CN205182046U - 智能消防机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及消防救援领域，具体为一种智能消防机器人，包括具有行走模块的车体，车体上设有用于感应障碍物的避障模块、用于识别火源的火源识别模块、用于定位火源位置的定位模块、用于灭火的消防模块以及用于接收信息并进行处理的中央处理器；行走模块、避障模块、火源识别模块、定位模块和消防模块分别与中央处理器连接，中央处理器还与外部计算机连接。本实用新型提供的智能消防机器人智能化程度较高，使用方便，实用性较强，较多的功能可以满足火灾现场复杂环境的要求。

Description

智能消防机器人

技术领域

本实用新型涉及消防救援领域，尤其涉及一种智能消防机器人。

背景技术

近年来，随着我国经济的高速发展，工业已经成为国家经济的基础，密集的厂房、仓库等成为消防监控重点，但由于人为疏忽或意外的发生，仍频频引发火灾，由于这些区域易燃物品多且较为集中，化学性质也较为复杂，以至消防人员难以靠近、入内灭火、抢救。特别是一些用于存储石油或石油类产品的油罐存储区域，极易引发火灾，且此类区域火灾具有发生后向周围蔓延、火势大、难控制等特点，甚至发生连锁爆炸等灾难性事故，造成重大人员伤亡及经济损失，并且会严重污染环境。因此，做好此类区域的火灾实时监测、及时发现火源并进行灭火，并在消防人员赶到之前防止火灾扩大蔓延是目前防止此类区域出现火灾事故的重点工作。

现有技术中，用于消防的机器人智能化程度不高，灭火效率较低，难以满足上述火灾区域的灭火需求。

实用新型内容

本实用新型提供一种智能消防机器人，以解决现有技术中用于消防的机器人智能化程度不高、灭火效率不高的问题。

本实用新型提供一种智能消防机器人，包括具有行走模块的车体，所述车体上设有用于感应障碍物的避障模块、用于识别火源的火源识别模块、用于定位火源位置的定位模块、用于灭火的消防模块以及用于接收信息并进行处理的中央处理器；所述行走模块、所述避障模块、所述火源识别模块、所述定位模块和所述消防模块分别与所述中央处理器连接，所述中央处理器还与外部计算机连接。

作为本实用新型的优选方式，所述车体上还设有用于采集环境信息的信息采集模块，所述信息采集模块与所述中央处理器连接。

作为本实用新型的优选方式，所述信息采集模块包括设置于所述车体顶部的摄像记录仪，所述摄像记录仪与所述中央处理器连接。

作为本实用新型的优选方式，所述车体上还设有用于发出警报信号的警报模块和用于照明的照明模块，所述警报模块和所述照明模块分别与所述中央处理器连接。

作为本实用新型的优选方式，所述警报模块包括设置于所述车体前部的报警器，所述照明模块包括设置于所述车体前端的两个照明灯，所述照明灯上设有包含光敏电阻的开关；所述报警器和所述照明灯分别与所述中央处理器连接。

作为本实用新型的优选方式，所述行走模块包括设置于所述车体前部的驱动电机以及设置在所述车体底部的前轮和后轮，所述驱动电机与所述前轮连接，所述驱动电机还与所述中央处理器连接。

作为本实用新型的优选方式，所述避障模块包括设置于所述车体前端及左右两侧的至少三个激光传感器，所述激光传感器与所述中央处理器连接。

作为本实用新型的优选方式，所述火源识别模块包括设置于所述车体前端的一氧化碳传感器和甲烷传感器，以及设置于所述车体顶部的测温型红外热像监控装置、红外温度传感器和火焰传感器，所述一氧化碳传感器、所述甲烷传感器、所述测温型红外热像监控装置、所述红外温度传感器和所述火焰传感器分别与所述中央处理器连接。

作为本实用新型的优选方式，所述定位模块包括设置于所述车体前部的GPS定位仪，所述GPS定位仪与所述中央处理器连接。

作为本实用新型的优选方式，所述消防模块包括设置于所述车体前部的水泵和高压水枪以及设置于所述车体后部的水箱，所述高压水枪上设有角度传感器，所述高压水枪由设置于所述高压水枪下方的液压升降器支撑，所述液压升降器下方设有由旋转电机驱动旋转的支撑台；所述高压水枪与所述水泵连接，所述水泵与所述水箱连接，所述水泵、所述角度传感器、所述液压升降器和所述旋转电机分别与所述中央处理器连接。

