CN110314307A - 一种智能自走式灭火球投掷系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能自走式灭火球投掷系统及方法，系统包括灭火球、自走式灭火炮塔、智能填充架以及云端，灭火球、自走式灭火炮塔以及智能填充架均设有感测模组，云端用于远程发送执行任务至自走式灭火炮塔和智能填充架，还用于接收感测模组的信号，并将感测模组的信号经算法演算后转换获得的架构参数与云端数据库相对应的标准参数进行比较，若比对结果超出预设允许偏差范围，则发送告警信号和中断相对应操作的控制信号。本发明能够减少灭火球投掷过程中的人为介入，实现高自动化智能投掷的同时，实现较好、较完整的从灭火球填装到灭火球发射后掉落整个阶段的异常监管，有利于系统准确地把控好火源全面灭火所需灭火球的投放量。

Description

一种智能自走式灭火球投掷系统及方法

技术领域

本发明涉及灭火设备运作和管理技术领域，尤其涉及一种智能自走式灭火球投掷系统及方法。

背景技术

随着科学技术的发展，灭火设备更新换代迅速，大多数情况下，发生火灾时都是出动消防车进行救火，消防车主要有泡沫消防车、水罐消防车以及干粉消防车，但消防车救火的局限性很大，例如楼房的高层起火，而云梯和消防水枪喷水的高度都有限，会出现无法救援的情况，造成重大的财产损失和人员伤亡，如果消防人员进入到楼房内进行救人或救火，则会危及消防人员的生命安全，另外救助速度也比较慢；最近几年为了更加的保护灭火人员的人身安全，采用了一种灭火发射装置进行灭火，将灭火材料填装到弹头中，利用迫击炮或者火箭筒的形式，以火药为动力源，将灭火材料发射到火场中，采用这种发射发射方式，发射成本高，精度不准确，反应速度慢，灭火效率低，并且不适合在山林等禁止明火的区域使用；也有的设计了便携式灭火球，该类灭火球主要针对于局部火灾，灭火功能强大，同时也设计了该灭火球的远程发射装置，如公告号为CN204555816U的专利文献公开了一种“远程灭火弹发射装置”，包括：车体，所述车体的车架安装有多个炮筒和用于提供动力的蓄能器，每个炮筒的进气口均与蓄能器相连通。但是还是需要人员介入释放高压气体进行灭火球发射，也需要人员自行填装灭火球，当需要启动的远程灭火弹发射装置较多时，需要较多的人员投入，人的主观操作较多，容易出现差错，不易管理，整体上自动化程度不高，且对于灭火球是否及时释放灭火材料等都无法管控，无法精确、低成本消耗地保障灭火效果。

为了进一步减少人员介入，提高灭火球投射的精准度，保障灭火效果，公开号为CN101491716A的专利文献公开了“一种森林火灾的远程灭火方法及装置”，方法是采用发射车运载灭火弹，并通过指挥车控制发射车将灭火弹远程发射至火场，所述指挥车上设有地形联测系统和发射控制系统，地形联测系统中设有卫星定位系统和计算机，卫星定位系统用于测量火灾发生地点相对发射车的方位、距离和高度差；计算机根据测量到的方位、距离、高度差和灭火弹的运行轨迹计算出灭火弹的发射仰角和方位角，发射控制系统根据发射仰角和方位角向发射车发出发射指令，可以及时控制火势，防止火势的蔓延。远程发射，可以减少人员伤亡。其灭火弹自带推进器，所以射程远，灭火弹的弹头内采用的是超细干粉高效灭火剂，所以灭火效果好。但发射车较多时，指挥车无法协调和获取各个发射车的实际发射位置、实际发射角度等参数，无法实现发射异常的良好监管。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种智能自走式灭火球投掷系统及方法，能够减少灭火球投掷过程中的人为介入，实现高自动化智能投掷的同时，实现较好、较完整的从灭火球填装到灭火球发射后掉落整个阶段的异常监管，有利于系统把控好火源灭火球的投放需求量，有利于较少灭火球投放下的灭火效果保障和免除人员直面火源或灭火球破裂的危害。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种智能自走式灭火球投掷系统，系统包括灭火球、用于发射所述灭火球的自走式灭火炮塔、用于为所述自走式灭火炮塔自动填装所述灭火球的智能填充架以及云端，所述灭火球、所述自走式灭火炮塔以及所述智能填充架均设有感测模组，所述云端用于远程发送执行任务至所述自走式灭火炮塔和所述智能填充架，还用于接收所述感测模组的信号，并将所述感测模组的信号经算法演算后转换获得的架构参数与云端数据库相对应的标准参数进行比较，若比对结果超出预设允许偏差范围，则发送告警信号和中断相对应操作的控制信号。

