CN112237697A - 一种化工厂用灭火巡检机器人 - Google Patents

一种化工厂用灭火巡检机器人 Download PDF

Info

Publication number
CN112237697A
CN112237697A CN202011088928.1A CN202011088928A CN112237697A CN 112237697 A CN112237697 A CN 112237697A CN 202011088928 A CN202011088928 A CN 202011088928A CN 112237697 A CN112237697 A CN 112237697A
Authority
CN
China
Prior art keywords
fire
controller
module
data acquisition
image
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202011088928.1A
Other languages
English (en)
Inventor
窦少校
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hefei Zhongke Chuang'ao Digital Technology Co Ltd
Original Assignee
Hefei Zhongke Chuang'ao Digital Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hefei Zhongke Chuang'ao Digital Technology Co Ltd filed Critical Hefei Zhongke Chuang'ao Digital Technology Co Ltd
Priority to CN202011088928.1A priority Critical patent/CN112237697A/zh
Publication of CN112237697A publication Critical patent/CN112237697A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62C—FIRE-FIGHTING
    • A62C3/00—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62C—FIRE-FIGHTING
    • A62C31/00—Delivery of fire-extinguishing material
    • A62C31/02—Nozzles specially adapted for fire-extinguishing
    • A62C31/03—Nozzles specially adapted for fire-extinguishing adjustable, e.g. from spray to jet or vice versa
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62C—FIRE-FIGHTING
    • A62C31/00—Delivery of fire-extinguishing material
    • A62C31/02—Nozzles specially adapted for fire-extinguishing
    • A62C31/05—Nozzles specially adapted for fire-extinguishing with two or more outlets
    • A62C31/07—Nozzles specially adapted for fire-extinguishing with two or more outlets for different media
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62C—FIRE-FIGHTING
    • A62C31/00—Delivery of fire-extinguishing material
    • A62C31/02—Nozzles specially adapted for fire-extinguishing
    • A62C31/12—Nozzles specially adapted for fire-extinguishing for delivering foam or atomised foam
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62C—FIRE-FIGHTING
    • A62C37/00—Control of fire-fighting equipment
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
    • H04L67/01—Protocols
    • H04L67/12—Protocols specially adapted for proprietary or special-purpose networking environments, e.g. medical networks, sensor networks, networks in vehicles or remote metering networks
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Manipulator (AREA)
  • Fire-Detection Mechanisms (AREA)

Abstract

本发明涉及灭火机器人，具体涉及一种化工厂用灭火巡检机器人，包括安装于循迹机器人上的控制器、摄像模块、泡沫灭火喷头、干粉灭火喷头，以及用于检测环境参数的环境检测单元，控制器与用于采集环境参数、拍摄图像的数据采集模块相连，控制器通过数据采集节点与服务器建立通信，控制器与用于对泡沫灭火喷头、干粉灭火喷头进行方向调节的方向驱动模块相连；本发明提供的技术方案能够有效克服现有技术所存在的无法快速判断现场火灾、后台无法及时知晓现场火灾情况的缺陷。

