CN105056457A - 一种用于电力隧道的移动式消防灭火方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于电力隧道的移动式消防灭火方法，可以在出现消防险情时可以将消防车调度到相应位置，由平台遥控或本地启动灭火器灭火；为缩短赶到事故现场的时间，沿隧道每隔一定距离设置消防车停放点并放置一辆消防车；此方法智能化程度高、重量轻、尺寸小、造价适中、配置灵活、线路简单、维护成本低，完全能够适应电力隧道内视频监控及消防巡视、联动灭火任务和用途。解决了现在电力隧道内用来消防和灭火的监控设备一般是监控类摄像头，然而摄像头却难以满足电力隧道封闭半封闭环境的应用，摄像头有着寿命短、监视范围狭窄以及维护成本高的难以克服的缺陷和弊端。

Description

一种用于电力隧道的移动式消防灭火方法

技术领域

本发明涉及一种用于电力隧道的移动式消防灭火方法。

背景技术

目前在电力隧道内用来消防和灭火的监控设备一般是监控类摄像头，而安装的监控类摄像头沿用安防行业及一般工业环境的方式，从防护等级上分一般防护和防水防尘型，从防爆类型分为防爆型和普通型，从云台上分手动云台和自动云台，从外型分又有固定枪机和中高速球机类型，从信号上分为模拟摄像机及数字网络摄像机类型，能够满足一般安防场合的监控需求。

然而在传统安防行业大行其道的摄像机却难以满足电力隧道封闭半封闭环境的应用，有着种种的弊端和难以克服的缺陷：

首先，是寿命问题，由于隧道是封闭环境，照明条件差或根本没有，因此摄像机长时间工作在夜间模式，激光灯连续工作，由于其特性大大缩短了使用寿命，尤其是防爆类摄像机散热不好条件下一个季度就要更换，有时为了延长其寿命不得不以牺牲视频效果为代价，设计降低照明功率，减少散热，使摄像机安防的作用大打折扣，维护成本高；

其次，不管是枪机还是球机都是安装在固定位置，监控距离、角度、范围都受限，几十米以外就看不清楚了，只能实现简单对人员的监视，如果要实现对隧道内电缆或设备的监视就要大幅提摄像机的安装密度，造价高昂，而且也解决不了隧道内设备的监视死角问题；再次，隧道内安装摄像头大都采用220VAC交流供电，光纤传输信号的方式；供电距离远，摄像头数量多功耗大，线路压降及损耗高，同时光纤熔接数量剧增，由于隧道环境的恶劣，线路的浸水、腐蚀问题会造成后期的维护成本很高，无法在电力隧道环境恶劣的应用场合建设和推广。

所以电力行业急需一种能够适应电力隧道环境、造价适中、维护成本低、安全可靠、监控死角少、建设难度低、人为干预少智能化程度高、视频监控与消防灭火一体化的解决方案。

发明内容

本发明为了解决上述问题，提出了一种用于电力隧道的移动式消防灭火方法，该方法可以在出现消防险情时可以将消防车调度到相应位置，由平台遥控或本地启动灭火器灭火；为缩短赶到事故现场的时间，沿隧道每隔一定距离设置消防车停放点并放置一辆消防车；此方法智能化程度高、重量轻、尺寸小、造价适中、配置灵活、线路简单、维护成本低，完全能够适应电力隧道内视频监控及消防巡视、联动灭火任务和用途。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种用于电力隧道的移动式消防灭火方法，包括以下步骤：

(1)通过定点测温和巡航测温监测是否有疑似着火点的情况；

(2)如果有疑似着火点，监控平台进行确认，判断是否有火灾；

(3)如果监控平台确认为着火点，启动机器人激光测距，判断火源的位置，根据火势发展重新精确定位后并驶离到安全距离，监控平台判断是否需要联动消防，如果需要则启动消防联动策略，监控平台调度离现场最近的消防车到着火点进行灭火；

