中华人民共和国消防救援行业标准 《消防机器人第3 部分：排烟机器人》 （征求意见稿） 明 说 制 编制说明 编 稿 见 意 求 征 标准编制组 二○二一年三月 一、工作简况 1、任务来源 公安部技术监督委员会于2010 年8 月 16 日批准发布GA892.1-2010 《消防 机器人第 1 部分：通用技术条件》行业标准，该标准为强制性标准，从2010 年 10 月1 日起实施。在GA892.1—2010《消防机器人第1 部分：通用技术条件》（2020 年8 月应急管理部以“XF”代号重新编号发布）中规定了消防机器人的术语和定 义、分类、型号编制、功能、性能要求、试验方法、标志、包装、运输、贮存等 内容，并按消防作业功能将消防机器人划分为灭火、侦察、排烟、洗消、照明、 救援等类别。在此基础上，规定了消防机器人一定要具有的行走、控制等基本功能； 冷却、防倾覆、防碰撞等自保护功能；现场易燃易爆、有毒有害化学气体、环境参数、 明 图像、语音等信息采集功能；双向或冗余通信功能；进入存在易燃易爆危险区域 说 的防爆功能和声光报警功能等。通过该标准的制定，明确了消防机器人的整体 结构和功能，保证了其在进入灾害现场进行各类作业时的安全性、可靠性，能最 制 大限度地代替消防人员进入危险区域执行消防作业，避免因火灾、爆炸、坍塌或 编 有毒有害化学气体泄露所造成的人员受伤或死亡。该行业标准的发布与实施，对规范消防机 稿 器人这一特种消防装备的生产和检验、推动产业技术创新具备极其重大意义。同时有 见 利于带领企业据此开展合格评定，有序进入市场之间的竞争，推动消防机器人产业的健 意 康发展。 求 目前我国的消防排烟机器人已进入小批量生产和灾害现场实际应用阶段，全 征 国多个省市的消防队伍已配备相应产品，但是检验部门在仅有GA892.1-2010 《消 防机器人第1 部分：通用技术条件》的情况下，还不能完全有明确的目的性的对这类具 有特定功能的消防机器人进行型式检验。因此，有必要继续完善该系列标准的后 续部分。 鉴于此，公安部在2010 年《消防技术标准制、修订项目计划》中下达了《消 防机器人 第3 部分：排烟机器人》行业标准制订任务。2020 年，该项目划转应 急管理部归口，按照消防救援行业标准编制要求继续执行，项目编号为 2020-XF-02。 1 2、主编、参编单位情况 该标准由应急管理部上海消防研究所主编，上海强师消防装备有限公司、四 川迪威消防设备制造有限公司参编。主编及参编单位均为国内消防排烟机器人研 究机构或生产企业，具有较大生产规模、较强技术实力与较高的行业地位。标准 课题组成员具有长期承担国内市场消防机器人产品研制、标准技术探讨研究的经验和 能力。 3、主要起草人的工作 本部分的编制组主要起草人共有 10 人，分别是：胡斌、刘盛鹏、徐琰、方 戍、薛林、马振明、甘建业、李建中、张振伟、刘力涛。均是具有多年消防机器 人研究开发、生产、维护经验的技术人员，对排烟机器人的有关技术性能、试验 方法很熟悉；且均参加GB/T1.1-2009 和GB/T20000.2-2009 等标准基础知识的 明 培训，通过了相关考试，获得了培训证书。其中： 说 （1）胡斌负责本部分标准的总编写和统稿、征求意见汇总； 制 （2）刘盛鹏、徐琰、薛林负责技术方面的要求部分的起草； 编 （3）方戍、马振明、甘建业负责试验方法部分的起草； 稿 （4）李建中、张振伟、刘力涛负责试验方法的确定、试验装置的研究，并 完成相关试验。 见 意 二、编制原则 求 1、依法原则 征 标准的内容不应与现行的法律、法规相冲突，因此，在标准的制定过程中， 对相关的《中华人民共和国消防法》、《中华人民共和国公司法》、《中华人民共和 国产品质量法》等法律、法规和规范性文件进行了充分研究，并严格遵照相关的 规定。 2、科学适用原则 标准的科学性包括技术内容的科学性和研制过程的科学性两个方面。《消防 机器人 第3 部分：排烟机器人》标准的制定以相关的科学理论和相关试验为基 础，将各厂家生产的排烟机器人技术性能指标进行总结、归纳，确保各项条款符 合普遍适用的特性，以保证本标准技术内容的科学性。同时《消防机器人 第 3 2 部分：排烟机器人》标准的制定过程严格遵循标准制定程序，来保证标准研制 过程的科学性。 3、便于操作原则 《消防机器人第 3 部分：排烟机器人》标准从实用性、可靠性、耐久性等 方面考虑，尽可能给出各项量化指标和方法，便于操作。在制定各项重要的 技术指标时，既要考虑国外先进的经验，又要考虑国内的现实情况，使其具有较 强的实用性。 