TW201808387A

TW201808387A - 滅火機器人控制方法

Info

Publication number: TW201808387A
Application number: TW105129604A
Authority: TW
Inventors: 李佳琳
Original assignee: 頂石雲端股份有限公司
Priority date: 2016-09-12
Filing date: 2016-09-12
Publication date: 2018-03-16
Also published as: TWI610701B

Abstract

一種滅火機器人控制方法，係將建物內之消防火警預警系統與現有移動式機器人結合，當建物內之消防火警預警系統有預警時，自動將預警位置傳送給機器人，機器人接受到指令後即刻前往預警位置，因而設計出具有早期預警功能之滅火機器人，利用可360度掃描之可移動式機台，可在掃描到火苗位置之同時，即把掃描訊號（含影像）傳送到監控中心或透過雲端通訊網路，使在遠端管理裝置之消防人員也可監控，藉此可對火災發展之早期階段（即火苗）產生警報，使管理人員或消防人員有足夠之時間做出適當之處置，使得火苗即刻被撲滅，而使可能產生之災害消滅於無形之中，達到發揮早期預警，俾利儘早採取應變措施，以避免形成火災而減少危害之功效。

Description

滅火機器人控制方法

本發明係有關於一種滅火機器人控制方法，尤指涉及一種將建物內之消防火警預警系統與現有移動式機器人結合而具有早期預警功能之滅火機器人，特別係指可對火災發展之早期階段（即火苗）產生警報，使管理人員或消防人員有足夠之時間做出適當之處置，使得火苗即刻被撲滅，而使可能產生之災害消滅於無形之中，達到發揮早期預警，俾利儘早採取應變措施，以避免形成火災而減少危害之功效者。

按，隨著經濟快速成長，各種產業迅速發展，各公司、工廠規模越來越大，以及家庭中使用電器用品眾多，雖然大多已經使用火災警報系統，以求將火災損害降至最低。然而一旦不慎引發火災時，若沒有在第一時間發現並進行撲滅火源，火勢會越燒越旺，待消防員趕到時，常已成為危險火場，並會產生大量之濃煙以及高溫，此時再以人力滅火，就需要花費較長時間及人力進行人員救援與滅火，且容易因起火處內部溫度過高，而無法入內撲滅火勢，消防員只能於外圍灌水降溫並滅火。倘若冒險入內滅火，則有可能危及消防員之生命安全，造成巨大財物損失及人員傷亡。因此，若能對足以燎原之星星之火提出火災即時通報警示，在第一時間控制或撲滅火勢，則可將火災損害降低至最小，以大幅減少生命財產之損失。然而，縱觀市面上所使用及販售之火災感測裝置之技術都是使用如粒子採樣分析、溫度採樣分析或是環境中之氣體濃度分析，因此非要等火災或煙霧所引起之粒子累積並散布到達感測裝置之感應範圍後，火警訊號才會發布，況且，火災警報系統有時又會因動物或人為不小心誤觸而觸發，而傳統之火災感測裝置並不能夠提供引起火災之火燄位置、火燄大小、及火燄燃燒程度等資訊。如果使用傳統之視訊監控方式則需要使用安全人員整天的目視監視器，藉以達到防範火災之功效，除了需要耗費大量之人力之外，更需要儲存大量之視訊資料供日後檢索，在實務使用上並不切合實際；倘若又因監視畫面常無法完整拍攝各角落而無法確認火災事實，在未確認火災事實前，仍需派遣人員前往巡視。此時若實為誤觸則又是一筆人力之浪費，若為實際火災，則因未於第一時間通報，而容易延誤滅火時機。因此目前各場所皆需要能夠第一時間確認火災事實及撲滅火勢之消防設備。為克服上述問題，中華民國新型專利公告第M394150號揭示藉由輔助裝置設計，利用偵測及滅火氣體系統建立，當感測器偵測起火點後，進行滅火。此專利案雖利用視覺器感測起火點，但火災發生時，會產生大量之濃煙，煙霧會影響影像判斷起火點位置。另亦有中華民國新型專利公告第M452046號揭示之自走式滅火機器人，其雖可進入火場中對火源處進行滅火工作，但對於受困人員之救援並無法提供現場通訊或導引救災人員快速進入執行救援。故，ㄧ般習用者係無法符合使用者於實際使用時之所需。

