消防水炮运动控制系统及消防车的制作方法

本发明涉及消防水炮技术领域，具体地，涉及一种消防水炮运动控制系统及消防车。

背景技术：

火灾凶猛，救火刻不容缓，当火灾持续时长越长，其为公众所造成的财产和生命的伤害就越多。消防水炮是以水作介质，用以远距离扑灭火灾的一种常用的灭火设备，

目前，消防水炮带有自摆动功能，有水力自摆动和电控自摆动两种；但是，无论是水力自摆动的消防水炮和电控自摆动的消防水炮，水炮所摆动的方向和幅度都是单一不变的，造成水炮所喷射的水的覆盖面积和形状过于固定。但是在实际火灾中，火源的覆盖面积和形状是无法确定的，造成水炮单一摆动的灭火模式灭火效率不高，延长火灾的灭火时间。

由此，一种可以根据基于火场的着火区域面积、形状等火场实际情况自动调整水炮摆动轨迹的智能水炮实施方案一直是目前业界的热门研究方向。

需要说明的是，以上技术问题是本申请的发明人在实践本申请的过程中所发现的。

技术实现要素：

本发明实施例的目的是提供一种可以根据基于火场的着火区域面积、形状等火场实际情况自动调整水炮摆动轨迹的消防水炮运动控制系统及消防车，用于至少解决上述背景技术中所阐述的技术问题。

为了实现上述目的，本发明实施例一方面提供一种消防水炮运动控制系统，该系统包括：

火场信息确定单元，用于接收操作员的交互操作以确定对应于火场的火场特征信息；

与消防水炮和上述火场信息确定单元分别连接的水炮运动控制器，用于至少基于所确定的火场特征信息控制上述消防水炮以瞄准上述火场而运动。

优选地，上述水炮运动控制器用于根据所确定的火场特征信息，确定对应于上述火场特征信息的水炮控制策略，以及基于所确定的水炮控制策略，控制上述消防水炮至少基于上述火场特征信息以瞄准上述火场而运动。

优选地，该系统还包括：与上述水炮运动控制器连接的水炮状态获取单元，用于获取上述消防水炮的水炮状态信息，以及上述水炮运动控制器用于基于所确定的上述火场特征信息和上述水炮状态信息控制上述消防水炮以瞄准上述火场而运动。

优选地，上述火场信息确定单元还包括：存储模块，用于预存储多个标准火场特征信息；以及信息接收模块，用于接收对应于上述标准火场特征信息的交互操作，并基于该交互操作所对应的标准火场特征信息确定对应于上述火场的火场特征信息。

优选地，上述火场信息确定单元用于接收操作员的多个交互操作，以确定对应于上述火场的多个火场边界信息，以及基于所确定的上述多个火场边界信息确定上述火场特征信息。

优选地，上述火场特征信息包含火场覆盖面积和/或火场形状。

优选地，上述水炮运动控制器用于基于所确定的上述火场的火场覆盖面积和/或火场形状，控制上述消防水炮以瞄准上述火场所覆盖的范围而作往返式运动。

优选地，上述水炮运动控制器包含用于调整消防水炮位置的水炮摆动控制模块和/或用于调整臂架的臂架姿态的臂架运动控制模块，其中上述臂架适于固定上述消防水炮。

优选地，上述水炮状态信息包含臂架姿态信息和/或水炮位置信息，以及上述水炮状态获取单元包含用于采集上述臂架姿态信息的臂架姿态检测模块，和/或用于采集上述水炮位置信息的水炮位置检测模块。

优选地，上述火场信息确定单元包含适于接收操作员的交互操作的HMI人机界面和/或按键。

本发明实施例另一方面提供一种消防车，包括上文所述的消防水炮运动控制系统。

通过上述技术方案所供的消防水炮智能摆动电控系统，能够根据所获取的实际火场的火场特征信息确定相应的水炮自动运动方案，相比于目前市面上只能单一固定摆动的水炮，本发明技术方案的实施能够有效提高火场扑灭的效率。

本发明实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施例，但并不构成对本发明实施例的限制。在附图中：

图1示出的是本发明一实施例的消防水炮运动控制系统的结构示意图；

图2示出的是本发明另一实施例的消防水炮运动控制系统的结构示意图。

附图标记说明

10、20消防水炮运动控制系统 101、201火场信息确定单元

102、202水炮运动控制器 WM1、WM2消防水炮

203水炮状态获取单元 2031臂架姿态检测模块

2032水炮位置检测模块 2021臂架运动控制模块

2022水炮摆动控制模块

具体实施方式

以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例，并不用于限制本发明实施例。

本技术领域技术人员可以理解，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在上述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。

参见图1示出的是本发明一实施例的消防水炮运动控制系统的结构示意图，该消防水炮运动控制系统10包括：火场信息确定单元101、水炮运动控制器102。如图所示，火场信息确定单元101与水炮运动控制器102连接，以及水炮运动控制器102还与水炮WM1连接，其中该火场信息确定单元101能够获取并确定火场的火场特征信息，该水炮运动控制器102基于火场信息确定单元101所获取的火场特征信息控制水炮20响应于该火场特征信息而运动。

更具体地，火场信息确定单元101确定火场特征信息的获取形式具有多种，可以是该火场信息确定单元101为信号接收器，用以接收已经在其他终端所已生成的火场特征信息；也可以是该火场信息确定单元101为用户交互设备(例如：按键)，该用户交互设备适于接收用户的交互操作以生成对应于特定火场特征信息的电信号，并进一步确定对应于电信号的火场特征信息。以上针对火场特征信息的确定形式的描述仅仅作为示例，可以理解的是其他的火场特征信息的获取方式也应属于本发明所限定的保护方式。由此，基于火场信息确定单元101能够获取符合实际火场的火场特征信息。关于本实施例中的消防水炮控制方案的实施，可以是在根据所获取的火场特征信息执行相应的水炮控制策略，而可以理解的是，该策略的存在形式可以是已经存储于系统10中的，也可以是基于所实时生成的实际火场的火场特征信息而对应产生的；由此使消防水炮WM1能够按照对应于火场特征信息的期望轨迹运动，提升灭火效率。