进一步地，设于所述灭火球的所述感测模组包括：用于获取定位的GPS、用于获取爆破压力的压力计、用于获取环境温度的温度计以及用于获取振动量的振动计；

设于所述自走式灭火炮塔的所述感测模组包括：用于获取定位的GPS、用于获取发射压力的压力计、用于获取环境温度的温度计、用于获取振动量的振动计、用于获取水平倾斜状态的水平仪以及用于计量所述灭火球投射数量的计数器；

设于所述智能填充架的所述感测模组包括：用于获取定位的GPS、用于获取启闭状态的填充启闭开关以及用于计量所述灭火球填充数量的计数器。

进一步地，所述灭火球包括球体、设于球体内的氮气钢瓶和灭火药剂；所述氮气钢瓶用于在所述灭火球承受温度或振动量达到阈值时启动，释放出氮气将所述灭火球的球体撑破，使灭火药剂四散。

进一步地，所述自走式灭火炮塔包括炮塔本体、发射装置以及电力传动装置，所述炮塔本体和所述发射装置均设于所述电力传动装置上，所述发射装置用于在接收到所述云端发送的发射指令后或所述感测模组感测到所述自走式灭火炮塔到达发射位置后开启，发射出所述灭火球；所述电力传动装置用于依据预存路径规划信息或在接收到所述云端发送的路径规划信息后依据路径规划信息移动至发射位置，或在接收到所述云端的发射位置坐标信息后借助影像辨识或超声探测自行规划路径移动至发射位置；还用于在所述感测模组感测到炮塔本体内灭火球全部发射完毕后依据预存路径规划信息或所述云端发送的路径规划信息移动至所述智能填充架处等待填装。

进一步地，所述电力传动装置还用于在所述感测模组感测到炮塔本体内灭火球全部发射完毕后，先查看灭火球发射数量是否满足所述云端指定的任务量，若仍未完成所述云端指定的任务量，则依据预存路径规划信息移动至所述智能填充架处等待填装，若已完成所述云端指定的任务量，则保持原地不动；所述智能填充架用于接收所述云端的填充任务。

进一步地，所述云端数据库存有基于火灾灭火技术、消防安全相关法规、火源以及人员数据输入而形成的自走式灭火炮塔发射位置、发射压力、发射角度、发射数量、填装位置、填装数量以及灭火球发射后掉落点的标准参数。

一种智能自走式灭火球投掷方法，应用于云端，包括：

接收设于灭火球发射端的感测模组发送的感测信息；

对所述感测信息利用预存算法进行演算和数值优化以获得架构参数；

将所述架构参数与标准数据库中相对应的标准参数进行比对，若比对结果超出预设允许偏差范围，则发送告警信号和中断相对应操作的控制信号。

进一步地，所述感测模组通过Zigbee或Wireless HART或ISA100.11a或Wi-Fi或Bluetooth或3G或4G或5G发送信号给所述云端。

进一步地，所述云端将告警信号通过智能端APP或现场显示屏或移动端短信或现场广播或现场警报器或现场警示灯发送，以便相关人员及时处理或更正。

进一步地，所述灭火球发射端包括灭火球、自走式灭火炮塔以及智能填充架；

所述架构参数至少包括自走式灭火炮塔发射位置的架构参数和灭火球发射后到达位置的架构参数；

所述中断相对应操作的控制信号包括：中断自走式灭火炮塔移动的控制信号、中断自走式灭火炮塔发射灭火球的控制信号以及中断智能填充架填充灭火球的控制信号；

所述云端利用三角函数闭合模型、PID算法、模糊算法、基因算法、退火算法、遗传算法、粒子群算法、蚁群算法中的任意一种算法对所述感测信息进行演算和数值优化以获得架构参数。