本实用新型提供的智能消防机器人，可以快速发现火源并及时到达火灾现场进行灭火，在消防人员赶到火灾现场之前的最佳灭火时间段内及时地控制火源、防止火灾扩大蔓延；同时，该机器人会在发现火源的同时发出警报，提示有火灾发生，使火灾现场人员可以及时逃生。另外，该机器人还会记录火灾现场情况以及救援过程，为消防人员提供影像和其他火灾信息，协助消防人员灭火以减少可能的人员伤亡。

本实用新型提供的智能消防机器人智能化程度较高，使用方便，实用性较强，较多的功能可以满足火灾现场复杂环境的要求。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例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实用新型的一些实施例，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为本实用新型实施例提供的智能消防机器人的结构连接框图；

图2为本实用新型实施例提供的智能消防机器人的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的智能消防机器人的另一结构示意图。

其中，1、车体，2、后轮，3、激光传感器，4、管路，5、水泵，6、电瓶，7、前轮，8、中央处理器，9、照明灯，10、保险架，11、甲烷传感器，12、报警器，13、旋转电机，14、支撑台，15、角度传感器，16、高压水枪，17、液压升降柱，18、可旋转平台，19、微型电机，20、水箱，21、进水口，22、驱动电机，23、一氧化碳传感器，24、火焰传感器，25、红外温度传感器，26、摄像记录仪，27、测温型红外热像监控装置。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

参照图1所示，本实用新型实施例公开了一种智能消防机器人，该机器人包括一个具有行走模块的车体，该车体由防火材料制成，车体上还设有用于感应障碍物的避障模块、用于识别火源的火源识别模块、用于定位火源位置的定位模块、用于灭火的消防模块、用于采集环境信息的信息采集模块、用于发出警报信号的警报模块和用于照明的照明模块，以及用于接收信息并进行处理的中央处理器；其中，行走模块、避障模块、火源识别模块、定位模块、消防模块、信息采集模块、警报模块和照明模块分别与中央处理器连接；中央处理器还通过无线网络实现与外部计算机的连接，实现中央处理器与外部计算机之间的信息传输，并且在智能消防机器人完成特定的火灾救援任务后，可通过外部计算机对机器人进行相应操作。

本实用新型实施例提供的智能消防机器人，具有多个功能模块，智能化程度高，可以满足火灾现场复杂环境的要求。

参照图2和图3所示，在本实用新型实施例提供的智能消防机器人的一种具体结构中，该机器人包括一个车体1，该车体1由防火材料制成，车体1内还设有中央处理器8。需要理解的是，为了方便说明车体1的内部结构，在图2和图3中示出了车体1的内部结构。

其中，行走模块包括设置于车体1前部的驱动电机22以及设置在车体1底部的前轮7和后轮2，驱动电机22、前轮7和后轮2均设有两个，一个驱动电机22对应与一个前轮7连接，驱动电机22通常采用直流电动机。这两个驱动电机22均与中央处理器8连接，接收中央处理器8发布的操作指令，通过不同的转速和转向来实现车体1的前进、后退、转弯及原地转圈等动作。

避障模块包括设置于车体1前端及左右两侧的至少三个激光传感器3，车体1前端和左右两侧需分别至少设置一个激光传感器3，通过激光传感器3可以实时测出车体1距离前方以及左右两侧的障碍物的距离。这些激光传感器3分别与中央处理器8连接，激光传感器3将测得的距离信息实时传输至中央处理器8，中央处理器8中预先设定距离极限值，当检测到车体1与障碍物间的距离小于相应的距离极限值时，中央处理器8向两个驱动电机22发布相应的指令，使车体1避开障碍物，实现车体1的避障行走。

火源识别模块包括设置于车体1前端的一氧化碳传感器23和甲烷传感器11，以及设置于车体1顶部的测温型红外热像监控装置27、红外温度传感器25和火焰传感器24，其中测温型红外热像监控装置27、红外温度传感器25和火焰传感器24集成在一个可旋转平台18上，该可旋转平台18由下方的微型电机19驱动，可实现360°全方位旋转。一氧化碳传感器23、甲烷传感器11、测温型红外热像监控装置27、红外温度传感器25和火焰传感器24分别与中央处理器8连接，并分别将检测到的相应信息实时传输至中央处理器8，中央处理器8综合上述几种信息后判断是否存在火源，并在识别出火源后向其他模块发布相应的指令进行灭火处理。

