專(zhuān)利名稱(chēng)：智能機(jī)器人滅火系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及消防技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于消防的智能機(jī)器人滅火系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
機(jī)器人技術(shù)被認(rèn)為是20世紀(jì)人類(lèi)最偉大的發(fā)明技術(shù)之一。經(jīng)過(guò)近40余年的發(fā)展， 機(jī)器人技術(shù)日漸成熟，其中工業(yè)機(jī)器人已經(jīng)廣泛應(yīng)用于汽車(chē)制造行業(yè)、機(jī)械加工行業(yè)、電子電氣行業(yè)、橡膠及塑料工業(yè)、食品工業(yè)、木材與家具制造業(yè)等領(lǐng)域中，而各種用途的特種機(jī)器人也進(jìn)入快速發(fā)展模式，在軍事、城市防爆、家政等幾個(gè)領(lǐng)域特種機(jī)器人開(kāi)始發(fā)揮重要作用。機(jī)器人的成長(zhǎng)大致可以分為三個(gè)階段第一階段為簡(jiǎn)單個(gè)體機(jī)器人，第二階段為群體勞動(dòng)機(jī)器人，第三階段為類(lèi)似人類(lèi)的智能機(jī)器人，它的未來(lái)發(fā)展方向是有知覺(jué)、有思維、能與人對(duì)話。計(jì)算機(jī)技術(shù)和人工智能技術(shù)的快速發(fā)展給機(jī)器人技術(shù)帶來(lái)了巨大的拓展空間?，F(xiàn)代智能機(jī)器人已經(jīng)具備了存儲(chǔ)知識(shí)，對(duì)外界的感知和自我決策的能力?，F(xiàn)代智能機(jī)器人一般由三大部分組成運(yùn)動(dòng)部分、智能部分和感覺(jué)部分。運(yùn)動(dòng)部分主要依靠行走機(jī)構(gòu)、機(jī)械手、手爪等機(jī)械機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)；智能部分主要通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)存儲(chǔ)信息和外界信號(hào)的處理實(shí)現(xiàn)認(rèn)知能力、學(xué)習(xí)能力、思維能力和決策能力；感覺(jué)部分主要依靠攝像頭、麥克風(fēng)、紅外傳感器等裝置實(shí)現(xiàn)外界信號(hào)的采集。由于機(jī)器人具有在危險(xiǎn)條件下工作的優(yōu)點(diǎn)，因此在防火和防爆方面具有具大的應(yīng)用前景?，F(xiàn)在滅火機(jī)器人可以實(shí)現(xiàn)爆炸物拆除、轉(zhuǎn)移和深入火場(chǎng)近距離撲滅火源的功能。上述機(jī)器人有諸多優(yōu)點(diǎn)，但當(dāng)機(jī)器人到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)時(shí)，會(huì)直接對(duì)起火點(diǎn)進(jìn)行滅火，雖然，這是滅火機(jī)器人基本具備的特點(diǎn)，但是如果在一個(gè)保護(hù)區(qū)內(nèi)存在多種不同性質(zhì)的被保護(hù)物，對(duì)于這些被保護(hù)物均采取同一種滅火方案，滅火的效果則是參差不齊的，甚至有的無(wú)法將火滅掉， 因此，目前的滅火機(jī)器人無(wú)法根據(jù)可燃物的性質(zhì)，火勢(shì)的范圍進(jìn)行滅火。另外，目前的機(jī)器人均是受到控制中心的指揮才行走到起火點(diǎn)進(jìn)行滅火的，其行走的路線也是固定的，因此， 其還不具備自動(dòng)巡回檢查的功能。綜上所述可以得出，現(xiàn)有的滅火機(jī)器人從多方面反映出其智能化的程度還有待提高之處。