CN117298503A - 一种基于消防机器人的控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于消防机器人的控制系统，包括遥控器和机器人，所述遥控器电性连接有中央控制系统，所述中央控制系统作为遥控器控制机器人的总驱动枢纽，所述中央控制系统通讯连接有无线网络传输模块，所述无线网络传输模块作为控制机器人无线的数据传输，所述无线网络传输模块与机器人网络连接，所述无线网络传输模块将数据反馈到机器人上，控制机器人作出相应的行为。通过无线路由器和网络协调器，当出现火灾情况时，可以实现对火灾状况下周围环境各种状态进行检测，便于及时得到各种处理，环境检测系统可以监测火灾发生的潜在风险因素，如电气故障、燃气泄漏等，及时发出预警，促使采取措施修复或预防，降低火灾发生的可能性。

Description

一种基于消防机器人的控制系统

技术领域

本发明属于消防机器人的控制系统技术领域，具体涉及一种基于消防机器人的控制系统。

背景技术

消防机器人作为特种机器人的一种，在灭火和抢险救援中愈加发挥举足轻重的作用。各种大型石油化工企业、隧道、地铁等不断增多，油品燃气、毒气泄漏爆炸、隧道、地铁坍塌等灾害隐患不断增加。此类灾害具有突发性强、处置过程复杂、危害巨大、防治困难等特点，已成顽疾。而消防机器人能代替消防救援人员进入易燃易爆、有毒、缺氧、浓烟等危险灾害事故现场进行数据采集、处理、反馈，有效地解决消防人员在上述场所面临的人身安全、数据信息采集不足等问题。现场指挥人员可以根据其反馈结果，及时对灾情作出科学判断，并对灾害事故现场工作作出正确、合理的决策。

现有的消防机器人在出现火灾情况下，虽然对现场的火情火势可以进行实时勘测，但无法进行一些有效地处理，导致无法控制火情火势，容易造成一些人员和经济上的损失，且采用的硬件在技术上的缺陷，使得本机器人在进行人机交互时控制距离不能太远，距离太远会导致控制滞后现象。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种基于消防机器人的控制系统，具备环境检测和及时控火的优点。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于消防机器人的控制系统，包括遥控器和机器人，所述遥控器电性连接有中央控制系统，所述中央控制系统作为遥控器控制机器人的总驱动枢纽，所述中央控制系统通讯连接有无线网络传输模块，所述无线网络传输模块作为控制机器人无线的数据传输，所述无线网络传输模块与机器人网络连接，所述无线网络传输模块将数据反馈到机器人上，控制机器人作出相应的行为。

所述机器人包括GPS定位模块和实时火情检测模块，所述GPS定位模块将准确定位机器人的位置，方便远程操控机器人，所述实时火情检测模块需要实时对火情的状态做出监测，及时处理火情过大或过小的应对措施，所述GPS定位模块和实时火情检测模块均电性连接有信号接收模块，将得到的实时数据进行传输，所述信号接收模块电性连接有信号输出模块，将数据进行运输，所述信号输出模块与遥控器通讯连接，所述数据进行运输最终会反馈到遥控器中，便于做出处理。

通过上述技术方案，远程控制机器人可以帮助人们完成一些危险、繁重或无法到达的任务。在危险环境中进行救援工作，通过远程控制机器人，人们可以避免直接面对危险和困难，提高工作效率。

优选的，所述中央控制系统包括主控制器和主传导器，所述主控制器包括无线路由器和网络协调器，所述主传导器包括应急疏散模块和定设备控制模块，所述无线路由器和网络协调器对出现火灾意外时各种环境因素进行及时的检测，所述主传导器可以控制机器人进行一些火灾处理的方法，所述无线路由器包括红外线热像仪、摄像机检测和紫外灯报警，通过红外线热像仪可以检测火势的大小和火灾区域人数的检测，通过摄像机检测可以观察火灾区域周围建筑的破坏程度和楼梯等通道是否可以通行，通过紫外灯报警可以将检测火势的大小分为不同的等级作出相应的报警频率。

通过上述技术方案，无线路由器可以对无线路由器和网络协调器对火灾火势大小进行检测，火灾火势大小检测的好处包括及早发现火灾、减少火灾蔓延、指导灭火行动和优化灭火资源配置等，这些好处有助于提高火灾应对和灭火救援的效果，保护人员生命安全和财产安全。

