专利名称：智能电动灭火小车的制作方法
技术领域：
智能电动灭火小车技术领域[0001]本实用新型涉及一种灭火装置，特别是一种智能灭火小车。
背景技术：
[0002]近年来，随着人们生活水平地提高，家庭、生活物质条件有了很大的改善，致使工作生活用电用火增多，从而由此引发的火灾更是连续不断，给社会安全造成了很大的隐患。对实现迅速有效地灭火的迫切要求越来越高。特别是近几来，由于一些特殊建筑物的出现，例如摩天大楼、地下建筑物与大型的化工企业等。当它们发生火灾时，很难对其实现快速高效地灭火。设计一种实用的且能够替代消防救援人员遥控进入有毒、有害、易坍塌建筑物、大型仓库、缺氧、浓烟等室内外危险灾害现场进行探测的消防救援机器人，来解决有关消防救援人员的人身安全、时间限制、数据采集量不足和不能实时反馈等问题，是非常必要和迫切的。实用新型内容[0003]本实用新型的发明目的在于:针对上述存在的问题，提供一种可替代消防救援人员遥控进入危险灾害现场进行探测，来解决有关消防人员人身安全、时间限制、不能实时反馈等问题，降低火灾安全隐患，扑救、报警同步，进入险地，较小生命财产损失的智能电动灭火小车；该智能电动灭火小车，结构简单，操作简便，适用于有毒、有害、易坍塌建筑物、大型仓库、缺氧、浓烟、放射性等室内外危险灾害现场。[0004]本实用新型采用的技术方案如下:[0005]本实用新型的智能电动灭火小车，包括车架，在车架的两侧各设置有两个车轮，每个车轮都设置有直流电机，在车架的前端设置有避障传感器以及灭火机构，在车架上还设置有火焰检测器，其中避障传感器·和火焰检测器连接于控制系统上，并向控制系统传递信号；其中直流电机和灭火机构连接于控制系统上并由其控制；所述控制系统、直流电机和灭火机构均连接于电池上由其供电。[0006]由于采用了上述结构，在车架上安四个车轮，便于灭火小车前进和后退，同时使底盘装配空间比较大，安装各种传感器以及各种模块电路也非常方便，每个车轮上均单独连接一个电机，该电机属于直流电机，驱动能力比较大，带负载的能力较强。另外，四个电机可以分别控制车轮，可轻松地实现小车原地90度和180度的转弯，能够适应环境复杂性的需要。在车架的前端设置有避障传·感器以及灭火机构，避障传感器保证灭火小车在行进过程中，能自动选择检测路径情况，并将信号传递至控制器上，由控制器根据情况选择适当路径，以调整两轮转速和方向来实现方向的调整，避免与障碍物相撞，找到通路。灭火机构则是根据控制系统发出的信号，对前方的火焰进行灭火，其中灭火的方式可以采用多种，例如采用吹风灭火、喷水灭火、喷( 灭火等方式，可以根据实际需要进行选择，而该灭火机构均可连接到控制系统上，并由其控制。火焰检测器，主要是灭火车用来搜寻火源的，完成对火源的探测和识别，所以火焰传感器是本设计比较关键的一个环，当火焰检测器检测到前方的火源是，向控制系统发出信号，便于控制系统根据实际情况控制灭火小车前进，以及控制灭火机构进行灭火操作。灭火小车上的控制系统、直流电机和灭火机构均连接于电池上由其供电，其中电池可采用锂电池也可以采用锌电池，以满足实际的用途为宜。本实用新型的智能电动灭火小车，可替代消防救援人员遥控进入危险灾害现场进行探测，来解决有关消防人员人身安全、时间限制、不能实时反馈等问题，降低火灾安全隐患，扑救、报警同步，进入险地，较小生命财产损失；该智能电动灭火小车，结构简单，操作简便，适用于有毒、有害、易坍塌建筑物、大型仓库、缺氧、浓烟、放射性等室内外危险灾害现场。[0007]本实用新型的智能电动灭火小车，所述火焰检测器包括温度传感器、烟雾传感器以及红外传感器，红外传感器位于车架的前端并连接于控制系统上，温度传感器和烟雾传感器位于车架上分别连接于控制系统上。