CN111140145B - 一种管廊防火门 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种管廊防火门，属于管廊巡检机器人智能控制领域。包括防火门本体、管廊防火门标签和管廊防火门传感器；管廊防火门标签设置于防火门本体两侧，管廊防火门传感器设置于管廊防火门标签与防火门本体之间；管廊防火门标签包括对应管廊防火门的身份信息，用于供机器人检测，以使机器人发出带有管廊防火门身份信息的开门信号或带有管廊防火门身份信息的关门信号；管廊防火门用于在接收到开门信号后执行打开防火门本体的动作以及在接收到关门信号后执行关闭防火门本体的动作；管廊防火门传感器用于检测机器人的靠近，当检测到机器人靠近时，使防火门本体打开。防止了管廊恶劣电磁条件及环境导致通信异常进而导致防火门无法打开的问题。

Description

一种管廊防火门

技术领域

本发明涉及一种管廊防火门，属于管廊巡检机器人智能控制领域。

背景技术

随着城市智能化建设的不断发展，城市地下综合管廊的建设不断增多，地下综合管廊作为城市的超级大动脉，它给城市电力通信等建设和运维带来极大帮助。城市地下管廊的安全监测、故障发现逐渐成了管廊建设和维护的重点难题。机器人对恶劣环境强大的耐受力、较小的体积使之成为管廊监测的最佳解决方案，极大的节省了人力同时也避免了管廊对人可能存在的安全隐患。

因此，综合管廊智能机器人移动监测系统得到了大力的发展，该系统通过巡检机器人在城市地下管廊中铺设的轨道上移动，移动的过程中需要通过管廊中的防火门。防火门作为管廊系统中重要的火灾安防装置，需要保持常闭来确保熄灭失火和阻值火灾蔓延的作用。而巡检机器人在巡检过程中需要不断的通过防火门，因此，防火门针对巡检机器人的控制系统是保证安全和巡检正常进行的重点，要求防火门控制系统能够在巡检机器人靠近时主动可靠的打开，同时在巡检机器人远离时尽快迅速的关闭。

现有技术中，为了防止防火门误开启，需要巡检机器人通过自身传感器主动检测到所接近的防火门，并向该门发送开门指令，通过后再向该门发送关门指令使门关闭。

但由于城市地下隧道管廊系统环境复杂，电磁干扰、尘土潮湿及存在噪声，经常干扰到巡检机器人传感器的识别和巡检机器人与防火门的通信，导致防火门打不开，或关不上，出现机器人撞门等现象，降低了巡检机器人的续航还可能造成机器人的损坏，同时还存在发生火情防火门失效未关闭的风险。

发明内容

本发明的目的是提供一种管廊防火门，用以解决管廊防火门因恶劣条件机器人传感器失效无法打开的问题。

为实现上述目的，本发明的方案包括：

本发明的一种管廊防火门，包括防火门本体、管廊防火门标签和管廊防火门传感器；所述管廊防火门标签设置于所述防火门本体两侧，所述管廊防火门传感器设置于所述管廊防火门标签与防火门本体之间；所述管廊防火门标签包括对应管廊防火门的身份信息，用于供机器人检测，以使检测到对应管廊防火门标签的机器人发出带有管廊防火门身份信息的开门信号或带有管廊防火门身份信息的关门信号；所述管廊防火门用于在接收到所述开门信号后执行打开防火门本体的动作以及在接收到所述关门信号后执行关闭防火门本体的动作；所述管廊防火门传感器用于检测机器人的靠近，当检测到机器人靠近时，使所述防火门本体打开。

本发明的管廊防火门在巡检机器人靠近时，若巡检机器人未能成功识别到防火门、或识别后开门请求发送失败、或其他情况导致防火门未能收到控制系统发来的开门指令时，防火门能够通过传感器主动识别靠近的巡检机器人，并在本地通过硬线直接控制对应的管廊防火门开启，无需通过管廊防火系统的主控系统及无线AP的无线通信。防止了管廊恶劣电磁条件及环境导致通信异常进而导致防火门无法打开的问题。

