一种多传感器融合的机器人灭火系统及智能灭火机器人技术方案

本实用新型专利技术公开了一种多传感器融合的机器人灭火系统及智能灭火机器人，属于灭火机器人技术领域。本实用新型专利技术的多传感器融合的机器人灭火系统，包括主控模块、红外线传感器、紫外线传感器、视觉传感器、水雾灭火系统和干粉灭火系统，红外线传感器和紫外线传感器分别与主控模块连接，视觉传感器通过上位机与主控模块双向连接，主控模块分别与水雾灭火系统和干粉灭火系统相连接。本实用新型专利技术利用红外线传感器、紫外线传感器和视觉传感器快速发现火情并对火情进行识别，之后利用喷水及细水雾灭火机构和干粉弹灭火机构分段进行灭火处理，实现不同火情的针对性灭火处理，灭火效率和准确性更好，能够更好地应对火情的不确定性和多变性。

A multi sensor fusion robot fire extinguishing system and intelligent fire extinguishing robot

The utility model discloses a multi-sensor fusion robot fire extinguishing system and an intelligent fire extinguishing robot, belonging to the technical field of fire extinguishing robot. The multi-sensor fusion robot fire extinguishing system of the utility model comprises a main control module, an infrared sensor, an ultraviolet sensor, a visual sensor, a water mist fire extinguishing system and a dry powder fire extinguishing system, an infrared sensor and an ultraviolet sensor are connected with the main control module respectively, and a visual sensor is connected with the main control mode through the upper computer. The main control module is connected to the water mist fire extinguishing system and the dry powder extinguishing system. The utility model uses infrared sensors, ultraviolet sensors and visual sensors to quickly detect and identify the fire situation, and then uses sprinkler and water mist extinguishing mechanism and dry powder bomb extinguishing mechanism to extinguish the fire section by section, so as to achieve targeted extinguishing treatment for different fire conditions, and has better extinguishing efficiency and accuracy. Better deal with the uncertainty and variability of fire.

