2026年入夏以来,全国大范围火灾风险持续攀升,多起引发全民关注的救援现场,将消防一线的生命安全短板直观呈现在公众面前。深圳某超高层住宅火灾中,浓烟封锁整栋楼宇,消防员在能见度不足半米的环境里扶墙摸索搜救,每一步都暗藏未知风险;长三角一处大型仓储物流园火灾中,钢结构建筑内的信号盲区导致一线队伍与指挥中心数次短暂失联,前后方信息差直接放大了搜救作业的安全隐患。
应急管理部在近期启动的全国夏季消防安全集中整治专项行动中明确要求,加快智能化单兵救援装备的实战应用推广,以新质生产力破解火场“看不清、联不通、定不准”难题,切实保障一线消防员救援安全。在东北长春,一支扎根长春理工大学国家大学科技园、带着深厚专业底色的产学研团队,历经十年时间把这份安全期盼变成了可落地的实战装备。项目由长春好来光电科技有限公司牵头,联合长春理工大学共同研发。依托长春理工大学深厚的光电与通信学科积淀、吉林省微波工程实验室科研平台,以及该企业深耕多年的工程化落地经验,AMICO智能消防单兵系统凭借全栈国产化AR红外融合技术,成为国内智能消防装备守护一线生命安全的典型样本。
支撑这支团队啃下硬骨头的,是刻进骨子里的家国情怀。核心研发团队中有两名合伙人为部队转业干部,长春好来光电创始人左志权毕业于长春光学精密机械学院(现长春理工大学)。学校1958年由中国科学院创办,是新中国第一所培养光学专门人才的高等院校,素有“中国光学英才摇篮”的美誉。作为母校培养出的产业人才,军人家庭“务实、担当、守底线”的品格,贯穿了左志权的整个创业与研发周期。“项目的出发点很明确,就是解决火场感知与通信的实际工程难题。”左志权表示,“消防员经常面临极高的安全风险,我们团队在光电、通信领域具备相应的技术储备。将技术转化为可量产、可实战的装备,为一线人员提供可靠的安全装备,是我们坚持十年的底层逻辑。”
随着城市高层建筑密集、化工产业扩容、地下空间增多,新型火灾场景的复杂度持续攀升。应急管理领域公开数据显示,近年消防员伤亡事故溯源,大多指向浓烟遮挡视线、室内无卫星定位、前后方信息割裂三大核心安全短板。
传统消防头盔仅具备基础头部防护或具有简易对讲功能,难以适配极端救援场景的安全需求;进口面罩式热像仪设备普遍存在帧频低、通信单一、售价高昂等问题;国内多款同类头盔外置显示模块易被烟尘水汽污染和刮碰,难以在地下、密闭建筑等高危环境中为消防员提供可靠的安全支撑。
为破解行业安全痛点,团队采用深度绑定的产学研协同新模式。长春好来光电科技有限公司深耕XR、红外、自组网通信十余年,累计投入千万资金完成硬件底层、图像处理、多模传输全链条研发,承担项目整体规划、产品工程化落地、批量生产等核心任务;联合长春理工大学李兴广教授团队,依托吉林省微波工程实验室科研平台,发挥在信息与通信工程、智能感知领域十余年的研究积累,承担系统总体方案论证、图像去噪增强与拼接算法研发、无线传输系统优化及性能测试等核心科研工作。双方构建起“企业牵头落地、高校技术攻坚”的双向赋能机制,打通实验室技术到实战装备的转化通道。
从技术攻关到落地成型,这条研发之路历经十年打磨。2016年项目启动并完成核心技术论证,次年申报吉林省科技重点攻关计划《智能消防头盔关键技术研究》,聚焦火场感知、定位、通信等核心难题攻坚;2020年项目顺利通过吉林省科技厅验收,为后续AMICO装备的多代产品迭代筑牢了完整技术根基。