采用上述技术方案后，本发明的有益效果是：利用自走式灭火炮塔和智能填充架搭配云端控制，能够实现自走式灭火炮塔智能化移动、自动投掷以及灭火球随时增补的优良特性，故而可减少灭火过程的人员介入，降低主观因素对灭火效率和效果的影响，保障灭火人员人身安全；

利用设于灭火球、自走式灭火炮塔和智能填充架的多种类的感测模组，实时获取感测信号，送达云端进行符合性演算，即将通过感测信号演算转换获得的架构参数与数据库标准参数进行比对，比对结果作为灭火球投掷过程中各个智能填充架、各个自走式灭火炮塔以及各个灭火球的各项动作是否存在不符合云端给出的灭火动作预期的情况，从而起到了异常及时反馈和纠正的作用，例如智能填充架填充开启异常、填充数量异常等，自走式灭火炮塔移动位置异常、发射位置异常等，灭火球掉落点异常、爆破异常等；有利于云端全面把控灭火球的准确投放和管控实际爆破量是否符合标准预期，进而通过科学投放实现较少灭火球投放下的灭火效果保障。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术的技术方案，附图如下：

图1为本发明实施例1提供的一种智能自走式灭火球投掷系统架构示意图；

图2为本发明实施例1提供的发射装置架构示意图；

图3为本发明实施例2提供的一种智能自走式灭火球投掷方法的流程图；

图4为本发明实施例2提供的基于三角函数闭合模型构建的演算架构图；

图5为本发明实施例2提供的基于四点面积演算架构参数的原理图。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

实施例1

如图1所示，本实施例提供一种智能自走式灭火球投掷系统，系统包括灭火球、用于移动到位后定点发射所述灭火球的自走式灭火炮塔、用于为所述自走式灭火炮塔自动填装所述灭火球的智能填充架以及云端，所述灭火球、所述自走式灭火炮塔以及所述智能填充架均设有感测模组（图1中用黑色圆点标识），所述云端用于远程发送执行任务至所述自走式灭火炮塔和所述智能填充架，自走式灭火炮塔和智能填充架根据执行任务中指令执行相应动作，此外，所述云端还用于接收所述感测模组的信号，并将所述感测模组的信号经算法演算后转换获得的架构参数与云端数据库相对应的标准参数进行比较，若比对结果超出预设允许偏差范围，则发送告警信号和中断相对应操作的控制信号，以便提醒相关人员介入，以使自走式灭火炮塔、智能填充架以及灭火球的运动符合云端标准后，再开始后续的运作。同一云端可用同时管理和调度多个自走式灭火炮塔、多个智能填充架以及多个灭火球。

具体地，灭火球可选用市场上常用的可被用于远程发射的灭火球，自走式灭火炮塔除了包括可调倾斜角度的发射炮筒和用于提供灭火球远射动力的发射器外，还包括能够根据云端发送的执行任务自动行走移动的行走机构，例如AGV小车所配备的电力行走机构，智能填充架优选根据因重力的因素自由下落的原理通过开关门的开关与否实现自走式灭火炮塔内灭火球的自动填充，而开关门的开关与否优选通过云端管控。

设于所述灭火球的所述感测模组至少包括：用于获取灭火球实时定位的GPS、用于获取爆破压力（灭火球内部压力）的压力计、用于获取灭火球所处环境温度的温度计以及用于获取灭火球所受振动量的振动计；