本發明之主要目的係在於，克服習知技藝所遭遇之上述問題並提供一種將建物內之消防火警預警系統與現有移動式機器人結合，當建物內之消防火警預警系統有預警時，自動將預警位置傳送給機器人，機器人接受到指令後即刻前往預警位置，因而設計出具有預警功能之滅火機器人控制方法。本發明之次要目的係在於，提供一種可對火災發展之早期階段（即火苗）產生警報，使管理人員或消防人員有足夠之時間做出適當之處置，使得火苗即刻被撲滅，而使可能產生之災害消滅於無形之中，達到發揮早期預警，俾利儘早採取應變措施，以避免形成火災而減少危害等功效之滅火機器人控制方法。為達以上之目的，本發明係一種滅火機器人控制方法，其至少包含下列步驟：（Ａ）提供一滅火機器人，其包括一可移動式機台、一偵測模組、一滅火劑噴灑件、一電力單元及一消防火警預警系統，將該消防火警預警系統設置於一監控區域內，該偵測模組、該滅火劑噴灑件、及該電力單元設置於該可移動式機台上，將該可移動式機台安置於該監控區域，以該監控區域作為活動範圍進行原有工作項目，並同時偵測該監控區域是否有產生火警之狀態，其中該可移動式機台具有彼此電性連接之一動力裝置及一控制器，該偵測模組具有一影像擷取單元及一環境監控單元，該滅火劑噴灑件具有相互電性連接之一控制閥單元及數個滅火容器，且該影像擷取單元、該環境監控單元、該控制閥單元、及該電力單元係與該控制器電性連接；（Ｂ）當該消防火警預警系統感測到該監控區域有類火警發生時，係傳送一預警位置訊號至該可移動式機台之控制器，該控制器將此預警位置訊號傳送至該動力裝置，由該動力裝置引導該可移動式機台移動至預警位置附近；（Ｃ）調整該偵測模組位置，使該環境監控單元與該影像擷取單元對該預警位置進行掃描，偵測火苗、煙濃度及紅外線搜尋熱能，並同時擷取一影像後，將此異常狀況傳送至該控制器；（Ｄ）該控制器將該異常狀況傳輸至一監控中心，使該監控中心可同步了解現場狀況，此時該可移動式機台停留原地並持續監控且等候該監控中心之通知以進行後續之相關處理動作；以及（Ｅ）該監控中心依據該異常狀況判斷是否為火警，若為火警則通知該控制器驅動該可移動式機台進行滅火，並由該控制器自動判斷對應火警類型，以該控制閥單元選擇所需滅火容器內之滅火劑，使該滅火劑噴灑件執行一滅火手段，完成火苗之滅火工作，反之，若為誤報，則通知該控制器解除滅火手段，並使該可移動式機台回到原有工作項目之安排與順序之狀態；其中，若經等待後該控制器仍未收到該監控中心之任何通知，則直接驅動該可移動式機台即刻進行滅火工作。於本發明上述實施例中，該數個滅火容器係分別承載不同之滅火劑以進行所需之滅火手段。於本發明上述實施例中，該消防火警預警系統係為定點式之感測裝置，包含一火燄感測器（Flame Sensor）、一溫度感測器（Temperature Sensor）、及一氣體感測器（Gas Sensor）。於本發明上述實施例中，該環境監控單元係包含有一火焰感測器、一紅外線熱能感測器（Infrared Sensor）及一煙霧感測器（Smoke Sensor）。於本發明上述實施例中，該控制器更進一步連接有一連接埠，而該連接埠係可供連接該監控中心。於本發明上述實施例中，該步驟（Ｄ）該監控中心更進一步連接有一遠端管理裝置，可同時將該異常狀況傳輸至該監控中心與該遠端管理裝置，使該監控中心與該遠端管理裝置可同步了解現場狀況，以進行後續之相關處理動作。於本發明上述實施例中，該步驟（Ｄ）該控制器更進一步連接有一雲端通訊網路，而該雲端通訊網路係可供連接一遠端管理裝置，可透過該雲端通訊網路將該異常狀況傳輸至該遠端管理裝置，使該監控中心與該遠端管理裝置可同步了解現場狀況，以進行後續之相關處理動作。於本發明上述實施例中，該電力單元係為電池或電源線。於本發明上述實施例中，該步驟（Ｂ）該消防火警預警系統更進一步將該預警位置訊號直接傳送至該監控中心、或經一雲端通訊網路傳送至一遠端管理裝置進行通報，由該監控中心或該遠端管理裝置指示該可移動式機台移動至該預警位置後，進行後續步驟（Ｃ）～（Ｅ）之流程。於本發明上述實施例中，該步驟（Ｂ）類火警之發生，亦可直接由該可移動式機台依原有工作項目之安排與順序作移動時，以該偵測模組進行偵測發現異常狀況而進行後續步驟（Ｃ）～（Ｅ）之流程。於本發明上述實施例中，該滅火機器人更包括一清潔組件、一保全組件、一娛樂組件、或一照護組件，係設於該可移動式機台上，藉此進行原有工作項目。於本發明上述實施例中，該控制器係為單晶片或邏輯電路。

