智能預警滅火機器人的制作方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型屬于公共安全領域，涉及火災火焰檢測預警及機器人滅火系統(tǒng)，具體 涉及一種自動巡檢的智能預警滅火機器人。
【背景技術】
[0002] 火災猛如虎！火災是威脅人類生存的重大隱患，隨著社會發(fā)展步伐的加快，尤其 是近年來，頻發(fā)的火災給人們造成了重大的生命和財產(chǎn)損失。據(jù)統(tǒng)計，我國2011年共發(fā)生 火災125402起，造成1106人死亡，直接經(jīng)濟損失19. 8億元。2011年6月上海發(fā)生的特大 火災，造成58人死亡，直接經(jīng)濟損失1. 58億元。利用現(xiàn)代高科技手段及時地發(fā)現(xiàn)火災源并 及時采取有效消防措施撲滅初期火焰，可W大大減少各種損失，滅火機器人無疑為我們提 供了最好的選擇。
[0003] 大多數(shù)火災發(fā)生之所W能造成重大傷亡事故和重大財產(chǎn)損失，其主要原因有；1、 火情發(fā)現(xiàn)不及時，在一些重要場所，如倉庫、實驗室、車間等沒有定時巡回檢測火焰的設備， 特別是易引起自燃的場所或火災易發(fā)的化工車間等場所，如果不配備能巡回檢測設備，就 不能及時發(fā)現(xiàn)火情，致使早期的小火很快蔓延成大火，給后來的滅火造成困難，W致釀成大 禍；2、有些雖然有火焰檢測裝置，如監(jiān)控攝像頭等，但由于火情信息傳送延遲，不能在火災 發(fā)生的初期采取有效滅火措施，也會造成重大的火災損失。
[0004] 眾所周知，要滅火，首先得火災檢測，火焰檢測大約經(jīng)歷了從感溫檢測一離子感煙 檢測一光電感煙檢測一氣敏檢測一紅外檢測一視頻檢測的發(fā)展歷程。作為傳統(tǒng)的火災檢測 的感溫、感煙、氣敏類探測器主要用于室內(nèi)小范圍的火災檢測，具有空間適用性有限、信息 可靠性差、易受外界干擾等缺點。而紅外探測器的價格昂貴，限制了其使用范圍。視頻探測 器是一種W圖像處理技術為基礎的火災檢測器，利用攝像機監(jiān)控監(jiān)測點情景，通過對所捕 捉的視頻信息進行處理、分析，進而實現(xiàn)火災火焰的檢測和火災的預警，抗干擾能力較強， 空間適用性強。視頻火災預警技術中，火災火焰檢測方法是核也，雖然國內(nèi)專家在近幾年對 視頻火災火焰檢測方法開展了一定的研究開發(fā)工作，但是成熟的技術鮮有應用，相應的產(chǎn) 品也很少面世。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本實用新型的目的在于；提供一種智能預警滅火機器人，抗干擾能力強，空間適用 性好，可W監(jiān)測到火災初期細微火源的火災火焰視頻，火災預警準確度高，誤報率低。
[0006] 本實用新型的技術解決方案是；該智能預警滅火機器人由輪式車上安裝溫度傳感 器、煙霧傳感器、火焰?zhèn)鞲衅?、云臺攝像機、兩自由度機械手、滅火器、控制器構成；利用云臺 攝像機所拍火災火焰圖像，通過計算實現(xiàn)預警滅火機器人對火源的定位；滅火器安裝在兩 自由度機械手平臺上，利用機械手上所配攝像機圖像來實現(xiàn)滅火器噴嘴對準火源，準確完 成滅火；溫度傳感器、煙霧傳感器、火焰?zhèn)鞲衅鳌⒃婆_攝像機、兩自由度機械手依電回路方式 連接控制器。
[0007] 工作時，輪式車移動，通過溫度傳感器、煙霧傳感器、火焰?zhèn)鞲衅骱驮婆_攝像機巡 回檢測待檢測的場所，經(jīng)多數(shù)據(jù)融合和智能化分析給出即時的火災火情狀態(tài)，再利用圖像 信號的分析和處理得到火源的具體方位，根據(jù)火情給出相應預警信號，并通過無線網(wǎng)絡實 現(xiàn)預警信號的傳輸和發(fā)送，同時通過兩自由度機械手啟動便攜式滅火器實時滅火。
[0008] 本實用新型的優(yōu)點是：
