CN206619021U - 一种智能消防小车 - Google Patents

Abstract

本实用新型的实施例公开一种智能消防小车，涉及智能消防设备领域，能够有效解决现有的消防车主要依赖人员抢险救灾的问题，从而减少消防抢险中的人员伤亡。所述智能消防小车包括：车体及安装于车体上的主控制器模块、路线检测模块、避障模块、火源检测模块、电源模块、电机驱动模块、显示模块、灭火模块及稳压模块，所述路线检测模块、避障模块、火源检测模块、电源模块及稳压模块分别与所述主控制器模块输入端连接，并向所述主控制器模块输入信号，所述主控器模块输出端分别与所述显示模块、电机驱动模块及灭火模块连接，并向所述显示模块、电机驱动模块及灭火模块输出控制信号。本实用新型适用于教育教学及消防科研方面。

Description

一种智能消防小车

技术领域

本实用新型涉及一种智能消防设备，尤其涉及一种智能消防小车。

背景技术

消防车主要用于执行火灾应对任务的特殊车辆，目前的消防车主要还是依赖人员救援，每年都会有消防人员因火灾抢救而牺牲。随着智能化科技的发展，智能小车逐步出现，并开始应用于科学勘探等领域，它可以实现无人化自动寻迹、寻光、避障，准确定位停车，远程传输图像等功能，但现有的智能小车不具备消防抢险功能。

发明内容

有鉴于此，本实用新型实施例提供一种智能消防小车，将智能小车的技术与现有消防车的消防抢险功能融合并改进，能够有效解决现有的消防车主要依赖人员抢险救灾的问题，从而减少消防抢险中的人员伤亡。

本实用新型实施例提供一种智能消防小车，包括车体、设置于所述车体上的主控制器模块、路线检测模块、避障模块、火源检测模块、电源模块、电机驱动模块、显示模块、灭火模块及稳压模块，所述主控制器模块采用STC89C51 单片机，所述路线检测模块、避障模块、火源检测模块、电源模块及稳压模块分别与所述主控制器模块输入端连接，并向所述主控制器模块输入信号，所述主控器模块输出端分别与所述显示模块、电机驱动模块及灭火模块连接，并向所述显示模块、电机驱动模块及灭火模块输出控制信号。

进一步地，所述路线检测模块包括光电传感器，所述光电传感器包括发射器与接收器，所述发射器是红外发光二极管，所述接收器是光电三极管。

更进一步地，所述光电传感器安装于所述车体的底盘两侧，每侧设两个，所述光电传感器采用RPR220型光电传感器。

进一步地，所述避障模块包括漫反射光电开关，所述漫反射光电开关设有五个，其中三个位于所述车体前端，另外两个位于所述车体的后端。

进一步地，所述火源检测模块包括红外火焰传感器，所述红外火焰传感器位于所述车体表面的周围。

进一步地，所述电源模块采用12V充电式锂电池供电，所述锂电池经过所述稳压模块处理后输出能够使所述主控器模块及传感器模块正常工作的电压。

进一步地，所述电机驱动模块包括驱动芯片，所述驱动芯片采用L298N驱动芯片。

进一步地，所述灭火模块设置有灭火模式的切换开关，所述切换开关通过主控制器控制。

本实用新型实施例提供的一种智能消防小车，将现有的智能小车的技术应用于传统的消防车上，通过在所述车体上设置主控制器模块、路线检测模块、避障模块、火源检测模块、电源模块、电机驱动模块、显示模块、灭火模块、稳压模块，并采用STC89C51单片机作为主控制器模块，所述路线检测模块、避障模块、火源检测模块、电源模块及稳压模块分别与所述主控制器模块输入端连接，并向所述主控制器模块输入信号，所述主控器模块输出端分别与所述显示模块、电机驱动模块及灭火模块连接，并向所述显示模块、电机驱动模块及灭火模块输出控制信号；能够有效解决现有的消防车主要依赖人员抢险救灾的问题，从而减少消防抢险中的人员伤亡。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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它的附图。