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種智能機(jī)器人滅火系統(tǒng)及方法，本發(fā)明的滅火機(jī)器人對(duì)被保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)的路線坐標(biāo)、巡檢路線、可燃物、可能出現(xiàn)的災(zāi)難、火勢(shì)范圍、滅火預(yù)案均預(yù)先作出控制方案，待其到達(dá)火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)時(shí)，滅火機(jī)器人根據(jù)被保護(hù)物的坐標(biāo)位置選擇對(duì)應(yīng)的滅火方案進(jìn)行滅火。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案如下智能機(jī)器人滅火方法，包含以下步驟步驟1，控制器讀取通信模塊或者預(yù)案處理器的預(yù)案巡檢路線信號(hào)；
步驟2，控制器根據(jù)預(yù)案巡檢路線信號(hào)發(fā)出控制指令至避障行走機(jī)構(gòu)，滅火機(jī)器人避障行走進(jìn)行巡檢；步驟3，控制器讀取來(lái)自于火源探測(cè)器的信號(hào)；步驟4，判斷是否有火災(zāi)發(fā)生，若判斷結(jié)果為是，則進(jìn)入步驟5 ；步驟5，預(yù)案處理器查找與當(dāng)前火源位置匹配的存儲(chǔ)在該預(yù)案處理器中的火源預(yù)案位置數(shù)據(jù)，并向控制器提供滅火方案；步驟6，控制器讀取預(yù)案處理器提供的滅火方案，到達(dá)起火處后指示滅火裝置開(kāi)啟噴嘴的數(shù)量、噴射霧化滅火劑的強(qiáng)度，通過(guò)滅火裝置的噴嘴噴射出霧化滅火劑向起火處進(jìn)行滅火。智能機(jī)器人滅火系統(tǒng)，包括與控制中心進(jìn)行通信的通信模塊；以及火源探測(cè)器，該火源探測(cè)器將檢測(cè)到火焰中的光譜信號(hào)以及起火位置轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸出；以及預(yù)案處理器，對(duì)被保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)的路線坐標(biāo)、巡檢路線、可燃物、可能出現(xiàn)的災(zāi)難、火勢(shì)范圍、滅火預(yù)案作出控制方案；以及避障行走機(jī)構(gòu)，避障行走機(jī)構(gòu)根據(jù)控制器的指令，行走至指定區(qū)域；以及控制器，控制器根據(jù)火源探測(cè)器、避障行走機(jī)構(gòu)以及避障行走機(jī)構(gòu)的信號(hào)，進(jìn)行計(jì)算和判斷，并發(fā)出控制指令；以及滅火裝置，接收來(lái)自于控制器的指令，將貯存的干粉松動(dòng)后再與氮?dú)饣旌闲纬伸F化氣流噴出。采用了上述方案，本發(fā)明可以根據(jù)被保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)的具體情況，將被保護(hù)物的性質(zhì)、座標(biāo)、路線坐標(biāo)、巡檢路線、可燃物、可能出現(xiàn)的災(zāi)難、火勢(shì)范圍、滅火預(yù)案等事先作出控制方案，并將這些方案以計(jì)算機(jī)語(yǔ)言的方式編寫(xiě)成具體的數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)在預(yù)案處理器中，當(dāng)在巡檢過(guò)程中發(fā)現(xiàn)火災(zāi)，或者根據(jù)控制中心的指令得到火災(zāi)情況時(shí)，可以定時(shí)或不定時(shí)地在保護(hù)區(qū)域內(nèi)進(jìn)行移動(dòng)巡檢、特定區(qū)域重點(diǎn)偵測(cè)、可以根據(jù)火災(zāi)地點(diǎn)自動(dòng)選擇最佳行走路線、根據(jù)預(yù)案和火勢(shì)自動(dòng)選擇管網(wǎng)形式、噴射強(qiáng)度、噴嘴數(shù)量、噴射角度等有效地滅火、可以傳輸現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，可以記錄或發(fā)出現(xiàn)場(chǎng)視頻聲音數(shù)據(jù)、可以對(duì)敏感溫度敏感氣體作出預(yù)警，通過(guò)通信模塊的信息傳遞，可以和同類(lèi)設(shè)備聯(lián)動(dòng)或互動(dòng)、可以和有通用接口的其它設(shè)備聯(lián)動(dòng)形成保護(hù)網(wǎng)絡(luò)、可以與上位信息平臺(tái)組成廣域性公安消防滅火信息指揮控制中心。