【技术实现步骤摘要】
一种多传感器融合的机器人灭火系统及智能灭火机器人
本技术涉及一种机器人灭火系统及灭火机器人，更具体地说，涉及一种多传感器融合的机器人灭火系统及智能灭火机器人。
技术介绍
随着技术的快速发展，越来越多的电子设备也进入普通家庭、楼宇写字楼和公共场所等，这些场所人群聚集量越来越大，安全防范也成为必须解决的头等大事。在现有的安防体系中，机器人的应用范围越来越大，已经得到了广泛的关注和重视，家庭机器人也逐渐进入家庭、办公室和商场等场所。目前，市面上已出现了各类家用机器人，这些家用机器人通常具有清扫、监控、娱乐和服务等功能，这些机器人在家庭内也可以起到一定的安防作用。为了防范室内发生火灾事故，很多家庭机器人均具有灭火功能，如中国专利号ZL201420612519.0，授权公告日为2015年4月22日，专利技术创造名称为：智能预警灭火机器人，该申请案涉及一种智能预警灭火机器人，其由轮式车上安装温度传感器、烟雾传感器、火焰传感器、云台摄像机、自由度机械手、灭火器和控制器构成，两自由度机械手环抱安装在灭火器侧，温度传感器、烟雾传感器、火焰传感器、云台摄像机、自由度机械手依电回路方式连接控制器。该申请案能够检测火情，并进行火灾预警和灭火等操作，对室内火情能够快速发现并及时处理。但是该机器人对于小火苗和大范围起火不能分辨处理，都是通过灭火器进行处理，因此利用灭火器扑灭小火苗的较为大材小用，而对于大范围起火又存在灭火效率低、效果差等缺陷。基于以上问题，亟需设计一种能够自主分辨火情情况并针对性灭火处理的机器人灭火系统及智能灭火机器人。
技术实现思路
1.技术要解决的技术问题本技术的目的在于克服现有灭火机器人存在无法对不同火情针对性处理的不足，提供一种多传感器融合的机器人灭火系统及智能灭火机器人，采用本技术的技术方案，利用红外线传感器、紫外线传感器和视觉传感器快速发现火情并对火情进行识别，之后利用喷水及细水雾灭火机构和干粉弹灭火机构分段进行灭火处理，实现不同火情的针对性灭火处理，灭火效率和准确性更好，能够更好地应对火情的不确定性和多变性。2.技术方案为达到上述目的，本技术提供的技术方案为：本技术的一种多传感器融合的机器人灭火系统，包括主控模块、红外线传感器、紫外线传感器、视觉传感器、水雾灭火系统和干粉灭火系统，所述的红外线传感器和紫外线传感器分别与主控模块连接，用于快速发现的疑似火情信息并反馈给主控模块；所述的视觉传感器通过上位机与主控模块双向连接，用于对疑似火情进行图像识别来获得可靠的火情信息并反馈给主控模块；所述的主控模块分别与水雾灭火系统和干粉灭火系统相连接，用于根据上位机反馈的火情大小信息执行相应地水雾灭火和干粉灭火操作。更进一步地，所述的水雾灭火系统包括喷水控制电路、潜水泵、喷水灭火机构和细水雾灭火机构，所述的主控模块通过喷水控制电路连接潜水泵，所述的潜水泵分别与喷水灭火机构和细水雾灭火机构通过管路连接。更进一步地，所述的干粉灭火系统包括干粉弹控制电路、干粉弹和前置面板弹出机构，所述的主控模块通过干粉弹控制电路连接干粉弹和前置面板弹出机构。更进一步地，所述的上位机与主控模块通过串口连接，所述的上位机与视觉传感器通过USB接口连接。更进一步地，所述的主控模块采用STM32作为主控制芯片。更进一步地，所述的紫外线传感器采用R2868火焰传感器。更进一步地，所述的潜水泵采用24V大功率潜水泵。本技术的一种智能灭火机器人，包括机器人本体，所述的机器人本体内设有上述的多传感器融合的机器人灭火系统。3.有益效果采用本技术提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下有益效果：(1)本技术的一种多传感器融合的机器人灭火系统及智能灭火机器人，其利用红外线传感器、紫外线传感器和视觉传感器快速发现火情并对火情进行识别，之后利用喷水及细水雾灭火机构和干粉弹灭火机构分段进行灭火处理，实现不同火情的针对性灭火处理，灭火效率和准确性更好，能够更好地应对火情的不确定性和多变性；(2)本技术的一种多传感器融合的机器人灭火系统，其水雾灭火系统包括喷水控制电路、潜水泵、喷水灭火机构和细水雾灭火机构，主控模块通过喷水控制电路连接潜水泵，潜水泵分别与喷水灭火机构和细水雾灭火机构通过管路连接，能够实现喷水和喷细水雾两种方式灭火，且根据喷水灭火机构和细水雾灭火机构的安装位置不同，可实现高低配合喷雾灭火，灭火效果更好；(3)本技术的一种多传感器融合的机器人灭火系统，其干粉灭火系统包括干粉弹控制电路、干粉弹和前置面板弹出机构，主控模块通过干粉弹控制电路连接干粉弹和前置面板弹出机构，对于水雾难以扑灭的火情，利用干粉弹进行大范围灭火处理，灭火迅速可靠。附图说明图1为本技术的一种多传感器融合的机器人灭火系统的原理框图；图2为本技术的一种智能灭火机器人的结构示意图；图3为本技术的一种多传感器融合的机器人灭火系统及智能灭火机器人的工作流程图。示意图中的标号说明：1、主控模块；2、红外线传感器；3、紫外线传感器；4、视觉传感器；5、上位机；6、喷水控制电路；7、潜水泵；8、喷水灭火机构；9、细水雾灭火机构；10、干粉弹控制电路；11、干粉弹；100、机器人本体。具体实施方式为进一步了解本技术的内容，结合附图和实施例对本技术作详细描述。实施例结合图1所示，本实施例的一种多传感器融合的机器人灭火系统，包括主控模块1、红外线传感器2、紫外线传感器3、视觉传感器4、水雾灭火系统和干粉灭火系统。红外线传感器2和紫外线传感器3分别与主控模块1连接，用于快速发现的疑似火情信息并反馈给主控模块1；视觉传感器4通过上位机5与主控模块1双向连接，用于对疑似火情进行图像识别来获得可靠的火情信息并反馈给主控模块1；主控模块1分别与水雾灭火系统和干粉灭火系统相连接，用于根据上位机5反馈的火情大小信息执行相应地水雾灭火和干粉灭火操作。在本实施例中，紫外线传感器3采用R2868火焰传感器，在火苗产生瞬间能够准确地发现，并且对非可见光的高传输电晕现象可以完全解除，其可以探测185到260个不同的狭窄光谱敏感源，其对可见光完全没有感应，也不需要过滤器任何可见光，具有很小的体积和很宽敏感角度，并能快速准确地发现从火焰被发出的弱紫外线，能够探测5m或在稍远处发现香烟点大小的火焰。由于紫外线传感器3对阳光敏感，为日盲型，受干扰明显，因此配合红外线传感器2能够克服紫外线传感器3的弱点，红外线传感器2能够探测到波长在700纳米～1000纳米范围内的红外光，探测角度为60，其中红外光波长在880纳米附近时，其灵敏度达到最大。又由于火灾发生时的不确定性和多变性，普通的温感、烟感、光感以及复合型的火灾探测器不可避免的要受到环境的面积、高度、湿度、气流的等因素的影响，因此采用视觉传感器4对火灾进行进一步确认和识别，通过图像可以立即准确的发现火情，为早期火焰的辨识和判断奠定了基础。通过红外线传感器2、紫外线传感器3和视觉传感器4的有机结合来获得火灾的特征，利用神经网络对火焰的特征进行深度学习，获得可靠的火灾预警模型，从而通过模型来判断火灾的位置高度，然后控制机器人利用细水雾和干粉灭火弹对火情进行处理。接续图1所示，在本实施例中，水雾灭火系统包括喷水控制电路6、潜本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多传感器融合的机器人灭火系统，其特征在于：包括主控模块(1)、红外线传感器(2)、紫外线传感器(3)、视觉传感器(4)、水雾灭火系统和干粉灭火系统，所述的红外线传感器(2)和紫外线传感器(3)分别与主控模块(1)连接，用于快速发现的疑似火情信息并反馈给主控模块(1)；所述的视觉传感器(4)通过上位机(5)与主控模块(1)双向连接，用于对疑似火情进行图像识别来获得可靠的火情信息并反馈给主控模块(1)；所述的主控模块(1)分别与水雾灭火系统和干粉灭火系统相连接，用于根据上位机(5)反馈的火情大小信息执行相应地水雾灭火和干粉灭火操作。

