一种消防机器人系统及方法与流程

文档序号:20195362发布日期:2020-03-27 20:05阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种消防机器人系统,包括轨道、消防机器人和控制中心,其中,所述轨道设置于防护区域的上方,轨道上可移动运行有至少一个消防机器人,其特征是:轨道的端部设置有至少三层防护机构;

所述控制中心根据防护区域内检测数据,判断是否发生火灾,根据成像信息确定热辐射源,确定着火中心区域,控制距离最近的若干消防机器人移动至着火中心区域附近,实现灭火。

2.如权利要求1所述的一种消防机器人系统,其特征是:所述消防机器人包括机器人本体和控制组件,所述机器人本体上设置有用于消防弹喷射的消防弹组件,所述机器人本体上设置有成像设备,所述机器人本体上设置有检测环境参数的环境检测组件,所述控制组件接收环境检测组件采集的环境检测数据。

3.如权利要求1所述的一种消防机器人系统,其特征是:还包括辅助系统,所述辅助系统包括沿防护区域内间隔设置的多个自动防火门和控制箱;所述控制箱与控制中心连接,且根据接收的控制指令,控制相应的自动防火门动作。

4.如权利要求3所述的一种消防机器人系统,其特征是:所述自动防火门包括防火门和驱动机构,所述驱动机构驱动所述防火门的上升或下降,还包括设置在预定位置的限位开关;

或,所述防火门的防火门边框通过固定板嵌入至防护区域的横截面,所述防火门本体包括左侧门和右侧门;所述左侧门和所述右侧门通过铰链固定于所述防火门边框之上;

所述左侧门和所述右侧门均设有:通过传动齿轮连接所述左侧门和所述右侧门,与电机驱动板相连,用于控制转动的开门电机;用于限制所述防火门极限开启位置的限位开关;设于所述电机驱动板上,用于调节所述开门电机的电机编码器;

与所述电机驱动板相连,用于向所述电机驱动板发送控制指令的防火门控制板;所述控制指令包括开门指令和闭门指令。

5.如权利要求1所述的一种消防机器人系统,其特征是:还包括检测系统,所述检测系统包括多个灾情传感器,所述灾情传感器沿防护区域的延伸方向间隔布设;

所述灾情传感器包括但不限于温度传感器、烟雾传感器、火焰传感器、气体传感器中的一种或多种,各灾情传感器的探测数据通过与之相近的控制箱,上传到控制中心。

6.如权利要求2所述的一种消防机器人系统,其特征是:所述检测组件为温度检测组件,具体包括若干温度检测探头;

或,所述检测组件为烟雾检测组件,具体包括若干烟雾检测探头;

或,所述检测组件为气体检测组件,具体包括若干气体检测探头;

或,所述检测组件包括多个传感器探头,所述传感器探头包含气体、温度和烟雾传感器探头的至少一种。

7.如权利要求2所述的一种消防机器人系统,其特征是:所述消防弹组件包括消防弹、喷射机构和控制开关,所述消防弹的喷射受控制开关控制,所述喷射机构通过转动机构设置在机器人本体上,通过控制转动机构的运动,控制喷射机构的喷射角度。

8.如权利要求1所述的一种消防机器人系统,其特征是:所述消防机器人上设置有定位器;

或,所述消防机器人上还设置有超声避障组件,具体包括在消防机器人周围安装的若干超声波雷达和红外线热释电传感器。

9.如权利要求2所述的一种消防机器人系统,其特征是:所述消防机器人本体的行走机构包括驱动机构、传动机构和对称设置的转向臂,所述转向臂内侧设置有多组压紧导向轮,所述驱动机构通过传动机构驱动所述压紧导向轮,且所述压紧导向轮与轨道相配合,能够沿所述轨道运动;

所述行走机构包括两套,分别设置于所述消防机器人本体的前后端。

10.如权利要求1所述的一种消防机器人系统,其特征是:所述防护机构包括软防护单元、硬防护单元和机械防护单元,其中:

所述软防护单元,包括设置在第一区域处的若干位置标签,当消防机器人运行至第一区域范围时,安装在本体上的位置检测模块读到位置标签后,发送信号给所述控制组件;

或/和,设置在第一区域处的传感器,被配置为当消防机器人运行至当前位置时,发送信号给所述控制组件;

所述控制组件接收到上述任一信号后,控制机器人本体的行走机构停止运行;

所述硬防护单元,被配置为在消防机器人本体到达第二区域时,控制机器人本体的供电系统的断开;

所述机械防护单元,包括设置于轨道末端的防护机构,被配置为机器人到达第三区域时,所述防护机构能够对机器人本体形成阻挡;

所述第一区域、第二区域和第三区域在轨道末端的前方、沿轨道末端方向顺序排布。

11.如权利要求10所述的一种消防机器人系统,其特征是:所述位置检测模块为rfid模块;

