一种火灾处理机器人和系统技术方案

本发明专利技术提供了一种火灾处理机器人和系统，通过在建筑物内设置火灾处理机器人，与相关技术中人工排查火灾隐患相比，可以全天候对建筑物内的火灾进行排查，提高了火灾检测效率，而且可以在出现火灾时，进行灭火操作，处理及时，尽可能降低火灾对建筑物的损害。

Fire treatment robot and system

The present invention provides a fire robot and system in the building fire set by robot, artificial investigation of fire hazards and related technology, can fire all-weather buildings for investigation, improve fire detection efficiency, but also in the event of a fire, the fire operation, timely treatment, reduce the fire damage to buildings as far as possible.

【技术实现步骤摘要】
一种火灾处理机器人和系统
本专利技术涉及数据处理
，具体而言，涉及一种火灾处理机器人和系统。
技术介绍
当前，城市中各种大型商业综合体建筑物不断增多，在商业圈的这些大型楼宇中，人口密度大，容易出现火灾隐患，因此需要对火灾隐患进行及时处理。相关技术中，各种大型商业综合体建筑物会安排专门的物业人员对建筑物内的火灾隐患进行排查。在实现本专利技术过程中，专利技术人发现现有技术中至少存在如下问题：人工排查火灾隐患，效率低下，并在出现火灾时不能及时处理。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例的目的在于提供一种火灾处理机器人和系统，以提高火灾检测效率。第一方面，本专利技术实施例提供了一种火灾处理机器人，设置在建筑物内，包括：机器人本体、行走机构、灭火机构和控制机构；所述行走机构安装在所述机器人本体底部，所述控制机构安装在所述机器人本体内部，所述灭火机构安装在所述机器人本体顶部；所述机器人本体内部还设置有灭火材料容器，所述灭火材料容器与所述灭火机构连接；所述行走机构，包括履带架及行走电机，履带架上设置有驱动轮、导向轮、若干个支撑轮以及履带；所述驱动轮包括左驱动轮和右驱动轮；所述行走电机用于驱动左驱动轮和右驱动轮转动；所述导向轮具有驱动功能，包括左导向轮和右导向轮；所述左导向轮和所述右导向轮分别在所述行走电机驱动下转动；所述行走机构的履带架上设置有导向轮张紧器，所述导向轮设置所述导向轮张紧器上；所述控制机构包括：控制模块、无线信号收发模块和定位模块；所述控制模块，分别与所述无线信号收发模块、所述行走机构、所述定位模块和所述灭火机构连接；所述控制模块根据采集到的火灾检测图像确定有火灾出现时，控制所述火灾处理机器人进行灭火操作；所述无线信号收发模块，用于根据所述控制模块的控制，使所述火灾处理机器人与外界进行交互；所述定位模块，设置在所述机器人本体外部，用于向所述控制模块反馈所述火灾处理机器人所在位置信息；所述灭火机构包括：温度传感器、烟雾传感器、升降旋转平台、灭火装置和图像采集装置；所述温度传感器、所述烟雾传感器、所述灭火装置和所述图像采集装置均设置在所述升降旋转平台上，并分别与所述控制模块连接；所述温度传感器，用于对所述火灾处理机器人所在区域的温度进行检测；所述烟雾传感器，用于对所述火灾处理机器人所在区域的烟雾进行检测；所述灭火装置，用于对出现的火情进行灭火操作；所述图像采集装置，具有测量与拍摄物体距离功能，用于采集建筑物的火灾检测图像，并将采集到的火灾检测图像发送到所述控制模块，使所述控制模块对所述火灾检测图像进行处理。