定位模块包括设置于车体1前部的GPS定位仪，GPS定位仪还与中央处理器8连接，GPS定位仪设置在中央处理器8上。GPS定位仪可定位自身位置，并将该位置信息传输至中央处理器8。

消防模块包括设置于车体1前部的水泵5和高压水枪16，以及设置于车体1后部的水箱20，高压水枪16通过管路4与水泵5连接，水泵5进一步与水箱20连接，水箱20顶部设有进水口21。高压水枪16上设有角度传感器15，该角度传感器15与中央处理器8连接，并将检测到的高压水枪16的角度信息实时传输至中央处理器8。高压水枪16由设置于高压水枪16下方的液压升降器支撑，该液压升降器包括两个前后设置的可自由伸缩的液压升降柱17，这两个液压升降柱17下方设有一个圆形的支撑台14，液压升降柱17与支撑台14焊接在一起，该支撑台14由一个旋转电机13驱动可实现支撑台14及液压升降柱17的旋转。水泵5、液压升降器和旋转电机13分别与中央处理器8连接，当车体1行走到火源位置附近时，中央处理器8读取高压水枪16的角度信息，向液压升降器和旋转电机13发布相应的指令，通过两个液压升降柱17的伸缩和支撑台14的旋转实现高压水枪16的高度和角度的调整，使高压水枪16的枪口对准火源，待高压水枪16的枪口调整到最佳位置后，中央处理器8向水泵5发布相应的指令，控制水泵5开启，使得高压水枪16向火源喷水进行灭火。

信息采集模块包括设置于车体1顶部的摄像记录仪26，其中摄像记录仪26也集成在可旋转平台18上。摄像记录仪26与中央处理器8连接，摄像记录仪26将采集到的反映火灾现场情况以及救援过程等的视频或音频信息，实时传输至中央处理器8，中央处理器8进一步将该视频或音频信息传输至外部计算机，使外部救援人员可以实时掌握火灾现场内的情况。

警报模块包括设置于车体1前部的报警器12，该报警器12与中央处理器8连接。当中央处理器8识别出火源后，控制报警器12开启进行报警，提示有火灾发生，使火灾现场人员可以及时逃生。

照明模块包括设置于车体1前端的两个照明灯9，使得智能消防机器人可以在夜间无照明的情况下工作，两个照明灯9分别与中央处理器8连接。这两个照明灯9上均设有包含光敏电阻的开关，因此在白天或者有光照的情况下是不开启的。当中央处理器8识别出火源后并进行相应的灭火处理时，中央处理器8控制照明灯9开启。另外，为了保护照明灯9和车体1前端免受损坏，车体1前端还设有保险架10。

本实用新型实施例提供的智能消防机器人中各部分由设置在车体1前部的电瓶6供电，保证各部分能正常运行。

在上述实施例中，该智能消防机器人的工作环境为厂房、仓库等火灾现场，特别是一些用于存储石油或石油类产品的油罐存储区域，地面较为平坦，适合智能消防机器人行走。智能消防机器人在工作时，由测温型红外热像监控装置27、红外温度传感器25、火焰传感器24、一氧化碳传感器23和甲烷传感器11组成的火源识别模块进行全天24小时的监测，并通过可旋转平台18的旋转对工作区域进行360°全方位扫描式探查。当发生火灾时，上述传感器将采集到的相关信息传输至中央处理器8，中央处理器8综合上述几种信息后判断是否存在火源，并在识别出火源后控制其他所有模块处于激活状态并开始工作。如果火灾现场属于夜间无照明的情况，中央处理器8控制照明灯9开启。

中央控制器8控制报警器12开启进行报警，并控制摄像记录仪26开启，摄像记录仪26将采集到的视频或音频信息实时传输至中央处理器8，中央处理器8进一步将该视频或音频信息传输至外部计算机供外部救援人员参考。