进一步的，所述防火门本体打开时，使所述管廊防火门传感器断电。

巡检机器人正常识别到防火门且防火门正常开启时，关闭传感器，防止管廊防火门重复接收开门信号，导致控制逻辑混乱。

进一步的，所述管廊防火门标签内包括巡检机器人运动方向感知信息；所述运动方向感知信息用于在被识别后使机器人获得相对对应管廊防火门的运动方向；当所述运动方向为朝向对应管廊防火门时，使机器人发送所述开门信号；当所述运动方向为远离对应管廊防火门时，使机器人发送所述关门信号。

进一步的，所述运动方向感知信息包括第一信息和第二信息；所述管廊防火门标签包括沿管廊延伸方向连续设置的两个标签；所述第一信息储存于所述管廊防火门标签中靠近管廊防火门的标签内，所述第二信息储存于所述管廊防火门标签中远离管廊防火门的标签内；当所述第二信息、第一信息被先后连续识别到时，使机器人认为运动方向为朝向对应管廊防火门；当所述第一信息、第二信息被先后连续识别到时，使机器人认为运动方向为远离对应管廊防火门。

标签具备运动方向识别信息，能够便于巡检机器人识别出自身相对于防火门的运动方向，从而主动发出开门指令或关门指令，无需防火门延时关闭或巡检机器人根据设定时间内重复识别到同一防火门的标签则发送关门指令的方式关闭防火门，防止了延时故障等导致防火门不能成功关闭的问题。同时使防火门能够及时关闭。

进一步的，所述管廊防火门在防火门本体开启后启动延时计时器，延时设定时间后执行关闭防火门本体的动作；所述管廊防火门接收到所述关门信号后置零所述延时计时器。

在巡检机器人通过防火门后未能成功识别到防火门标签、或识别后关门请求发送失败、或其他情况导致防火门未能收到控制系统发来的关门指令时，防火门能够主动关闭，避免防火门未关闭导致的风险。

进一步的，所述标签为射频识别电子标签。

进一步的，所述管廊防火门传感器为红外光电开关。

附图说明

图1是本发明实施例1的管廊防火门的原理示意图；

图2是本发明的管廊防火门的结构示意图；

图3是本发明实施例2的管廊防火门的原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。

实施例1：

管廊防火门包括防火门本体、开闭门器、传感器以及识别标签。开闭门器用于驱动防火门本体执行开门、关门动作；传感器用于检测防火门本体前的运动物体，输出信号直接控制开闭门器动作，传感器可以采用红外光电开关或者超声波传感器；识别标签储存有对应防火门的身份信息，该标签在被扫描识别后能够解码出内部存有的信息。主控系统为管廊防火门的控制系统，与各防火门的开闭门器相连，能够基于身份信息识别对应的管廊防火门并对该管廊防火门的开闭门器进行控制。开闭门器包括驱动防火门本体开闭的机械结构，机械结构由电机驱动，电机接触器的合闸线圈由主控系统控制上电或断电，实现对开闭门器的控制，开闭门器的具体结构本实施例不做限定。

如图1所示的本发明的管廊防火门的原理示意图，开闭门器通过AC220V市电给其供电，并具有与对应防火门相匹配的IP。与主控系统通信连接，并从主控系统接收开门、闭门指令；同时具有延时动作、反馈门开、闭状态的能力及状态指示灯功能。

本实施例以红外光电开关作为传感器，开闭门器对红外光电感应开关反逻辑供电连接，即开闭门器工作状态(驱动防火门本体开闭时)下，光电开关处于断电状态，开闭门器待机状态下光电开关恢复供电；红外光电开关还通信连接开闭门器；相关电气原理如图1所示。具体电路可以为开闭门器中设置联锁电路，当开闭门器通电驱动防火门本体时，使红外光电开关供电线路上的继电器断开；或者开闭门器中设置传感器或微动开关，在防火门本体打开时，使红外光电开关供电线路上的继电器线圈带电，常闭触点断开。

通过管廊内布设的无线接入点(AP)实现机器人与主控系统、主控系统与防火门间的通信交互；相关通信原理如图1所示。

在防火门本体的两侧，分别设置有识别标签，两侧的识别标签到防火门本体之间，还分别设置有红外光电开关；识别标签可以为电子标签，具体可以为射频识别(RFID)电子标签。

