智能預(yù)警滅火機(jī)器人的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型屬于公共安全領(lǐng)域，涉及火災(zāi)火焰檢測(cè)預(yù)警及機(jī)器人滅火系統(tǒng)，具體 涉及一種自動(dòng)巡檢的智能預(yù)警滅火機(jī)器人。
【背景技術(shù)】
[0002] 火災(zāi)猛如虎！火災(zāi)是威脅人類生存的重大隱患，隨著社會(huì)發(fā)展步伐的加快，尤其 是近年來(lái)，頻發(fā)的火災(zāi)給人們?cè)斐闪酥卮蟮纳拓?cái)產(chǎn)損失。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)2011年共發(fā)生 火災(zāi)125402起，造成1106人死亡，直接經(jīng)濟(jì)損失19. 8億元。2011年6月上海發(fā)生的特大 火災(zāi)，造成58人死亡，直接經(jīng)濟(jì)損失1. 58億元。利用現(xiàn)代高科技手段及時(shí)地發(fā)現(xiàn)火災(zāi)源并 及時(shí)采取有效消防措施撲滅初期火焰，可W大大減少各種損失，滅火機(jī)器人無(wú)疑為我們提 供了最好的選擇。
[0003] 大多數(shù)火災(zāi)發(fā)生之所W能造成重大傷亡事故和重大財(cái)產(chǎn)損失，其主要原因有；1、 火情發(fā)現(xiàn)不及時(shí)，在一些重要場(chǎng)所，如倉(cāng)庫(kù)、實(shí)驗(yàn)室、車間等沒有定時(shí)巡回檢測(cè)火焰的設(shè)備， 特別是易引起自燃的場(chǎng)所或火災(zāi)易發(fā)的化工車間等場(chǎng)所，如果不配備能巡回檢測(cè)設(shè)備，就 不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)火情，致使早期的小火很快蔓延成大火，給后來(lái)的滅火造成困難，W致釀成大 禍；2、有些雖然有火焰檢測(cè)裝置，如監(jiān)控?cái)z像頭等，但由于火情信息傳送延遲，不能在火災(zāi) 發(fā)生的初期采取有效滅火措施，也會(huì)造成重大的火災(zāi)損失。
[0004] 眾所周知，要滅火，首先得火災(zāi)檢測(cè)，火焰檢測(cè)大約經(jīng)歷了從感溫檢測(cè)一離子感煙 檢測(cè)一光電感煙檢測(cè)一氣敏檢測(cè)一紅外檢測(cè)一視頻檢測(cè)的發(fā)展歷程。作為傳統(tǒng)的火災(zāi)檢測(cè) 的感溫、感煙、氣敏類探測(cè)器主要用于室內(nèi)小范圍的火災(zāi)檢測(cè)，具有空間適用性有限、信息 可靠性差、易受外界干擾等缺點(diǎn)。而紅外探測(cè)器的價(jià)格昂貴，限制了其使用范圍。視頻探測(cè) 器是一種W圖像處理技術(shù)為基礎(chǔ)的火災(zāi)檢測(cè)器，利用攝像機(jī)監(jiān)控監(jiān)測(cè)點(diǎn)情景，通過(guò)對(duì)所捕 捉的視頻信息進(jìn)行處理、分析，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)火災(zāi)火焰的檢測(cè)和火災(zāi)的預(yù)警，抗干擾能力較強(qiáng)， 空間適用性強(qiáng)。視頻火災(zāi)預(yù)警技術(shù)中，火災(zāi)火焰檢測(cè)方法是核也，雖然國(guó)內(nèi)專家在近幾年對(duì) 視頻火災(zāi)火焰檢測(cè)方法開展了一定的研究開發(fā)工作，但是成熟的技術(shù)鮮有應(yīng)用，相應(yīng)的產(chǎn) 品也很少面世。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本實(shí)用新型的目的在于；提供一種智能預(yù)警滅火機(jī)器人，抗干擾能力強(qiáng)，空間適用 性好，可W監(jiān)測(cè)到火災(zāi)初期細(xì)微火源的火災(zāi)火焰視頻，火災(zāi)預(yù)警準(zhǔn)確度高，誤報(bào)率低。
