一种智能火灾监测小车

1.本实用新型涉及室内消防设备技术领域，具体涉及一种智能火灾监测小车。


背景技术：

2.在我们日常生活中发生火灾已经屡见不鲜了，就2020年我国共发生火灾25.2万起，火灾造成损失约40.09亿元，但是现有的火灾检测器基本都是定点检测，无法移动到其他位置进行检测，这就导致存在监测盲区；如果是在多个指定位置安装检测器，这就需要安装多个检测器，虽然扩大了监测范围，但是不便于统一管理，并且有些场所很难进行安装，而且还会很难将数据传输给外界，不便于火灾情况的及时发现。


技术实现要素：

3.针对上述背景技术中的不足，本实用新型提出一种智能火灾监测小车，可以进行循迹行驶，自动避障，还可通过小车摄像头进行现场观察；且采用分级报警的形式，通过对不同异常信号的处理反馈不同的报警信号，以便后台人员及时发现及时处理。
4.为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：一种智能火灾监测小车，包括小车主体，所述小车主体通过小车运行模块进行移动，小车主体上设置有火灾监测模块，火灾监测模块和小车运行模块均连接有控制模块，控制模块通过wifi模块与后台监测中心相连接，后台监测中心分别连接有数据显示模块和报警模块。
5.所述控制模块包括分控制器ⅰ、分控制器ⅱ和主处理器，火灾监测模块与分控制器ⅰ相连接，小车运行模块与分控制器ⅱ相连接，分控制器ⅰ和分控制器ⅱ均与主处理器相连接，主处理器通过wifi模块与后台监测中心相连接。
6.所述火灾监测模块包括温度传感器、烟雾传感器、可燃气体传感器和紫外火焰传感器，温度传感器、烟雾传感器、可燃气体传感器和紫外火焰传感器均安装在小车主体上且均与分控制器ⅰ相连接。
7.所述报警模块分别连接有一级报警电路、二级报警电路、三级报警电路和四级报警电路，且一级报警电路、二级报警电路、三级报警电路和四级报警电路均与后台监测中心相连接。
8.所述小车运行模块包括驱动轮组、循迹模块、避障模块和摄像模块，驱动轮组和循迹模块均安装在小车主体的底部，且循迹模块与驱动轮组相匹配并使得驱动轮组沿着预定轨道循环移动，避障模块和摄像模块均安装在小车主体的前部；驱动轮组、循迹模块、避障模块和摄像模块均与分控制器ⅱ相连接。
9.所述循迹模块采用红外传感器，红外传感器安装在小车主体的底部且与分控制器ⅱ相连接。
10.所述避障模块采用超声波探测器，超声波探测器安装在小车主体的前部且与分控制器ⅱ相连接。
11.所述摄像模块采用摄像机，摄像机安装在小车主体的前部且与分控制器ⅱ相连
接。
12.本实用新型的有益效果：采用温度传感器、紫外火焰传感器、烟雾传感器、可燃气体传感器等监测不同的信号，报警模块根据监测到的不同异常信号进行分级报警，同时后台人员可根据传输回来的数据更加实时准确的判断现场情况，做出相应的措施；运用小车运行模块，避免了定点检测的局限性，监测更加灵活，适用于多种场所；小车主体配有摄像功能，便于实时观察现场情况；利用wifi模块传输数据能够有效的防止因传输距离远导致传输信号受干扰等问题；通过设置数据显示模块能够更清楚的看到室内的具体温度变化、烟雾浓度变化等，更直观方便；同时小车主体还能去一些人工监测不到的地方，有效减少人力物力成本。
附图说明
13.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
14.图1为本实用新型的结构示意图；
15.图2为本实用新型的控制原理框图；
16.图3为本实用新型的系统图。
17.图中：1为火灾监测模块，11为温度传感器，12为烟雾传感器，13为可燃气体传感器，14为紫外火焰传感器；2为小车运行模块，21为红外传感器，22为超声波探测器，23为摄像机；3为控制模块，31为分控制器ⅰ，32为分控制器ⅱ，33为主处理器；4为wifi模块；5为后台监测中心；6为数据显示模块；7为报警模块。
具体实施方式
