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谭建荣：《应急产业及装备的关键技术与发展趋势》
2026-09-11 08:27:59
作者：谭建荣（中国工程院院士，浙江大学求是特聘教授）
应急产业一般是指为预防、处置突发事件提供的产品和服务形成活动的集合。按照类别分为以下四种：一是救援处置装备与技术。二是监测预警诊断设备与技术。三是预防防护产品与技术。四是应急教育培训咨询服务等等。
感知预警类产品有自然灾害的监测产品、事故灾害的监测产品、公共卫生的监测产品和社会安全监测产品。预防和防护类有个人防护产品、生产防护产品、公共防护产品以及防护相关材料。救援和处置类的包括应急救援产品、应急运输产品、应急救护产品、应急通信产品，应急电源产品，应急生活产品，反恐产品、其他产品等等。
从空间布局来看，我国应急产业主要在长三角、珠三角、京津冀、西部和中部五大区域形成产业集聚区。东部发展领先性的“高新技术型”应急产业，依托高度发达的现代产业体系，建立了以新一代信息技术、先进制造业为基础的应急救援装备，智能应急机器人符合全国领先的应急产业链，这在我国应急产业链上处于一个比较领先的水平。北京以预警监测类产品为特色，江苏则注重处置救援类产品发展，中部以湖南、湖北、安徽、江西为代表，形成关联性的“产品依附型”应急产业，依托自身产业基础情况，发展工程机械救援装备、安全专用车及交通工程装备等具有地方产业特色的应急产品。西部以重庆、陕西、贵州、新疆为代表，形成后发性的“资源依托型”应急产业，主要是挖掘自身资源特色，发展矿山安全、危化品安全等资源型应急产品。从产品类型来看，我国应急产业以事后救援为主，处置救援产品比例高达56%，监测预警类和预防防护类分别为24%和18%，这与发达国家“重预防防护”管理理念还存在较大的差距。我国应急产业取得很大的成绩，也存在一定的问题。这个问题主要体现在“重处置、轻预防，重硬件、轻软件，重产品、轻服务”的传统应急管理理念影响，由此造成监测预警、预防防护类产品发展相对滞后，应急服务产品稀缺。
一、应急装备情况
应急装备主要分为搜索、营救、通讯三大类。随着科技的进步，应急装备推陈出新，在救援活动中发挥巨大作用，下面为大家简单梳理常见的应急装备。智能化搜索设备是指以计算机网络技术为支撑，以各种数字化仪器设施为平台的用于探索生命存在的各种装备，主要负责对灾害（灾难）事故现场的受灾群体或遇难者存在的生命信息源实施探索与搜寻。其中包括声波探测仪，利用声音的震动来搜索遇险者的仪器。光学声波探测仪，既可以看又可以听，用类似摄像机360度的旋转探头来进行观测。红外线探测仪是利用红外线的原理，通过遇险者的身体散发出的热量来探测。在黄金24小时活动当中发挥的作用比较大。
机械化的营救装备，包括挖掘机器人、起重机、电焊割机、掘进机、抽水机、冲锋舟等中型的机械装备和救援器材。救援人员携带伺机开展营救行动的锹、锤、锯、气袋、液压钳、应急灯、保险绳索、救生衣、救生圈等小型的工具装备和器材。现场指挥使用的有信号枪、手持扩音喇叭、望远镜、袖标、飘带等应急指挥器材。信息化通讯装备指在灾害（灾难）救援过程当中综合使用的各种通信装备和器材，便于指挥来掌握灾情分析研究宏观决策等。以计算机网络技术为支撑，集抢险救灾指挥、通信、信息、安全、保卫功能为一体的多媒体通信控制系统，包括自动报警、自动设备切换、联动等。
二、应急装备关键技术
应急装备的关键技术有：物联网+城市安全智慧大脑、虚拟仿真模拟灾情救灾，AI指挥系统、机器人应急抗灾第一线、3D打印抗灾物资、无人机等。
