月，应急管理部、工业和信息化部发布《关于加快应急机器人发展的指导意见》，强调应急机器人的发展与应用代表了应急管理装备现代化发展趋势，是衡量我国应急管理体系与能力现代化的重要标志，明确提出要重点研制针对矿山透水、火灾、瓦斯、顶板坍塌等事故的高效救援机器人，针对露天矿山滑坡、坍塌类事故的监测预警机器人。需要可代替消防救援人员前往一线救援的特种消防机器人的呼声愈发加大。
成立于2004年的山东国兴智能科技股份有限公司（以下简称“国兴智能”）是一家专业从事特种机器人及配套底盘的研发、生产和销售的企业。国兴智能设计开发的矿山系列机器人，集矿用消防灭火侦察机器人、井下履带式探测机器人、综采过断层钻孔机器人、消防排涝机器人等机器人为一体。在“人不能进、人不能及、人不能为”的地方，这些“特种兵”成为“作战”利器。目前，国兴智能研发的60余种产品，已应用于消防、矿山、科研等多种领域。
正因为熟悉矿井应急处置要点，更清楚救援人员在煤矿救援领域的难处。国兴智能自主研发“矿用消防灭火侦察机器人”，是一款专门针对煤矿行业的集消防灭火、侦察救援为一体的特种机器人，按照GB/T 3836-2021防爆标准，基于无线mesh网络技术设计生产。无线Mesh网络具有快速部署、易于安装、非视距传输（NLOS）、健壮性、结构灵活和高带宽等特点，适用于矿山、矿井这类复杂工况、信号干扰大的应用场景。搭载信息终端和遥控发送器可代替消防救援人员进入易燃易爆、有毒、缺氧、浓烟等危险灾害事故现场进行侦察、灭火、救援等工作，有效解决了消防人员在上述场所面临的人身安全问题。同时，在车身的设计上选择独立悬架，让机器人可以在运行过程中保持平稳，配合大功率直流减速电机则能实现快速越障，保证了机器人在矿井内的复杂地形上也能快速、平稳运行。
矿用消防灭火侦察机器人主要用于矿井危险作业区域的环境探测、灭火救援机器人。在性能方面，自主导航功能是重要的组成部分，也是亮点设计。 可实现机器人自主规划路径，自主性与智能化程度极高。此外，作为应用于煤矿井下易燃易爆、有毒、缺氧、浓烟等环境中的机器人，具备整车防爆的同时，搭配探测多种气体的检测仪及热成像仪，使机器人具有视觉、听觉，触觉、热感等功能，能够实现对现场图像、声音、温度、环境实时采集分析。再加上集数据、语音、通信三者为一体的矿用手持终端，可将设备状态信息、周围的环境实时反馈给操控人员，同时也可以给机器人下发行动指令，并且可与机器人建立通信或自由组网，实测点对点通信距离超过1000米，让煤矿侦察救援等工作更加智能化。
图1 国兴智能矿用消防灭火侦察机器人
“人机联动”提升战斗力
煤矿开采无小事，无论是巷道巡检还是事故救援，都需要与时间赛跑。尤其是发生火灾时，火灾产生的高温和火焰灼烧易造成人员伤亡，产生的有毒有害气体会造成人员中毒。如果火源地点难以接近，救援人员无法靠近灭火救援，会增加灭火时间，大大增加爆炸事故的可能性。如何进行矿井火灾应急处置，国兴智能给出的答案即“人机联动”。
“人机联动”，这一应急处置矿井火灾的新理念，旨在充分发挥人在决策与执行过程中的主导作用，同时充分利用先进科技设备的辅助功能，实现快速、高效、安全的矿井火灾救援。国兴智能通过深入研究矿井火灾的特点和规律，创新性地提出了这一解决方案。
构建矿井火灾监测与预警系统，实现实时数据采集、分析与处理，将信息及时传输给救援人员，为制定救援策略提供有效的科学依据。同时，救援人员可利用监控设备对火灾现场进行远程布控，提高救援决策的准确性。
利用机器人进行火情侦察、气体检测和人员搜救等工作。特种消防救援机器人具有高度自主性和精确性，能够在复杂环境下替代人工完成高风险任务，降低救援人员的安全隐患。“人机联动”作为一种新型应急处置矿井火灾的模式，既注重人的主导作用，又强调科技设备的辅助支持。这一模式有望实现矿井火灾救援的高效与安全，为矿工的生命安全保驾护航。
面向场景需求
实现精准匹配
特种作业应用，提供定制化机器人解决方案。在巡检场景中，机器人能长时间、高强度巡逻，实时监测设备状态和环境变化，预警异常。同时，具备高机动性、耐高温、抗烟雾等特性，能快速搜寻被困人员，判断火势，为消防员提供信息支持。
目前，国兴智能研发的机器人产品种类齐全、功能覆盖面广。在救援类机器人方面，国兴智能已研发出矿下主副消防灭火机器人和井下履带式探测机器人等，这些机器人都在紧急救援场景下发挥了重要作用。在安控类机器人方面，设计开发矿用无线基站、矿用挂轨巡检机器人，以及防爆轮式巡检机器人等安控类机器人，为矿山安全领域提供有力保障。这些机器人均可以在恶劣环境下进行长时间工作，并保持高稳定性，有效降低了矿山事故发生的风险。
国兴智能的机器人产品在功能上各有侧重，但都有一个共同的目标，那就是保障矿山作业的安全、提高工作效率。随着我国矿山行业对机器人技术的认识和接受程度不断提高，矿山用机器人的产品市场前景必将十分广阔。同时，在政策支持和市场需求的双重驱动下，机器人技术也将不断发展、进步，对矿山行业来说，也将迎来更多高品质、高效率的机器人产品。
国兴智能致力于特种机器人产业化，通过加强技术研发与创新，提升应用能力，推动产业合作与集群发展。期待更多前沿成果、解决方案落地应用，让生命安全得到保障。
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