(4)在调度消防车的过程中，判断前方是否有其他机器人或者消防车，如果有，监控平台控制挡道机器变轨，进行轨道平移，在被调车辆通过后，再返回到原位；

(5)消防车到现场后，监控平台调动消防车调整角度并触发灭火器用灭火弹灭火；

(6)如果消防车上的灭火弹都已经发射，火势没有得到控制，监控平台重新调度其他消防车进行灭火，重复步骤五(4)步骤(5)，直到火势得到控制。

所述步骤(1)中，热源扫描策略分两种，定点测温和巡航测温：

所述定点测温，即在巡航路径中人为设定重点设备为观察点，由监控平台根据检测数据分析是否有着火点,如果有着火点，监控平台判断是否需要联动消防策略，调度最近消防车进行就近灭火；

所述巡航测温，是在机器人巡航的过程中，时刻监测周围的温度以及通过实时视频分析来监测所到之处周边是否安全，是否有异常，一旦发现可能为着火点，立刻通知监控平台进行必要的灭火处置。

所述步骤(1)中，巡航测温，包括以下步骤：

1)巡航过程中由热像仪直接提供最高温度码流给机器人，用于实时判断温度是否超过警戒阀值，如果超标立即降速并回退一定距离,慢速巡航重新扫描，同时监控平台系统分析是否有着火点；

2)由平台前端功能模块从温度码流中实时分离出最高温度，判断温度是否异常，如果异常立即向机器发送降速重巡指令并进一步监视该区域。

所述步骤(2)中，如果是定点测温发现某处温度偏高，监控平台发生报警，疑似有着火点，监控平台则查找所有的机器人的所在位置，调度最近的机器人到现场查看是否为着火点，监控平台综合判断确认是否有火灾；如果是机器人在巡航的时候监测有疑似着火点的情况，监控平台综合判断是否为着火点。

所述步骤(2)中，判断是否着火点主要根据热像仪的热成像原理、实时视频的视频分析以及机器人自身探测到的环境温度综合判断是否为着火点。

所述步骤(3)中，安全距离，即为机器人所能承受的最高温度所在的距离。

所述步骤(3)中，消防联动策略为：

1)发现着火点后，平台根据着火点所在位置，立即调度离现场最近的消防车到火灾现场，根据火势发展重新精确定位后并驶离到安全距离以外观察；

2)平台触发灭火器分人工和智能两种方式，以人工方式为主，智能方式为辅；为防止人工方式误操作，同时缩短触发时间，触发界面以简单图形连线方式操作，不能以密码开关方式操作；智能方式，由平台控制模块直接接管灭火器触发，发现着火点后自动调度机器人灭火并触发灭火器。

所述步骤(3)中，调度消防车的步骤为：

(3-1)定位每个消防车在隧道中的准确位置；

(3-2)判断哪个消防车离火源最近；

(3-3)监控平台发送指令调度附近消防车去到着火点；

(3-4)监控平台判断在去往着火点的路上，被调度的消防车前方是否有其他消防车的挡道，如果有，监控平台控制挡道机器变轨，进行轨道平移，在被调车辆通过后，再返回到原位。

所述步骤(3)中，消防车上电策略包括：

消防车平时不带电，需要平台调度变轨机构使消防车进入运行轨道后，由硬件机械结构触发上电；

消防车的电池电量、设备健康状况信息，上电后自动智能检测，同时接入监控平台，等待指令；

消防车自检后发现电量过低，进入充电流程，由平台进行调度或自动进入充电流程。

本发明的有益效果为：

(1)本发明解决了现在电力隧道内用来消防和灭火的监控设备一般是监控类摄像头，然而摄像头却难以满足电力隧道封闭半封闭环境的应用，摄像头有着寿命短、监视范围狭窄以及维护成本高的难以克服的缺陷和弊端；