請參閱『第１圖及第２圖』所示，係分別為本發明第一實施例之流程示意圖、及本發明第一實施例之方塊示意圖。如圖所示：本發明係一種滅火機器人控制方法，其至少包含下列步驟：步驟s11：提供一滅火機器人，其包括一可移動式機台１、一偵測模組２、一滅火劑噴灑件３、一電力單元４及一消防火警預警系統５，而該消防火警預警系統５係為定點式之感測裝置，包含一火燄感測器（Flame Sensor）、一溫度感測器、及一氣體感測器（Gas Sensor），將該消防火警預警系統５設置於一監控區域６內，該偵測模組２、該滅火劑噴灑件３、及該電力單元４設置於該可移動式機台１上，將該可移動式機台１安置於該監控區域６，以該監控區域６作為活動範圍進行原有工作項目，並同時偵測該監控區域６是否有產生火警之狀態，其中該可移動式機台１具有彼此電性連接之一動力裝置１１及一控制器１２，可移動式機台１可為一保全巡邏機器人、一醫療照護機器人、一家用清潔機器人、或一教育娛樂機器人，可對照機器人類型於該可移動式機台１上設有一保全組件、一照護組件、一清潔組件、或一娛樂組件。該偵測模組２具有一影像擷取單元２１及一環境監控單元２２，該環境監控單元２２係包含有一火焰感測器２２１、一紅外線熱能感測器（Infrared Sensor）２２２及一煙霧感測器（Smoke Sensor）２２３。該滅火劑噴灑件３係可分離地設置於該可移動式機台１，具有相互電性連接之一控制閥單元３１及數個滅火容器３２，該數個滅火容器３２係分別承載不同之滅火劑以進行所需之滅火手段，包含乾粉滅火劑、液體滅火劑及氣體滅火劑。該影像擷取單元２１、該環境監控單元２２、該控制閥單元３１、及該電力單元４係與該控制器１２電性連接，該電力單元４係為電池或電源線，而該控制器１２係為單晶片或邏輯電路，用以作為各單元運作時之控制以及運算中心，且該控制器１２更進一步連接有一連接埠１３，而該連接埠１３係可供連接一監控中心７。步驟s12：當該消防火警預警系統５感測到該監控區域６有類火警發生時，係傳送一預警位置訊號至該可移動式機台１之控制器１２，該控制器１２將此預警位置訊號傳送至該動力裝置１１，由該動力裝置１１引導該可移動式機台１移動至預警位置附近。步驟s13：調整該偵測模組２位置，使該環境監控單元２２與該影像擷取單元２１對該預警位置進行掃描，偵測火苗、煙濃度及紅外線搜尋熱能，並同時擷取一影像後，將此異常狀況傳送至該控制器１２。步驟s14：該控制器１２將該異常狀況傳輸至該監控中心７，使該監控中心７可同步了解現場狀況，此時該可移動式機台１停留原地並持續監控且等候該監控中心７之通知以進行後續之相關處理動作。步驟s15：該監控中心７依據該異常狀況判斷是否為火警，若為火警則通知該控制器１２驅動該可移動式機台１進行滅火，並由該控制器１２自動判斷對應火警類型，以該控制閥單元３１選擇所需滅火容器３２內之滅火劑，使該滅火劑噴灑件３執行一滅火手段，完成火苗之滅火工作，反之，若為誤報，則通知該控制器１２解除滅火手段，並使該可移動式機台１回到原有工作項目之安排與順序之狀態；其中，若經等待後該控制器１２仍未收到該監控中心７之任何通知，則直接驅動該可移動式機台１即刻進行滅火工作。如是，藉由上述揭露之流程構成一全新之滅火機器人控制方法。當本發明於運用時，所提滅火機器人係以包含清潔組件１３且具備360度旋轉之家用清潔機器人為例。係將消防火警預警系統５分別設置於一監控區域６之適當處（如：天花板），且將可移動式機台１安置於該監控區域６，以該監控區域６作為活動範圍。其中，上述所提消防火警預警系統５亦可利用建築物本身既有之消防系統作為替代，無需另外再增設預警設備。而運作時，平時該可移動式機台１係以該清潔組件１３進行該監控區域６之清掃工作，以保持該監控區域６之清潔。