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中：所述灭火机构，还包括：第一旋转电机、第二旋转电机和升降电机；所述第一旋转电机、所述第二旋转电机和所述升降电机分别与所述控制模块连接；所述第一旋转电机和所述升降电机设置在所述升降旋转平台底部，用于控制所述升降旋转平台进行旋转升降；所述灭火装置包括：水炮和与所述水炮并排设置的粉末炮，所述水炮和所述粉末炮在所述升降旋转平台内侧的一端分别通过软管与所述灭火材料容器中的水箱和灭火粉末箱连接，在所述升降旋转平台外侧一端分别设置有射水孔和灭火粉末发射孔，用于对发生火情的区域发射水和灭火粉末；所述第二旋转电机设置在所述升降旋转平台内，通过转轴与所述水炮和所述粉末炮连接，用于控制所述水炮和所述粉末炮在灭火操作的过程中俯仰，调节所述水炮和所述粉末炮的发射角度；所述温度传感器、所述烟雾传感器、所述图像采集装置均设置在所述灭火装置上，随着所述灭火装置的旋转升降而被旋转升降；所述无线信号收发模块设置在所述升降旋转平台顶部。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中：在检测建筑物内火情的过程中，所述控制模块具体用于：获取当前的时间信息；当根据获取到的所述时间信息确定距离上一次进行火灾检测的时长达到预设的时间长度时，根据预存的火灾检测位置信息，控制所述行走机构移动，使所述火灾处理机器人移动到预设的火灾检测区域；获取移动所述行走机构移动时的移动位置信息，并将所述移动位置信息与所述火灾检测位置信息进行对比，得到对比结果；其中，所述对比结果包括相同和不相同；对比结果相同说明所述火灾处理机器人移动到所述火灾检测区域，对比结果不相同说明所述火灾处理机器人未移动到火灾检测区域；当对比结果相同时，确定所述火灾处理机器人移动到所述火灾检测区域；进行所述火灾检测区域的火灾检测。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中：所述控制模块进行所述火灾检测区域的火灾检测，包括：通过所述温度传感器采集所述火灾检测区域的温度数据；通过所述烟雾传感器采集所述火灾检测区域的烟雾数据；当确定所述温度数据大于预设的温度阈值或者所述烟雾数据大于预设的烟雾浓度阈值时，向所述图像采集装置发送火灾检测图像获取指令，使得所述图像采集装置获取所述火灾检测区域的火灾检测图像；获取所述图像采集装置发送的火灾检测图像；查询出预存的火灾图像；将所述火灾检测图像分别划分为多个图像区域；从多个所述图像区域中，分别选择k个图像区域进行拼接，得到多个检测子图像，其中，多个所述图像区域由所述火灾检测图像自上而下平均划分得到，m表示所述火灾检测图像划分的图像区域数量；对得到的所述多个检测子图像以及所述火灾图像进行深度学习，得到所述火灾检测图像和所述火灾图像的特征差值图；对得到的所述特征差值图进行深度学习，得到所述火灾检测图像和所述火灾图像的对比结果，所述对比结果包括相似和不相似；当得到所述火灾检测图像和所述火灾图像相似的对比结果时，确定所述火灾检测区域发生火灾，并控制所述灭火装置对所述火灾检测区域进行灭火操作。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中：所述控制模块对得到的所述多个检测子图像以及所述火灾图像进行深度学习，得到所述火灾检测图像和所述火灾图像的特征差值图，包括：对多个所述检测子图像和所述火灾图像进行深度学习，得到多个第一火灾图像特征图和第二火灾图像特征图；以预设的像素点坐标集合中存储的各像素点坐标为特征值区域中心，按照预设的特征值区域尺寸，分别将当前第一火灾图像特征图和所述第二火灾图像特征图划分为多个第一特征值区域和多个第二特征值区域；从所述多个第一特征值区域和所述多个第二特征值区域中分别获取特征最大值；计算分别从具有相同特征值区域中心的第一特征值区域和第二特征值区域中获取的特征最大值的差，得到多个特征差值；以所述多个特征差值为像素值，按照预设的特征差值图尺寸，生成所述当前第一火灾图像特征图和第二火灾图像特征图的特征差值图。