本发明的工作方法为，当巡检机器人移动到管廊防火门前时，利用巡检机器人底部的射频扫码器扫描到RFID标签后，读取到标签内存储的对应防火门的身份信息，完成防火门身份识别，并通过AP向主控系统发送包含对应防火门开闭门器IP的开门信号，主控系统通过AP向对应开闭门器下发开门指令。对应防火门开闭门器接受到开门指令时，驱动防火门本体执行开门动作，同时防火门本体两端红外光电开关断电，不参与工作。

作为其他实施例，除了电子标签，识别标签还可以为印制在轨道中间的二维码或条形码，巡检机器人经过时，通过底部的扫码器识别对应二维码或条形码，同时解码出对应的防火门身份信息，并发送开门信号。

若巡检机器人遇到标签识别失败、开门信号发送失败、或主控系统、巡检机器人及开闭门器之间的通信因干扰而出现异常，即开闭门器无法收到主控系统的开门指令。则此时红外光电开关由于防火门开闭门器未动作而正常上电运行，当巡检机器人行驶过光电开关时，通过光电开关的高电平信号直接驱动防火门本体的打开。

防火门关闭可以通过延时动作实现，用开闭门器的延时动作功能，以防火门开门动作完毕为基准，根据机器人通过时间并留有余量进行延时读秒，读秒结束后自动驱动防火门本体执行关门动作。

或者通过另一侧的识别标签实现，即管廊巡检机器人通过防火门后，扫码器在设定时间内扫到同一管廊防火门的RFID标签(防火门另一侧的识别标签)时，巡检机器人认为已经通过防火门本体，则发送关门信息。若开闭门器同时具有延时动作功能，则将开闭门器的延时器归零。当防火门完全关和后，红外光电开关上电。

若巡检机器人在通过防火门本体前未成功扫描RFID标签，且防火门本体受开闭门器驱动时红外光电开关断电，则当巡检机器人通过防火门后仅能通过开闭门器的延时动作进行关门控制，且巡检机器人可能会再次发送开门信息。

作为本案进一步的改进，防火门本体每侧的识别标签包括两个标签，以RFID电子标签为例，如图2的本发明的管廊防火门的结构示意图所示，包括防火门本体10、第一侧红外光电开关11、第二侧红外光电开关12、第一侧第一RFID电子标签13、第一侧第二RFID电子标签14、第二侧第一RFID电子标签15、第二侧第二RFID电子标签16以及巡检机器人轨道20。

每个标签中除了防火门身份信息外还包含方向感知信息，方向感知信息可以为数字标识，本实施例中设置为1和0；第一侧第二RFID电子标签14和第二侧第二RFID电子标签16中的方向感知信息为数字标识1，第一侧第一RFID电子标签13和第二侧第一RFID电子标签15中方向感知信息为数字表示0。即当巡检机器人在所运动的方向先后依次从同一管廊防火门的标签中扫描并解码出1→0时，巡检机器人判断朝向该防火门本体10运动，通过AP发送开门信号；通过防火门本体10后，巡检机器人先后依次扫描到的结果是0→1，即判断为驶离对应防火门本体10，巡检机器人发送关门信号即可。

此时，若巡检机器人在开门前未扫描到该防火门的RFID电子标签，则在离开时可通过扫描解码0→1的结果判断为离开防火门本体10，可以通过向对应的开闭门器直接发送关门信号来实现防火门本体的关闭。

相邻的RFID电子标签(13、14或15、16)的粘贴位置及间距根据巡检机器人的巡检设计速度，进行计算获得。

红外光电开关(11、12)的布设位置应在RFID电子标签(13、15)的位置朝防火门本体10方向一段距离后，其主要目的排除信号延时干扰，避免逻辑出现混乱。

开闭门器对传感器(本实施例中采用红外光电开关)供电通过反逻辑连接。既开闭门器开门动作时，红外光电开关被旁路短接，当开闭门器闭门结束后，红外光电开关恢复供电。

当RFID电子标签失效，巡检机器人无法检测到防火门本体10，开闭门器无法接收到开门指令时，此时巡检机器人会继续运行并通过遮挡红外光电开关；即巡检机器人接近防火门本体10的过程中，只要防火门本体10未打开，则红外光电开关即为通电状态，红外光电开关被遮挡即反馈给开闭门器一个高电平开门信号，防火门本体10受驱开启的同时开闭门器的延时模块启动计时，巡检机器人5通过。

