基于无线局域网的地铁火灾检测及处理系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于无线局域网的地铁火灾检测及处理系统，包括载台、无线摄像头、机械臂、无线传输模块和温度传感器，其中，所述载台、机械臂和温度传感器分别连接无线传输模块，该无线传输模块通过无线传感器网络连接远程控制台；所述无线摄像头通过无线传感器网络接入到远程控制台。所述载台采用履带式载台。所述无线摄像头采用具有无线传输功能的红外摄像机。该系统基于无线局域网收发信号，并能够根据地铁线性形状规则的特点，采用布设结构标准的无线传感器网络实现对火灾地点的监控，再以移动式平台为辅助，实现对火灾地点的精确定位及灭火。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于自动控制领域，具体涉及一种火灾检测及处理系统，特别是一种基于无线局域网的地铁火灾检测及处理系统。该系统可以应用在各类火灾检测及处理中，尤其适用于地铁火灾检测。其综合了无线传感器网络技术和计算机视觉技术，完成对火灾的检测及火灾现场的应急处理。
技术介绍
有关火灾检测及控制的技术有很多，以下是几个已经比较成熟的技术的专利:公开号为CN101826153A的专利技术，其公开了一种基于模式识别理论的火灾检测方法；公开号为CN2483782的技术专利，该技术公开了一种控制空气开关的火灾检测控制仪；公开号为CN102298818A的专利技术，该专利技术公开了 一种双目摄像火灾探测与定位装置及其火灾定位方法；公开号为CN201638333U的技术专利，其公开了一种船舶上应用的火灾报警控制系统。但是，目前针对地铁环境的火灾检测及控制技术还比较少见。由于地铁深埋在地下，建筑结构复杂、出入口少、疏散路线长、通风照明条件差、电器设备种类多、人员高度集中，一旦发生火灾，上述专利申请中公开的检测方法及灭火设备很难进入到火灾区域实现灭火，主要存在以下不足:CN102298818A用双目视觉系统进行监控，存在监控盲区，如果以增加节点布设的方法解决盲区问题，则造成投资成本过高。CN2483782涉及的控制仪只能在火灾发生时切断空气开关，而不能完成火灾地点的灭火，需要依靠消防车和人工灭火，而地铁环境复杂，通风条件差，消防车不易到达失火地点施救，灭火人员危险系数大；基于传统摄像头的监控系统，在火势比较大，浓烟密布的条件下，火灾现场的状况不可见，施救困难。
技术实现思路
为了解决上述现有技术中存在的缺陷或不足，本技术的目的在于，提供一种基于无线局域网的地铁火灾检测及处理系统，该系统基于无线局域网收发信号，并能够根据地铁线性形状规则的特点，采用布设结构标准的无线传感器网络实现对火灾地点的监控，再以移动式平台为辅助，实现对火灾地点的精确定位及灭火。为了完成上述任务，本技术采用如下技术方案予以解决:基于无线局域网的地铁火灾检测及处理系统，包括载台、无线摄像头、机械臂、无线传输模块和温度传感器，其中，所述载台、机械臂和温度传感器分别连接无线传输模块，该无线传输模块通过无线传感器网络连接远程控制台；所述无线摄像头通过无线传感器网络接入到远程控制台。本技术还包括如下其他技术特征:所述载台采用履带式载台。所述无线摄像头采用具有无线传输功能的红外摄像机。本技术的优点:采用传感器网络监控及移动式火灾检测及灭火平台结合的方式对火灾进行监控、识别及控制，在重要位置采用单目摄像头作为监控节点，进行24小时监控，利用无线传感器网络将各个监控节点互联起来，组成实时监控网。与传统技术相比，该方式节约了大量摄像头和传输线，大大降低了成本。而在没有布设摄像头的区域，感温感烟探测器探测到异常，疑似发生火灾时，将出动本技术，其平台为履带式结构，能够开到疑似火灾区域，识别着火点，灭火和移除易燃易爆物品。解决了消防车不易到达失火地点施救，灭火人员危险系数大的问题。平台上集成的实时传回信息的长波红外摄像机，在浓烟比较大时，可穿透浓烟，帮助消防部门分析火情，快速展开救援、灭火工作。附图说明图1为本技术的结构原理框图。以下结合附图和具体实施例对本技术进一步解释说明。具体实施方式如图1所示，本技术的基于无线局域网的地铁火灾检测及处理系统，包括载台、无线摄像头、机械臂、无线传输模块和温度传感器，其中，所述载台、机械臂和温度传感器分别连接无线传输模块，该无线传输模块通过无线传感器网络连接远程控制台；所述无线摄像头通过无线传感器网络接入到远程控制台。