當(dāng)然，預(yù)案處理器的預(yù)案數(shù)據(jù)可以根據(jù)被保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)的變化進(jìn)行修改，這樣以達(dá)因地制宜的目的。通過(guò)以上對(duì)本發(fā)明的描述，明顯地本發(fā)明的滅火機(jī)器人的智能化程度得到了提高，對(duì)于滅火效率的提升也直接提供了幫助。下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
再對(duì)本發(fā)明作出詳細(xì)說(shuō)明。


圖1為本發(fā)明的智能機(jī)器人滅火系統(tǒng)的電路框圖； 圖2為滅火裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2a為噴嘴的實(shí)施方式一的剖視圖；圖2b為圖2a的K向的向視圖；圖2c為圖2a的A處的放大圖2d為噴嘴實(shí)施方式二的剖視圖；圖2e為第一霧化器的橫向剖面結(jié)構(gòu)圖；圖2f為第一霧化器的縱向剖面結(jié)構(gòu)圖；圖2g為第二霧化器的仰視圖；圖3為本發(fā)明的管網(wǎng)式干粉滅火方法的流程示意圖；附 圖中，10為通信模塊，20為火源探測(cè)器，30為氣體傳感器，40為預(yù)案處理器，50 為風(fēng)速探測(cè)器，60為影像傳感器，70為控制器；80為滅火裝置，81為供氣裝置；82為噴嘴，821為噴嘴本體，822為噴嘴流道，823為噴芯，824為固定架，825為環(huán)形噴射道，826為噴射流道，827為錐形組合芯，828為錐形組合芯，829為第一環(huán)形噴射道， 8210為第二環(huán)形噴射道，8211為內(nèi)螺紋，8231為凹槽，8232為噴口調(diào)節(jié)塊，8233為調(diào)節(jié)孔， 82331為第一錐面孔，82332為第二錐面孔；混罐體830，壓力檢測(cè)器831，第一霧化器832，第一霧化孔832a，第二霧化孔832b， 第二霧化器833，噴氣孔833a，物料輸出管834，第一分配管840，第二分配管841，分配支路 842，電動(dòng)三通閥843，電動(dòng)開(kāi)度閥844 ；90為避障行走機(jī)構(gòu)。
具體實(shí)施例方式參照?qǐng)D1，本發(fā)明的智能機(jī)器人滅火系統(tǒng)，對(duì)于滅火機(jī)器人而言，其是一個(gè)可移動(dòng)式的設(shè)備，因此，在一些需要消防的區(qū)域，會(huì)布置檢測(cè)火源的火源探測(cè)器，這些火源探測(cè)器將檢測(cè)的電信號(hào)發(fā)送給控制中心，由控制中心將起火信號(hào)發(fā)送給滅火機(jī)器人，這樣，可以無(wú)需在多個(gè)需要消防的區(qū)域均設(shè)置滅火設(shè)備，以達(dá)到節(jié)約成本的目的。智能機(jī)器人滅火系統(tǒng)其主要由通信模塊10、火源探測(cè)器20、氣體傳感器30、預(yù)案處理器40、風(fēng)速探測(cè)器50、影像傳感器60、控制器70、滅火裝置80、避障行走機(jī)構(gòu)90組成，以下對(duì)每部份進(jìn)行詳細(xì)介紹通信模塊10負(fù)責(zé)與控制中心進(jìn)行通信，其形式可以是有線、無(wú)線、網(wǎng)絡(luò)、3G等多種通訊方式，其可以傳輸視頻、聲音、數(shù)據(jù)等主要負(fù)責(zé)收取控制中心發(fā)出的信號(hào)。本發(fā)明中通信模塊10采用GPRS，其將收到的信號(hào)發(fā)送給控制器50，供控制器進(jìn)行計(jì)算和判斷。