CN209865101U - 一种基于网络远程控制和视频传输的消防机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种基于网络远程控制和视频传输的消防机器人，包括行走机构、火灾检测机构、灭火机构、视频传输机构和控制机构；行走机构包括驱动模块、大扭矩电机、悬挂组件、阻燃橡胶轮胎和电池组，火灾检测机构包括传感器和信号过滤模块，灭火机构包括干粉罐、水箱、高压泵、泡沫发生器、舵机云台、直流推杆电机，视频传输机构包括高清红外摄像头和视频收发器。本实用新型结构简单、体积小，前期通过多种传感器探测预警发送信息，远程可视化遥控配合四驱轮式底盘，升降旋转舵机云台配合高压泵，高压喷头与雾化喷头结合，建立起前期预警压制、中期控制消灭的消防体系，不仅能够安全、高效进行灭火，而且大大保证了人员的人身安全。

Description

一种基于网络远程控制和视频传输的消防机器人

技术领域

本实用新型涉及消防设备技术领域，尤其涉及一种基于网络远程控制和视频传输的消防机器人。

背景技术

在各种灾害中，火灾是最经常、最普遍地威胁公众安全和社会发展的主要灾害之一。随着现代家庭用火、用电量的增加，家庭火灾发生的频率越来越高。家庭火灾一旦发生，很容易出现扑救不及时、灭火器材缺乏及现场人惊慌失措、逃生迟缓等不利因素，最终导致重大生命财产损失。

目前市面上形形色色的灭火产品数不胜数，例如灭火器、灭火药剂等。但这些灭火产品大多仍是通过人在现场操控进行灭火，这样会对现场进行灭火的人员产生一定的安全威胁；对于大面积喷淋灭火系统来说，则容易对无火灾区的人民财产造成破坏。新兴的灭火弹通过火灾引燃引信使装有灭火剂的装置爆炸灭火，但需要火灾达到一定水平，扑救最佳时机已经错过。

消防机器人大都是在事故发生后通过消防水带的配合进行后期的灭火，无法在前期快速到达现场投入战斗，其主要实现方式为轮式或履带式底盘配合水枪云台，通过控制系统在附近通过无线路由器进行遥控。

现有灭火产品存在的主要问题及原因：

1、设备体积庞大通过能力有限，因拖拽沉重的消防水带需要大功率电机和电池；

2、没有前期传感预警而是依靠人来判别火灾情况，主要用于火灾扩大后报警后使用没有设计前期探测；

3、控制系统操作距离短，因采用短距无线通信(路由器)；

4、成本高，因体积和功率大；

5、需要高压水源；

6、常见自动喷淋对现场进行无差别喷洒，浪费水且易损坏怕水的财产；

7、单个机器人或喷淋器灭火形式单一，无法处理多种火源。

实用新型内容

为解决上述消防机器人无法实现前期预警压制、中期控制消灭火灾的技术问题，本实用新型提供一种基于网络远程控制和视频传输的消防机器人。

为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案：

一种基于网络远程控制和视频传输的消防机器人，包括：

行走机构，包括驱动模块、大扭矩电机、悬挂组件、阻燃橡胶轮胎和电池组，四个阻燃橡胶轮胎安装于底板的下方，每个阻燃橡胶轮胎分别通过一悬挂组件与底板相连，每个悬挂组件上均安装一大扭矩电机；电池组位于底板后端，为四个大扭矩电机提供驱动力，驱动模块位于车体箱体的内部；

火灾检测机构，包括传感器和信号过滤模块，车体上安装的传感器有烟雾传感器、火焰传感器和温度传感器，且烟雾传感器、火焰传感器和温度传感器均与信号过滤模块连接，信号过滤模块设置于车体上方的箱体内；

灭火机构，包括安装于箱体内部的干粉罐、水箱、高压泵、继电器，安装于箱体外部的泡沫发生器、舵机云台、直流推杆电机；所述直流推杆电机设置于第一支撑件内部，第一支撑件的底端通过连接板与底板的前端相连接，第一支撑件的顶端上固定设置舵机云台，舵机云台与推杆相连接，推杆的前端上分别设置高压喷头和雾化喷头；