编制组以有利于我国消防机器人产品的系列化和规范化；有利于我国消防机 器人生产企业的发展；注重与《消防机器人 第1 部分：通用技术条件》、与现行 的相关国家标准以及我国现有行业标准及企业标准相衔接为出发点，进行本标准 的编制工作。 明 三、标准内容的起草 说 1、主要技术内容的确定和依据（规范性技术要素） 制 （1）有关技术内容的说明 编 1）范围 稿 本部分是消防救援行业系列标准《消防机器人》的第3 部分，其标准检测对 见 象是排烟机器人。为了使各个排烟机器人的生产厂商能有一个统一的技术方面的要求和 意 试验方法，同样，也为增加检验部门在型式检验的可操作性。本部分从术语和 求 定义、技术方面的要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输、贮存等方面做出了 征 规定。 2）术语和定义 在本系列标准的第1 部分中，已经对消防机器人的常用术语和定义做出了规 定，这些规定同样适用于本部分。在本部分中，仅对第1 部分中没明确的术语 和定义做出了规定。 在本部分中对排烟机器人定义为：“以排烟机为主要机载设备，执行排烟、 送风等作业的消防机器人。”考虑到排烟机器人是应用于地铁、隧道等消防车辆 及人没办法靠近的危险场所，执行排烟、送风等作业，因此将排烟机器人规定为 装载排烟机的消防机器人。 3 3）技术方面的要求 在本系列标准的第1 部分GA892.1-2010 《消防机器人第1 部分：通用技术 条件》中，已经对消防机器人通用技术方面的要求做出了规定，本部分的通用技术方面的要求 均采用了第1 部分的规定，在此基础上增加了排烟机器人的个性化技术方面的要求，如 行走性能中的走路的速度、越障高度在指标上根据真实的情况有所提高；提出了作为 主要机载设备的排烟机性能方面的要求，针对排烟机器人作业现场中面临的高 温、强热辐射环境的水雾冷却自保护性能、拖曳水带行走等方面均作出了规定。 4）试验方法 为了检验排烟机器人的性能，本部分给出了相应的试验方法。其中，外观、 材质检查、零部件通用性能测试、移动载体性能测试、控制装置性能测试、整机 性能测试等内容均采用了第1 部分的试验方法；排烟机的风量和风压测量采用了 明 GB/T 1236 《工业通风机 用标准化风道进行性能测试标准》的试验方法，并对 说 水雾冷却自保护、拖曳水带行走等性能测试给出了相应的试验方法。 5 ）检验规则 制 在本标准的第1 部分中没有给出消防机器人的检验规则，因此，在本部分中， 编 根据排烟机器人产品批量小、生产个性化等特点，给出了相应的检验规则。 稿 （2）主要条文的确定依据 见 4.1 外观、材质要求 意 第1 部分中的外观材质要求主要是针对部件的，本部分对实际产品的外观、 求 材质提出要求。 征 由于排烟机器人的消防作业手段是排烟、送风，有些还具有水雾消烟的功能。 因此，本条对排烟机器人使用的材质提出了基础要求：机器人的外表面和过水部 件应进行防腐蚀处理或采用耐腐蚀材料，使其表面不受泡沫及水、大气等因素的 侵蚀。原材料质量应符合国家有关标准的规定，并须有合格证或质量保证书。 根据征求意见稿返回的汇总意见，经编制组讨论后，决定增加反光标识的设 置要求，并且该要求应符合GB 23254 的规定。 4.4 排烟机要求 排烟机在消防作业时会产生一定的吸力，为保证人员和设备安全规定了进风 口应安装安全网，且安全网的间隙大小应不大于8mm。 4 排烟机俯仰动作需要远程遥控操作，其俯仰机构、传动机构应安全可靠，满 足灾害现场的排烟、送风等作业需求。 4.6.3 行走性能要求 在XF 892.1-2010 《消防机器人第1 部分：通用技术条件》中，规定了消防 机器人在行走性能方面的最低要求。在本部分中，根据排烟机器人的应用环境， 和灾害现场对排烟机器人的技术性能要求对走路的速度、越障高度两个指标做了 调整。参考国内外的排烟机器人样机性能参数和实际试验的数据，编制组将该指 标确定为 1m/s。同时，排烟机器人的应用环境中往往会有绿化带或人行道等道 路设施，参考上海市区域标准 DB 31/436.1-2009 《道路人行道设计和实施工程质量 检验收取规范 第 1 部分：道路人行道设计的基本要求》中 7.2.2 “人行道侧石平均高度应 为150mm”的规定，而排烟机器人的越障能力应大于该要求，因此，编制组将排 明 烟机器人的越障碍物指标明确为0.2 米；此外，结合XF 892.1 规定的越障高度 说 不小于离地间隙0.5 倍的要求，本部分规定了越障高度取两者的较大值，以保证 其越障性能。 