當(dāng)然， 通信模塊10也負(fù)責(zé)發(fā)送信號(hào)，即控制器在獲取機(jī)器人自身攜帶的火源探測(cè)器20、氣體傳感器30、預(yù)案處理器40、風(fēng)速探測(cè)器50以及影像傳感器60的信號(hào)后，也會(huì)將這些信息通過(guò)通信模塊傳達(dá)到控制中心，供控制中心及時(shí)掌握現(xiàn)場(chǎng)情況?；鹪刺綔y(cè)器20將檢測(cè)到火焰中的光譜信號(hào)以及起火位置轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸出，火源探測(cè)器20是機(jī)器人攜帶的傳感器之一。當(dāng)機(jī)器人在對(duì)被保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行巡檢的過(guò)程中，會(huì)根據(jù)自身攜帶的火源探測(cè)器行探測(cè)，并將探測(cè)到的火源信息發(fā)送到控制中心。本發(fā)明設(shè)置了多種氣體傳感器30，這些氣體傳感器用于檢測(cè)空氣中易燃?xì)怏w的濃度，通過(guò)將這些氣體信息傳送到控制中心，以供控制中心的工作人員掌握現(xiàn)場(chǎng)情況，以及及時(shí)地做出應(yīng)對(duì)方案。預(yù)案處理器40是本發(fā)明的核心心部件之一，根據(jù)被保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)的具體情況，將被保護(hù)物的性質(zhì)、座標(biāo)、路線坐標(biāo)、巡檢路線、可燃物、可能出現(xiàn)的災(zāi)難、火勢(shì)范圍、滅火預(yù)案等事先作出控制方案，并將這些方案以計(jì)算機(jī)語(yǔ)言的方式編寫(xiě)成具體的數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)在預(yù)案處理器40中。當(dāng)在巡檢過(guò)程中發(fā)現(xiàn)火災(zāi)，或者根據(jù)控制中心的指令得到火災(zāi)情況時(shí)，可以定時(shí)或不定時(shí)地在保護(hù)區(qū)域內(nèi)進(jìn)行移動(dòng)巡檢、特定區(qū)域重點(diǎn)偵測(cè)、可以根據(jù)火災(zāi)地點(diǎn)自動(dòng)選擇最佳行走路線、根據(jù)預(yù)案和火勢(shì)自動(dòng)選擇管網(wǎng)形式、噴射強(qiáng)度、噴嘴數(shù)量、噴射角度等有效地滅火、可以傳輸現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，可以記錄或發(fā)出現(xiàn)場(chǎng)視頻聲音數(shù)據(jù)、可以對(duì)敏感溫度敏感氣體作出預(yù)警，通過(guò)通信模塊的信息傳遞，可以和同類(lèi)設(shè)備聯(lián)動(dòng)或互動(dòng)、可以和有通用 接口的其它設(shè)備聯(lián)動(dòng)形成保護(hù)網(wǎng)絡(luò)、可以與上位信息平臺(tái)組成廣域性公安消防滅火信息指揮控制中心。當(dāng)然，預(yù)案處理器40的預(yù)案數(shù)據(jù)可以根據(jù)被保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)的變化進(jìn)行修改，這樣以達(dá)因地制宜的目的。在實(shí)際的滅火過(guò)程中，風(fēng)力一旦超過(guò)六級(jí)，對(duì)于干粉滅火設(shè)備來(lái)來(lái)說(shuō)，噴射的滅火劑基本不起作用。因此，為了避免強(qiáng)風(fēng)對(duì)滅火過(guò)程產(chǎn)生干擾，故設(shè)置了一個(gè)與控制器電連接的風(fēng)速檢測(cè)器50，控制器接收到風(fēng)速檢測(cè)器的信號(hào)后，是否暫停發(fā)出滅火控制指令信號(hào)。