优选的，所述网络协调器包括传感器检测模块，所述传感器检测模块包括距离传感器、可燃气体检测模块、温湿度传感器、风力传感器和风向传感器，所述距离传感器将火灾的具体位置进行检测和数据传输，所述可燃气体检测模块检测是否有因高温易发生燃烧或者爆炸的气体，所述温湿度传感器检测火灾环境下空气中的温湿度的数值，对火情研究具有重要的意义，所述风力传感器和风向传感器检测风力风向，可以得到火灾的扩散方向。

通过上述技术方案，当出现火灾情况时，可以实现对火灾状况下周围环境各种状态进行检测，便于及时得到各种处理，环境检测系统可以监测火灾发生的潜在风险因素，如电气故障、燃气泄漏等，及时发出预警，促使采取措施修复或预防，降低火灾发生的可能性。

优选的，所述应急疏散模块包括定向控火模块、火势状态勘测模块和快速通道疏散引导模块，所述定向控火模块操控机器人进行火势的控制，尽量不发生扩散，所述火势状态勘测模块实时将火势大小进行勘测，将数据及时反馈，所述快速通道疏散引导模块引导人员进行疏散，避免受伤。

通过上述技术方案，应急疏散模块可以对火灾火势进行处理且引导人员进行安全防护，远程控制机器人，可以有效地减少火灾蔓延的速度，降低火灾造成的损失。

优选的，所述定设备控制模块包括冷风机、灭火器、水阀控制模块、水量调节模块、消防栓和消防衣，所述冷风机和灭火器是火灾中常有的灭火工具，所述水阀控制模块和水量调节模块可以及时控制水来灭火，同时避免浪费，所述消防栓和消防衣是基本的防火工具。

通过上述技术方案，定设备控制模块消防装置控制火灾的好处包括快速灭火、保护人员安全、控制火灾扩散、自动监测和报警以及提供灭火救援支持。

优选的，所述实时火情检测模块包括摄像机检测模块、图像传输模块、信息分析处理模块和红外线传感模块，所述摄像机检测模块是监控的主要模块，所述图像传输模块是火灾现场状况进行传导，所述信息分析处理模块是对火情火势进行分析，找到起火原因，避免以后出现类似情况。

通过上述技术方案，通过实时火情检测模块，可以对火情进行实时的检测，做出相应的对策，实时检测系统能够提供火灾的具体位置、范围和火势等信息，帮助消防机器人快速定位火源，准确判断火势，有针对性地采取灭火措施，提高灭火效率。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、通过无线路由器和网络协调器，当出现火灾情况时，可以实现对火灾状况下周围环境各种状态进行检测，便于及时得到各种处理，环境检测系统可以监测火灾发生的潜在风险因素，如电气故障、燃气泄漏等，及时发出预警，促使采取措施修复或预防，降低火灾发生的可能性。

2、通过应急疏散模块和定设备控制模块，可以对火灾火势进行处理且引导人员进行安全防护，远程控制机器人，可以有效地减少火灾蔓延的速度，降低火灾造成的损失，消防装置控制火灾的好处包括快速灭火、保护人员安全、控制火灾扩散、自动监测和报警以及提供灭火救援支持。

3、通过实时火情检测模块，可以对火情进行实时的检测，做出相应的对策，实时检测系统能够提供火灾的具体位置、范围和火势等信息，帮助消防机器人快速定位火源，准确判断火势，有针对性地采取灭火措施，提高灭火效率，实时检测系统可以记录火灾发生的过程和灭火措施的效果，为事后评估和改进提供数据支持，有助于总结经验教训。

附图说明

图1为本发明的中央控制系统处结构示意图；

图2为本发明的主控制器处结构示意图；

图3为本发明的无线路由器和网络协调器处结构示意图；

图4为本发明的主传导器处结构示意图；

图5为本发明的实时火情检测模块处结构示意图。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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做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。

请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：一种基于消防机器人的控制系统，包括遥控器和机器人，遥控器电性连接有中央控制系统，中央控制系统作为遥控器控制机器人的总驱动枢纽，中央控制系统通讯连接有无线网络传输模块，无线网络传输模块作为控制机器人无线的数据传输，无线网络传输模块与机器人网络连接，无线网络传输模块将数据反馈到机器人上，控制机器人作出相应的行为。

通过机器人包括GPS定位模块和实时火情检测模块，通过GPS定位模块将准确定位机器人的位置，方便远程操控机器人，通过实时火情检测模块需要实时对火情的状态做出监测，及时处理火情过大或过小的应对措施，通过GPS定位模块和实时火情检测模块均电性连接有信号接收模块，将得到的实时数据进行传输，通过信号接收模块电性连接有信号输出模块，将数据进行运输，通过信号输出模块与遥控器通讯连接，通过数据进行运输最终会反馈到遥控器中，便于做出处理。