(2)此方法通过定点测温和机器人巡航测温监测发现着火点，迅速定位着火点在隧道中的方位，监控平台进行总体调度，调度着火点附近的机器人和消防车前往着火点进行灭火；

(3)此方法能够适应电力隧道环境、造价适中、维护成本低、安全可靠、监控死角少、建设难度低、人为干预少智能化程度高、视频监控与消防灭火进行结合，既提高了电力隧道中各种设备和设施的安全性，能有效制止电力隧道中事故发生，更保证了隧道中施工人员的安全，同时又避免了人力物力的浪费，在很大程度上提高了电缆的安全运行，有效防止了隐患和故障的进一步扩大，最大限度的减小了损失。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的分析过程流程图。

具体实施方式：

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

如图1所示，一种用于电力隧道的移动式消防灭火方法系统结构示意图，它包含监控平台、机器人以及消防车。

监控平台主要进行总体调度，是整个系统的核心，既可以和机器人进行通信，也可以和消防车进行通信，它统一调度隧道中的所有机器人和消防车。

机器人在隧道中进行高速运动，高清视频及热像系统替代固定式摄像机实现电力隧道的不间断巡检和监视；同时在出现消防险情时可以将消防车调度到相应位置，由监控平台遥控或本地启动灭火器灭火；为缩短赶到事故现场的时间，沿隧道每隔一定距离设置消防车停放点并放置一辆消防车。机器人主要在电力隧道中进行巡检工作，通过巡检实时监测隧道中存在的安全隐患，可以通过机器人自身携带的热像仪的热成像原理、实时视频的视频分析以及机器人自身探测到的环境温度来判断的巡检过程中的火灾隐患，通过激光测距来判断火灾和自身之间的距离。

消防车由电机驱动，由监控平台或机器人远程调度，消防车携带灭火弹。

监控平台可以和机器人、消防车进行通信，可以发送调度指令对机器人和消防车进行调度。监控平台如果监测到隧道中有温度偏高超过预警值的情况会通知机器人，并提供隧道中的精确位置，机器人会根据监控平台提供的信息对此位置进行视频扫描、热成像显示以及环境温度的信息提供给监控平台，经过监控平台综合分析后得出是否为着火点。一旦确定由火灾，监控平台调动最近的消防车到现场，由监控平台或者机器人控制消防车进行灭火弹灭火。

如图2，一种用于电力隧道的移动式消防灭火方法分析过程流程图。分析过程主要分以下步骤：

步骤一：根据热源扫描策略，通过定点测温和巡航测温监测是否有疑似着火点的情况。

热源扫描策略分两种，定点测温和巡航测温：

定点测温，在巡航路径中人为设定观察点，如电缆接头、隧道内重点设备，由监控平台根据检测数据分析是否有着火点,如果有着火点，监控平台判断是否需要联动消防策略，调度最近消防车进行就近灭火。

巡航测温，主要分以下步骤：

1)巡航过程中由热像仪直接提供最高温度码流(小数据)给机器人，用于实时判断温度是否超过警戒阀值，如果超标立即降速并回退一定距离,慢速巡航重新扫描，同时监控平台系统分析是否有着火点；

2)由平台前端功能模块从温度码流中实时分离出最高温度，判断温度是否异常，如果异常立即向机器发送降速重巡指令并进一步监视该区域；

步骤二：如果是定点测温发现某处温度偏高，监控平台发生报警，疑似有着火点，监控平台则查找所有的机器人的所在位置，调度最近的机器人到现场查看是否为着火点，确认是否有火灾，在调度的过程中根据调度消防车和机器人的步骤进行。

步骤三：如果是机器人在巡航的时候监测有疑似着火点的情况，监控平台综合判断是否为着火点。

步骤四：如果监控平台确认为着火点，启动机器人激光测距，判断火源的位置，根据火势发展重新精确定位后并驶离到安全距离(机器人承受最高温度)以外，监控平台判断是否需要联动消防，如果需要则启动消防联动策略，监控平台调度离现场最近的消防车到着火点进行灭火。