参见图2示出的是本发明另一实施例的消防水炮运动控制系统的结构示意图，该消防水炮运动控制系统20包括：火场信息确定单元201、水炮状态获取单元203、与火场信息确定单元201和水炮状态获取单元203分别连接的水炮运动控制器202。如图所示，水炮状态获取单元203和水炮运动控制器202分别与待控制的消防水炮WM2连接，其中该火场信息确定单元201适于获取火场特征信息，水炮状态获取单元203适于获取消防水炮的水炮状态信息；该水炮运动控制器202基于火场信息确定单元201所获取的火场特征信息和水炮运动控制器202所获取水炮状态信息控制消防水炮WM2运动。

更具体地，水炮状态获取单元203可以包含臂架姿态检测模块2031和水炮位置检测模块2032，其中臂架姿态检测模块2031用于采集臂架姿态信息，水炮位置检测模块2032用于采集水炮位置信息。可以理解的是，水炮状态获取单元203可以同时包含臂架姿态检测模块2031和水炮位置检测模块2032，也可以只包含两者中的一者；其中当检测过程包含上述两者检测信息时，应当使用于水炮连接至臂架的情形，由此能够保障所检测获取的消防水炮WM2的状态的高精确度。

更具体地，该火场信息确定单元201为HMI人机界面，可以理解的是该HMI人机界面可以感受操作员的交互操作并产生相应的操作指令，并在该HMI人机界面上显示火场特征信息。由此，更方便了操作员通过HMI人机界面操作控制水炮运动；作为示例，该火场特征信息可以包含有火场覆盖面积和火场形状，由此可在该HMI人机界面上显示火场的面积和火场形状。

进一步地，水炮运动控制器202可以根据HMI人机界面上所显示火场的面积和火场形状，确定出对应于火场的面积和火场形状的水炮控制策略，以及基于该水炮控制策略，该水炮运动控制器202控制消防水炮WM2能够在针对该火场的面积和火场形状运动，例如可以是控制消防水炮在火场的各个边界点之间作往复运动。关于水炮运动控制器202的结构，更具体地可以包含用于调整臂架的臂架姿态的臂架运动控制模块2021和用于调整消防水炮位置的水炮摆动控制模块2022，其中上述臂架能够固定消防水炮以分别响应臂架姿态检测模块2031和水炮位置检测模块2032所采集的水炮状态信息。

作为本发明实施例的进一步优化和公开，关于火场特征信息的获取和确定，可以是：HMI人机界面接收操作员的多个交互操作，通过操作员的交互操作确定对应于实际火场的多个火场边界信息(例如：上、下、左右边界)，基于所确定的火场边界信息构建以确定火场的面积和火场形状，并在该HMI人机界面上展示；还可以是：火场信息确定单元201包含有预存储多个标准火场特征信息的存储模块(未示出)，该标准特火场征信息可以是火场的常用形状和面积参数，在HMI交互界面上接收用户的交互操作，并确定该交互操作所对应的标准特征信息，由此确定对应于实际火场的特征信息；进一步地，可以基于该所确定的实际火场的特征信息调用相应的水炮控制策略完成对水炮的自动控制。通过上述技术方案，更方便了操作员根据实际火场操作消防水炮控制系统完成对消防水炮的操作，能够实现水炮的自动摆动的同时，能够保障消防水炮灭火的高效率。在本发明实施例应用的一方面，可以使得操作员根据实际火场情况及着火区域面积形状，通过人机界面或其他输入设备，设定水炮摆动的轨迹。操作员可以通过与HMI人机界面的交互以实现各种输入方式；更具体地，在一种实施方式中，通过带触摸或按键的显示屏选择常用轨迹，例如圆形、方形、三角形，并结合设定形状面积参数，例如内切圆半径等，由此设定轨迹的面积大小；在另一种实施方式中，通过自定义形状方式，例如操作员操作水炮和臂架使得水柱瞄准需要灭火的区域边界，然后停在边界点上再通过人机输入模块触发记录边界点命令，控制器记录当前臂架和水炮姿态。记录完所有边界点的臂架和水炮姿态后，再通过人机界面触发自动摆动命令，控制器将通过所有边界点形成一个封闭的灭火区域，然后控制器控制臂架和水炮在这个灭火区域自动摆动覆盖式灭火。由此，使得利用本发明，操作员可以根据实际火场情况自行设定水炮摆动的区域后，系统可以根据设定智能摆动水炮进行覆盖式灭火，使得操作员无需人工操作也能得到很好覆盖式灭火效果。

本发明实施例另一方面还提供一种消防车，该消防车包含上文所述的消防水炮运动控制系统。使得该消防车在面对火宅险情时，能够针对火灾灾情的实际情况相应地控制调整水炮运动，提高灭火效率。

以上结合附图详细描述了本发明例的可选实施方式，但是，本发明实施例并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明实施例的技术构思范围内，可以对本发明实施例的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明实施例的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明实施例对各种可能的组合方式不再另行说明。

本领域技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一个(可以是单片机，芯片等)或处理器(processor)执行本申请各个实施例上述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

此外，本发明实施例的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明实施例的思想，其同样应当视为本发明实施例所公开的内容。