设于所述自走式灭火炮塔的所述感测模组至少包括：用于获取自走式灭火炮塔定位的GPS、用于获取自走式灭火炮塔内的发射压力的压力计、用于获取自走式灭火炮塔内环境温度的温度计、用于获取自走式灭火炮塔内振动量的振动计、用于获取炮筒水平倾斜状态的水平仪以及用于计量所述灭火球投射数量的计数器；

设于所述智能填充架的所述感测模组至少包括：用于获取智能填充架定位的GPS、用于获取启闭状态的填充启闭开关以及用于计量所述灭火球填充数量的计数器。需要注意的是，本系统中优选智能填充架的设定地理位置固定不变。

上述各种类的感测模组的感测信号一般会每0.1~1000秒发送一次至云端，作为实时感测数据，用以云端数据演算，以及时的判断各个部件的运作是否存在异常，例如灭火球、自走式灭火炮塔以及智能填充架的GPS数据的架构参数的演算，具体可运用三角函数闭合模型进行演算，利用三角函数闭合模型进行演算获得自走式灭火炮塔、智能填充架以及灭火球掉落点三者之间形成的面积参数，并将其与云端预存的三者位置关系的标准面积参数进行比对，当自走式灭火炮塔未到达指定发射位置时，比对结果肯定是超出允许偏差范围的，因此会发出异常告警并停止自走式灭火炮塔的运作，通知相关人员调整自走式灭火炮塔的发射点，待修正完毕后，又可继续后续运作和异常监管。

进一步地，所述灭火球包括球体、设于球体内的氮气钢瓶和灭火药剂；所述氮气钢瓶用于在所述灭火球承受温度或振动量达到阈值时启动，释放出氮气将所述灭火球的球体撑破，使灭火药剂四散，扑灭火源，灭火药剂可为干粉灭火剂、干冰灭火剂、泡沫灭火剂等。

一具体实施方式下，氮气钢瓶自身设有温度和振动量耐受值，例如通过氮气钢瓶的钢瓶本体实现，当氮气钢瓶承受温度或振动量达到其爆破阈值时，氮气钢瓶爆破，氮气瞬间释放，将所述灭火球的球体撑破，使灭火药剂四散；

另一具体实施方式下，氮气钢瓶设有开启开关，开启开关受云端远程控制，云端在获取到灭火球温度计的温度数据达到可爆破阈值时或获取到灭火球振动计的振动量达到可爆破阈值时，云端及时发出开启信号，氮气钢瓶开启开关启动，释放出氮气将所述灭火球的球体撑破，使灭火药剂四散。

所述自走式灭火炮塔包括炮塔本体、发射装置以及电力传动装置，所述炮塔本体和所述发射装置均设于所述电力传动装置上，电力传动装置具备主动移动的功能，能够带动炮塔本体和发射装置移动，所述发射装置用于在接收到所述云端发送的发射指令后或所述感测模组感测到所述自走式灭火炮塔到达发射位置后开启，发射出所述灭火球；即自走式灭火炮塔的发射装置被配置成根据云端发送的发射指令进行灭火球发射，或被配置成当自走式灭火炮塔上的GPS数据与云端发送的发射任务中发射位置匹配一致时开启，并发射出所述灭火球，或上述两种发射方案均有被配置，只要情况符合其一，发射装置均能开启，然后发射出所述灭火球；有利于自走式灭火炮塔受云端高度可控的同时，可在发射任务未完成前自行到达指定发射位置后立即发射灭火球，提高灭火效率；

一具体实施方式中，如图2所示，发射装置采用氮气蓄压式或油压缸式推动尾端大型卡式弹簧装置，包括发射弹簧、电磁开启闭卡扣、移动压板以及氮气蓄压式或油压缸式推动装置，移动压板连接在发射弹簧端部，运行时，氮气蓄压式或油压缸式推动装置推动移动压板，使得发射弹簧压缩，压缩达到指定位置后移动压板被电磁开启闭卡扣卡住，电磁开启闭卡扣等待云端发送开启的信号，一旦接收到云端发送开启的信号就开始自动发射灭火球；