步骤五：监控平台在调度消防车的过程中，判断前方是否有其他机器人或者消防车，如果有，监控平台控制挡道机器变轨，进行轨道平移，在被调车辆通过后，再返回到原位；

步骤六：消防车到现场后，平台调动消防车调整角度并触发灭火器用灭火弹灭火。

步骤七：如果消防车上的灭火弹都已经发射，火势没有得到控制，监控平台重新调度其他消防车进行灭火，重复步骤五和步骤六，直到火势得到控制。

其中所述步骤二和步骤三中，判断是否着火点主要根据热像仪的热成像原理、实时视频的视频分析以及机器人自身探测到的环境温度综合判断是否为着火点。

所述步骤二中，调度消防车和机器人的步骤为：

1、定位每个机器人或者消防车在隧道中的准确位置。

2、判断哪个机器人或者消防车离火源最近。

3、监控平台发送指令调度附近的机器人或者消防车去到着火点。

4、监控平台判断在去往着火点的路上，被调度的机器人或者消防车前方是否有其他机器人和消防车的挡道，如果有，监控平台控制挡道机器变轨，进行轨道平移，在被调车辆通过后，再返回到原位。

所述消防联动策略步骤：

1)发现着火点后，平台根据着火点所在位置，立即调度离现场最近的消防车到火灾现场，根据火势发展重新精确定位后并驶离到安全距离(机器人承受最高温度)以外观察；

2)平台触发灭火器分人工和智能两种方式，以人工方式为主，智能方式为辅；为防止人工方式误操作，同时缩短触发时间，触发界面以简单图形连线方式操作，不能以密码开关方式操作；智能方式(下班模式)，由平台控制模块直接接管灭火器触发，发现着火点后自动调度机器人灭火并触发灭火器；

所述消防车由电机驱动，由监控平台或机器人远程调度。消防车可以自行控制上电。消防车采用4个承重轮(动力轮)、4个导向轮一体化设计，灭火罐采用悬挂式减震设计，可独立拆卸，方便加粉、换粉维护操作，核心部件及导线采用耐高温材料防护。

消防车上电策略：

消防车平时不带电，需要平台调度变轨机构使消防车进入运行轨道后，由硬件机械结构触发上电；

消防车的电池电量、设备健康状况信息，上电后自动智能检测，同时接入监控平台，等待指令。

消防车自检后发现电量过低，进入充电流程，由平台进行调度或自动进入充电流程(寻找充电站并进入智能充电流程)。

所述监控平台主要进行总体调度，是整个系统的核心，既可以和机器人进行通信，也可以和消防车进行通信，它统一调度隧道中的所有机器人和消防车。监控平台还可以监测隧道中的各种设备，经过监控平台分析后，可以知道隧道中每处的设备状态和是否有设备异常，如果设备有异常，立即进行平台报警，提示值班人员关注此处，或者进行人为处置。监控平台直接面向用户的部分，可以对机器人和消防车做各种控制操作，并且它为用户提供直观、美观、方便易用的人机界面。

所述的机器人，在隧道中进行高速运动，高清视频及热像系统替代固定式摄像机实现电力隧道的不间断巡检和监视；同时在出现消防险情时可以将消防车调度到相应位置，由监控平台遥控或本地启动灭火器灭火；为缩短赶到事故现场的时间，沿隧道每隔一定距离设置消防车停放点并放置一辆消防车。机器人主要在电力隧道中进行巡检工作，通过巡检实时监测隧道中存在的安全隐患，可以通过机器人自身携带的热像仪的热成像原理、实时视频的视频分析以及机器人自身探测到的环境温度来判断的巡检过程中的火灾隐患，通过激光测距来判断火灾和自身之间的距离。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (8)

1.一种用于电力隧道的移动式消防灭火方法，其特征是：包括以下步骤：

(1)通过定点测温和巡航测温监测是否有疑似着火点的情况；

(2)如果有疑似着火点，监控平台进行确认，判断是否有火灾；

(3)如果监控平台确认为着火点，启动机器人激光测距，判断火源的位置，根据火势发展重新精确定位后并驶离到安全距离，监控平台判断是否需要联动消防，如果需要则启动消防联动策略，监控平台调度离现场最近的消防车到着火点进行灭火；

