CN204502240U - 一种可控智能灭火机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型介绍了一种可控智能灭火机器人，它包括上位机模块、控制检测模块和终端操作装置；所述的控制检测模块包括单片机，在单片机的输入端口上连接有无线路由模块，所述单片机上的双向通信端口上分别连接有火焰检测模块、气体检测模块和光线检测模块，所述的单片机通过无线路由模块与上位机模块双向通信，在所述单片机的输出端口上还分别连接有报警模块和电机驱动模块，在所述电机驱动模块的输出端与终端操作装置的控制端连接。本实用新型的智能灭火机器人可以替代消防员深入到高层的住房和工厂地下建筑和有毒气体非常浓的地方，可以保障消防人员的人身安全，极大的减轻了消防人员的负担，而且操作灵敏，可靠性好。

Description

一种可控智能灭火机器人

技术领域

本实用新型涉及一种电子设备，尤其是一种可控智能灭火机器人，属于电子技术领域。

背景技术

近几十年中，大量的高层、地下建筑与大型的石化企业不断涌现，由于这些建筑的特殊性，一旦发生火灾时，很难进行快速高效的灭火。为了解决这一问题，尽快救助火灾中的受困人群，同时最大限度的保证消防人员的安全，消防机器人研究被提到了议事日程。随着机器人技术的发展，也为消防机器人的实现提供了技术上的支持，使得消防机器人有可能成为现实。基于人工智能的不断发展，各项高新技术的不断成熟，在可预见的将来，消防机器人在功能上会更具多样特点，在较多危险区域可以完全代替消防员，避免消防员生命伤亡，特别是在宽敞的住房和工厂地下建筑和有毒气体非常浓的地方，可以保障消防人员的人身安全。现目前在进行高层建筑或地下建筑的灭火行动中，大部分还是采用了人力灭火的方式，虽然消防人员也佩戴有防毒面具等装备，但是由于环境的特殊性和不可控性，消防人员随身携带的氧气等容易用尽或被烧坏导致泄露，这直接影响到消防人员的安全，目前还没有专门解决这个问题的方案。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本实用新型的主要目的在于解决现目前消防员在灭火时不得不依靠人工深入火灾现场灭火的问题，而提供一种能够替代消防员进行灭火操作，保障消防员人身安全的可控智能灭火机器人。

本实用新型的技术方案：一种可控智能灭火机器人，其特征在于，包括上位机模块、控制检测模块和终端操作装置；所述的控制检测模块包括单片机，在单片机的输入端口上连接有无线路由模块，所述单片机上的双向通信端口上分别连接有火焰检测模块、气体检测模块和光线检测模块，所述的单片机通过无线路由模块与上位机模块双向通信，在所述单片机的输出端口上还分别连接有报警模块和电机驱动模块，所述电机驱动模块的输出端与终端操作装置的控制端连接。

优化地，在所述单片机的双向通信端口上还连接有用于检测火焰距离的超声波测距模块。本实用新型中的超声波测距模块是用于检测火焰与机器人之间的距离，方便在外部操作的人员判断灭火距离，并作出前进或后退等判断。

优化地，所述的单片机采用型号为HT32的控制芯片。

优化地，在所述单片机的双向通信端口上还连接有用于追踪火源位置的循迹模块。这里的循迹模块是用于追踪火源位置，它可以通过检测火焰的温度和动态的形状等，判断出火焰的根部位置，这样便于在灭火时直接从火焰根部入手，这样快速达到灭火的效果，提高了灭火效率。

优化地，所述的终端操作装置为安装有灭火器和水龙头的小车，所述的小车由直流电机控制动作，所述的直流电机的输入端与电机驱动模块的输出端连接。这里的灭火器可以有多种选择，例如二氧化碳灭火器，泡沫灭火器等，这样可以应对不同的燃烧物，特别是一些不能用水灭火的化学物品，这样有利于避免在灭火过程中造成二次爆炸。

相对于现有技术，本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型的智能灭火机器人可以替代消防员深入到高层的住房和工厂地下建筑和有毒气体非常浓的地方，可以保障消防人员的人身安全，极大的减轻了消防人员的负担。

2、智能可控，操作灵敏，可以第一时间将火灾现场的情况告知操作人员，便于操作人员作出统一的部署和安排，从而有利于提高灭火效率。

3、可靠性好，能够在高温环境下可靠工作，并且能够较为精确的检测各项数据，如有害气体浓度、燃烧物质等信息，给灭火人员提供了更多方便，可以具有针对性的部署灭火物质，选择用沙土或水等，以防产生化学爆炸。