[0009] 1、與傳統(tǒng)火災檢測系統(tǒng)相比，本實用新型的預警滅火機器人能及時檢測發(fā)現(xiàn)火 情，即時消除初期火情，及時傳輸火情信息，將火災消滅在初期萌芽狀態(tài)。
[0010] 2、空間適用性強，既可W用于倉庫、實驗室類室內(nèi)小范圍的火災監(jiān)測及預警，也可 W用于森林類大范圍火災監(jiān)測及預警。
[0011] 3、采用網(wǎng)絡視頻CCD攝像頭獲取監(jiān)測點圖像，利用數(shù)字圖像處理技術使預警有較 高的抗干擾能力和網(wǎng)絡化特征，與紅外火災監(jiān)測系統(tǒng)相比性價比較高。
[0012] 4、對火災火焰的靜態(tài)和動態(tài)特征進行信息融合，給出一種基于神經(jīng)網(wǎng)絡與D-S證 據(jù)判決的火災判別算法，能快速判別預警，誤判率較低。
[0013] 5、采用H級火災火焰預警，能夠根據(jù)現(xiàn)場實時火焰實現(xiàn)預警智能化，科學合理并 有序地調(diào)度火災發(fā)生時的人力、財力。
[0014] 6、本實用新型的預警滅火機器人比傳統(tǒng)滅火機器人更加智能化，可W避免火災損 失或將火災可能造成的重大損失減小到最低。
[0015] 7、預警滅火機器人是集火焰巡回檢測、火災預警、啟動滅火于一體的智能滅火裝 置，基于多特征信息融合的火災火焰判別，通過定時巡回檢測，及時發(fā)現(xiàn)火情，并通過網(wǎng)絡 及時發(fā)布火災預警信息的同時即時啟動機載滅火器實施有效滅火，將火災消滅在初期萌芽 狀態(tài)，有效避免初期火災的蔓延，保證及時發(fā)現(xiàn)火情、即時消除初期小火情、及時傳輸火情 信息。
[0016] 8、采用四層智能慎思-反應體系結構；感知層、慎思層(智能決策層)、反應層(控 制層）和執(zhí)行層，整體系統(tǒng)采用基于物聯(lián)網(wǎng)的分布式系統(tǒng)架構來部署設備，增強了系統(tǒng)的智 能化程度和適用性，結合火情預警闊值能實現(xiàn)火災的H級預警模式。
[0017] 9、本預警滅火機器人旨在及時監(jiān)測發(fā)現(xiàn)火情、即時反應消除火情、及時發(fā)送傳輸 火情信息，盡可能將火災消滅在萌芽狀態(tài)，該是本實用新型所述預警滅火機器人的最大特 點和優(yōu)勢，也是本實用新型區(qū)別于傳統(tǒng)消防、滅火概念的最顯著的標志。
[0018] 10、本實用新型在火災火焰檢測識別、火源定位方面利用了溫度、煙霧、火焰W及 圖像等信息的融合技術，提高了火災判別準確度，誤判率較低。
【附圖說明】
[0019] 圖1為預警滅火機器人總體結構示意圖。
[0020] 圖2為預警滅火機器人四層體系架構圖。
[0021] 圖3是預警滅火機器人硬件結構框圖。
[0022] 圖4為基于云臺角度判斷火焰目標示意圖。
[0023] 圖5為手機報警系統(tǒng)技術選型示意圖。
[0024] 圖6為短信報警子系統(tǒng)軟件結構流程圖。
【具體實施方式】
[0025] 下面結合具體附圖進一步說明本實用新型的技術解決方案，不能理解為是對技術 方案的限制，在本技術方案的基礎上的合理變化都屬于本實用新型的保護范圍。
[0026] 如圖1所示，該智能預警滅火機器人由輪式車上安裝溫度傳感器、煙霧傳感器、火 焰?zhèn)鞲衅?、云臺攝像機、自由度機械手、滅火器、控制器構成，兩自由度機械手環(huán)抱安裝在滅 火器側，溫度傳感器、煙霧傳感器、火焰?zhèn)鞲衅?、云臺攝像機、自由度機械手依電回路方式連 接控制器。
[0027] 如圖2、3所示，本實用新型的預警滅火機器人包括W下各系統(tǒng)：
[0028] 1、火災火焰巡回檢測系統(tǒng)；包括輪式車及安裝在其上的溫度傳感器、煙霧傳感器、 火焰?zhèn)鞲衅骱虲CD云臺攝像機、紅外測距傳感器，利用該些傳感器和數(shù)據(jù)信息融合來完成 火災火焰的準確識別、火源定位W及輪式車的實時避障；其中CCD云臺攝像頭支持WiFi無 線傳輸，同時