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中：所述控制模块对多个所述检测子图像和所述火灾图像进行深度学习，得到多个第一火灾图像特征图和第二火灾图像特征图，包括：通过第一自卷积神经网络对得到的检测子图像进行深度学习，得到多个所述第一火灾图像特征图；通过第二自卷积神经网络对从图像库中选择的任一火灾图像进行深度学习，得到所述第二火灾图像特征图，其中，所述第二自卷积神经网络和所述第一自卷积神经网络的结构相同。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中：所述控制模块对得到的所述特征差值本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种火灾处理机器人，设置在建筑物内，其特征在于，包括：机器人本体、行走机构、灭火机构和控制机构；所述行走机构安装在所述机器人本体底部，所述控制机构安装在所述机器人本体内部，所述灭火机构安装在所述机器人本体顶部；所述机器人本体内部还设置有灭火材料容器，所述灭火材料容器与所述灭火机构连接；所述行走机构，包括履带架及行走电机，履带架上设置有驱动轮、导向轮、若干个支撑轮以及履带；所述驱动轮包括左驱动轮和右驱动轮；所述行走电机用于驱动左驱动轮和右驱动轮转动；所述导向轮具有驱动功能，包括左导向轮和右导向轮；所述左导向轮和所述右导向轮分别在所述行走电机驱动下转动；所述行走机构的履带架上设置有导向轮张紧器，所述导向轮设置所述导向轮张紧器上；所述控制机构包括：控制模块、无线信号收发模块和定位模块；所述控制模块，分别与所述无线信号收发模块、所述行走机构、所述定位模块和所述灭火机构连接；所述控制模块根据采集到的火灾检测图像确定有火灾出现时，控制所述火灾处理机器人进行灭火操作；所述无线信号收发模块，用于根据所述控制模块的控制，使所述火灾处理机器人与外界进行交互；所述定位模块，设置在所述机器人本体外部，用于向所述控制模块反馈所述火灾处理机器人所在位置信息；所述灭火机构包括：温度传感器、烟雾传感器、升降旋转平台、灭火装置和图像采集装置；所述温度传感器、所述烟雾传感器、所述灭火装置和所述图像采集装置均设置在所述升降旋转平台上，并分别与所述控制模块连接；所述温度传感器，用于对所述火灾处理机器人所在区域的温度进行检测；所述烟雾传感器，用于对所述火灾处理机器人所在区域的烟雾进行检测；所述灭火装置，用于对出现的火情进行灭火操作；所述图像采集装置，具有测量与拍摄物体距离功能，用于采集建筑物的火灾检测图像，并将采集到的火灾检测图像发送到所述控制模块，使所述控制模块对所述火灾检测图像进行处理。...

【技术特征摘要】
1.一种火灾处理机器人，设置在建筑物内，其特征在于，包括：机器人本体、行走机构、灭火机构和控制机构；所述行走机构安装在所述机器人本体底部，所述控制机构安装在所述机器人本体内部，所述灭火机构安装在所述机器人本体顶部；所述机器人本体内部还设置有灭火材料容器，所述灭火材料容器与所述灭火机构连接；所述行走机构，包括履带架及行走电机，履带架上设置有驱动轮、导向轮、若干个支撑轮以及履带；所述驱动轮包括左驱动轮和右驱动轮；所述行走电机用于驱动左驱动轮和右驱动轮转动；所述导向轮具有驱动功能，包括左导向轮和右导向轮；所述左导向轮和所述右导向轮分别在所述行走电机驱动下转动；所述行走机构的履带架上设置有导向轮张紧器，所述导向轮设置所述导向轮张紧器上；所述控制机构包括：控制模块、无线信号收发模块和定位模块；所述控制模块，分别与所述无线信号收发模块、所述行走机构、所述定位模块和所述灭火机构连接；所述控制模块根据采集到的火灾检测图像确定有火灾出现时，控制所述火灾处理机器人进行灭火操