1、互联网+应急，城市安全智慧大脑。运用大数据、人工智能等信息化技术，提高重大风险感知的灵敏度、风险研判的准确度等。打造综合性集成应用平台依托卫星遥感监测，视频融合、语音识别与控制、人口热力图数据服务等支撑平台，融合应用防汛、气象、公安天网、环境监测、市场监管等部门应用。搭建城市安全和应急管理综合应用平台框架，覆盖监督管理、监测预警、指挥救援、决策支持和政务管理五大应用领域，实现跨系统、跨部门、跨层级的大数据综合应用。“一图式”呈现雨量站、河道、水库、地质灾害点位综合监测及应急救援力量分布等情况，对气象、雨情、水情进行多维度分析，为应急指挥决策提供参考，直观展现灾害点位周边的应急资源、避难场所等，自动规划救援疏散线路。
2、虚拟仿真模拟灾情、救灾。重大火灾、地震、水灾等事故应急决策虚拟系统，运用3D虚拟仿真技术，采用“情景模拟”，还原事故发生的场景，不仅能够感受到地震突发时的危机感和破坏感，同时以政府应急管理中心的角色进行应急管理决策和现场救援。
3、AI指挥系统：高效救援保证。利用计算机、三维可视化及投影技术，综合遥感、GIS等地理信息技术型，三维地理信息系统平台，能够快速地处理海量地形数据并进行地形仿真，制作出形象逼真的三维电子“沙盘”。AI指挥系统主要集成了模数传感技术、数据库技术、军事标图系统功能、触摸屏显示技术，多媒体显示技术，实时定位显示技术、网络信息传输技术等技术和相应功能来进行指挥、判断、决策。包括模型为所涉及的地域和目标实体形象，全部经纬度与海拔高程数据、地理属性分析统计等等。能够在通过航空、录像等手段来进行地形地图的截图，电子沙盘等模拟，电子立体图的侧视、虚拟现实跟真实世界能够进行融合。
4、机器人应急抗灾第一线。发生火灾时，消防机器人可以覆盖三四层楼的高度，机器人可以适应各种环境，高温、热辐射、雨水、化学腐蚀、电磁干扰等，能够进行全天候连续工作，并且能够识别火灾现场剩余人员和火源位置，使救援更加有效，灭火更加迅速。可代替保安人员对化学易燃易爆场所的可疑物品进行现场勘查。管道检测机器人可以通过多传感器融合技术准确判断管道泄露点，检测管道内部是否存在破裂、变形、腐蚀、异物侵入、沉积、结垢、根部堵塞等疾病。它在施工、维护和定期检查中起着重要的作用。
5、3D打印抗灾物资。定制设计包括3D打印护目镜、可重复使用口罩架，口罩带扣等防疫用品，方便、环保、快捷、舒适。
6、无人机：深入危机现场。无人机可以深入现场，便于遥感遥测、提供真实场景的航拍，是当代救灾的有力助手。以航拍航摄的图像为基础，自动生成数字线划地图、数字表面模型，数字高程模型，数字正射影像，可满足不同行业对各种航空、航天遥感资料和数据的需求。
三、应急装备发展趋势
应急装备的发展趋势可以概括为五大点：
1、面向通用/专用复杂需求的环境、结构、材料，驱动一体化应设计方向发展。针对不同灾害现场的救援需求，能够把新型机构、新材料、新驱动等应用于救援装备的机构设计中，并采用结构、尺度一体化设计方法，使其能够灵活高效的在狭小空间等完成既定功能，并具有结构简便、刚度高、可靠性好等优点。
2、向着高可靠性、低能耗以及较好的环境适应性的方向发展。开展高温热场下防护材料、极寒条件下防护材料、自修复材料、高强度轻型材料等新型材质方向的研究；开展救援装备自润滑机理研究，减少摩擦磨损；对控制系统稳定性及突发条件下的自恢复方式进行研究，提高软件系统的可靠性。