所述载台采用履带式载台，这种结构的优点是:接地面积大，因此在能够适应各种地形地面，比如轨道，楼梯等等。另外，由于履带属于金属制品，有更强的保护行动能力。以上优点保证了载台能在地铁环境中顺利通行，快速到达疑似火灾现场。所述无线摄像头采用具有无线传输功能的红外摄像机，本实施例中，摄像头采用型号SP-HOlW的无线网络摄像机，其广角镜头焦距3.6mm ;有效距离0_10米。单目摄像头用于录制火灾现场的视频，并通过无线方式传输到远程监控中心，为远程监控中心发出控制指令提供了依据。该摄像头适用于本技术的特点有:(1)采用优化H.264视频压缩算法，降低了无线传输的数据量，传输速率最高可达每秒钟30帧。(2)自带红外灯，并且采用双滤光片日夜自动切换(IR-⑶T)，在地铁中某些光线不足环境下，可以保证视频质量清晰。(3)可以插TF卡保存录像，自带云台，支持水平355° ,上下90°范围转动,保证载台不方便转动的条件下，顺利实现视频采集。所述机械手臂用于配合移动式平台移除火灾现场的易燃易爆物品，防止火势扩大。本实施例中采用两关节(即肘关节和爪子)直角坐标系机械手臂，有两个自由度，总重量208g ;含2个TR205舵机,扭力6.5kg ;爪子为全招合金材质,最大张角间距55mm(不加扩展板的时候最大张角间距55mm,安装扩展板之后最大是95mm);爪子整体长度108mm (爪子闭合时的整体最长长度)；爪子整体宽度98mm (爪子张开时的最大整体宽度)。所述温度传感器采用DS18B20数字温度传感器，该温度传感器接线方便，封装后可用于电缆沟测温，高炉水循环测温，锅炉测温，机房测温，农业大棚测温，洁净室测温，弹药库测温等各种非极限温度场合。耐磨耐碰，体积小，使用方便，封装形式多样，适用于各种数字测温和控制领域。本技术中用它来检测火灾现场周围的温度，并将该温度信息通过无线数据传输模块传回控制台，消防部门根据传回的温度数据选择适合的救火方式，并且判断救火人员能够到达的区域。所述无线数据传输模块采用APC220-43模块，其功耗小，采用高效的循环交织纠检错编码，抗干扰和灵敏度都大大提高。APC220-43模块提供了多个频道的选择，可在线修改串口速率，发射功率，射频速率等各种参数。能够透明传输任何大小的数据，传输距离较远。无线数据传输模块通过无线传感网络接于远程控制台。它在系统中的功能有:(1)传输远程控制台对载台运行的控制指令。载台的前进、后退、转向等等均由远程控制台的指令控制。(2)传输远程控制台对机械臂的控制指令。机械臂有两个自由度，可以上下移动，也可以抓握，分别由一个舵机来控制，舵机的控制指令来自于远程控制台。(3)将温度传感器采集的实时温度数据传输到远程控制台。本技术用于地铁环境的有益效果:(I)采用履带式载台，能够在地铁复杂的地面条件下，顺利通行，到达火灾地点。(2)集成长波红外无线传输摄像头，并且采用双滤光片日夜自动切换(IR-⑶T)，在地铁中某些光线不足环境下，或者火灾浓烟比较大的情况下，保证视频质量清晰。自带云台，支持水平355°，上下90°范围转动，保证载台不方便转动的条件下，顺利实现视频采集。(3)集成一个双自由度的机械手臂。能够移除火灾现场的易燃易爆物品，防止火势扩大。(4)集成了温度传感器。消防部门根据传回的温度数据选择适合的救火方式，并且判断救火人员能够到达的区域。(5)控制台与设备之间的通讯均为无线方式，包括载台运行状态的控制，机械臂的控制，温度传感器的数据采集。无线通讯方式有效本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于无线局域网的地铁火灾检测及处理系统，其特征在于，包括载台、无线摄像头、机械臂、无线传输模块和温度传感器，其中，所述载台、机械臂和温度传感器分别连接无线传输模块，该无线传输模块通过无线传感器网络连接远程控制台；所述无线摄像头通过无线传感器网络接入到远程控制台。

【技术特征摘要】
1.基于无线局域网的地铁火灾检测及处理系统，其特征在于，包括载台、无线摄像头、机械臂、无线传输模块和温度传感器，其中，所述载台、机械臂和温度传感器分别连接无线传输模块，该无线传输模块通过无线传感器网络连接远程控制台；所述无线摄像头通过无线传感...

【专利技术属性】
技术研发人员：武奇生，白璘，李艳波，高荣，李博，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：新型
国别省市：陕西;61