视频传输机构，包括高清红外摄像头和视频收发器，高清红外摄像头通过第二支撑件固定安装于舵机云台的上方，视频收发器安装于车体箱体内部；

控制机构，包括设置于车体箱体侧面上的微电脑和A6GPRS模块。

本实用新型的技术方案还包括，所述干粉罐、水箱均通过管线与泡沫发生器相连，泡沫发生器还通过管线与高压喷头、雾化喷头均相连。

本实用新型的技术方案还包括，所述高压泵与箱体内部的水箱、干粉罐分别通过管线相连。

本实用新型的技术方案还包括，所述底板、箱体、连接板、第一支撑件和第二支撑件均采用阻燃材料制成。

本实用新型的有益效果是，

1、选用夜视高清红外摄像头和360°全方位舵机云台配合进行精准灭火；

2、底板、箱体、连接板、以及大直径阻燃橡胶轮等驱动装置，可适用于众多场所；

3、灭火机构可选择泡沫灭火、干粉灭火，双模式灭火处理，适用多种火源；

4、控制机构实现了可视化远程遥控，短信通知报警等。

本实用新型适用于复杂环境火灾前期的火灾探测和压制，结构简单，可实现小型化、家用化，如在工厂、医院、学校等场所布置，前期通过多种传感器探测预警发送信息，远程可视化遥控配合四驱轮式底盘，升降旋转舵机云台配合高压泵，高压喷头与雾化喷头结合，建立起前期预警压制、中期控制消灭的消防体系，不仅能够安全、高效进行灭火，而且大大保证了人员的人身安全。

附图说明

为了更清楚的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的介绍，显而易见地，下面描述中的附图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为本实用新型主视结构示意图；

图2为本实用新型整体结构示意图。

其中，1、舵机云台；2、直流推杆电机；3、高清红外摄像头；4、高压喷头；5、雾化喷头；6、连接板；7、第一支撑件；8、第二支撑件；9、推杆；10、烟雾传感器；11、火焰传感器；12、温度传感器；13、悬挂组件；14、阻燃橡胶轮；15、视频收发器；16、电池组；17、大扭矩电机；18、第一信号过滤模块；19、水箱；20、继电器；21、干粉罐；22、高压泵；23、微电脑；24、A6GPRS模块；25、泡沫发生器；26、底板；27、箱体；28、驱动模块；29、第二信号过滤模块；30、充电接口。

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，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-2所示，一种基于网络远程控制和视频传输的消防机器人，包括包括行走机构、火灾检测机构、灭火机构、视频传输机构和控制机构。

行走机构，包括驱动模块28、大扭矩电机17、悬挂组件13、阻燃橡胶轮14胎和电池组16，四个阻燃橡胶轮14胎安装于底板26的下方，阻燃橡胶轮14胎可实现机器人整体的移动，选用现有市售成品即可，每个阻燃橡胶轮14胎分别通过一悬挂组件13与底板26相连，每个悬挂组件13上均安装一大扭矩电机17，大扭矩电机17型号：xd-37gb555；电池组16位于底板26后端，其通过驱动模块28的控制为四个大扭矩电机17提供驱动力，驱动模块28位于车体箱体27的内部。

悬挂组件13选用现有技术中结构，如采用多连杆式悬挂系统即可实现本实用新型中的功能

电池组16为机器人中的部件提供电能，舵机云台1、直流推杆电机2、高清红外摄像头3、烟雾传感器10、火焰传感器11、温度传感器12、视频收发器15、大扭矩电机17、信号过滤模块、继电器20、高压泵22/微电脑23、A6GPRS模块24均与电池组16相连；电池组16底部还设置充电接口30。

火灾检测机构，包括传感器和信号过滤模块，车体上安装的传感器有烟雾传感器10、火焰传感器11和温度传感器12，火焰传感器11采用五扇形路设计，单个范围30度，五路设计范围为120度位于机器人前段，烟雾传感器10位于机器人前端下部，且烟雾传感器10、火焰传感器11和温度传感器12均与信号过滤模块连接，烟雾信号、火焰信号、和温度信号均传送至信号过滤模块中，信号过滤模块设置于车体上方的箱体27内，对烟雾传感器10、火焰传感器11和温度传感器12传递来的烟雾信号、火焰信号、温度信号进行过滤和纠正，准确判断实际发生火灾的可能性。

第一信号过滤模块18、第二信号过滤模块29均包括低噪声系数放大器、带通滤波器，用于放大传感器信号、降低电路噪声和环境干扰，防止误判。

灭火机构，包括安装于箱体27内部的干粉罐21、水箱19、高压泵22、继电器20，安装于箱体27外部的泡沫发生器25、舵机云台1、直流推杆电机2；所述直流推杆电机2设置于第一支撑件7内部，第一支撑件7的底端通过连接板6与底板26的前端相连接，连接板6与底板26之间通过螺栓等固定相连，第一支撑件7的顶端上还固定设置有360°可旋转的舵机云台1，舵机云台1与推杆9相连接，推杆9的前端上分别设置高压喷头4和雾化喷头5；所述干粉罐21、水箱19均通过管线与泡沫发生器25相连，泡沫发生器25还通过管线与高压喷头4、雾化喷头5均相连，高压泵22还与箱体27内部的水箱19、干粉罐21分别通过管线相连，即高压泵22先将水箱19中的水打到泡沫发生器25中，在泡沫发生器25中生成泡沫，再由雾化喷头5喷出进行灭火，或将干粉罐21中的干粉由高压喷头4喷出灭火。自带水箱19、高压泵22精确扫射火源，雾化喷头5选用现有成品即可将火源与空气隔离，用最少的水发挥最大的威力，泡沫与干粉双模式灭火处理多种火源。