本实施方案中，中央控制系统作为遥控器控制消防机器人的总驱动枢纽，无线网络传输模块作为控制机器人无线的数据传输，无线网络传输模块将数据反馈到机器人上，控制机器人作出相应的行为，GPS定位模块将准确定位机器人的位置，方便远程操控机器人，实时火情检测模块需要实时对火情的状态做出监测，及时处理火情过大或过小的应对措施，GPS定位模块和实时火情检测模块将得到的实时数据进行传输到信号接收模块上，再信号输出模块将数据进行运输最终会反馈到遥控器中，便于做出处理。

具体的，通过中央控制系统包括主控制器和主传导器，通过主控制器包括无线路由器和网络协调器，通过主传导器包括应急疏散模块和定设备控制模块，通过无线路由器和网络协调器对出现火灾意外时各种环境因素进行及时的检测，通过主传导器可以控制机器人进行一些火灾处理的方法，通过无线路由器包括红外线热像仪、摄像机检测和紫外灯报警，通过红外线热像仪可以检测火势的大小和火灾区域人数的检测，通过摄像机检测可以观察火灾区域周围建筑的破坏程度和楼梯等通道是否可以通行，通过紫外灯报警可以将检测火势的大小分为不同的等级作出相应的报警频率。

本实施例中，当发生火灾时或者火灾预防时，无线路由器和网络协调器对出现火灾意外时各种环境因素进行及时的检测，主传导器可以控制机器人进行一些火灾处理的方法，红外线热像仪可以检测火势的大小和火灾区域人数的检测，摄像机检测可以观察火灾区域周围建筑的破坏程度和楼梯等通道是否可以通行，紫外灯报警可以将检测火势的大小分为不同的等级作出相应的报警频率。

具体的，通过网络协调器包括传感器检测模块，通过传感器检测模块包括距离传感器、可燃气体检测模块、温湿度传感器、风力传感器和风向传感器，通过距离传感器将火灾的具体位置进行检测和数据传输，通过可燃气体检测模块检测是否有因高温易发生燃烧或者爆炸的气体，通过温湿度传感器检测火灾环境下空气中的温湿度的数值，对火情研究具有重要的意义，通过风力传感器和风向传感器检测风力风向，可以得到火灾的扩散方向。

本实施例中，距离传感器、可燃气体检测模块、温湿度传感器、风力传感器和风向传感器可以对发生火灾时或者火灾预防时进行环境因素的检测。

具体的，通过应急疏散模块包括定向控火模块、火势状态勘测模块和快速通道疏散引导模块，通过定向控火模块操控机器人进行火势的控制，尽量不发生扩散，通过火势状态勘测模块实时将火势大小进行勘测，将数据及时反馈，通过快速通道疏散引导模块引导人员进行疏散，避免受伤。

本实施例中，发生火灾中时，通过火势状态勘测模块实时将火势大小进行勘测，将数据及时反馈，通过快速通道疏散引导模块引导人员进行疏散，避免受伤。

具体的，定设备控制模块包括冷风机、灭火器、水阀控制模块、水量调节模块、消防栓和消防衣，冷风机和灭火器是火灾中常有的灭火工具，水阀控制模块和水量调节模块可以及时控制水来灭火，同时避免浪费，消防栓和消防衣是基本的防火工具。

本实施例中，通过冷风机、灭火器、水阀控制模块、水量调节模块、消防栓和消防衣将对火灾进行相应的处理，尽量减小火势和保护人员的安全。

具体的，实时火情检测模块包括摄像机检测模块、图像传输模块、信息分析处理模块和红外线传感模块，摄像机检测模块是监控的主要模块，图像传输模块是火灾现场状况进行传导，信息分析处理模块是对火情火势进行分析，找到起火原因，避免以后出现类似情况。

本实施例中，通过摄像机检测模块是监控的主要模块，通过图像传输模块是火灾现场状况进行传导，通过信息分析处理模块是对火情火势进行分析，找到起火原因，避免以后出现类似情况。

本发明的工作原理及使用流程：首先，火灾发生前准备工作，可以通过遥控器控制消防机器人，中央控制系统作为遥控器控制消防机器人的总驱动枢纽，无线网络传输模块作为控制机器人无线的数据传输，无线网络传输模块将数据反馈到机器人上，控制机器人作出相应的行为，GPS定位模块将准确定位机器人的位置，方便远程操控机器人，实时火情检测模块需要实时对火情的状态做出监测，及时处理火情过大或过小的应对措施，GPS定位模块和实时火情检测模块将得到的实时数据进行传输到信号接收模块上，再通过信号输出模块将数据进行运输最终会反馈到遥控器中，便于做出处理。