(4)在调度消防车的过程中，判断前方是否有其他机器人或者消防车，如果有，监控平台控制挡道机器变轨，进行轨道平移，在被调车辆通过后，再返回到原位；

(5)消防车到现场后，监控平台调动消防车调整角度并触发灭火器用灭火弹灭火；

(6)如果消防车上的灭火弹都已经发射，火势没有得到控制，监控平台重新调度其他消防车进行灭火，重复步骤五(4)步骤(5)，直到火势得到控制。

2.如权利要求1所述的一种用于电力隧道的移动式消防灭火方法，其特征是：所述步骤(1)中，热源扫描策略分两种，定点测温和巡航测温：

所述定点测温，即在巡航路径中人为设定重点设备为观察点，由监控平台根据检测数据分析是否有着火点,如果有着火点，监控平台判断是否需要联动消防策略，调度最近消防车进行就近灭火；

所述巡航测温，是在机器人巡航的过程中，时刻监测周围的温度以及通过实时视频分析来监测所到之处周边是否安全，是否有异常，一旦发现可能为着火点，立刻通知监控平台进行必要的灭火处置。

3.如权利要求1所述的一种用于电力隧道的移动式消防灭火方法，其特征是：所述步骤(1)中，巡航测温，包括以下步骤：

1)巡航过程中由热像仪直接提供最高温度码流给机器人，用于实时判断温度是否超过警戒阀值，如果超标立即降速并回退一定距离,慢速巡航重新扫描，同时监控平台系统分析是否有着火点；

2)由平台前端功能模块从温度码流中实时分离出最高温度，判断温度是否异常，如果异常立即向机器发送降速重巡指令并进一步监视该区域。

4.如权利要求1所述的一种用于电力隧道的移动式消防灭火方法，其特征是：所述步骤(2)中，如果是定点测温发现某处温度偏高，监控平台发生报警，疑似有着火点，监控平台则查找所有的机器人的所在位置，调度最近的机器人到现场查看是否为着火点，监控平台综合判断确认是否有火灾；如果是机器人在巡航的时候监测有疑似着火点的情况，监控平台综合判断是否为着火点。

5.如权利要求1所述的一种用于电力隧道的移动式消防灭火方法，其特征是：所述步骤(2)中，判断是否着火点主要根据热像仪的热成像原理、实时视频的视频分析以及机器人自身探测到的环境温度综合判断是否为着火点。

6.如权利要求1所述的一种用于电力隧道的移动式消防灭火方法，其特征是：

所述步骤(3)中，消防联动策略为：

1)发现着火点后，平台根据着火点所在位置，立即调度离现场最近的消防车到火灾现场，根据火势发展重新精确定位后并驶离到安全距离以外观察；

2)平台触发灭火器分人工和智能两种方式，以人工方式为主，智能方式为辅；为防止人工方式误操作，同时缩短触发时间，触发界面以简单图形连线方式操作，不能以密码开关方式操作；智能方式，由平台控制模块直接接管灭火器触发，发现着火点后自动调度机器人灭火并触发灭火器。

7.如权利要求1所述的一种用于电力隧道的移动式消防灭火方法，其特征是：所述步骤(3)中，调度消防车的步骤为：

(3-1)定位每个消防车在隧道中的准确位置；

(3-2)判断哪个消防车离火源最近；

(3-3)监控平台发送指令调度附近消防车去到着火点；

(3-4)监控平台判断在去往着火点的路上，被调度的消防车前方是否有其他消防车的挡道，如果有，监控平台控制挡道机器变轨，进行轨道平移，在被调车辆通过后，再返回到原位。

8.如权利要求1所述的一种用于电力隧道的移动式消防灭火方法，其特征是：所述步骤(3)中，消防车上电策略包括：

消防车平时不带电，需要平台调度变轨机构使消防车进入运行轨道后，由硬件机械结构触发上电；

消防车的电池电量、设备健康状况信息，上电后自动智能检测，同时接入监控平台，等待指令；

消防车自检后发现电量过低，进入充电流程，由平台进行调度或自动进入充电流程。