Description

一种化工厂用灭火巡检机器人
技术领域
本发明涉及灭火机器人，具体涉及一种化工厂用灭火巡检机器人。
背景技术
化工厂是指从事化学工业的工厂，伴随着中国经济高速发展，中国化工产品的价格也在节节攀升。化工厂内从事化学工业，化学工业是指生产过程中化学方法占主要地位的过程工业，由于化学用品具有易燃易爆等特征，一不小心容易造成火灾，给厂区带来毁灭性的破坏，因此需要加强针对化工厂的火灾安全监控管理。
然而，现有化工厂对于火灾安全隐患的预防通常是通过人工在厂区内巡逻进行的，监控效率较低，并且发生火灾时后台无法及时知晓火灾发生地点、现场火灾大小以及着火化学用品种类等情况，不利于快速有效地扑灭火灾。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术所存在的上述缺点，本发明提供了一种化工厂用灭火巡检机器人，能够有效克服现有技术所存在的无法快速判断现场火灾、后台无法及时知晓现场火灾情况的缺陷。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种化工厂用灭火巡检机器人，包括安装于循迹机器人上的控制器、摄像模块、泡沫灭火喷头、干粉灭火喷头，以及用于检测环境参数的环境检测单元，所述控制器与用于采集环境参数、拍摄图像的数据采集模块相连，所述控制器通过数据采集节点与服务器建立通信，所述控制器与用于对泡沫灭火喷头、干粉灭火喷头进行方向调节的方向驱动模块相连；
所述控制器与用于对摄像模块拍摄图像进行图像处理的图像处理模块相连，所述控制器与用于探测环境温度的红外传感器相连，所述控制器与用于探测距离的测距传感器相连，所述控制器与用于对环境温度、探测距离进行数据处理的数据处理模块相连，所述控制器与用于建立火灾判断网络的判断网络建立模块相连，所述控制器与用于对建立的火灾判断网络进行训练的判断网络训练模块相连。
优选地，所述服务器通过数据采集节点接收数据采集模块发送的环境参数、拍摄图像，并在中控屏上连同上传数据采集节点的安装位置一起显示；
所述服务器通过数据采集节点向控制器发送用于控制方向驱动模块的方向调节指令。
优选地，所述环境检测单元包括湿度度传感器、烟雾传感器和毒气传感器，所述毒气传感器用于检测SO2、H2S、NO2、Cl2。
优选地，所述数据采集节点为安装于厂区内各位置处的NB-IoT节点。
优选地，所述火灾判断网络基于拍摄图像中的红色面积占比、图像变化率以及目标区域的表面温度判断是否发生火灾，并将判断结果通过数据采集节点上传至服务器。
优选地，所述判断网络训练模块建立训练集，将发生火灾时各图像中红色面积占比、图像变化率以及目标区域的表面温度输入火灾判断网络进行训练，并得到训练好的火灾判断网络。
优选地，所述图像处理模块对摄像模块拍摄图像进行图像处理，包括：
根据RGB颜色对拍摄图像进行分割，并计算分割图像中的红色面积占比；
计算连续帧分割图像中相邻帧图像的像素点之差绝对值的平均数，得到目标区域的图像变化率。
优选地，所述数据处理模块对环境温度、探测距离进行数据处理，包括：
获取红外传感器探测目标区域周围的环境温度，以及红外传感器的参考发射率和实际发射率，结合目标区域的距离计算得到消光系数；
根据环境温度、参考发射率、实际发射率和消光系数计算得到目标区域的表面温度。
优选地，还包括安装于循迹机器人上的用于显示数据采集模块采集环境参数、拍摄图像的显示模块。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明所提供的一种化工厂用灭火巡检机器人，通过火灾判断网络基于拍摄图像中的红色面积占比、图像变化率以及目标区域的表面温度判断是否发生火灾，并将判断结果通过数据采集节点上传至服务器，能够及时判断现场是否发生火灾，并通知后台；服务器通过数据采集节点接收数据采集模块发送的环境参数、拍摄图像，并在中控屏上连同上传数据采集节点的安装位置一起显示，使得后台能够及时及时知晓现场火灾情况，便于做出快速有效的灭火动作。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明系统示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种化工厂用灭火巡检机器人，如图1所示，包括安装于循迹机器人上的控制器、摄像模块、泡沫灭火喷头、干粉灭火喷头，以及用于检测环境参数的环境检测单元，控制器与用于采集环境参数、拍摄图像的数据采集模块相连，控制器通过数据采集节点与服务器建立通信，控制器与用于对泡沫灭火喷头、干粉灭火喷头进行方向调节的方向驱动模块相连；
控制器与用于对摄像模块拍摄图像进行图像处理的图像处理模块相连，控制器与用于探测环境温度的红外传感器相连，控制器与用于探测距离的测距传感器相连，控制器与用于对环境温度、探测距离进行数据处理的数据处理模块相连，控制器与用于建立火灾判断网络的判断网络建立模块相连，控制器与用于对建立的火灾判断网络进行训练的判断网络训练模块相连。
服务器通过数据采集节点接收数据采集模块发送的环境参数、拍摄图像，并在中控屏上连同上传数据采集节点的安装位置一起显示；服务器通过数据采集节点向控制器发送用于控制方向驱动模块的方向调节指令。后台人员可以通过显示的拍摄图像，向方向驱动模块发送方向调节指令，以调节泡沫灭火喷头、干粉灭火喷头的喷射方向，便于采取现场灭火措施。