3、向着极端环境精准感知、多维信息自主决策、智能容错、多机动态协同的方向发展。在自主决策方面，面向救援现场复杂任务，动态概率网络决策方法、基于贝叶斯网络的决策方法等新型的决策算法将被应用于智能救援装备上，并通过突破面向大规模连续状态及具有高维空间的增强学习方法等相关技术，大幅提高决策问题的求解效率。最终实现智能应急救援装备向着复杂任务高效的自主决策及高鲁棒性的方向发展。
4、向着设备的极速组网、复杂空间环境多元信息远距离高穿透性精准通信方向发展。5G通信技术将应用于救援装备，高速、低功耗、低时延将大幅度提高救援效率。同时，高温、高压、多重覆盖物阻隔等极端条件下的信息传播衰减机理将被揭示，语音、视频、文字多媒体通信方式同步采集及融合技术，空中、地面、地下、水下等具有复杂障碍物的多维空间的高穿透技术将被突破，最终能够实现极端环境下人机/机机高效通信。
5、向着操作便捷、人机友好的方向发展。操作的便捷性和人机交互的友好性是智能应急救援装备的发展趋势。操作的便捷性不可忽视，这可以降低救援装备对操作人员的专业度要求，使得救援人员可在灾难现场快速操作救援装备，提高救援的效率。对于后者，救援装备应具有友好的交互界面，以提高救援人员对复杂救援装备的接受程度。
安防发展经历过人工安防、平安城市向数字安防以及智能安防方向发展。数字化、智慧化安防，高清化、移动化、智能化、融合化成为新一代的智能安防的潮流。数字安防和智慧安防为大安防，我们要构建大安防的体系，应急要和安防紧密的结合起来，要防范于未然。能够在行业应用、民用安全等应用新的技术，用新的管理，用新的理念来进行数字化、智慧化的安防。安防系统中的智能消防系统，能够在火灾初期就能够自动报警，并且在消防中心的报警器上便有直接通往消防部门的自动电话
作者介绍：
谭建荣：数字化设计与制造领域专，中国工程院院士，浙江大学求是特聘教授、博士生导师，享受国务院特殊津贴专家，国家973项目首席科学家，理学博士。兼任：工业产品设计与仿真软件创新联盟专家委员会主任，中国机械工程学会副理事长、中国图学学会副理事长、教育部工程图学教学指导委员会主任，四川大学制造科学与工程学院特聘院士。曾担任浙江大学机械工程学院院长、浙江大学设计工程及自动化研究所所长，浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室学术委员会副主任、浙江大学CAD&CG国家重点实验室学术委员会委员。谭建荣院士主要从事数字化设计及制造的研究：包括创新设计方法及典型应用、数字化智能化设计与制造、产品建模仿真与数字样机、产品信息集成及软件开发、计算机图形图像识别处理。主持国家杰出青年科学基金项目、国家自然科学基金重点项目、国家973项目、国家重大科技专项项目和企业横向委托等重要科研项目30余项，提出了多品种大批量定制设计技术、多性能数字化样机设计技术和多参数分析与匹配设计技术。获得计算机软件著作登记权12项。在国内外重要学术期刊发表的高水平论文185篇，其中SCI/EI 检索142篇，引用1600多次，出版学术专著9本。研究成果获国家科技进步二等奖4项，省部级科技进步一等奖7项，教学成果获国家级优秀教学成果奖3项，其中一等奖1项，二等奖2项。近年来在先后获首届“国家杰出青年科学基金”、“中青年图形科技跨世纪人才”、国务院政府特殊津贴、“浙江省重点学科带头人”、“浙江省‘151’人才工程第一层次”、“浙江省新世纪重点培养人才”、国家863计划自动化领域CIMS主题设计自动化专题专家、国家“百千万人才第一二层次”、“科技部十五863先进个人”、“科技部十一五国家科技计划执行突出贡献奖”、中国AI金雁奖“特殊贡献奖”等荣誉和称号。
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