即在滅火前，如有強(qiáng)風(fēng)襲來(lái)時(shí)，通過(guò)風(fēng)速檢測(cè)器50的檢測(cè)以及控制器的判斷，使控制器暫停輸出滅火控制指令，這時(shí)，滅火裝置不會(huì)啟動(dòng)，即不會(huì)向被保護(hù)區(qū)域噴射滅火劑，這樣能夠起到節(jié)約滅火劑的作用。滅火機(jī)構(gòu)器啟動(dòng)進(jìn)行巡檢時(shí)，影像傳感器60就開(kāi)啟對(duì)周?chē)M(jìn)行影像錄制，并將這些錄制的數(shù)據(jù)傳送給控制器70，由控制器將數(shù)據(jù)提供給預(yù)案處理器40，以及通過(guò)通信模塊傳送給控制中心以供控制中心的工作人員掌握現(xiàn)場(chǎng)情況，以及及時(shí)地做出應(yīng)對(duì)方案。對(duì)于本發(fā)明的另一核心器件控制器70，控制器70是根據(jù)通信模塊、火源探測(cè)器、 氣體傳感器以及預(yù)案處理器40提供的數(shù)據(jù)信號(hào)，進(jìn)行計(jì)算和判斷，并發(fā)出控制指令，下面的滅火流程中對(duì)控制器70的工作方式以及作用有充分的說(shuō)明。參照?qǐng)D2，滅火裝置80接收來(lái)自于控制器的指令，將貯存的干粉松動(dòng)后再與氮?dú)饣旌闲纬伸F化氣流噴出。本發(fā)明的滅火裝置是由管網(wǎng)和多個(gè)噴嘴組成的組合體，其同時(shí)可以保護(hù)多個(gè)點(diǎn)或保護(hù)多個(gè)面或保護(hù)幾個(gè)立體的，因此管網(wǎng)和噴嘴的智能組合是本發(fā)明的特色之一。滅火裝置80包括貯存有氮?dú)獾墓庋b置81、貯存有干粉滅火劑的霧混罐、分配裝置以及噴嘴82。供氣裝置81為一個(gè)貯存氮的儲(chǔ)氣罐，供氣裝置81與分配裝置連通，分配裝置與霧混罐連通。參照?qǐng)D2a至圖2c，本發(fā)明的噴嘴的實(shí)施方式一如下所述噴嘴82包括與管網(wǎng)連接的噴嘴本體821，所述的噴嘴本體內(nèi)部設(shè)置有噴嘴流道 822，噴嘴流道822供高速干粉氣流通過(guò)，在噴嘴流道822內(nèi)嵌套設(shè)置有一個(gè)噴芯823，本實(shí)施方式用采用獨(dú)芯作為本實(shí)施方式的噴芯，所述的噴芯3的錐度為60°，所述的噴芯823通過(guò)固定架824固定連接在噴嘴本體821上，所述的固定架如圖2b所示，其為一個(gè)具有多個(gè)連接爪的連接片，噴芯823通過(guò)螺釘固定連接連接片上，連接片通過(guò)連接爪固定在噴嘴本體821上，實(shí)現(xiàn)對(duì)噴芯823與噴嘴本體821的固定，固定后噴嘴本體821和噴芯823之間沒(méi)有接觸連接，噴芯823懸空設(shè)置在噴嘴流道821內(nèi)，所述的噴芯823和噴嘴本體821之間形成一個(gè)環(huán)形噴射道825，從環(huán)形噴射道噴射出來(lái)的干粉氣流能形成一個(gè)氣霧罩，減少外部氣流吹散彌散的干粉，提高滅火效果，在噴芯823軸線上還設(shè)置有一個(gè)噴射流道826，噴射流道826能?chē)娚涑龈邏褐本€的干粉氣流，干粉氣流直接作用火源表面，干粉氣流撞擊后形成一個(gè)彌散的干粉區(qū)，隔絕火源燃燒的條件，進(jìn)行滅火。所述的噴芯823的端部開(kāi)設(shè)有一個(gè)凹槽8231，凹槽8231內(nèi)設(shè)置有噴口調(diào)節(jié)塊 8232，噴口調(diào)節(jié)塊8232上設(shè)置有調(diào)節(jié)孔8233，調(diào)節(jié)孔與噴射流道同軸線，所述的噴口調(diào)節(jié)塊8233調(diào)節(jié)孔由第一錐面孔82331和第二錐面孔82332組成，所述的第二錐面孔82332的兩個(gè)錐面之間的夾角在10° -70°之間，第一錐面孔對(duì)干粉氣流進(jìn)行一個(gè)壓縮，提高干粉氣流的壓力，第二錐面孔對(duì)干粉氣流進(jìn)行一個(gè)釋放和擴(kuò)散，提高了干粉氣流的噴射速度，擴(kuò)大了干粉氣流所能覆蓋的面積，對(duì)干粉進(jìn)行了一擴(kuò)散，也能提高其在空氣中彌散的速度，能快速切斷燃燒條件，實(shí)現(xiàn)滅弧所述的噴嘴流道一端的內(nèi)壁設(shè)置有內(nèi)螺紋8211，其與管網(wǎng)連接，采用螺紋連接具有較好的密封性，符合干粉滅火系統(tǒng)對(duì)密封性能的要求，同時(shí)采用螺紋連接也便于加工，降低了制造難度。