数据采集节点为安装于厂区内各位置处的NB-IoT节点，通过上传数据采集节点的安装位置能够了解当前循迹机器人的位置，并知道当前显示的环境参数、拍摄图像大致位于厂区内哪个位置，便于做出快速有效的应急动作。
环境检测单元包括湿度度传感器、烟雾传感器和毒气传感器，毒气传感器用于检测SO2、H2S、NO2、Cl2，使得后台能够了解现场各类有毒气体的含量。
火灾判断网络基于拍摄图像中的红色面积占比、图像变化率以及目标区域的表面温度判断是否发生火灾，并将判断结果通过数据采集节点上传至服务器。
判断网络训练模块建立训练集，将发生火灾时各图像中红色面积占比、图像变化率以及目标区域的表面温度输入火灾判断网络进行训练，并得到训练好的火灾判断网络。通过不断的训练能够得到更加准确的火灾判断网络，从而使得图像处理模块、数据处理模块向火灾判断网络输入时，能够得到准确的判断输出结果。
图像处理模块对摄像模块拍摄图像进行图像处理，包括：
根据RGB颜色对拍摄图像进行分割，并计算分割图像中的红色面积占比；计算连续帧分割图像中相邻帧图像的像素点之差绝对值的平均数，得到目标区域的图像变化率。
数据处理模块对环境温度、探测距离进行数据处理，包括：
获取红外传感器探测目标区域周围的环境温度，以及红外传感器的参考发射率和实际发射率，结合目标区域的距离计算得到消光系数；根据环境温度、参考发射率、实际发射率和消光系数计算得到目标区域的表面温度。
还包括安装于循迹机器人上的用于显示数据采集模块采集环境参数、拍摄图像的显示模块，显示模块的设置便于在场的工作人员及时了解现场的环境参数。
本申请技术方案中，灭火巡检机器人采用循迹机器人，使用时可以在厂区内需要巡逻的地方设置行进路线，机器人能够沿着行进路线不断重复巡逻。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不会使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种化工厂用灭火巡检机器人，其特征在于：包括安装于循迹机器人上的控制器、摄像模块、泡沫灭火喷头、干粉灭火喷头，以及用于检测环境参数的环境检测单元，所述控制器与用于采集环境参数、拍摄图像的数据采集模块相连，所述控制器通过数据采集节点与服务器建立通信，所述控制器与用于对泡沫灭火喷头、干粉灭火喷头进行方向调节的方向驱动模块相连；
所述控制器与用于对摄像模块拍摄图像进行图像处理的图像处理模块相连，所述控制器与用于探测环境温度的红外传感器相连，所述控制器与用于探测距离的测距传感器相连，所述控制器与用于对环境温度、探测距离进行数据处理的数据处理模块相连，所述控制器与用于建立火灾判断网络的判断网络建立模块相连，所述控制器与用于对建立的火灾判断网络进行训练的判断网络训练模块相连。
2.根据权利要求1所述的化工厂用灭火巡检机器人，其特征在于：所述服务器通过数据采集节点接收数据采集模块发送的环境参数、拍摄图像，并在中控屏上连同上传数据采集节点的安装位置一起显示；
所述服务器通过数据采集节点向控制器发送用于控制方向驱动模块的方向调节指令。
3.根据权利要求2所述的化工厂用灭火巡检机器人，其特征在于：所述环境检测单元包括湿度度传感器、烟雾传感器和毒气传感器，所述毒气传感器用于检测SO2、H2S、NO2、Cl2。
4.根据权利要求2所述的化工厂用灭火巡检机器人，其特征在于：所述数据采集节点为安装于厂区内各位置处的NB-IoT节点。
5.根据权利要求1所述的化工厂用灭火巡检机器人，其特征在于：所述火灾判断网络基于拍摄图像中的红色面积占比、图像变化率以及目标区域的表面温度判断是否发生火灾，并将判断结果通过数据采集节点上传至服务器。
6.根据权利要求5所述的化工厂用灭火巡检机器人，其特征在于：所述判断网络训练模块建立训练集，将发生火灾时各图像中红色面积占比、图像变化率以及目标区域的表面温度输入火灾判断网络进行训练，并得到训练好的火灾判断网络。
7.根据权利要求5所述的化工厂用灭火巡检机器人，其特征在于：所述图像处理模块对摄像模块拍摄图像进行图像处理，包括：
根据RGB颜色对拍摄图像进行分割，并计算分割图像中的红色面积占比；
计算连续帧分割图像中相邻帧图像的像素点之差绝对值的平均数，得到目标区域的图像变化率。
8.根据权利要求5所述的化工厂用灭火巡检机器人，其特征在于：所述数据处理模块对环境温度、探测距离进行数据处理，包括：
获取红外传感器探测目标区域周围的环境温度，以及红外传感器的参考发射率和实际发射率，结合目标区域的距离计算得到消光系数；
根据环境温度、参考发射率、实际发射率和消光系数计算得到目标区域的表面温度。
9.根据权利要求1所述的化工厂用灭火巡检机器人，其特征在于：还包括安装于循迹机器人上的用于显示数据采集模块采集环境参数、拍摄图像的显示模块。
CN202011088928.1A 2020-10-13 2020-10-13 一种化工厂用灭火巡检机器人 Pending CN112237697A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011088928.1A CN112237697A (zh) 2020-10-13 2020-10-13 一种化工厂用灭火巡检机器人

