一种指向型自动灭火模块的制作方法

本发明涉及一种灭火模块，尤其涉及一种能够搭载于移动式机器人的适用于地下电缆隧道火灾灭火的指向型自动灭火模块。

背景技术：

“蜘蛛网”式的城市架空输电线路严重影响城市形象，地下电缆隧道代替架空线路走廊，输电通道由“地上”转入“地下”，已成为当前我国各城市改变输供电形式和城市形象的主要手段。地下电缆隧道一旦发生火灾，易烧毁大量电缆和其他电气设备，严重威胁城市电网安全运行，会造成重大的经济损失和严重的社会影响。

现有的固定式灭火装置一般安装在地下电缆隧道电缆密集的地区，有效覆盖范围有限，一旦电缆隧道出现火灾事故，灭火人员难以在第一时间赶赴现场做出相应的应急处理措施，灭火的快速性、机动性难以满足实际运维需求。地下电缆隧道封闭性强、构造物多，火灾发生时会积聚大量有毒烟雾，极易造成人员伤亡事故。因此，搭载于移动式机器人的灭火模块能够有效提高灭火的快速性、机动性和安全性。

目前，地下电缆隧道消防机器人灭火模块主要由电子触发式灭火弹构成，例如专利号为201310221593.x的发明专利：悬挂式智能消防机器人，以及专利号为201620136969的实用新型专利：电缆隧道巡检机器人所公开的解决方案。这种解决方案存在的问题是：该类灭火模块喷射角度不受控制，造成喷射出的灭火剂无法有效覆盖着火范围，难以达到灭火的目的。

有鉴于此，有必要提供一种指向型自动灭火模块，以解决上述问题。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种能够搭载于移动式机器人的适用于地下电缆隧道火灾灭火的指向型自动灭火模块，能够准确、快速定位着火点，并自动向着火点喷射灭火剂，有效覆盖着火范围，达到准确灭火的目的。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种指向型自动灭火模块，所述灭火模块包括视觉传感器、灭火剂容器、灭火剂喷射模块、云台、灭火剂软管和处理器，其特征在于：

所述视觉传感器与灭火剂喷射模块集成于同一云台，视觉传感器包括可见光摄像模块和红外热成像模块，可见光摄像模块和红外热成像模块的镜头与灭火剂喷射模块的喷嘴方向相同且中心线平行；

所述灭火剂容器与灭火剂喷射模块通过灭火剂软管相连；

所述云台具有俯仰、旋转两个自由度，由云台驱动器控制；

所述处理器分别与可见光摄像模块、红外热成像模块、灭火剂喷射模块、云台驱动器电气连接。

优选地，所述灭火剂喷射模块包括喷嘴、控制阀驱动器、控制阀和流量传感器；控制阀安装于灭火剂软管和喷嘴之间、灭火剂喷射模块内部，用于控制灭火剂喷射流量；流量传感器安装于控制阀与喷嘴之间，用于采集灭火剂喷射流量；所述处理器与控制阀驱动器、流量传感器电气连接。

优选地，所述灭火模块固定安装于移动机器人上，灭火剂容器固定安装于移动机器人本体内部，所述云台固定安装于移动机器人本体底部。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

(1)效率高：本发明由可见光摄像模块、红外热成像模块、灭火剂喷射模块等构成，可以对隧道内的火情做到“即发现、即处理”，避免隧道内火灾的进一步蔓延；

(2)准确率高：一种指向型自动灭火模块可以通过红外热成像模块、可见光摄像模块精准定位着火点与移动机器人的相对位置，使灭火剂喷射模块对准着火点，灭火剂能够对着火点进行有效覆盖，灭火准确率高。

(3)灭火剂喷射模块与视觉传感器集成于云台上，且中心线平行，这样带来的好处是可以省去计算三维坐标的步骤，视觉传感器“看”到火源在哪里，云台的中心也对应火源，同样灭火器喷嘴中心也对应火源。这是一种机械上的统一性，喷嘴、视觉传感器同时动作；并且这种方式简单，精度和可靠性很高。

(4)本发明采用的灭火器其喷射角度和流量均可控制，可以做到精准灭火。其效率更高，准确率高，这是现有技术采用的灭火弹明显不具备的。

(5)本发明的灭火模块不局限于移动机器人平台上应用，还可以搭载到其他平台上应用，具有广泛的应用前景。

附图说明

图1为本发明的指向型自动灭火模块应用于移动机器人的整体结构示意图；

图2为本发明的指向型自动灭火模块的结构示意图；

图3为本发明指向型自动灭火模块的控制系统构成图。

其中，1—视觉传感器、2—灭火剂容器、3—灭火剂喷射模块、4—云台、5—灭火剂软管、6—移动机器人、7—处理器、101—可见光摄像模块、102—红外热成像模块、301—喷嘴、302—控制阀驱动器、303—控制阀、304—流量传感器、401—云台驱动器。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样在本申请所列权利要求书限定范围之内。

如图1所示，为本发明实施例的指向型自动灭火模块应用于移动机器人的整体的整体示意图；图2为本发明指向型自动灭火模块的结构图。指向型自动灭火模块包括视觉传感器1、灭火剂容器2、灭火剂喷射模块3、云台4、灭火剂软管5、处理器7。

所述视觉传感器1与灭火剂喷射模块3集成于同一云台4，视觉传感器1包括可见光摄像模块101和红外热成像模块102，可见光摄像模块101和红外热成像模块102的镜头与灭火剂喷射模块3的喷嘴方向相同且中心线平行。

所述灭火剂容器2与灭火剂喷射模块3通过灭火剂软管5相连，灭火剂容器2固定安装于移动机器人6本体内部。所述云台4固定安装于移动机器人6本体底部，云台4具有俯仰、旋转两个自由度，由云台驱动器401控制。

如图3所示，为本发明的控制系统构成图。所述灭火剂喷射模块3包括喷嘴301、控制阀驱动器302、控制阀303、流量传感器304；控制阀303安装于灭火剂软管5和喷嘴301之间，可以控制灭火剂喷射流量；流量传感器304安装于控制阀303与喷嘴301之间，采集灭火剂喷射流量；所述处理器7分别与可见光摄像模块101、红外热成像模块102、控制阀驱动器302、流量传感器304、云台驱动器401电气连接。

本发明的灭火模块具有灭火剂喷射速度可控，喷射角度可控的特点，可以对火源进行指向性灭火。指向型自动灭火模块搭载于移动机器人6上，移动机器人6沿着预先铺设的轨道行走。行走过程中，可见光摄像模块101和红外热成像模块102通过图像识别和温度识别，探测火源位置。视频传感器1将火情图像信息和温度信息发送至处理器7，处理器7按照预先设定的算法，调整云台4角度，使火焰温度最高点恰好位于整张图像的中心位置。此时，灭火剂喷射模块3的喷嘴301恰好正对火焰温度最高点，处理器7向控制阀驱动器302发送打开控制阀303的指令，喷嘴301向着火点喷射出灭火剂。视觉传感器1可以采集灭火剂喷射之后的着火点情况，并传输到处理器7。并且，本发明的灭火模块不局限于移动机器人平台上应用，还可以搭载到其他平台上应用，具有广泛的应用前景。

本说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。