据李兴广教授介绍,传统智能装备普遍存在操作界面繁琐、强光/浓烟下显示辨识度不足、长时间佩戴疲劳度高等设计缺陷,这些细节都会在高危火场中转化为安全隐患。校企联合团队全程深度参与产品迭代,基于数百场消防战训演练情况,优化波导AR显示光学布局,调整红外热成像伪彩配色方案,简化交互按键逻辑,让消防员在高温高压、高度紧张的救援环境中,无需分心即可快速读取火源温度、人员点位、指挥指令等关键信息,最大限度降低操作负担,实现技术性能与人体工学、实战安全需求的统一。
走进吉林省消防救援局某训练基地,消防员佩戴AMICO单兵系统进入真烟真火训练室,即便可视距离不足半米,面罩内侧AR显示单元仍可输出清晰的红外影像,全域测温数据实时叠加视野,指挥中心同步接收多路高清低延时画面,整套系统的安全防护优势在模拟火场直观呈现。
整套装备多项核心技术体系全部拥有自主知识产权,累计授权5项发明专利、7项实用新型、2项外观专利、20多项软件著作权,核心芯片、红外探测器、通信模组均采用国产化方案,彻底摆脱海外元器件依赖,从供应链层面保障装备供给安全:
其一,双光图像融合算法,解决单一传感器在复杂环境下信息缺失问题,生成兼具高分辨率与环境鲁棒性的合成图像,突破人眼及单模态感知极限。搭载国产处理器,红外及可见光摄像头同步采集,采用特征匹配算法完成图像实时融合,搭配基于免疫遗传的自适应图像增强技术,解决火场暗光、强光交替造成的画面失真问题,弥补单一热像仪的视野局限,让消防员在浓烟中全面掌握周边环境,规避潜在风险。
其二,多模自适应通信架构,破解前后“联不通”难题。首创公网、WiFi、2.4G/1.4G自组网多链路并行传输模式,开阔地自组网通信距离可达10公里,地下密闭空间依托多跳中继保障信号不中断;自研投屏协议将图像传输时延控制在20毫秒以内,远优于传统无线投屏的秒级延迟,火场指令、热成像画面双向同步无卡顿,让指挥中心实时掌握一线态势,及时发出安全预警。
其三,无损集成轻量化AR显示单元,降低作业安全负担。区别于市面外挂显示单元易磕碰、易污染设计,磁吸式波导显示模组无损安装于空呼面罩内侧,透光率达85%,既不遮挡人眼原生环境观察视野,又可一键切换红外/可见光双模式;整机显示单元不足100克,连续工作超120分钟,通过辽宁省电子信息产品监督检验院高低温、防水防尘全套权威检测,兼顾防护性能与佩戴舒适度。
对标国际同类产品,该装备面罩内AR显示、多模通信、宽带自组网三大核心指标全面超越进口设备。更重要的是,整套系统可适配国内现有制式消防头盔,无需更换全套防护装备即可快速加装,大幅降低了各地消防队伍的换装成本,让安全装备更快普及到一线。
纸上参数终究要经过火场检验,安全性能必须在实战场景中验证成色。自2020年工程样机定型以来,左志权带队的研发团队先后赴河北石家庄、辽宁沈阳、贵州贵阳、吉林松原等十余支消防救援队伍开展实景测试,覆盖高层住宅、地下管廊、仓储仓库等数十类高危火灾场景,累计完成上百场浓烟、高温实战演练,根据一线指战员反馈迭代了六代产品,每一次优化都指向更可靠的安全保障。
“部队出身的人做装备,最讲‘实用、耐用’,花架子过不了实战这一关,更守不住安全底线。”团队始终把实战安全标准放在第一位。石家庄消防支队在高层火灾模拟测试中提出,初代AR模组易与防火头套产生物理干涉,研发团队三个月内完成磁吸结构调整,消除佩戴安全隐患;沈阳大型综合应急演练期间,装备完整完成多人协同搜救、远程火情研判全流程作业,现场热成像、人员定位同步回传指挥车,为指挥员科学调度、保障队员安全提供了精准数据支撑,演练效果获得一线队伍高度认可。多份一线调查问卷显示,参与测试的消防员一致评价该装备“技术先进、实用性强”,可显著降低浓烟环境搜救难度,大幅提升火场作业安全系数。