制 根据征求意见稿返回的汇总意见，经编制组讨论，为体现具有喷雾功能的排 编 烟机器人相对于其他移动式消防装备的区别和优势，本部分中还增加了在水平地 稿 面上拖曳100m 的充实水带直行距离应不小于5m 的要求。该条款可使排烟机器人 见 在灾害现场的适应性大大增强。 意 4.6.4 消防作业要求 求 本标准规定了灾害现场排烟机的最小风量和风压要求，风量和风压测量采用 征 了GB/T 1236 《工业通风机用标准化风道进行性能测试标准》的试验方法。 在送审会上专家提出：应对具有喷雾功能的排烟机器人在使用的过程中的水带 敷设、水带接口强度等作出规定。在报批稿中，编制组分别对水带接口和水带敷 设装置提出了要求，包括：具有喷雾功能的排烟机器人使用的水带接口耐压应不 小于2.5MPa；具有喷雾功能的排烟机器人宜配备水带敷设装置。 具有喷雾功能的排烟机器人在拖曳带压水带行走时，承受最大力的位置是机 器人后部的水带接口，因此，提高水带接口的强度可直接提高排烟机器人的工作 可靠性。此外，水带敷设装置可提高排烟机器人在灾害现场的展开速度，提高消 防救援的效率，而考虑到由于各地对水带敷设装置的需求不同、灾害现场展开方 5 式也有差异，因此，本部分将该要求定为选配内容，用户和制造商可根据实际 需求选配，本条文提出了水带敷设装置主要是引导制造商多考虑排烟机器人在 实际使用环境中的附件配置。 4.6.5.1 水雾冷却自保护性能 排烟机器人需要在高温、强热辐射的环境中长时间工作，因此，耐高温是必 不可少的重要性能。由于具有喷雾功能的排烟机器人的喷雾装置水源是后方供 给，因此，具有喷雾功能的排烟机器人采用喷射水雾进行自保护是一种保护时间 长，且使用起来更便捷的手段。同时，根据征求意见稿征求意见汇总，还增加了水雾冷 却自保护功能要求的内容。 4.6.6 防爆性能要求 排烟机器人的防爆性能不是必配内容，但是如果要进入具有爆炸危险性的灾 害现场时，排烟机器人一定要具有相应的防爆性能要求。 明 6 检验规则 说 检验规则在本标准的第1 部分中没有涉及。作为具体的产品质量标准，本部分对 制 检验规则提出了要求，包括出厂检验和型式检验。其中，出厂检验按本部分4.1～ 编 4.5 、4.6.1～4.6.8 、4.6.9.1 的的要求做；而型式检验为本部分规定的全部项目， 稿 检验结果均应达到本部分的规定。此外，为保证检验的客观、准确，还规定了型 见 式检验时，被抽检的排烟机器人不可以少于二台，随机抽检其中一台。 意 2、主要实验、验证结果及分析 求 在制定《消防机器人 第3 部分：排烟机器人》时，编制组对履带式排烟机 征 器人主要技术性能指标如：行驶速度、跑偏量、转弯直径、越障高度、倾覆角度、 排烟机持续上班时间、排烟机俯仰角度、风量和风压等进行了试验验证。表1～ 表9 为部分验证试验结果。 表1 履带式排烟机器人行驶速度试验 序号 行驶距离（m） 行驶时间（s） 行驶速度（m/ s） 试验一 50 37.06 1.35 试验二 50 38.56 1.30 试验三 50 38.45 1.30 试验四 50 38.50 1.30 试验五 50 39.19 1.28 平均值 —— —— 1.31 6 表2 履带式排烟机器人50m 直线行驶跑偏量试验 跑偏量（mm） 计算结果 序号 行驶距离（m） 履带式 ＜7% 试验一 50 1120 2.24% 试验二 50 950 1.9% 试验三 50 900 1.8% 试验四 50 1050 2.1% 试验五 50 1170 2.34% 平均值 50 1038 2.08% 表3 履带式排烟机器人转弯直径试验 转弯圆直径（mm） 序号 转弯方向 数据一 数据二 数据三 数据四 最大值 试验一 左转 2750 2770 2850 2780 2850 试验二 左转 2730 2780 2700 2730 2780 试验三 右转 2760 2690 2740 2750 2760 试验四 右转 2760 2770 2800 2690 2800 明 平均值 —— —— 说 2797 注：外观尺寸：2400mm×1350mm×2100mm 制 表4 履带式排烟机器人爬坡试验 坡度（°） 编 试验结果 30 稿 通过 表5 履带式排烟机器人越障试验 见 高度（mm） 试验结果 意 170 通过 求 征 表6 履带式排烟机器人倾覆角度试验 序号 机器人倾覆方向 