18.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
19.如图1和图2所示，本实用新型提供了一种智能火灾监测小车，包括小车主体，小车主体设置在现场并通过小车运行模块2沿着预定轨道进行循环式移动。小车主体上设置有火灾监测模块1，火灾监测模块1用于实时监测现场是否有异常信号产生。通过采用火灾监测模块与小车主体一体化，克服了现有固定安装的火灾监测装置的局限性，同时也使火灾监测装置运用的方面更加广阔。火灾监测模块1和小车运行模块2均连接有控制模块3，控制模块3通过wifi模块4与后台监测中心5相连接，控制模块3接收火灾监测模块1监测到的数据信号并通过wifi模块4传输给后台监测中心5，以便于后台工作人员实时了解现场情况；同时后台工作人员可向后台监测中心5输入相关控制指令并通过wifi模块4发送给控制模块3，由控制模块3传递给小车运行模块2，以达到远程控制小车主体移动以及其移动速度等。
20.所述后台监测中心5分别连接有数据显示模块6和报警模块7，数据显示模块6包括
显示屏，后台监测中心5接收到的监测数据将反馈至数据显示模块6的显示屏上以便于后台人员查看；显示屏可显示的内容包括现场温度、现场烟雾浓度、现场火焰情况、现场可燃气体浓度等，以及小车在运行时的速度、运行的时间等等。当火灾监测模块1监测到有异常信号产生时，报警模块7将被触发并发出报警声，便于后台人员及时发现并能够更迅速、更准确的做出应对措施，防止发生火灾造成损失或不必要的伤亡。
21.如图3所示，本实施例中，所述控制模块3包括分控制器ⅰ31、分控制器ⅱ32和主处理器33，其中分控制器ⅰ31的型号为stm32f103，分控制器ⅱ32的型号为arduino zyduino uno。火灾监测模块1与分控制器ⅰ31相连接，即火灾监测模块1所监测到的数据传输给分控制器ⅰ31；小车运行模块2与分控制器ⅱ32相连接，即分控制器ⅱ32和小车运行模块2相互通信进一步控制小车主体的移动。分控制器ⅰ31和分控制器ⅱ32均与主处理器33相连接，主处理器33通过wifi模块4与后台监测中心5相连接，即分控制器ⅰ31和分控制器ⅱ32分成两路控制链路并由主处理器33来统一管理，主处理器33通过wifi模块4与后台监测中心5建立通信连接，从而实现现场与后台之间的通信连接，后台监测中心可对传输回来的数据进行处理，并将结果反馈回去，主处理器根据反馈的信号进行下一步的控制工作。
22.具体地，如图3所示，所述火灾监测模块1包括温度传感器11、烟雾传感器12、可燃气体传感器13和紫外火焰传感器14，温度传感器11、烟雾传感器12、可燃气体传感器13和紫外火焰传感器14均安装在小车主体上且均与分控制器ⅰ31相连接。其中温度传感器11的型号为ds18b20，用于实时监测现场的温度；烟雾传感器12的型号为mq-2，用于实时监测现场是否有烟雾产生，达到火灾预警的目的；可燃气体传感器13的型号为mq-9，用于实时监测现场是否有可燃气体泄露；紫外火焰传感器14的型号为mgz-ml2，用于实时监测现场是否发生火灾。分控制器ⅰ31接收温度传感器11、烟雾传感器12、可燃气体传感器13和紫外火焰传感器14所监测的信号并传输给主处理器33，主处理器33通过wifi模块4传输给后台监测中心5，后台监测中心5反馈至显示屏上便于后台人员查看，实时了解现场情况。
23.进一步地，所述报警模块7分别连接有一级报警电路、二级报警电路、三级报警电路和四级报警电路，一级报警电路、二级报警电路、三级报警电路和四级报警电路均与后台监测中心5相连接，且温度传感器监测的异常信号分别与一级报警电路、二级报警电路相对应，烟雾传感器监测的异常信号与二级报警电路相对应，可燃气体传感器监测的异常信号与三级报警电路相对应，紫外火焰传感器监测的异常信号与四级报警电路相对应，即如图2所示，本实施例中采用分级报警，当温度传感器感受到有较弱温度变化时，一级报警电路被触发，报警模块发出一级报警信号，并在显示屏上显示现场温度；当烟雾传感器感受到有烟雾存在或者温度传感器感受到剧烈温度变化时，二级报警电路被触发，报警模块发出二级报警信号，并在显示屏上显示烟雾浓度和现场温度；当可燃气体传感器感受到存在可燃气体时，三级报警电路被触发，报警模块发出三级报警信号；当紫外火焰传感器感受到有火焰存在，四级报警电路被触发，报警模块发出四级报警信号。通过对不同异常信号反馈不同的报警信号，以便后台人员及时发现及时处理。