【技术特征摘要】
1.一种多传感器融合的机器人灭火系统，其特征在于：包括主控模块(1)、红外线传感器(2)、紫外线传感器(3)、视觉传感器(4)、水雾灭火系统和干粉灭火系统，所述的红外线传感器(2)和紫外线传感器(3)分别与主控模块(1)连接，用于快速发现的疑似火情信息并反馈给主控模块(1)；所述的视觉传感器(4)通过上位机(5)与主控模块(1)双向连接，用于对疑似火情进行图像识别来获得可靠的火情信息并反馈给主控模块(1)；所述的主控模块(1)分别与水雾灭火系统和干粉灭火系统相连接，用于根据上位机(5)反馈的火情大小信息执行相应地水雾灭火和干粉灭火操作。2.根据权利要求1所述的一种多传感器融合的机器人灭火系统，其特征在于：所述的水雾灭火系统包括喷水控制电路(6)、潜水泵(7)、喷水灭火机构(8)和细水雾灭火机构(9)，所述的主控模块(1)通过喷水控制电路(6)连接潜水泵(7)，所述的潜水泵(7)分别与喷水灭火机构(8)和细水雾灭火机构(9)通过管路连接。3.根据权利要求2所述的一种多传感器...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵磊，蒋大宇，王正宇，赵建鑫，
申请(专利权)人：北京自安科技发展有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11