舵机云台1采用现有成品，包括两个td8120m金属防水舵机、pwm舵机驱动，配合两个舵机支架。

继电器20由微电脑23控制，微电脑23在获取用户或传感器指令时由继电器20完成对高电压电器如蜂鸣器、高压泵22控制。

视频传输机构，包括高清红外摄像头3和视频收发器15，高清红外摄像头3通过第二支撑件8固定安装于舵机云台1的上方，视频收发器15安装于车体箱体27内部，高清红外摄像头3可拍摄视频，并将视频传送给视频收发器15中；

控制机构，包括设置于车体箱体27侧面上的微电脑23和A6GPRS模块24，视频收发器15将高清红外摄像头3拍摄的视频信号传送给A6GPRS模块24，

特别的，底板26、箱体27、连接板6、第一支撑件7和第二支撑件8均采用阻燃材料制成，灭火过程中不会产生变形。

本实用新型的工作过程：

当发生火灾时，温度传感器12、火焰传感器11、烟雾传感器10会将采集到信号传送至信号过滤模块，通过信号过滤模块的过滤和纠正处理，准确判断是否起火，确认起火后，A6GPRS模块24会自动发送信息给用户预设的电话号码，提醒火灾的发生，并同时向119报警；用户接收通知后，打开手机客户端，获取摄像头和视频收发器15获取的时时图像，并遥控机器人灭火，通过相配的手机APP，通过A6GPRS模块与手机数据连接，用户联网打开APP即可获取机器人图像和操控权，高压泵22可将水在泡沫发生器25内产生泡沫由雾化喷头5喷出水灭火，也可将干粉罐21中的干粉向火源喷射灭火。

本实用新型中，选用夜视高清红外摄像头3和360°全方位舵机云台1配合进行精准灭火，底板26、箱体27、连接板6、以及大直径阻燃橡胶轮14等驱动装置，可适用于众多场所；灭火机构可选择泡沫灭火、干粉灭火，双模式灭火处理，适用多种火源；控制机构实现了可视化远程遥控，短信通知报警等。

本实用新型能应用于无人且复杂的环境下，自动识别火灾进行前期压制灭火，并发出警告和报警，高效灭火保证人民群众的生命财产安全；增加机器人可通过性进入复杂现场的救援，且可24小时无人待机自动监测火灾；采用精准灭火理念与远程可视化操控相配合，改善了常规大面积喷淋和灾情无法及时通知的缺点，可以对易着火区进行财产保护和灾情及时控制。

当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种基于网络远程控制和视频传输的消防机器人，其特征在于，包括：

行走机构，包括驱动模块、大扭矩电机、悬挂组件、阻燃橡胶轮胎和电池组，四个阻燃橡胶轮胎安装于底板的下方，每个阻燃橡胶轮胎分别通过一悬挂组件与底板相连，每个悬挂组件上均安装一大扭矩电机；电池组位于底板后端，为四个大扭矩电机提供驱动力，驱动模块位于车体箱体的内部；

火灾检测机构，包括传感器、第一信号过滤模块和第二信号过滤模块，车体上安装的传感器有烟雾传感器、火焰传感器和温度传感器，且烟雾传感器、火焰传感器和温度传感器均与信号过滤模块连接，信号过滤模块设置于车体上方的箱体内；

灭火机构，包括安装于箱体内部的干粉罐、水箱、高压泵、继电器，安装于箱体外部的泡沫发生器、舵机云台、直流推杆电机；所述直流推杆电机设置于第一支撑件内部，第一支撑件的底端通过连接板与底板的前端相连接，第一支撑件的顶端上固定设置舵机云台，舵机云台与推杆相连接，推杆的前端上分别设置高压喷头和雾化喷头；

视频传输机构，包括高清红外摄像头和视频收发器，高清红外摄像头通过第二支撑件固定安装于舵机云台的上方，视频收发器安装于车体箱体内部；

控制机构，包括设置于车体箱体侧面上的微电脑和A6 GPRS模块。

2.如权利要求1所述的一种基于网络远程控制和视频传输的消防机器人，其特征在于，所述干粉罐、水箱均通过管线与泡沫发生器相连，泡沫发生器还通过管线与高压喷头、雾化喷头均相连。

3.如权利要求1所述的一种基于网络远程控制和视频传输的消防机器人，其特征在于，所述高压泵与箱体内部的水箱、干粉罐分别通过管线相连。

4.如权利要求1所述的一种基于网络远程控制和视频传输的消防机器人，其特征在于，所述第一信号过滤模块、第二信号过滤模块均包括低噪声系数放大器、带通滤波器。

5.如权利要求1所述的一种基于网络远程控制和视频传输的消防机器人，其特征在于，所述底板、箱体、连接板、第一支撑件和第二支撑件均采用阻燃材料制成。