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011088928.1A CN112237697A (zh) 2020-10-13 2020-10-13 一种化工厂用灭火巡检机器人

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112237697A true CN112237697A (zh) 2021-01-19

Family

ID=74168843

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011088928.1A Pending CN112237697A (zh) 2020-10-13 2020-10-13 一种化工厂用灭火巡检机器人

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112237697A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113058185A (zh) * 2021-05-18 2021-07-02 重庆文理学院 智能巡逻消防机器人及控制方法
CN115138015A (zh) * 2022-07-18 2022-10-04 北京东晨润科技有限公司 载人互动式消防作战机甲

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090315722A1 (en) * 2008-06-20 2009-12-24 Billy Hou Multi-wavelength video image fire detecting system
CN102406998A (zh) * 2011-07-27 2012-04-11 江苏中瑞电保智能装备有限公司 智能机器人灭火系统及方法
CN202277634U (zh) * 2011-07-27 2012-06-20 江苏中瑞电保智能装备有限公司 智能机器人灭火系统
CN104299351A (zh) * 2014-10-22 2015-01-21 常州大学 智能预警灭火机器人
CN110051953A (zh) * 2019-05-15 2019-07-26 智慧式有限公司 一种智慧式消防系统
CN110523033A (zh) * 2019-08-19 2019-12-03 重庆特斯联智慧科技股份有限公司 一种消防救援的智能逃生辅助机器人
CN210644929U (zh) * 2019-08-30 2020-06-02 佳木斯大学 室内安防巡逻与灭火多功能机器人
CN111739250A (zh) * 2020-07-01 2020-10-02 广东工业大学 结合图像处理技术与红外传感器的火灾探测方法及系统
CN211885063U (zh) * 2019-12-02 2020-11-10 苏州小黄人汽车科技有限公司 基于nb-iot窄带网智慧温感自动灭火系统