[0008]由于采用了上述结构，当发生火灾时，不仅会存在火焰，还会伴随有烟雾、高温的现象，为了精确地辨别出是否是火灾，因此火焰检测器包括温度传感器、烟雾传感器以及红外传感器，其中红外传感器主要用于检测火焰，因此其具备测距离远，线性度好，检测准确，且体积较小，满足该灭火小车的需要；本实用新型的智能电动灭火小车，主要用于有毒、有害、易坍塌建筑物、大型仓库、缺氧、浓烟等室内外危险防火单位，这些地方的温度一般不会超过45°C，只有当发生特殊情况的时候才会达到45°C以上。因此当温度大于或等于45°C时为异常，温度传感器向控制系统发出信号，控制系统可以根据该信号发出警报或者进行灭火操作，烟雾传感器主要将感应到的烟雾情况，转化成信号，并传递到控制系统上，控制系统可以根据火焰感应、温度感应以及烟雾感应进行判断是否发生，从而便于控制灭火小车进行灭火。[0009]本实用新型的智能电动灭火小车，所述灭火机构采用电机带动的风扇或者CO2喷射装置，其中电机或CO2喷射装置连接到控制系统上，其中车轮上连接的直流电机采用直流减速电机。[0010]由于采用了上述结构，灭火机构采用风扇或者CO2喷射装置，通过风扇的旋转摆动进行灭火，该风扇由电机控制其转动，该电机或CO2喷射装置连接到控制系统上并受控制系统的控制其转动，控制CO2喷射装置喷涂出CO2 ;各个车轮上连接到的直流电机选用直流减速电机，从而可以对每个电机进行分别控制，便于控制转向。[0011]本实用新型的智能电动灭火小车，所述控制系统包括单片机、避障模块、温度模块、烟气模块、红外火焰模块和电机驱动模块，所述避障模块与避障传感器连接；所述温度模块与温度传感器连接；烟气模块与烟雾传感器连接；红外火焰模块与红外传感器连接；电机驱动模块与直流电机、驱动风扇转动的电机连接；所述避障模块、温度模块、烟气模块、红外火焰模块、电机驱动模块和声光报警模块均连接到单片机上，所述单片机连接到电池上。[0012]由于采用了上述结构，避障传感器检测到前方的障碍物时，向避障模块发出信号，避障模块向单片机发出障碍信号，从而便于单片机进行控制车轮的行进方向；温度传感器检测到大于或等于45°c时，即可向温度模块发出信号，温度模块向单片机发出温度信号；同样的原理，当烟雾传感器检测到烟雾时，通过烟气模块向单片机发出烟气信号；红外传感器发出红外线检测到火焰时，红外传感器通过红外火焰模块向单片机发出火焰信号，单片机根据上述几个信号之一或者共同的信号情况下，单片机根据预设的程序进行判断是否发生火灾，此时单片机通过控制电机驱动模块，从而控制直流电机带动车轮转动，使整个灭火小车前进，当灭火小车达到火源时，单片机控制电机驱动风扇转动，发出风进行灭火。其中控制系统通过单片机连接到电池上，从而能为整个灭火小车通电，使得整个小车的控制元件在通电情况下正常工作。[0013]该实用新型的智能电动灭火小车，所述车架上设置有声光报警器，所述单片机上还连接有声光报警模块，其中声光报警器连接于声光报警模块上，单片机通过声光报警模块控制声光报警器进行报警。[0014]由于采用了上述结构，当检测到火灾时，单片机通过控制声光报警模块，并向其发出信号，声光报警模块向声光报警器发出信号，并控制其发出警报，当火焰检测器检测到火源或者温度值比预定值大的时候，经过单片机的分析处理后发出声光警报信号，蜂鸣器立即蜂鸣同时发光二极管点亮，从而便于在夜间发出警报提醒人们火灾的发生，尽量减小损失。[0015]本实用新型的智能电动灭火小车，所述避障传感器采用三个光电传感器，三个光电传感器分别位于车架的左前端、正前端以及右前端，并分别连接到控制系统上。[0016]由于采用了上述结构，灭火小车在救灾时所处的环境是很复杂的，小车要在复杂环境下处理好灭火任务，就必须要正确判断周围的障碍物情况，以很好地避开障碍物。在一定范围内，如果周围没有障碍物，光电传感器发射出去的红外线，会因传播距离越远而逐渐减弱，直至最后消失。