24.所述小车运行模块2包括驱动轮组、循迹模块、避障模块和摄像模块，驱动轮组和循迹模块均安装在小车主体的底部，驱动轮组带动小车主体移动，循迹模块与驱动轮组相匹配并使得驱动轮组沿着预定轨道循环移动；避障模块和摄像模块均安装在小车主体的前部，避障模块用于感应轨道前方是否有障碍物以避免影响小车运行；摄像模块可采集小车
主体周围以及现场的图像信息。所述的驱动轮组、循迹模块、避障模块和摄像模块均与分控制器ⅱ32相连接，分控制器ⅱ32接收避障模块和摄像模块采集的信息传输给主处理器33，主处理器33通过wifi模块4传输给后台监测中心5，后台人员可通过后台监测中心5实时了解小车主体的运行情况，且后台人员通过采集到的图像信息可远程查看现场情况；同时后台人员还可通过后台监测中心5向主处理器33发送控制小车运行速度、运行方向等信号，实现对小车主体的远程遥控。
25.优选地，本实施例中，所述循迹模块采用红外传感器21，其型号为mlx90640，红外传感器安装在小车主体的底部且与分控制器ⅱ32相连接，红外传感器感应轨道位置并与小车主体的驱动轮组进行配合，从而使小车主体能够沿着轨道稳定行驶。所述避障模块采用超声波探测器22，其型号为hc-sr04，超声波探测器安装在小车主体的前部且与分控制器ⅱ32相连接，超声波探测器用于感应轨道前方是否存在障碍物，当检测到前方有物体阻挡前进时，小车主体便会停止前进，等到前方障碍消除后可继续前行。所述摄像模块采用摄像机23，摄像机安装在小车主体的前部且与分控制器ⅱ32相连接，通过摄像头可观测小车四周环境情况，比如当检测到前方障碍物迟迟没有消除时，后台便可以通过摄像头观察具体情况。此外，小车主体与后台监测中心通过wifi模块建立遥控连接，进行远程传输遥控信号，后台可根据实时情况远程遥控小车移动和速度设定等。
26.小车作为火灾探测器的载体，将信号实时传输给后台，后台可通过传输回来的信号，实时监测建筑物的一些情况等；此外后台监测人员还可以通过小车的摄像功能实时勘察现场情况，并根据现场情况做出更加具体的判断，更方便应对现场情况。
27.本实施例中采用wifi模块作为数据传输的一个重要介质，为整个系统数据传输起着重要作用，相比其他传输方式，wifi传输的能力更强，就蓝牙传输而言，蓝牙传输距离较短，可能只有20米远，而wifi模块可进行远距离传输信号，抗干扰能力强，信号传输准确。
28.小车运行模块以及火灾监测模块均由控制模块直接控制，控制模块通过wifi模块将数据传输给后台监测中心，后台监测中心将数据反馈至数据显示屏上，后台人员可通过后台监测中心查到实时的数据，数据每100ms进行一次数据更新。利用红外传感器、紫外火焰报警器、烟雾传感器、温度传感器进行数据的实时采集，大大降低人力物力成本，且克服了火灾定点检测的局限性，对于一些人无法进入的场所，就可以通过小车主体进行数据的采集。所述wifi模块通过路由器和网络与后台终端相连接，wifi模块通过路由器将温度数据、烟雾浓度数据、火焰数据、可燃气体浓度数据等传输给后台终端，后台终端对所采集数据进行分析处理，发现异常时将触发报警模块发出报警声，以提醒后台人员及时采取处理措施。
29.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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。