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090315722A1 (en) * 2008-06-20 2009-12-24 Billy Hou Multi-wavelength video image fire detecting system
CN102406998A (zh) * 2011-07-27 2012-04-11 江苏中瑞电保智能装备有限公司 智能机器人灭火系统及方法
CN202277634U (zh) * 2011-07-27 2012-06-20 江苏中瑞电保智能装备有限公司 智能机器人灭火系统
CN104299351A (zh) * 2014-10-22 2015-01-21 常州大学 智能预警灭火机器人
CN110051953A (zh) * 2019-05-15 2019-07-26 智慧式有限公司 一种智慧式消防系统
CN110523033A (zh) * 2019-08-19 2019-12-03 重庆特斯联智慧科技股份有限公司 一种消防救援的智能逃生辅助机器人
CN210644929U (zh) * 2019-08-30 2020-06-02 佳木斯大学 室内安防巡逻与灭火多功能机器人
CN211885063U (zh) * 2019-12-02 2020-11-10 苏州小黄人汽车科技有限公司 基于nb-iot窄带网智慧温感自动灭火系统
CN111739250A (zh) * 2020-07-01 2020-10-02 广东工业大学 结合图像处理技术与红外传感器的火灾探测方法及系统

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
史兵等: "基于无线传感器网络的室内移动灭火机器人系统设计", 《计算机应用》 *
马飒飒，王伟明，张磊，张勇: "《物联网基础技术及应用》", 31 January 2018, 西安电子科技大学出版社 *
高玉健等: "化工厂智能巡检机器人系统设计", 《工业仪表与自动化装置》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113058185A (zh) * 2021-05-18 2021-07-02 重庆文理学院 智能巡逻消防机器人及控制方法
CN115138015A (zh) * 2022-07-18 2022-10-04 北京东晨润科技有限公司 载人互动式消防作战机甲

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102011792B1 (ko) 지하구 감시시스템
CN101458865B (zh) 一种火灾探测系统及方法
CN112237697A (zh) 一种化工厂用灭火巡检机器人
CN205670368U (zh) 一种输电线路网络智能化山火监控系统
CN110496355A (zh) 一种基于物联网的智慧消防系统
CN111739252B (zh) 一种火灾监测及自动灭火系统及其工作方法
CN108389359A (zh) 一种基于深度学习的城市火灾报警方法
CN201259717Y (zh) 一种火灾探测系统
KR102216961B1 (ko) 화재 감시 모니터링 장치 및 방법
CN111388912B (zh) 一种高铁动车组定向灭火智能消防系统
CN205388766U (zh) 一种建筑工程安全施工信息化监管系统
CN113813527A (zh) 一种船用无人消防车精准消防装置及方法
CN111488802A (zh) 一种利用热成像的温度曲线合成算法及火灾预警系统
CN114272548A (zh) 一种楼宇用智能灭火设备及其灭火方法
CN112752027A (zh) 一种通信模块检测流水线智能运维系统
KR20220061312A (ko) 레일로봇장치가 구비된 딥러닝 기반의 건물 관리 시스템
CN110470147A (zh) 用于陶瓷窑炉的工业物联网云平台交互系统及方法
CN113713292A (zh) 一种基于YOLOv5模型进行精准火焰判别、灭火点定位与快速灭火的方法与装置
CN113295165A (zh) 一种基于智慧园区的火警应急系统
CN110928305B (zh) 用于铁路客运车站巡更机器人的巡更方法及系统
CN114618103A (zh) 一种基于古建筑的智慧消防控制系统及方法
CN113593170A (zh) 一种基于远程感烟探测的智能预警系统
CN112460737A (zh) 一种保暖披肩生产用监测预警处理系统
CN107862824B (zh) 输配电线路火灾事故监测与防破坏的远动装置及使用方法
CN112396797A (zh) 一种智能动火辅助监测预警机器人系统及方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20210119