2022年成为项目产业化的关键节点:8月成功入选应急管理部消防救援局《2022年度消防救援装备类科技成果应用试点示范项目》,是当年榜单唯一的AR智能单兵类产品;同年斩获《创客北京XR专项赛》优胜奖、成果被完整收录于国家消防救援局《2022消防科技成果年度报告》,成为全国消防系统推广参考装备;2023年凭借安全应急领域典型虚拟现实落地场景,通过工业和信息化部多轮专家评审,入选工业和信息化部《虚拟现实先锋应用案例》,为XR技术赋能公共安全树立了行业标杆。截至目前,装备已完成中电科、华能等多家单位的批量交付,同步启动警用单兵、矿山救援、化工、防化多系列衍生产品研发,持续拓展应急装备安全防护边界。
当前,国家层面持续加码智慧应急产业布局。《“十四五”国家消防工作规划》明确提出强化科技赋能,推广智能化消防装备;全国多地超高层建筑灭火演习专门面向烟热探测、单兵搜救类新质装备开展比测征集;多部门联合印发的虚拟现实融合行动计划,重点鼓励AR/VR在安全应急垂直场景规模化落地,多重政策叠加为国产智能消防装备打开了广阔市场空间,也为更多一线消防员用上安全装备提供了政策支撑。
市场测算数据显示,国内消防智能头盔存量替换市场规模达30至60亿元,矿山、油气单兵装备等五年市场总量突破千亿元;全球智能单兵救援装备2026年市场规模将突破300亿美元,国产替代需求持续释放。AMICO项目构建了“硬件装备+指挥平台+实训仿真”的完整商业模式,除消防主业外,规划五年内落地井下作业、工业巡检等多品类产品,形成差异化全系列国产穿戴装备矩阵,打破海外品牌的高端市场垄断,让国产化安全装备覆盖更多高危作业场景。
依托产学研协同长效机制,校企团队持续为装备算法迭代、技术升级提供科研支撑,形成从基础算法、硬件制造到场景落地的闭环研发链条。团队同时受邀参与国内可穿戴消防装备行业标准编制,从产品参与者升级为行业安全规则共建者。
十年研发路上,团队曾遭遇核心红外模组海外禁运、资金链紧张等多重难关,支撑他们走下去的,从来不是商业回报的预期,而是“为逆行者提供务实的安全保障”的朴素信念。左志权常跟团队说,做消防装备容不得半点虚功,每一个参数、每一处结构,都连着一线人员的生命安全。
从实验室到浓烟火场,从高校科研协同到企业量产交付,AMICO智能消防单兵系统的成长路径,清晰印证了一条发展逻辑:XR、人工智能等数字技术脱离空泛概念,扎根公共安全实体经济,才能释放出真正的社会价值;带着家国情怀的科创团队沉下心做硬核产品,才能打造出贴合国人实战需求、真正守护一线安全的国产化装备。
下一步,项目团队将依托东北老工业基地光电产业基础,持续优化小型化、轻量化、长续航迭代版本,同步开发配套消防AR虚拟训练系统,让新消防员在零风险虚拟火场完成搜救演练,从训练环节筑牢安全根基;同时加快全国各省市消防支队试点推广,稳步拓展海外消防、矿业装备市场。随着更多国产智能应急装备走出实验室、走进救援现场,以科技创新赋能平安中国建设,用数字力量为每一位逆行者撑起“安全屏障”,将成为新质应急产业长期前行的时代命题。(长春理工大学供图)