所述电力传动装置用于依据预存路径规划信息或在接收到所述云端发送的路径规划信息后依据路径规划信息移动至发射位置，或在接收到所述云端的发射位置坐标信息后借助影像辨识或超声探测自行规划路径移动至发射位置；

还用于在所述感测模组感测到炮塔本体内灭火球全部发射完毕后依据预存路径规划信息或所述云端发送的路径规划信息移动至所述智能填充架处等待填装。由于炮塔本体内单次灭火球填装量有限，因此可通过其上设置的计数器的数据来判断炮塔本体内灭火球是否全部发射完毕，例如炮塔本体内单次灭火球填装量为X，则当计数器的计数量每达到一次X的整数倍时，即代表炮塔本体内灭火球是否全部发射完毕，需要再次填装；此时电力传动装置会自动依据预存路径规划信息移动至所述智能填充架处等待填装，或者此时电力传动装置会接收到云端发送的移动指令，指令中包含路径规划信息，电力传动装置依据该指令中的路径规划信息移动至所述智能填充架处等待填装；综上，实现了灭火球的自动增补，有利于减少人员介入和提高灭火效率。

进一步地，为了保障自走式灭火炮塔发射完云端的指定任务量的灭火球后，能够在发射位置等待，直至下一次云端发射任务的下达，将其内的灭火球全部发射完毕后再回到智能填充架处等待填装，以减少能耗，设置所述电力传动装置用于在所述感测模组感测到炮塔本体内灭火球全部发射完毕后，先查看灭火球发射数量是否满足所述云端指定的任务量，若仍未完成所述云端指定的任务量，则依据预存路径规划信息移动至所述智能填充架处等待填装，若已完成所述云端指定的任务量，则保持原地不动；

所述智能填充架用于接收所述云端的填充任务，填充任务即是为指定自走式灭火炮塔进行灭火球填装并计量填装数量，同一智能填充架内放置有大量的同一种类的灭火球，灭火场根据需要可设置多个智能填充架用于放置多种不同种类的灭火球（包含不同类型的灭火药剂）。一具体实施方式下，智能填充架包括启闭门和填充启闭开关，填充启闭开关除了能够将启闭门的启动或关闭状态发送给云端，还能接收云端的启闭命令，填充启闭开关接到云端的开启命令后，会开启启闭门，使得智能填充架内的灭火球自由下落至自走式灭火炮塔的炮塔本体内弹药储藏室中，实现自动化填装。

所述云端数据库存有基于火灾灭火技术、消防安全相关法规、火源地点和种类以及人员数据输入而形成的自走式灭火炮塔发射位置、发射压力、发射角度、发射数量、填装位置、填装数量以及灭火球发射后掉落点的标准参数。其中，火灾灭火技术、消防安全相关法规、火源以及人员数据输入可以依据实际变化情况进行更新，火灾灭火技术中具有火灾灭火球发射的技术指导，消防安全相关法规具有灭火球、自走式灭火炮塔以及智能填充架运作是否符合规范的指导，标准参数的内容也不仅局限于上述的几项，还可包括火载量、火灾猛烈度、火灾范围等，其中火载量内容可包括可燃物种类和数量，可根据使用者欲管控的内容进行取舍。

例如：一具体实施方式中，依据人员数据输入火灾中可燃物种类和数量等信息，演算出火载量；用于云端向智能填充架发送执行任务以及其填装的待发射的灭火球种类（取决于内部灭火药剂种类）以及发射数量的符合性监控；

依据现场既设的火警探测器及受信总机数据，演算火灾猛烈度、火灾地点与范围；用于云端向自走式灭火炮塔发送执行任务以及自走式灭火炮塔实际发射位置、发射压力、发射角度以及灭火球发射后掉落点符合性监控；灭火球发射，自动炸开进行灭火动作后，同步查看火警探测器及受信总机，可持续得知火灾猛烈度及火灾范围，云端数据得到持续的更新，使得自走式灭火炮塔发射位置、发射压力、发射角度、发射数量、填装位置、填装数量以及灭火球发射后掉落点等自动更新修正，直至灭火点灭火结束，停止灭火或依据云端任务指令转移投掷目标。