其次，当发生火灾时或者火灾预防时，无线路由器和网络协调器对出现火灾意外时各种环境因素进行及时的检测，主传导器可以控制机器人进行一些火灾处理的方法，红外线热像仪可以检测火势的大小和火灾区域人数的检测，通过摄像机检测可以观察火灾区域周围建筑的破坏程度和楼梯等通道是否可以通行，通过紫外灯报警可以将检测火势的大小分为不同的等级作出相应的报警频率，距离传感器、可燃气体检测模块、温湿度传感器、风力传感器和风向传感器可以对发生火灾时或者火灾预防时进行环境因素的检测。

最后，发生火灾中时，通过火势状态勘测模块实时将火势大小进行勘测，将数据及时反馈，通过快速通道疏散引导模块引导人员进行疏散，避免受伤，冷风机、灭火器、水阀控制模块、水量调节模块、消防栓和消防衣将对火灾进行相应的处理，尽量减小火势和保护人员的安全。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种基于消防机器人的控制系统，包括遥控器和机器人，其特征在于：所述遥控器电性连接有中央控制系统，所述中央控制系统作为遥控器控制机器人的总驱动枢纽，所述中央控制系统通讯连接有无线网络传输模块，所述无线网络传输模块作为控制机器人无线的数据传输，所述无线网络传输模块与机器人网络连接，所述无线网络传输模块将数据反馈到机器人上，控制机器人作出相应的行为；

所述机器人包括GPS定位模块和实时火情检测模块，所述GPS定位模块将准确定位机器人的位置，方便远程操控机器人，所述实时火情检测模块需要实时对火情的状态做出监测，及时处理火情过大或过小的应对措施，所述GPS定位模块和实时火情检测模块均电性连接有信号接收模块，将得到的实时数据进行传输，所述信号接收模块电性连接有信号输出模块，将数据进行运输，所述信号输出模块与遥控器通讯连接，所述数据进行运输最终会反馈到遥控器中，便于做出处理。

2.根据权利要求1所述的一种基于消防机器人的控制系统，其特征在于：所述中央控制系统包括主控制器和主传导器，所述主控制器包括无线路由器和网络协调器，所述主传导器包括应急疏散模块和定设备控制模块，所述无线路由器和网络协调器对出现火灾意外时各种环境因素进行及时的检测，所述主传导器可以控制机器人进行一些火灾处理的方法。

3.根据权利要求2所述的一种基于消防机器人的控制系统，其特征在于：所述无线路由器包括红外线热像仪、摄像机检测和紫外灯报警，通过红外线热像仪可以检测火势的大小和火灾区域人数的检测，通过摄像机检测可以观察火灾区域周围建筑的破坏程度和楼梯等通道是否可以通行，通过紫外灯报警可以将检测火势的大小分为不同的等级作出相应的报警频率。

4.根据权利要求2所述的一种基于消防机器人的控制系统，其特征在于：所述网络协调器包括传感器检测模块，所述传感器检测模块包括距离传感器、可燃气体检测模块、温湿度传感器、风力传感器和风向传感器，所述距离传感器将火灾的具体位置进行检测和数据传输，所述可燃气体检测模块检测是否有因高温易发生燃烧或者爆炸的气体，所述温湿度传感器检测火灾环境下空气中的温湿度的数值，对火情研究具有重要的意义，所述风力传感器和风向传感器检测风力风向，可以得到火灾的扩散方向。

5.根据权利要求2所述的一种基于消防机器人的控制系统，其特征在于：所述应急疏散模块包括定向控火模块、火势状态勘测模块和快速通道疏散引导模块，所述定向控火模块操控机器人进行火势的控制，尽量不发生扩散，所述火势状态勘测模块实时将火势大小进行勘测，将数据及时反馈，所述快速通道疏散引导模块引导人员进行疏散，避免受伤。

6.根据权利要求2所述的一种基于消防机器人的控制系统，其特征在于：所述定设备控制模块包括冷风机、灭火器、水阀控制模块、水量调节模块、消防栓和消防衣，所述冷风机和灭火器是火灾中常有的灭火工具，所述水阀控制模块和水量调节模块可以及时控制水来灭火，同时避免浪费，所述消防栓和消防衣是基本的防火工具。

7.根据权利要求1所述的一种基于消防机器人的控制系统，其特征在于：所述实时火情检测模块包括摄像机检测模块、图像传输模块、信息分析处理模块和红外线传感模块，所述摄像机检测模块是监控的主要模块，所述图像传输模块是火灾现场状况进行传导，所述信息分析处理模块是对火情火势进行分析，找到起火原因，避免以后出现类似情况。