相反如果有障碍物，红外线遇到障碍物后，被反射到达传感器接收头，可根据三个光电传感器检测到的信号判断前方的障碍情况，若左中右三端都检测到障碍物则说明障碍物在正前方；若左端检测到信号而其他两端没有检测到，则说明障碍物在左前方；若右端检测到信号而其他另外两端没有检测到，则说明障碍物在右前方，灭火小车要随时判断周围的障碍物就必须每时每刻采集周围的环境情况，以在最短时间里做出最快的反映，便于单片机控制直流电机驱动车轮，便于灭火小车绕开障碍物。[0017]本实用新型的智能电动灭火小车，所述车架上的单片机连接有无线收发模块上，上位机通过RS232串行口连接有无线收发模块，使单片机与上位机之间进行无线数据传输。[0018]由于采用了上述结构，单片机通过无线收发模块发出信号，该信号由上位机上的无线收发模块接收；上位机通过无线收发模块发送启动控制信号给单片机的无线收发模块，从而能够使单片机与上位机之间进行无线数据传输，是实现远程控制的关键，对灭火小车进行实时状态显示和启动等控制，从而能够可替代消防救援人员遥控进入危险灾害现场进行探测，来解决有关消防人员人身安全、时间限制、不能实时反馈等问题，降低火灾安全隐患，扑救、报警同步,进入险地,较小生命财产损失。[0019]本实用新型的智能电动灭火小车，所述电池采用12V锂电池。[0020]由于采用了上述结构，采用12V锂电池，既能提供充足的电源，又环保，避免对环境造成污染。[0021]综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是:[0022]1、本实用新型的智能电动灭火小车，可替代消防救援人员遥控进入危险灾害现场进行探测，来解决有关消防人员人身安全、时间限制、不能实时反馈等问题，降低火灾安全隐患，扑救、报警同步，进入险地，较小生命财产损失；[0023]2、本实用新型的智能电动灭火小车，结构简单，操作简便，适用于有毒、有害、易坍塌建筑物、大型仓库、缺氧、浓烟、放射性等室内外危险灾害现场。
[0024]图1是本实用新型的智能电动灭火小车的结构示意图；[0025]图2是本实用新型中控制系统的结构示意图；[0026]图3是本实用新型的主程序流程图。
具体实施方式
[0027]
以下结合附图，对本实用新型作详细的说明。[0028]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，
以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。[0029]如图1和图2所示，本实用新型的智能电动灭火小车，包括车架，在车架的两侧各设置有两个车轮，每个车轮上分别设置有直流电机，其中直流电机采用直流减速电机，所述直流电机连接于电机驱动模块上，所述电机驱动模块连接于单片机上；其中在车架的前端设置有避障传感器，其中避障传感器采用三个光电传感器，三个光电传感器分别位于车架的左前端、正前端以及右前端，并分别连接到避障模块上，所述避障模块连接到单片机上；在车架的前端设置有灭火机构，所述灭火机构采用电机带动的风扇或者CO2喷射装置，通过风扇吹出风进行灭火，或者通过CO2喷射装置喷射出CO2进行灭火，其中电机或者CO2喷射装置连接到电机驱动模块上，所述电机驱动模块连接到单片机上；在车架上还设置有火焰检测器，其中火焰检测器包括温度传感器、烟雾传感器以及红外传感器，红外传感器位于车架的前端，其中所述温度传感器与温度模块连接，烟雾传感器与烟气模块连接，红外传感器与红外火焰模块连接，而温度模块、烟气模块以及红外火焰模块分布连接到单片机上。在车架上设置有声光报警器，所述单片机上还连接有声光报警模块，其中声光报警器连接于声光报警模块上，单片机通过声光报警模块控制声光报警器进行报警；所述车架上还设置有无线发射器，所述单片机上连接有无线发射模块，所述无线发射器连接于无线发射模块上，使单片机与上位机之间进行无线连接。其中单片机、控制系统、直流电机和灭火机构均连接到电池上，所述电池采用12V锂电池由其供电。