倾覆角度（º） 试验一 左倾覆 28 试验二 右倾覆 28 表7 履带式排烟机器人排烟机持续上班时间试验 测试项目名称 试验结果 排烟机持续上班时间min 120 表8 履带式排烟机器人排烟机俯仰角度试验 测试项目名称 试验结果 最小角度° 2 最大角度° 35 表9 履带式排烟机器人风量及风压试验 7 测试项目名称 试验结果 3 风量m /h 90165 风压Pa 1015.4 3、标准水平分析、新旧标准对比（修订时列表） 无 4、采标程度、与国外标准、样机的数据对比（列表） （1）采标程度、与国外标准的数据对比 在制定标准时，标准制定组委托上海科学技术情报研究所对国内外有关排烟 机器人的有关标准进行了检索。检索情况如下： 1）消防机器人 第1 部分：通用技术条件（标准号：XF 892.1-2010） XF 892 的本部分规定了消防机器人的术语和定义、分类、型号编制、功 明 能、性能要求、试验方法、标志、包装、运输、贮存等。适用于在地面 行走的各类消防机器人，不适用于在空中、水面或水下等执行消防作业 说 的其它特种机器人。 制 2）排爆机器人通用技术条件（标准号：GA/T 142-1996） 编 该标准规定了排爆机器人的通用技术条件，是设计、制造、验收排爆机 稿 器人的基本依据。标准适用于自备电源的移动式排爆机器人，也适用于 见 电缆供电的移动式排爆机器人。 意 3）Robots for industrial environments-Safety requirements –Part 1: 求 Robot （标准号：EN ISO 10218-1-2008） 征 该标准对固有的安全设计、保护的方法和工业机器人使用信息进行规范。 其述及了机器人相关的基本危害，以消除这一些灾害带来的风险。但该部 分并不适用于非工业机器人，这中间还包括爆炸危险、火灾危险等。 4）Robot, Explosive Ordnance Disposal （EOD ）（标准号：AIR FORCE A-A-59687-2001） 描述了一种EOD 机器人用于检测、处置和爆炸表面拆毁物。 5）Standard Terminology for Urban Search and Rescue Robotic Operations(标准号：ASTM E 2521-2007) 一种城市搜索和营救机器人。 6）Standard Test Method for Determining Visual Acuity and Field of 8 View of On-Board Video Systems for Teleoperation of Robots for Urban Search and Rescue Applications1 （标准号：ASTM E2566-08） 一种对城市搜索机器人的检测的新方法。 7）HYDRAULIC FLUID –SYNTHETIC (POLYOLESTER) FIRE RESISTANT （标准 号：M-6C53-A）一种防火液压流体，由其描述中叙述，其涉及机器人， 但用于组培车间。 其中 1）是本系列标准的第 1 部分，已于2010 年发布；2 ）是国内于 1996 年制定的排爆机器人标准；3 ）是用于工业机器人安全设计的标准；4 ）是一个排 爆机器人的标准；5 ）和6 ）是一种城市搜索和营救机器人极其检测的新方法；7）是 一种防火液压流体。 上海科学技术情报研究所的检索结论为：“综上所述，未见专指于排烟机器 人的标准文献报道，委托项目具有新颖性。” 明 说 由于国际上无排烟机器人的有关标准，因此无法比较。 （2 ）与国外样机的数据对比 制 我国的排烟机器人与德国的排烟机器人技术指标比较见表9 。 编 表9 我国与德国的排烟机器人技术指标比较表 稿 序号 比较内容见 中国排烟机器人 德国排烟机器人 意 （履带式） （履带式） 长（mm ） 2400 2316 求 1 外形尺寸 宽（mm ） 1350 1346 征 高（mm ） 2100 2050 2 总质量（kg ） 1900 1900 3 无线遥控有效距离（m ） 153 300 4 走路的速度（km/h ） 5.8 6 5 原地转弯 能 能 6 爬坡度数（°） 30 30 7 风机转速（rpm ） 1955 2000 3 8 风机最大排烟量（m /h ）

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