一旦該消防火警預警系統５感應到有類火警發生，係透過傳送一預警位置訊號至該可移動式機台１之控制器１２，該控制器１２將此預警位置訊號傳送至該動力裝置１１，由該動力裝置１１引導該可移動式機台１移動至預警位置後，利用偵測模組２之環境監控單元２２偵測該監控區域６內之火苗、煙濃度及紅外線搜尋熱能，並同時以影像擷取單元２１擷取現場影像後，傳送至該控制器１２，由該控制器１２以有線或無線方式傳輸至後端監控中心７，使監控中心７可同步了解現場狀況，此時該可移動式機台１停留原地並持續監控且等候監控中心７之通知以進行後續之相關處理動作，若經過60～180秒（時間可視需要而定）等待後仍不見監控中心７之通知，則該可移動式機台１即刻進行滅火，由控制器１２自動判斷對應火警類型以滅火劑噴灑件３執行一滅火手段，如乾粉、泡沫、七氟丙烷（FM-200化學成分）或二氧化碳等，以完成火苗之滅火工作。此外，上述類火警之發生，亦可直接由該可移動式機台１依設定之清潔線路移動時，以該偵測模組２進行偵測發現異常而進行上述後續動作。再者，上述類火警之發生，該消防火警預警系統５亦可將預警位置訊號直接傳送至該監控中心７進行通報，由該監控中心７指示該可移動式機台１移動至預警位置後，以該偵測模組２進行現場環境監控並擷取現場影像，若非火警則解除該可移動式機台１之滅火手段，若確定為火警時，就指示控制器１２以控制閥單元３１選擇所需滅火容器３２內之滅火劑（液體、乾粉、氣體擇一），使滅火劑噴灑件３進行火苗之滅火工作。請參閱『第３圖』所示，係本發明第二實施例之方塊示意圖。如圖所示：本發明除上述第一實施例所提結構形態之外，更可為本第二實施例之結構形態，而其所不同之處係在於，該監控中心７更進一步連接有一遠端管理裝置８，而該監控中心７係可與遠端管理裝置８以無線或有線之方式連接。如此，可讓本發明於執行第一實施例之監控中心７設定為現場監控中心（如：大樓警衛室），而該遠端管理裝置８則為上層管理裝置（如：消防機構），藉此，可讓本發明於執行第一實施例之動作時，同時將異常狀況傳輸至監控中心７與遠端管理裝置８，使監控中心７與遠端管理裝置８可同步了解現場狀況，以進行後續之相關處理動作，進而使本發明能更符合實際使用之所需。請參閱『第３圖』所示，係本發明第三實施例之方塊示意圖。如圖所示：本發明除上述第一、二實施例所提結構形態之外，更可為本第三實施例之結構形態，而其所不同之處係在於，該控制器１２更進一步連接有一雲端通訊網路９，而該雲端通訊網路９係可以無線方式連接該遠端管理裝置８。藉此，可讓本發明於執行第一、二實施例之動作時，除了將異常狀況同時傳輸至監控中心７與遠端管理裝置８，亦可透過雲端通訊網路９傳輸至遠端管理裝置８，使監控中心７與遠端管理裝置８也可同步了解現場狀況，以進行後續之相關處理動作，進而使本發明能更符合實際使用之所需。本發明將建物內之消防火警預警系統與現有移動式機器人結合，當建物內之消防火警預警系統有預警時，自動將預警位置傳送給機器人，機器人接受到指令後即刻前往預警位置，因而設計出具有早期預警功能之滅火機器人，利用可360度掃描之可移動式機台，可在掃描到火苗位置之同時，即把掃描訊號（含影像）傳送到監控中心或透過雲端通訊網路，使在遠端管理裝置之消防人員也可監控，藉此可對火災發展之早期階段（即火苗）產生警報，使管理人員或消防人員有足夠之時間做出適當之處置，使得火苗即刻被撲滅，而使可能產生之災害消滅於無形之中，達到發揮早期預警，俾利儘早採取應變措施，以避免形成火災而減少危害之功效。綜上所述，本發明係一種滅火機器人控制方法，可有效改善習用之種種缺點，具有早期預警功能之滅火機器人，利用可360度掃描之可移動式機台，可在掃描到火苗位置之同時，即把掃描訊號（含影像）傳送到監控中心或透過雲端通訊網路，使在遠端管理裝置之消防人員也可監控，藉此可對火災發展之早期階段（即火苗）產生警報，使管理人員或消防人員有足夠之時間做出適當之處置，使得火苗即刻被撲滅，而使可能產生之災害消滅於無形之中，達到發揮早期預警，俾利儘早採取應變措施，以避免形成火災而減少危害之功效，進而使本發明之産生能更進步、更實用、更符合使用者之所須，確已符合發明專利申請之要件，爰依法提出專利申請。惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍；故，凡依本發明申請專利範圍及發明說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆應仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