实施例2

如图3所示，本实施例提供一种智能自走式灭火球投掷方法，应用于云端，包括：

接收设于灭火球发射端的感测模组发送的感测信息；

对所述感测信息利用预存算法进行演算和数值优化以获得架构参数；

将所述架构参数与标准数据库中相对应的标准参数进行比对，若比对结果超出预设允许偏差范围，则发送告警信号和中断相对应操作的控制信号，以便人员及时进行异常纠正，保障智能自走式灭火球投掷系统的正常、科学以及合规合法的持续运转，提高灭火作业安全性和灭火效率，若比对结果为超出预设允许偏差范围，则持续进行上述感测信息的接收和演算，用于持续地异常监督。

云端在执行上述符合性演算前，早先就在其云端的数据库中储存有基于火灾灭火技术、消防安全相关法规、火源以及人员数据输入而形成的自走式灭火炮塔发射位置、发射压力、发射角度、发射数量、填装位置、填装数量以及灭火球发射后掉落点等等的标准参数，以作为上述演算比对的判定标准，为了火灾灭火技术、消防安全相关法规的等数据及时有效的更新，云端的数据库中专门独自建立一个判定标准数据库，供云端自行搜索和更新判定标准。

进一步地，所述灭火球发射端包括灭火球、自走式灭火炮塔以及智能填充架；所述架构参数至少包括自走式灭火炮塔发射位置的架构参数和灭火球发射后到达位置的架构参数；因此需要在灭火球、自走式灭火炮塔以及智能填充架均设置GPS这个感测模组来进行架构参数的演算。

优选地，设于所述灭火球的所述感测模组包括：用于获取灭火球实时定位的GPS、用于获取爆破压力（灭火球内部压力）的压力计、用于获取灭火球所处环境温度的温度计以及用于获取灭火球所受振动量的振动计；

设于所述自走式灭火炮塔的所述感测模组包括：用于获取自走式灭火炮塔定位的GPS、用于获取自走式灭火炮塔内的发射压力的压力计、用于获取自走式灭火炮塔内环境温度的温度计、用于获取自走式灭火炮塔内振动量的振动计、用于获取炮筒水平倾斜状态的水平仪以及用于计量所述灭火球投射数量的计数器；

设于所述智能填充架的所述感测模组包括：用于获取智能填充架定位的GPS、用于获取启闭状态的填充启闭开关以及用于计量所述灭火球填充数量的计数器。

基于上述感测模组的设置，可演算获得架构参数大量增加，具体可包括自走式灭火炮塔发射位置、发射压力、发射角度、发射数量、填装位置以及填装数量的架构参数，以及灭火球发射后掉落点、灭火球最终爆破情况（爆破与否）的架构参数等等，至于最终进行了哪些参数的标准比对，在于云端预设的算法包含对哪些数据的演算，可由算法编程人员根据实际需要配置。

所述中断相对应操作的控制信号包括：中断自走式灭火炮塔移动的控制信号、中断自走式灭火炮塔发射灭火球的控制信号以及中断智能填充架填充灭火球的控制信号；中断有关部件的运转后有利于方便人员介入，提高异常纠正的安全性，减少有关部件的破坏，降低损失。

所述云端利用三角函数闭合模型、PID算法、模糊算法、基因算法、退火算法、遗传算法、粒子群算法、蚁群算法中的任意一种算法对所述感测信息进行演算和数值优化以获得架构参数。