作；所述无线信号收发模块，用于根据所述控制模块的控制，使所述火灾处理机器人与外界进行交互；所述定位模块，设置在所述机器人本体外部，用于向所述控制模块反馈所述火灾处理机器人所在位置信息；所述灭火机构包括：温度传感器、烟雾传感器、升降旋转平台、灭火装置和图像采集装置；所述温度传感器、所述烟雾传感器、所述灭火装置和所述图像采集装置均设置在所述升降旋转平台上，并分别与所述控制模块连接；所述温度传感器，用于对所述火灾处理机器人所在区域的温度进行检测；所述烟雾传感器，用于对所述火灾处理机器人所在区域的烟雾进行检测；所述灭火装置，用于对出现的火情进行灭火操作；所述图像采集装置，具有测量与拍摄物体距离功能，用于采集建筑物的火灾检测图像，并将采集到的火灾检测图像发送到所述控制模块，使所述控制模块对所述火灾检测图像进行处理。2.根据权利要求1所述的火灾处理机器人，其特征在于，所述灭火机构，还包括：第一旋转电机、第二旋转电机和升降电机；所述第一旋转电机、所述第二旋转电机和所述升降电机分别与所述控制模块连接；所述第一旋转电机和所述升降电机设置在所述升降旋转平台底部，用于控制所述升降旋转平台进行旋转升降；所述灭火装置包括：水炮和与所述水炮并排设置的粉末炮，所述水炮和所述粉末炮在所述升降旋转平台内侧的一端分别通过软管与所述灭火材料容器中的水箱和灭火粉末箱连接，在所述升降旋转平台外侧一端分别设置有射水孔和灭火粉末发射孔，用于对发生火情的区域发射水和灭火粉末；所述第二旋转电机设置在所述升降旋转平台内，通过转轴与所述水炮和所述粉末炮连接，用于控制所述水炮和所述粉末炮在灭火操作的过程中俯仰，调节所述水炮和所述粉末炮的发射角度；所述温度传感器、所述烟雾传感器、所述图像采集装置均设置在所述灭火装置上，随着所述灭火装置的旋转升降而被旋转升降；所述无线信号收发模块设置在所述升降旋转平台顶部。3.根据权利要求1所述的火灾处理机器人，其特征在于，在检测建筑物内火情的过程中，所述控制模块具体用于：获取当前的时间信息；当根据获取到的所述时间信息确定距离上一次进行火灾检测的时长达到预设的时间长度时，根据预存的火灾检测位置信息，控制所述行走机构移动，使所述火灾处理机器人移动到预设的火灾检测区域；获取移动所述行走机构移动时的移动位置信息，并将所述移动位置信息与所述火灾检测位置信息进行对比，得到对比结果；其中，所述对比结果包括相同和不相同；对比结果相同说明所述火灾处理机器人移动到所述火灾检测区域，对比结果不相同说明所述火灾处理机器人未移动到火灾检测区域；当对比结果相同时，确定所述火灾处理机器人移动到所述火灾检测区域；进行所述火灾检测区域的火灾检测。4.根据权利要求3所述的火灾处理机器人，其特征在于，所述控制模块进行所述火灾检测区域的火灾检测，包括：通过所述温度传感器采集所述火灾检测区域的温度数据；通过所述烟雾传感器采集所述火灾检测区域的烟雾数据；当确定所述温度数据大于预设的温度阈值或者所述烟雾数据大于预设的烟雾浓度阈值时，向所述图像采集装置发送火灾检测图像获取指令，使得所述图像采集装置获取所述火灾检测区域的火灾检测图像；获取所述图像采集装置发送的火灾检测图像；查询出预存的火灾图像；将所述火灾检测图像分别划分为多个图像区域；从多个所述图像区域中，分别选择k个图像区域进行拼接，得到多个检测子图像，其中，多个所述图像区域由所述火灾检测图像自上而下平均划分得到，m表示所述火灾检测图像划分的图像区域数量；对得到的所述多个检测子图像以及所述火灾图像进行深度学习，得到所述火灾检测图像和所述火灾图像的特征差值图；对得到的所述特征差值图进行深度学习，得到所述火灾检测图像和所述火灾图像的对比结果，所述对比结果包括相似和不相似；当得到所述火灾检测图像和所述火灾图...

【专利技术属性】
技术研发人员：岳英丹，
申请(专利权)人：南京三宝弘正视觉科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32