１‧‧‧可移動式機台
１１‧‧‧動力裝置
１２‧‧‧控制器
１３‧‧‧連接埠
２‧‧‧偵測模組
２１‧‧‧影像擷取單元
２２‧‧‧環境監控單元
２２１‧‧‧火焰感測器
２２２‧‧‧紅外線熱能感測器
２２３‧‧‧煙霧感測器
３‧‧‧滅火劑噴灑件
３１‧‧‧控制閥單元
３２‧‧‧滅火容器
４‧‧‧電力單元
５‧‧‧消防火警預警系統
６‧‧‧監控區域
７‧‧‧監控中心
８‧‧‧遠端管理裝置
９‧‧‧雲端通訊網路
s11～s15‧‧‧步驟

第１圖，係本發明第一實施例之流程示意圖。第２圖，係本發明第一實施例之方塊示意圖。第３圖，係本發明第二實施例之方塊示意圖。第４圖，係本發明第三實施例之方塊示意圖。

1‧‧‧可移動式機台

11‧‧‧動力裝置

12‧‧‧控制器

13‧‧‧連接埠

2‧‧‧偵測模組

21‧‧‧影像擷取單元

22‧‧‧環境監控單元

221‧‧‧火焰感測器

222‧‧‧紅外線熱能感測器

223‧‧‧煙霧感測器

3‧‧‧滅火劑噴灑件

31‧‧‧控制閥單元

32‧‧‧滅火容器

4‧‧‧電力單元

5‧‧‧消防火警預警系統

6‧‧‧監控區域

7‧‧‧監控中心

Claims

一種滅火機器人控制方法，其至少包含下列步驟：（Ａ）提供一滅火機器人，其包括一可移動式機台、一偵測模組、一滅火劑噴灑件、一電力單元及一消防火警預警系統，將該消防火警預警系統設置於一監控區域內，該偵測模組、該滅火劑噴灑件、及該電力單元設置於該可移動式機台上，將該可移動式機台安置於該監控區域，以該監控區域作為活動範圍進行原有工作項目，並同時偵測該監控區域是否有產生火警之狀態，其中該可移動式機台具有彼此電性連接之一動力裝置及一控制器，該偵測模組具有一影像擷取單元及一環境監控單元，該滅火劑噴灑件具有相互電性連接之一控制閥單元及數個滅火容器，且該影像擷取單元、該環境監控單元、該控制閥單元、及該電力單元係與該控制器電性連接；（Ｂ）當該消防火警預警系統感測到該監控區域有類火警發生時，係傳送一預警位置訊號至該可移動式機台之控制器，該控制器將此預警位置訊號傳送至該動力裝置，由該動力裝置引導該可移動式機台移動至預警位置附近；（Ｃ）調整該偵測模組位置，使該環境監控單元與該影像擷取單元對該預警位置進行掃描，偵測火苗、煙濃度及紅外線搜尋熱能，並同時擷取一影像後，將此異常狀況傳送至該控制器；（Ｄ）該控制器將該異常狀況傳輸至一監控中心，使該監控中心可同步了解現場狀況，此時該可移動式機台停留原地並持續監控且等候該監控中心之通知以進行後續之相關處理動作；以及（Ｅ）該監控中心依據該異常狀況判斷是否為火警，若為火警則通知該控制器驅動該可移動式機台進行滅火，並由該控制器自動判斷對應火警類型，以該控制閥單元選擇所需滅火容器內之滅火劑，使該滅火劑噴灑件執行一滅火手段，完成火苗之滅火工作，反之，若為誤報，則通知該控制器解除滅火手段，並使該可移動式機台回到原有工作項目之安排與順序之狀態；其中，若經等待後該控制器仍未收到該監控中心之任何通知，則直接驅動該可移動式機台即刻進行滅火工作。