如图4示出的基于三角函数闭合模型构建的演算架构图所示，具体举例以三角函数闭合模型来演算自走式灭火炮塔移动位置是否符合标准，图中d表示为两个设有感测模组的设备间的距离，θ为组成的三角关系中的夹角。值得说明的是，图中表示的所有d和所有θ并不代表每个d的数值相同，每个θ的数值相同。由常识可知，任何三点就能组成一个面，当任何一点发生变动时，组成的面的形状、面积就会发生变化，这种变化是否符合标准，通过标准预期值得比对就可以轻松明白的获得，具体地，三角函数闭合模型中利用海伦公式求面积，以智能填充架、自走式灭火炮塔和灭火球构建三角形为例，智能填充架和自走式灭火炮塔之间的距离d=a，自走式灭火炮塔和灭火球之间的距离d=b，智能填充架和灭火球之间的距离d=c，其中a,b,c均为具体数值，根据海伦公式，其中s=（a+b+c）/2，即可获得面积，用于符合性比对。

除了联合三点进行自走式灭火炮塔移动位置是否符合标准的分析外，还可通过联合四点进行面积变化的分析，四点面积的计算，参见现有的四点面积计算公式，如图5所示，图中ABCD各点代表系统各设备点（如智能填充架A、自走式灭火炮塔A、灭火球A、智能填充架B、自走式灭火炮塔B、灭火球B等中的任意四个）， 当各设备或组件不正常位移时将会有面积S变化, 而此等不正常位移就有可能是自走式灭火炮塔不正确定点发射或未发射所造成的。

综上所述，都是运用面积计算方式获得异常与否的分析判断，也可借助模糊算法等运用各个设备组成形状以及轮廓来进行异常与否的分析判断。

所述感测模组通过Zigbee或Wireless HART或ISA100.11a或Wi-Fi或Bluetooth或3G或4G或5G发送信号给所述云端。然后由云端实时监测、演算、判定灭火球投掷过程中存在的问题，并及时停止错误动作和告警，提高人们对异常的监督和对异常的及时纠正能力。

所述云端将告警信号通过智能端APP或现场显示屏或移动端短信或现场广播或现场警报器或现场警示灯发送，以便相关人员及时处理或更正。

综上方案，利用自走式灭火炮塔和智能填充架搭配云端控制，能够实现自走式灭火炮塔智能化移动、自动投掷以及灭火球随时增补的优良特性，故而可减少灭火过程的人员介入，降低主观因素对灭火效率和效果的影响，保障灭火人员人身安全；

利用设于灭火球、自走式灭火炮塔和智能填充架的多种类的感测模组，实时获取感测信号，送达云端进行符合性演算，即将通过感测信号演算转换获得的架构参数与数据库标准参数进行比对，比对结果作为灭火球投掷过程中各个智能填充架、各个自走式灭火炮塔以及各个灭火球的各项动作是否存在不符合云端给出的灭火动作预期的情况，从而起到了异常及时反馈和纠正的作用，例如智能填充架填充开启异常、填充数量异常等，自走式灭火炮塔移动位置异常、发射位置异常等，灭火球掉落点异常、爆破异常等；有利于云端全面把控灭火球的准确投放和管控实际爆破量是否符合标准预期，进而通过科学投放实现较少灭火球投放下的灭火效果保障。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种智能自走式灭火球投掷系统，其特征在于，系统包括灭火球、用于发射所述灭火球的自走式灭火炮塔、用于为所述自走式灭火炮塔自动填装所述灭火球的智能填充架以及云端，所述灭火球、所述自走式灭火炮塔以及所述智能填充架均设有感测模组，所述云端用于远程发送执行任务至所述自走式灭火炮塔和所述智能填充架，还用于接收所述感测模组的信号，并将所述感测模组的信号经算法演算后转换获得的架构参数与云端数据库相对应的标准参数进行比较，若比对结果超出预设允许偏差范围，则发送告警信号和中断相对应操作的控制信号。

2.根据权利要求1所述的一种智能自走式灭火球投掷系统，其特征在于，

设于所述灭火球的所述感测模组包括：用于获取定位的GPS、用于获取爆破压力的压力计、用于获取环境温度的温度计以及用于获取振动量的振动计；

设于所述自走式灭火炮塔的所述感测模组包括：用于获取定位的GPS、用于获取发射压力的压力计、用于获取环境温度的温度计、用于获取振动量的振动计、用于获取水平倾斜状态的水平仪以及用于计量所述灭火球投射数量的计数器；