[0030]如图3所示，本实用新型的智能电动灭火小车，在使用时，根据初始化情况进行选择通过自动模块还是采用远程模块，当采用远程模块时，可以通过上位机直接进行灭火操作；当选择自动模式时，可以根据多个传感器进行信号收集，当检测到发生火灾时，单片机可控制直流电机，驱动车轮前进至着火点；本实用新型的智能电动灭火小车，当检测到前方障碍时，单片机控制直流电机，从而能够避开障碍物继续前进。可替代消防救援人员遥控进入危险灾害现场进行探测，来解决有关消防人员人身安全、时间限制、不能实时反馈等问题，降低火灾安全隐患，扑救、报警同步，进入险地，较小生命财产损失，且结构简单，操作简便，适用于有毒、有害、易坍塌建筑物、大型仓库、缺氧、浓烟、放射性等室内外危险灾害现场。[0031]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.智能电动灭火小车，其特征在于:它包括车架，在车架的两侧各设置有两个车轮，每个车轮上分别设置有直流电机，在车架的前端设置有避障传感器以及灭火机构，在车架上还设置有火焰检测器，其中避障传感器和火焰检测器连接于控制系统上，并向控制系统传递信号；其中直流电机和灭火机构连接于控制系统上并由其控制；所述控制系统、直流电机和灭火机构均连接于电池上由其供电。
2.如权利要求1所述的智能电动灭火小车，其特征在于:所述火焰检测器包括温度传感器、烟雾传感器以及红外传感器，红外传感器位于车架的前端并连接于控制系统上，温度传感器和烟雾传感器位于车架上分别连接于控制系统上。
3.如权利要求2所述的智能电动灭火小车，其特征在于:所述灭火机构采用电机带动的风扇或者CO2喷射装置，其中电机或CO2喷射装置连接到控制系统上，其中车轮上连接的直流电机采用直流减速电机。
4.如权利要求3所述的智能电动灭火小车，其特征在于:所述控制系统包括单片机、避障模块、温度模块、烟气模块、红外火焰模块和电机驱动模块，所述避障模块与避障传感器连接；所述温度模块与温度传感器连接；烟气模块与烟雾传感器连接；红外火焰模块与红外传感器连接；电机驱动模块与直流电机、驱动风扇转动的电机连接；所述避障模块、温度模块、烟气模块、红外火焰模块、电机驱动模块和声光报警模块均连接到单片机上，所述单片机连接到电池上。
5.如权利要求4所述的智能电动灭火小车，其特征在于:所述车架上设置有声光报警器，所述单片机上还连接有声光报警模块，其中声光报警器连接于声光报警模块上，单片机通过声光报警模块控制声光报警器进行报警。
6.如权利要求4或5所述的智能电动灭火小车，其特征在于:所述避障传感器采用三个光电传感器，三个光电传感器分别位于车架的左前端、正前端以及右前端，并分别连接到控制系统上。
7.如权利要求4或5所述的智能电动灭火小车，其特征在于:所述车架上的单片机连接有无线收发模块，上位机通过RS232串行口连接有无线收发模块，使单片机与上位机之间进行无线数据传输，实现无线远程控制。
8.如权利要求1至5之一所述的智能电动灭火小车，其特征在于:所述电池采用12V锂电池。
专利摘要本实用新型公开了一种智能电动灭火小车，属于灭火装置技术领域。本实用新型的智能电动灭火小车，包括车架，在车架的两侧各设置有两个车轮，每个车轮上分别设置有直流电机，在车架的前端设置有避障传感器以及灭火机构，在车架上还设置有火焰检测器，其避障传感器和火焰检测器连接于控制系统上，并向控制系统传递信号；其中直流电机和灭火机构连接于控制系统上并由其控制；所述控制系统、直流电机和灭火机构均连接于电池上由其供电。上位机通过无线数据收发模块进行无线数据传输，对小车进行实时状态显示和启动等控制。本实用新型的智能电动灭火小车，适用于有毒、有害、易坍塌建筑物、大型仓库、缺氧、浓烟、放射性等室内外危险灾害现场。
文档编号A62C27/00GK202961600SQ20122054968
公开日2013年6月5日 申请日期2012年10月25日 优先权日2012年10月25日
发明者许丽佳, 康志亮, 温洪, 陈松柏, 邹志勇 申请人:四川农业大学