同时，GPS定位仪开始定位智能消防机器人的自身位置，并将该位置信息传输至中央处理器8。

通过上述火源信息以及智能消防机器人的自身位置，中央处理器8控制两个驱动电机22工作，通过对两个电机的调整带动智能消防机器人快速向火源方向行走，同时结合激光传感器3测得的与障碍物之间的距离信息，使智能消防机器人在行走过程中可以避开障碍物。

当智能消防机器人到达距离火源一定的安全距离后停止行走，此时中央处理器8读取角度传感器15测得的高压水枪16的角度信息，控制液压升降器和旋转电机13使高压水枪16的枪口调整到最佳灭火位置。然后，中央处理器8控制水泵5开启，使得高压水枪16向火源喷水进行灭火。

当根据测温型红外热像监控装置27、红外温度传感器25、火焰传感器24、一氧化碳传感器23和甲烷传感器11检测到的信息得出火源已经被扑灭时，中央处理器8控制水泵5关闭，高压水枪16停止喷水，一氧化碳传感器23和甲烷传感器11继续检测相应的气体信息，防止出现火源复燃的情况。在确定火源熄灭一定的时间后，该智能消防机器人停止工作，保持最初的监测状态。

本实用新型实施例提供的智能消防机器人可以快速发现火源并及时到达火灾现场进行灭火，在消防人员赶到火灾现场之前的最佳灭火时间段内及时地控制火源、防止火灾扩大蔓延，降低了救援人员的救援风险，确保生命和财产的安全。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种智能消防机器人，包括具有行走模块的车体，其特征在于，所述车体上设有用于感应障碍物的避障模块、用于识别火源的火源识别模块、用于定位火源位置的定位模块、用于灭火的消防模块以及用于接收信息并进行处理的中央处理器；所述行走模块、所述避障模块、所述火源识别模块、所述定位模块和所述消防模块分别与所述中央处理器连接，所述中央处理器还与外部计算机连接。

2.根据权利要求1所述的智能消防机器人，其特征在于，所述车体上还设有用于采集环境信息的信息采集模块，所述信息采集模块与所述中央处理器连接。

3.根据权利要求2所述的智能消防机器人，其特征在于，所述信息采集模块包括设置于所述车体顶部的摄像记录仪，所述摄像记录仪与所述中央处理器连接。

4.根据权利要求1所述的智能消防机器人，其特征在于，所述车体上还设有用于发出警报信号的警报模块和用于照明的照明模块，所述警报模块和所述照明模块分别与所述中央处理器连接。

5.根据权利要求4所述的智能消防机器人，其特征在于，所述警报模块包括设置于所述车体前部的报警器，所述照明模块包括设置于所述车体前端的两个照明灯，所述照明灯上设有包含光敏电阻的开关；所述报警器和所述照明灯分别与所述中央处理器连接。

6.根据权利要求1至5中任一所述的智能消防机器人，其特征在于，所述行走模块包括设置于所述车体前部的驱动电机以及设置在所述车体底部的前轮和后轮，所述驱动电机与所述前轮连接，所述驱动电机还与所述中央处理器连接。

7.根据权利要求1至5中任一所述的智能消防机器人，其特征在于，所述避障模块包括设置于所述车体前端及左右两侧的至少三个激光传感器，所述激光传感器与所述中央处理器连接。

8.根据权利要求1至5中任一所述的智能消防机器人，其特征在于，所述火源识别模块包括设置于所述车体前端的一氧化碳传感器和甲烷传感器，以及设置于所述车体顶部的测温型红外热像监控装置、红外温度传感器和火焰传感器，所述一氧化碳传感器、所述甲烷传感器、所述测温型红外热像监控装置、所述红外温度传感器和所述火焰传感器分别与所述中央处理器连接。

9.根据权利要求1至5中任一所述的智能消防机器人，其特征在于，所述定位模块包括设置于所述车体前部的GPS定位仪，所述GPS定位仪与所述中央处理器连接。

10.根据权利要求1至5中任一所述的智能消防机器人，其特征在于，所述消防模块包括设置于所述车体前部的水泵和高压水枪以及设置于所述车体后部的水箱，所述高压水枪上设有角度传感器，所述高压水枪由设置于所述高压水枪下方的液压升降器支撑，所述液压升降器下方设有由旋转电机驱动旋转的支撑台；所述高压水枪与所述水泵连接，所述水泵与所述水箱连接，所述水泵、所述角度传感器、所述液压升降器和所述旋转电机分别与所述中央处理器连接。