设于所述智能填充架的所述感测模组包括：用于获取定位的GPS、用于获取启闭状态的填充启闭开关以及用于计量所述灭火球填充数量的计数器。

3.根据权利要求1所述的一种智能自走式灭火球投掷系统，其特征在于，所述灭火球包括球体、设于球体内的氮气钢瓶和灭火药剂；所述氮气钢瓶用于在所述灭火球承受温度或振动量达到阈值时启动，释放出氮气将所述灭火球的球体撑破，使灭火药剂四散。

4.根据权利要求1所述的一种智能自走式灭火球投掷系统，其特征在于，所述自走式灭火炮塔包括炮塔本体、发射装置以及电力传动装置，所述炮塔本体和所述发射装置均设于所述电力传动装置上；所述发射装置用于在接收到所述云端发送的发射指令后或所述感测模组感测到所述自走式灭火炮塔到达发射位置后开启，发射出所述灭火球；所述电力传动装置用于依据预存路径规划信息或在接收到所述云端发送的路径规划信息后依据路径规划信息移动至发射位置，或在接收到所述云端的发射位置坐标信息后借助影像辨识或超声探测自行规划路径移动至发射位置；还用于在所述感测模组感测到炮塔本体内灭火球全部发射完毕后依据预存路径规划信息或所述云端发送的路径规划信息移动至所述智能填充架处等待填装。

5.根据权利要求4所述的一种智能自走式灭火球投掷系统，其特征在于，所述电力传动装置还用于在所述感测模组感测到炮塔本体内灭火球全部发射完毕后，先查看灭火球发射数量是否满足所述云端指定的任务量，若仍未完成所述云端指定的任务量，则依据预存路径规划信息移动至所述智能填充架处等待填装，若已完成所述云端指定的任务量，则保持原地不动；所述智能填充架用于接收所述云端的填充任务。

6.根据权利要求1所述的一种智能自走式灭火球投掷系统，其特征在于，

所述云端数据库存有基于火灾灭火技术、消防安全相关法规、火源以及人员数据输入而形成的自走式灭火炮塔发射位置、发射压力、发射角度、发射数量、填装位置、填装数量以及灭火球发射后掉落点的标准参数。

7.一种智能自走式灭火球投掷方法，应用于云端，其特征在于，包括：

接收设于灭火球发射端的感测模组发送的感测信息；

对所述感测信息利用预存算法进行演算和数值优化以获得架构参数；

将所述架构参数与标准数据库中相对应的标准参数进行比对，若比对结果超出预设允许偏差范围，则发送告警信号和中断相对应操作的控制信号。

8.根据权利要求7所述的一种智能自走式灭火球投掷方法，其特征在于，所述感测模组通过Zigbee或Wireless HART或ISA100.11a或Wi-Fi或Bluetooth或3G或4G或5G发送信号给所述云端。

9.根据权利要求7所述的一种智能自走式灭火球投掷方法，其特征在于，所述云端将告警信号通过智能端APP或现场显示屏或移动端短信或现场广播或现场警报器或现场警示灯发送，以便相关人员及时处理或更正。

10.根据权利要求7所述的一种智能自走式灭火球投掷方法，其特征在于，

所述灭火球发射端包括灭火球、自走式灭火炮塔以及智能填充架；

所述架构参数至少包括自走式灭火炮塔发射位置的架构参数和灭火球发射后到达位置的架构参数；

所述中断相对应操作的控制信号包括：中断自走式灭火炮塔移动的控制信号、中断自走式灭火炮塔发射灭火球的控制信号以及中断智能填充架填充灭火球的控制信号；

所述云端利用三角函数闭合模型、PID算法、模糊算法、基因算法、退火算法、遗传算法、粒子群算法、蚁群算法中的任意一种算法对所述感测信息进行演算和数值优化以获得架构参数。