[0006] 本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是；該智能預(yù)警滅火機(jī)器人由輪式車上安裝溫度傳感 器、煙霧傳感器、火焰?zhèn)鞲衅鳌⒃婆_(tái)攝像機(jī)、兩自由度機(jī)械手、滅火器、控制器構(gòu)成；利用云臺(tái) 攝像機(jī)所拍火災(zāi)火焰圖像，通過(guò)計(jì)算實(shí)現(xiàn)預(yù)警滅火機(jī)器人對(duì)火源的定位；滅火器安裝在兩 自由度機(jī)械手平臺(tái)上，利用機(jī)械手上所配攝像機(jī)圖像來(lái)實(shí)現(xiàn)滅火器噴嘴對(duì)準(zhǔn)火源，準(zhǔn)確完 成滅火；溫度傳感器、煙霧傳感器、火焰?zhèn)鞲衅鳌⒃婆_(tái)攝像機(jī)、兩自由度機(jī)械手依電回路方式 連接控制器。
[0007] 工作時(shí)，輪式車移動(dòng)，通過(guò)溫度傳感器、煙霧傳感器、火焰?zhèn)鞲衅骱驮婆_(tái)攝像機(jī)巡 回檢測(cè)待檢測(cè)的場(chǎng)所，經(jīng)多數(shù)據(jù)融合和智能化分析給出即時(shí)的火災(zāi)火情狀態(tài)，再利用圖像 信號(hào)的分析和處理得到火源的具體方位，根據(jù)火情給出相應(yīng)預(yù)警信號(hào)，并通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)實(shí) 現(xiàn)預(yù)警信號(hào)的傳輸和發(fā)送，同時(shí)通過(guò)兩自由度機(jī)械手啟動(dòng)便攜式滅火器實(shí)時(shí)滅火。
[0008] 本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是：
[0009] 1、與傳統(tǒng)火災(zāi)檢測(cè)系統(tǒng)相比，本實(shí)用新型的預(yù)警滅火機(jī)器人能及時(shí)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)火 情，即時(shí)消除初期火情，及時(shí)傳輸火情信息，將火災(zāi)消滅在初期萌芽狀態(tài)。
[0010] 2、空間適用性強(qiáng)，既可W用于倉(cāng)庫(kù)、實(shí)驗(yàn)室類室內(nèi)小范圍的火災(zāi)監(jiān)測(cè)及預(yù)警，也可 W用于森林類大范圍火災(zāi)監(jiān)測(cè)及預(yù)警。
[0011] 3、采用網(wǎng)絡(luò)視頻CCD攝像頭獲取監(jiān)測(cè)點(diǎn)圖像，利用數(shù)字圖像處理技術(shù)使預(yù)警有較 高的抗干擾能力和網(wǎng)絡(luò)化特征，與紅外火災(zāi)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)相比性價(jià)比較高。
[0012] 4、對(duì)火災(zāi)火焰的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)特征進(jìn)行信息融合，給出一種基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與D-S證 據(jù)判決的火災(zāi)判別算法，能快速判別預(yù)警，誤判率較低。
[0013] 5、采用H級(jí)火災(zāi)火焰預(yù)警，能夠根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)火焰實(shí)現(xiàn)預(yù)警智能化，科學(xué)合理并 有序地調(diào)度火災(zāi)發(fā)生時(shí)的人力、財(cái)力。
[0014] 6、本實(shí)用新型的預(yù)警滅火機(jī)器人比傳統(tǒng)滅火機(jī)器人更加智能化，可W避免火災(zāi)損 失或?qū)⒒馂?zāi)可能造成的重大損失減小到最低。