通过后若巡检机器人检测到防火门本体另一侧的RFID电子标签(15、16)，识别出0→1的结果，则向主控系统发送关门信息，关门对象为识别出的管廊防火门。同时巡检机器人发送报错信息，报错对象为识别出的管廊防火门。

若防火门本体另一侧的RFID电子标签(15、16)也未能被识别(例如巡检机器人扫码器故障)，则只能通过开闭门器的延时功能关闭该防火门本体。

若射频识别和红外光电开关同时失效，巡检机器人通过避障雷达检测到对应防火门本体未开启后，执行刹车动作，并发送报错信息。

实施例2：

如图3所示，本实施与实施例1的区别在于，本实施例中巡检机器人通过所接入的无线AP直接与管廊防火门的开闭门器通信连接，当巡检机器人扫描到管廊防火门的标签后，解码出管廊防火门身份信息，同时通过无线AP向外广播带有管廊防火门身份信息的开门信号或关门信号，管廊防火门(或者管廊防火门的开闭门器)接收到开门信号或关门信号且身份信息匹配时，则执行打开或关闭防火门本体的动作。本实施中的开闭门器中应当至少具备处理器和存储器，存储器中储存有自身身份信息，处理器能够实现身份信息的识别比对

本实施例中管廊防火门的结构和其他的控制逻辑及方法与实施例1相同，此处不再赘述。

Claims (3)

1.一种管廊防火门，其特征在于，包括防火门本体、开闭门器、管廊防火门标签和管廊防火门传感器；所述管廊防火门标签设置于所述防火门本体两侧，所述管廊防火门传感器设置于所述管廊防火门标签与防火门本体之间；

所述开闭门器用于驱动防火门本体执行开门、关门动作；所述开闭门器对所述管廊防火门传感器反逻辑供电连接，即开闭门器驱动防火门本体开闭时，使所述管廊防火门传感器断电，开闭门器待机状态下，所述管廊防火门传感器恢复供电；

所述管廊防火门标签包括对应管廊防火门的身份信息和巡检机器人运动方向感知信息，用于供机器人检测，以使检测到对应管廊防火门标签的机器人发出带有管廊防火门身份信息的开门信号或带有管廊防火门身份信息的关门信号；

所述巡检机器人运动方向感知信息包括第一信息和第二信息，所述管廊防火门标签包括沿管廊延伸方向连续设置的两个标签；所述第一信息储存于所述管廊防火门标签中靠近管廊防火门的标签内，所述第二信息储存于所述管廊防火门标签中远离管廊防火门的标签内，用于在被识别后使机器人获得相对对应管廊防火门的运动方向；

当所述第二信息、第一信息被先后连续识别到时，使机器人认为运动方向为朝向对应管廊防火门并发送所述开门信号；当所述第一信息、第二信息被先后连续识别到时，使机器人认为运动方向为远离对应管廊防火门并发送所述关门信号；所述对应管廊防火门接收到所述开门信号后执行打开防火门本体的动作，接收到所述关门信号后执行关闭防火门本体的动作；

所述管廊防火门传感器用于检测机器人的靠近，若所述第二信息、第一信息并未被先后连续识别到，防火门本体无法打开，则机器人行驶过所述管廊防火门传感器时，触发传感器，使传感器信号直接驱动防火门本体打开；

所述管廊防火门在防火门本体开启后启动延时计时器，若所述第一信息、第二信息并未被先后连续识别到，防火门本体无法关闭，则延时设定时间后执行关闭防火门本体的动作；所述管廊防火门接收到所述关门信号后置零所述延时计时器。

2.根据权利要求1所述的管廊防火门，其特征在于，所述标签为射频识别电子标签。

3.根据权利要求1所述的管廊防火门，其特征在于，所述管廊防火门传感器为红外光电开关。

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