附图说明

图1为本实用新型一种可控智能灭火机器人的电路模块图。

图中，1—上位机模块，2—控制检测模块，21—单片机，22—无线路由模块，23—火焰检测模块，24—气体检测模块，25—光线检测模块，26—报警模块，27—电机驱动模块，28—超声波测距模块，29—循迹模块，3—终端操作装置。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，一种可控智能灭火机器人，包括上位机模块1、控制检测模块2和终端操作装置3。这里的上位机模块1可以是电脑、智能手机或平板电脑等设备。所述的控制检测模块2包括单片机21，本实用新型中，所述的单片机21采用型号为HT32的控制芯片。在单片机21的输入端口上连接有无线路由模块22，所述无线路由模块22即常用的WIFI模块，所述的单片机21通过无线路由模块22与上位机模块1双向通信，通过无线路由模块22可以实现单片机21与上位机模块1之间的数据传输。所述单片机21上的双向通信端口上分别连接有火焰检测模块23、气体检测模块24、光线检测模块25、超声波测距模块28和循迹模块29；所述火焰检测模块23用于检测火焰的位置，它通过热感应的方式侦测到火焰位置，并通过单片机21反馈信息给上位机模块1；所述气体检测模块24用于分析检测烟雾中的气体成分，帮助判断是否存在有毒气体，以及火灾现场是否有危险化学药品等存在，这样便于消防人员提前做好准备，并配置专门针对化学药品的灭火物质；所述的光线检测模块25是和火焰检测模块23配套使用，对火焰位置进行精确定位，以此提高检测的准确定；所述超声波测距模块28时用于检测灭火机器人与火焰之间距离的，这样便于操作人员控制终端进行灭火处理，同时也保障设备在灭火过程中的安全；所述循迹模块29用于追踪火源位置，检测不同位置的火源，避免遗漏。

参见图1，在所述单片机21的输出端口上还分别连接有报警模块26和电机驱动模块27，所述报警模块26用于在检测到火焰或危险化学物品时，自动发出报警，提醒消防人员；所述电机驱动模块27的输出端与终端操作装置3的控制端连接。本实用新型中，所述的终端操作装置3为安装有灭火器和水龙头的小车，所述的小车由直流电机控制动作，所述的直流电机的输入端与电机驱动模块27的输出端连接。这里由于灭火小车上的水龙头以及灭火器的安装属于现有技术，因此在图中并未标示出。

操作时，消防人员通过手机或者PC上位机发送指令到无线路由模块22，然后通过无线路由模块22的转换，把指令转给单片机21，单片机21通过各个检测模块得到准确的信息，并通过电机驱动模块27控制终端操作装置3的小车执行指令，根据需要，上位机还可以向无线路由模块22发送一个视频请求，无线路由模块22端的视频处理程序会把获取的摄像头视频传回上位机，由上位机进行解码，并显示。

本实用新型设计的灭火机器人所要实现的功能为：操作员在操作终端通过WiFi无线网络连接到内置的WiFi模块，即无线路由模块上，并向其发出相关操作指令，WiFi模块接收指令并传递给内置的单片机，单片机通过控制电路让机器人执行相应的指令；同时，安装在机器人上的各种传感器和摄像头可以通过WiFi网络将数据反向传递给操作终端，从而实现上下行控制及双向通信，以便操作员实时了解机器人周围的环境，并根据环境情况发出指令控制机器人执行特定的任务，实现交互式操作。在智能小车上装上灭火装置，通过WIFI或者4G将视频传输给操作终端，操作终端根据现场图像及火源的方向，控制小车和水泵，实现遥控灭火。本发明要解决的技术问题是在宽敞的住房和工长地下建筑和有毒气体非常浓的地方，保障消防人员的人身安全。本设计的创新点在于智能的选择灭火物质和火源追踪功能，还可通过摄像头在通过WiFi或者4G通信技术进行远程遥控。如果有消防人员在现场工作可以通过机器人的各种传感器来给消防工作者提供现场温度、有害气体浓度、燃烧物质等信息，是否有求救人员来协助消防人员营救求救人员和保障消防人员的安全的同时还能快速的灭火。

需要说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型技术方案而非限制技术方案，尽管申请人参照较佳实施例对本实用新型作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本实用新型技术方案进行的修改或者等同替换，不能脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本实用新型权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种可控智能灭火机器人，其特征在于，包括上位机模块（1）、控制检测模块（2）和终端操作装置（3）；所述的控制检测模块（2）包括单片机（21），在单片机（21）的输入端口上连接有无线路由模块（22），所述单片机（21）上的双向通信端口上分别连接有火焰检测模块（23）、气体检测模块（24）和光线检测模块（25），所述的单片机（21）通过无线路由模块（22）与上位机模块（1）双向通信，在所述单片机（21）的输出端口上还分别连接有报警模块（26）和电机驱动模块（27），所述电机驱动模块（27）的输出端与终端操作装置（3）的控制端连接。

2.根据权利要求1所述的一种可控智能灭火机器人，其特征在于，在所述单片机（21）的双向通信端口上还连接有用于检测火焰距离的超声波测距模块（28）。

3.根据权利要求1或2所述的一种可控智能灭火机器人，其特征在于，所述的单片机（21）采用型号为HT32的控制芯片。

4.根据权利要求3所述的一种可控智能灭火机器人，其特征在于，在所述单片机（21）的双向通信端口上还连接有用于追踪火源位置的循迹模块（29）。

5.根据权利要求4所述的一种可控智能灭火机器人，其特征在于，所述的终端操作装置（3）为安装有灭火器和水龙头的小车，所述的小车由直流电机控制动作，所述的直流电机的输入端与电机驱动模块（27）的输出端连接。