[0015] 7、預(yù)警滅火機(jī)器人是集火焰巡回檢測(cè)、火災(zāi)預(yù)警、啟動(dòng)滅火于一體的智能滅火裝 置，基于多特征信息融合的火災(zāi)火焰判別，通過(guò)定時(shí)巡回檢測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)火情，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò) 及時(shí)發(fā)布火災(zāi)預(yù)警信息的同時(shí)即時(shí)啟動(dòng)機(jī)載滅火器實(shí)施有效滅火，將火災(zāi)消滅在初期萌芽 狀態(tài)，有效避免初期火災(zāi)的蔓延，保證及時(shí)發(fā)現(xiàn)火情、即時(shí)消除初期小火情、及時(shí)傳輸火情 信息。
[0016] 8、采用四層智能慎思-反應(yīng)體系結(jié)構(gòu)；感知層、慎思層(智能決策層)、反應(yīng)層(控 制層）和執(zhí)行層，整體系統(tǒng)采用基于物聯(lián)網(wǎng)的分布式系統(tǒng)架構(gòu)來(lái)部署設(shè)備，增強(qiáng)了系統(tǒng)的智 能化程度和適用性，結(jié)合火情預(yù)警闊值能實(shí)現(xiàn)火災(zāi)的H級(jí)預(yù)警模式。
[0017] 9、本預(yù)警滅火機(jī)器人旨在及時(shí)監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)火情、即時(shí)反應(yīng)消除火情、及時(shí)發(fā)送傳輸 火情信息，盡可能將火災(zāi)消滅在萌芽狀態(tài)，該是本實(shí)用新型所述預(yù)警滅火機(jī)器人的最大特 點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，也是本實(shí)用新型區(qū)別于傳統(tǒng)消防、滅火概念的最顯著的標(biāo)志。
[0018] 10、本實(shí)用新型在火災(zāi)火焰檢測(cè)識(shí)別、火源定位方面利用了溫度、煙霧、火焰W及 圖像等信息的融合技術(shù)，提高了火災(zāi)判別準(zhǔn)確度，誤判率較低。
【附圖說(shuō)明】
[0019] 圖1為預(yù)警滅火機(jī)器人總體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020] 圖2為預(yù)警滅火機(jī)器人四層體系架構(gòu)圖。
[0021] 圖3是預(yù)警滅火機(jī)器人硬件結(jié)構(gòu)框圖。
[0022] 圖4為基于云臺(tái)角度判斷火焰目標(biāo)示意圖。
[0023] 圖5為手機(jī)報(bào)警系統(tǒng)技術(shù)選型示意圖。
[0024] 圖6為短信報(bào)警子系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025] 下面結(jié)合具體附圖進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案，不能理解為是對(duì)技術(shù) 方案的限制，在本技術(shù)方案的基礎(chǔ)上的合理變化都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0026] 如圖1所示，該智能預(yù)警滅火機(jī)器人由輪式車上安裝溫度傳感器、煙霧傳感器、火 焰?zhèn)鞲衅鳌⒃婆_(tái)攝像機(jī)、自由度機(jī)械手、滅火器、控制器構(gòu)成，兩自由度機(jī)械手環(huán)抱安裝在滅 火器側(cè)，溫度傳感器、煙霧傳感器、火焰?zhèn)鞲衅鳌⒃婆_(tái)攝像機(jī)、自由度機(jī)械手依電回路方式連 接控制器。
[0027] 如圖2、3所示，本實(shí)用新型的預(yù)警滅火機(jī)器人包括W下各系統(tǒng)：
[0028] 1、火災(zāi)火焰巡回檢測(cè)系統(tǒng)；包括輪式車及安裝在其上的溫度傳感器、煙霧傳感器、 火焰?zhèn)鞲衅骱虲CD云臺(tái)攝像機(jī)、紅外測(cè)距傳感器，利用該些傳感器和數(shù)據(jù)信息融合來(lái)完成 火災(zāi)火焰的準(zhǔn)確識(shí)別、火源定位W及輪式車的實(shí)時(shí)避障；其中CCD云臺(tái)攝像頭支持WiFi無(wú) 線傳輸，同時(shí)