或,所述rfid模块安装在机器人本体上,当消防机器人运行至防护标签时,所述控制组件接收rfid模块的信息,通过防护逻辑的控制,使机器人本体行走机构停止运行。

12.如权利要求10所述的一种消防机器人系统,其特征是:所述传感器包括反光板和光电传感器,反光板也固定在第一区域,比位置标签更靠近轨道末端,光电传感器设置于机器人本体上,当光电传感器探测到反光板信息,会发送信号到控制组件,启动防护逻辑控制环节。

13.如权利要求1所述的一种消防机器人系统,其特征是:所述第一区域内设置有多个位置标签,每个位置标签都能够被安装在本体上的位置检测模块读取;

或,

所述轨道上间隔设置有多个位置标签,以进行位置定位。

14.基于权利要求1-13中任一项所述的系统的作业方法,其特征是:控制中心接收环境检测数据,和成像图像或温度信息;

若该区域持续数据异常,控制中心将该区域列为疑似火灾区域,并控制疑似火灾区域两侧自动防火门关闭,并控制临近的消防机器人运动至疑似火灾区域,对疑似火灾区域进行检测,若机器人上报的探测数据仍然异常,控制中心将该区域列为疑似火灾区域;

参考图像信息以及检测数据,确定着火中心区域,控制若干消防机器人移动至着火中心区域附近,喷射消防弹。

15.如权利要求14所述的作业方法,其特征是:调控临近的消防机器人运动至疑似火灾区域时,待消防机器人检测到临近自动防火门后,将所述自动防火门打开一定高度,使消防机器人通过后再度关闭自动防火门。

16.如权利要求14所述的作业方法,其特征是:检测组件对防护区域内的气体含量进行检测,火源检测组件对火焰光的频带进行检测,控制中心接收上述检测数据,并放大及进行数据处理,判断着火中心区域;成像设备在火源位置采集到的数据上传至机器人本体,消防机器人运用图像辅助定位技术对图像定位后的火焰图像与红外图像中心进行数据转换,形成火焰图像坐标。

17.如权利要求14所述的作业方法,其特征是:如果着火范围已经覆盖上方的消防机器人的运行轨道,控制消防机器人运行至运行轨道未被覆盖区域,调整转动机构,改变喷射机构的角度,使其朝向着火中心区域喷射;

或一次灭火后,继续进行巡检,如果发现依旧存在温度超过设定阈值的区域,调度临近消防机器人运行至相应位置,进行二次灭火。

18.基于权利要求1-13中任一项所述的系统的消防弹控制方法,其特征是:包括以下步骤:

接收到灭火指令后,获取现场环境数值;

判断所述现场环境数值是否超过对应的阈值;

若是,判断所述消防弹的手动开关是否开启;

若所述消防弹的手动开关开启,引爆所述消防弹。

19.如权利要求18所述的消防弹控制方法,其特征是:当所述现场环境数值超过对应的阈值时,还包括:

点亮警示灯,以警示操作人员所述消防弹即将引爆;

或,所述现场环境数值包括烟雾浓度、温度和湿度;

或,判断所述现场环境数值是否超过对应的阈值包括:

判断所述烟雾浓度是否超过第一阈值,得到第一判断结果;

判断所述温度是否超过第二阈值,得到第二判断结果;

判断所述湿度是否小于第三阈值,得到第三判断结果;

当所述第一判断结果、所述第二判断结果和所述第三判断结果中任意一个为是时,执行判断所述消防弹的手动开关是否开启的步骤。

20.基于权利要求1-13中任一项所述的系统的防火门控制方法,其特征是:包括以下步骤:

当消防机器人距离所述防火门预设距离时,通过无线网桥发送开启指令至控制箱;

所述控制箱收到所述开启指令后,经过交换机转发至串口服务器,然后下发至防火门控制板;其中,所述串口服务器将所述开启指令由网络信号转换至接口信号;

所述防火门控制板根据所述开门指令,利用开门电机和电机编码器打开左侧门和右侧门;

在位置传感器检测到所述左侧门和所述右侧门到位后,将到位信息经过防火门控制板、串口服务器、交换器、控制箱和无线网桥返回至所述消防机器人;

所述消防机器人接收到所述到位信息后,通过所述防火门,并通过无线网桥发送闭门指令,以关闭所述防火门。

21.基于权利要求1-13中任一项所述的系统的防火门自检方法,其特征是:包括:

防火门上电后,防火门控制板发送开启指令;所述防火门包括第一侧门和第二从侧门;

所述防火门接收到所述开启指令后,所述第一侧门打开第一预设角度后,返回第一打开时间;

所述第一侧门打开后,所述第二侧门打开第二预设角度,并返回第二打开时间;

当所述第一侧门和所述第二侧门均打开后,所述防火门控制板延时预设时间发送关闭指令;

所述第二侧门闭合所述第二预设角度,并返回第一关闭时间;

所述第一侧门闭合所述第一预设角度,并返回第二关闭时间;

若所述第一打开时间、所述第二打开时间、所述第一关闭时间和所述第二关闭时间中任意一个超出相应的预设时间阈值,则所述防火门存在故障。

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