依申請專利範圍第１項所述之滅火機器人控制方法，其中，該數個滅火容器係分別承載不同之滅火劑以進行所需之滅火手段。
依申請專利範圍第１項所述之滅火機器人控制方法，其中，該消防火警預警系統係為定點式之感測裝置，包含一火燄感測器（Flame Sensor）、一溫度感測器（Temperature Sensor）、及一氣體感測器（Gas Sensor）。
依申請專利範圍第１項所述之滅火機器人控制方法，其中，該環境監控單元係包含有一火焰感測器、一紅外線熱能感測器（Infrared Sensor）及一煙霧感測器（Smoke Sensor）。
依申請專利範圍第１項所述之滅火機器人控制方法，其中，該控制器更進一步連接有一連接埠，而該連接埠係可供連接該監控中心。
依申請專利範圍第１項所述之滅火機器人控制方法，其中，該步驟（Ｄ）該監控中心更進一步連接有一遠端管理裝置，可同時將該異常狀況傳輸至該監控中心與該遠端管理裝置，使該監控中心與該遠端管理裝置可同步了解現場狀況，以進行後續之相關處理動作。
依申請專利範圍第１項所述之滅火機器人控制方法，其中，該步驟（Ｄ）該控制器更進一步連接有一雲端通訊網路，而該雲端通訊網路係可供連接一遠端管理裝置，可透過該雲端通訊網路將該異常狀況傳輸至該遠端管理裝置，使該監控中心與該遠端管理裝置可同步了解現場狀況，以進行後續之相關處理動作。
依申請專利範圍第１項所述之滅火機器人控制方法，其中，該電力單元係為電池或電源線。
依申請專利範圍第１項所述之滅火機器人控制方法，其中，該步驟（Ｂ）該消防火警預警系統更進一步將該預警位置訊號直接傳送至該監控中心、或經一雲端通訊網路傳送至一遠端管理裝置進行通報，由該監控中心或該遠端管理裝置指示該可移動式機台移動至該預警位置後，進行後續步驟（Ｃ）～（Ｅ）之流程。
依申請專利範圍第１項所述之滅火機器人控制方法，其中，該步驟（Ｂ）類火警之發生，亦可直接由該可移動式機台依原有工作項目之安排與順序作移動時，以該偵測模組進行偵測發現異常狀況而進行後續步驟（Ｃ）～（Ｅ）之流程。
依申請專利範圍第１項所述之滅火機器人控制方法，其中，該滅火機器人更包括一清潔組件、一保全組件、一娛樂組件、或一照護組件，係設於該可移動式機台上，藉此進行原有工作項目。
依申請專利範圍第１項所述之滅火機器人控制方法，其中，該控制器係為單晶片或邏輯電路。