© 2024 SURF
The goal of this project was to investigate methods to enhance the situational awareness of firefighters
during parking garage fires by creating a 3D-map of the incident with a remote-controlled Unmanned Ground
Vehicle (UGV).
Saxion’s Smart Mechatronics And Robotics (SMART) and Industrial Design (ID) research groups conducted
two rounds of interviews with the four fire departments in the consortium during the first months of the
project. These interviews led to the final report "An investigation into the interaction between reconnaissance
and extinguishing robots and the fire brigade" containing:
• Value analysis: at a higher level of abstraction, the impact of technology on the work of the
fire brigade.
• Three scenarios: in these scenarios we describe the interaction between the fire brigade
and technology (now, near future and distant future).
• User requirements: plan of requirements and wishes that new technology must meet in order
to optimally support fire brigade personnel.
The results in the report were presented to all partners during an interactive session at the NIPV in Arnhem on
January 23rd, 2024. The final iteration of the report contains the feedback obtained during this meeting.
Figure 1: 2025 scenario developed with the partnered fire brigades
Saxion's SMART research group developed a waterproof airtight sensing module mounted on a UGV for 3Dmapping in smoke-filled environments (see figure 2). The developed sensor module was then used to record
datasets during a fire incident at the Twente Safety Campus. Based on the interviews and set of requirements
from work-package 1, a 3D-mapping software pipeline was developed that can created a 3D-map during a fire
incident. The University of Twente, Demcon and Robor Electronics played an important role as subject matter
experts in this phase. Two groups of students from the Applied Physics program conducted research on
designing a calibration board for thermal cameras based on simulations during the 2022-2023 and 2023-2024
school years. Researchers from Saxion-SMART further developed the results from those assignments into a
physical demonstrator calibration board which was used to calibrate the sensing module. A graduate student
from Saxion's Master Robotics System Engineering, based on the interviews conducted, has drawn up a set
of requirements and created a system architecture of for the fire departments' desired reconnaissance module.
Saxion's Ambient Intelligence (AMI) research group has conducted research into setting up a wireless
communication network. This involved looking at communication protocols, bandwidth requirements,
maximum acceptable delay and then putting together several concepts of networks. This research was
performed together with a group of students from Saxion’s Embedded Systems minor. Wi-Fi 6 (802.11ax) was
selected for its higher efficiency and capacity in dense environments like parking garages. Multiple testing
Formulier eindrapportage RAAK-publiek,
Indieningsronde november 2021
Nationaal Regieorgaan Praktijkgericht Onderzoek SIA Pagina 5 van 12
setups were designed to evaluate its performance in terms of latency, throughput, and signal strength in single
floor and multi-floor underground settings.
Figure 3: Testing of the designed WiFi6 communication network inside a parking garage
In the final months of the project, the technological results from work-package 3 (Saxion-SMART) and workpackage 4 (Saxion-AMI) were integrated and tested in different environments (see example in figure 3). A final
demonstration was conducted on August 28th, 2024 at the Twente Safety Campus during a fire incident inside
a parking garage with all the consortium members to validate the results (see figure 4).
Brandweermensen lopen het meeste gevaar als ze onder tijdsdruk een gebouw moeten verkennen, of een brand moeten blussen terwijl de situatie nog niet goed kan worden overzien. Omvallende muren, instortende plafonds of gewoon gestruikeld over door de rook onzichtbare brokstukken leiden tot vermijdbare letsels of zelfs slachtoffers. Met name de inzet bij branden in stedelijke parkeergarages onder woontorens vormen een enorm risico. Het inzetten van onbemande, op afstand bestuurbare voertuigen voor verkenning en bluswerk is een oplossing die binnen de brandweer breed wordt gedragen. De brandweer moet deze innovatieve technologie echter zien te omarmen. Zij werken nu vanuit hun intuïtie en weten direct hoe te acteren op basis van wat zij waarnemen.
Praktijkgericht onderzoek heeft echter uitgewezen dat scepsis over de inzet van blusplatforms bij incidenten plaats heeft gemaakt voor zeker vertrouwen. Een blusplatform, voorzien van juiste sensoren kan de Officier van Dienst (OVD) ondersteunen bij het nemen van een beslissing om al dan niet tot een ‘aanval’ over te gaan. Praktijktesten hebben echter laten zien dat de huidige blusplatforms nog niet optimaal functioneren om als volwaardig ‘teamlid’ te kunnen worden ingezet. Dit heeft enerzijds met technologische ontwikkelingen (sensoren en communicatieverbindingen) te maken, maar anderzijds moet de informatievoorziening (human-machine interfacing) naar de brandweer beter worden afgestemd.
In dit project gaan Saxion, het instituut fysieke veiligheid, de universiteit Twente, het bedrijfsleven en vijf veiligheidsregio’s onderzoeken hoe en wanneer innovatieve blusplatforms op een intuïtieve manier kunnen worden ingezet door training én (kleine) productaanpassing zodat deze een volwaardig onderdeel kunnen zijn van het brandweerkorps. Een blusplatform kan letselschade en slachtoffers voorkomen, mits goed ingezet en vertrouwd door de mensen die daarvan afhankelijk zijn. Het vak van brandweer, als beroeps of vrijwilliger, is een van de gevaarlijkste die er is. Laten we er samen voor zorgen dat het iets veiliger kan worden.