图1为本实用新型一种智能消防小车的结构线框图；

图2为本实用新型一种智能消防小车的电路图

图3图1中路线检测模块电路图；

图4为图1中避障模块电路图；

图5为图1中火源检测模块电路图；

图6为图1中电机驱动模块电路图；

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型实施例进行详细描述。

应当明确，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参看图1及图2所示，本实用新型实施例一种智能消防小车，包括车体及设置于所述车体上的主控制器模块、路线检测模块、避障模块、火源检测模块、电源模块、电机驱动模块、显示模块、灭火模块及稳压模块，其中，所述主控制器模块采用STC89C51单片机，STC89C51单片机是一个低功耗、高性能的单片机，芯片内部程序的存储空间为4KB，4组I/O接口足够满足与外部设备的检测和连接；所述路线检测模块、避障模块、火源检测模块、电源模块及稳压模块分别与所述主控制器模块输入端连接，所述路线检测模块、避障模块及火源检测模块分别将各自的传感器检测到的信号输入给所述主控制器模块，所述主控器模块对所述信号进行处理，所述电源模块及稳压模块分别对主控制电路供电及稳压，所述主控器模块输出端分别与所述显示模块、电机驱动模块及灭火模块连接，所述主控制器模块根据输入端反馈的检测信号针对性地对所述显示模块、电机驱动模块及灭火模块输出控制信号，从而执行主控制器模快下达的信号指令。

参看图1及图3所示，本实施例中，所述智能消防小车车上设有路线检测模块，所述路线检测模块采用光电传感器作为智能消防小车的线路检测装置，所述光电传感器安装于所述车体的底盘两侧，每侧设两个，所述光电传感器包括发射器与接收器，所述发射器为红外发光二极管，所述接收器为光电三极管，在实际运行时通过设置于车体底盘两侧的光电传感器对运行轨迹上的黑线进行检测，当从红外发光二极管发出的光反射回来时，所述光电三极管导通并且向主控器模块发送一个低电平信号；当从红外发光二极管发出的光没有反射回来，所述光电三极管不导通并向主控器模块发送一个高电平信号，并将检测的结果传输给主控器模块，主控制器模块根据收到的高低电平判断小车是否偏离运行轨迹，当收到高电平信号时表示红外线被运行轨迹上的黑线吸收了，说明所述智能小车没有偏离运行轨迹黑线，当收到低电平信号时表示小车偏离了运行轨迹上的黑线，主控器模块分析判断之后，向所述电机驱动模块发出路线调整指令，使智能消防小车沿着扫描的黑线前进，并在行进过程中通过液晶显示器进行实时监测显示其行进轨迹线路。

本实施例中，所述主控制器模块内部设有电压比较器，所述电压比较器为 LM393型，用于比较模拟信号电压与参考电压的大小，从而输出高或低电平。

本实施例中，作为一可选实施例，所述路线检测模块采用RPR220型光电传感器，RPR220型光电传感器采用DIP4封装，体积小、结构紧凑，内置可见光过滤器，可有效减少离散光的影响，提高检测的灵敏度。

参看图1及图4所示，本实施例中，所述智能消防小车上设有避障模块，所述避障模块使用漫反射光电开关对障碍物进行，在实际应用过程中，所述漫反射光电开关设有五个，其中三个设置与所述车体的前端，用于发现前方的障碍物，另外两个设置与所述车体的后端，用于当主控制器发现前方路障并对小车作出调整状态后会进行倒车操作时，检测车后方的是否存在障碍物。所述漫反射光电开关的发射管发出红外光束后，接收头根据有无光线返回进行障碍物是否存在的判断。当有光线被接收头接收时，接收头会输出一个低电平；当接收头没有接收到任何光线时会输出一个高电平，并将这一电平信号传输至主控器模块，主控器模块在接收信号之后会及时作出反应调整小车的运行方向。

本实施例中，智能消防小车在行进时，当漫反射光电开关发现前方存在障碍物时，小车的主控器模块会通过是哪个方向上的漫反射光电开关反馈的信息判断障碍物的位置并以此为根据调整小车的运动方向。当车前方位于右侧的漫反射开关检测到有障碍物存在时小车向左调整改变运动轨迹；当车前方位于左侧的漫反射光电开关检测到有障碍物存在时小车会向右侧调整改变运动轨迹；当在中间检测到障碍物时小车会倒车并重新选择路线行驶。

参看图1及图5所示，本实施例中，所述火源检测模块作为智能消防小车在消防过程中判断火源位置的装置，包括红外火焰传感器，所述红外火焰传感器位于所述车体表面的周围。智能消防小车沿着轨迹线向前运行，当智能消防小车在行进过程中通过所述火焰传感器检测到周围存在火源时，所述安装在车体周围的火焰传感器将检测到的火源位置传输至主控器模块，所述主控器模块根据接收到的信号判断火源的位置，当根据火焰传感器反馈的信号判断左边有火源存在时，所述主控器模块控制所述消防小车自行向左调整，当根据火焰传感器反馈的信号判断在右边存在火源位置时，所述主控器模块控制所述消防小车会自动向右调整，当主控器模块判断出所述消防小车前方出现火源时，会迅速向前行驶，当行驶至靠近火源位置时，由于燃烧物的存在漫反射光电开关会检测到障碍物，小车会停止前进等待主控器模块的指令，此时主控器模块会下达命令给灭火模块，并选择合适的灭火方式进行灭火。

本实施例中，作为一可选实施例，所述灭火模块设置有灭火模式切换开关，所述主控制器模块根据火源的类型可控制所述灭火模式切换开关，以选择合适的灭火方式进行有效灭火。

参看图1及图6所示，本实施例中，所述电源模块采用12V充电式锂电池为所述各个模块供电，所述锂电池经过所述稳压模块处理后输出能够使所述主控器模块及传感器模块正常工作的电压。

本实施例中，所述智能消防小车是通过电机驱动模块驱动小车运动的，所述电机驱动模块采用L298N驱动芯片，并通过控制系统输出的高低电平对直流电机进行控制，每个驱动模块可以进行两个电机的驱动；所述驱动模块L298N 的5、7、10、12四个引脚分别与单片机的I/O口相连接，6管脚和11管脚是使能管脚。若6管脚和11管脚一直为高电平，则L298N驱动电路一直处于导通状态。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个......”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种智能消防小车，包括车体，其特征在于，还包括：设置于所述车体上的主控制器模块、路线检测模块、避障模块、火源检测模块、电源模块、电机驱动模块、显示模块、灭火模块及稳压模块，所述主控制器模块采用STC89C51单片机，所述路线检测模块、避障模块、火源检测模块、电源模块及稳压模块分别与所述主控制器模块输入端连接，所述主控器模块输出端分别与所述显示模块、电机驱动模块及灭火模块连接；

所述路线检测模块采用光电传感器作为智能消防小车的线路检测装置，所述光电传感器安装于所述车体的底盘两侧，每侧设两个，通过设置于车体底盘两侧的光电传感器对运行轨迹上的黑线进行检测，主控制器模块根据收到的高低电平判断小车是否偏离运行轨迹，当收到高电平信号时表示红外线被运行轨迹上的黑线吸收了，说明所述智能小车没有偏离运行轨迹黑线，当收到低电平信号时表示小车偏离了运行轨迹上的黑线，主控器模块分析判断之后，向所述电机驱动模块发出路线调整指令，使智能消防小车沿着扫描的黑线前进；

所述避障模块使用漫反射光电开关对障碍物进行识别，所述漫反射光电开关设有五个，其中三个设置与所述车体的前端，用于发现前方的障碍物，另外两个设置与所述车体的后端，用于当主控制器发现前方路障并对小车作出调整状态后会进行倒车操作时，检测车后方的是否存在障碍物；所述漫反射光电开关的发射管发出红外光束后，接收头根据有无光线返回进行障碍物是否存在的判断，当有光线被接收头接收时，接收头会输出一个低电平；当接收头没有接收到任何光线时会输出一个高电平，并将这一电平信号传输至主控器模块，主控器模块在接收信号之后会及时作出反应调整小车的运行方向。

2.根据权利要求1所述的一种智能消防小车，其特征在于，所述路线检测模块包括光电传感器，所述光电传感器包括发射器与接收器，所述发射器是红外发光二极管，所述接收器是光电三极管。

3.根据权利要求2所述的一种智能消防小车，其特征在于，所述光电传感器安装于所述车体的底盘两侧，每侧设两个，所述光电传感器采用RPR220型光电传感器。

4.根据权利要求1所述的一种智能消防小车，其特征在于，所述火源检测模块包括红外火焰传感器。

5.根据权利要求1所述的一种智能消防小车，其特征在于，所述电源模块采用12V充电式锂电池供电，所述锂电池经过所述稳压模块处理后输出能够使所述主控器模块及传感器模块正常工作的电压。

6.根据权利要求1所述的一种智能消防小车，其特征在于，所述电机驱动模块包括驱动芯片，所述驱动芯片采用L298N驱动芯片。

7.根据权利要求1所述的一种智能消防小车，其特征在于，所述灭火模块设置有灭火模式的切换开关，所述切换开关通过主控制器控制。