參照?qǐng)D2d所示，本發(fā)明的噴嘴的實(shí)施方式二如下所述包括與管網(wǎng)連接的噴嘴本體821，所述的噴嘴本體內(nèi)部設(shè)置有噴嘴流道822，噴嘴流道822供高速干粉氣流通過(guò)，在噴嘴流道822內(nèi)嵌套設(shè)置有一個(gè)噴芯823，本實(shí)施方式中所述的噴芯823為復(fù)合芯，所述的復(fù)合芯有由60°的錐形組合芯827和30°的錐形組合芯 828構(gòu)成，60°錐形組合芯827直接嵌套在噴嘴流道821內(nèi)，所述的30°的錐形組合芯828 嵌套在60°錐形組合芯827內(nèi)，所述的復(fù)合芯通過(guò)固定架824固定連接在噴嘴本體821上， 實(shí)現(xiàn)對(duì)噴芯823與噴嘴本體821的固定，固定后噴嘴本體821和噴芯823之間沒(méi)有接觸連接，噴芯823懸空設(shè)置在噴嘴流道821內(nèi)，所述的60°錐形組合芯827和噴嘴本體821之間形成第一環(huán)形噴射道829，兩個(gè)錐形組合芯之間形成了第二環(huán)形噴射道8210，從第一環(huán)形噴射道和第二環(huán)形噴射道噴射出來(lái)的干粉氣流能形成一個(gè)氣霧罩，減少外部氣流吹散彌散的干粉，提高滅火效果，同時(shí)第二環(huán)形噴射道8210噴射出來(lái)的干粉氣流能快速?gòu)浫?，提高滅火速度，?0°錐形組合芯的軸線上還設(shè)置有一個(gè)噴射流道，噴射流道能?chē)娚涑龈邏褐本€的干粉氣流，干粉氣流直接作用火源表面，干粉氣流撞擊后形成一個(gè)彌散的干粉區(qū)，隔絕火源燃燒的條件，進(jìn)行滅火。所述的錐形組合芯的錐度的范圍在30° -90°，常用的角度由90°、60°、45°和 30°，所述的錐形組合芯只能是大角度錐形組合芯中嵌套小角度的錐形組合芯。綜上所述，本發(fā)明通過(guò)對(duì)噴嘴的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，在噴芯和噴嘴本體之間形成環(huán)形噴射道，從環(huán)形噴射道噴射出來(lái)的干粉氣流，能形成一個(gè)氣霧罩，減少外部空氣氣流對(duì)彌散的干粉的吹散作用，同時(shí)也能加速干粉向四周彌散，另外，本發(fā)明采用復(fù)合芯的設(shè)計(jì)，一方面能防止外部的空氣氣流的影響，另一方面不同角度的設(shè)計(jì)，增大了噴嘴的覆蓋范圍，同時(shí)不同角度的環(huán)形噴道也能加速干粉彌散，快速的切斷燃燒條件，實(shí)現(xiàn)快速滅火。霧混罐包括霧混罐體830，該霧混罐體的頂部設(shè)置有對(duì)霧混罐體內(nèi)壓力進(jìn)行檢測(cè)的壓力檢測(cè)器831，霧混罐體的頂部和底部分別設(shè)置有上進(jìn)氣口和下進(jìn)氣口。在霧混罐體的內(nèi)部設(shè)置有使干粉霧化的霧化裝置，霧化裝置與霧混罐體底部的下進(jìn)氣口連接，霧化裝置由第一霧化器832和/或第二霧化器833構(gòu)成。第一霧化器832為環(huán)形管，在第一霧化器的外側(cè)壁面上設(shè)有第一霧化孔832a，該第一霧化孔的軸向與第一霧化器的水平方向平行； 第一霧化器的內(nèi)側(cè)壁面上設(shè)有第二霧化孔832b，該第二霧化孔832b的軸向與第一霧化器的水平方向形成α的夾角，夾角α為15° 85°，以30°為優(yōu)選。第二霧化器833為傘形的噴氣管，第二霧化器的傘底上設(shè)有噴向于霧混罐體內(nèi)壁面上的噴氣孔833a。一個(gè)物料輸出管834的出口端從霧混罐體830的側(cè)壁穿出，物料輸出管的進(jìn)口端位于霧混罐體內(nèi)，物料輸出管的進(jìn)口端呈喇叭狀，物料輸出管834進(jìn)口端的軸向與混罐體830的軸向相互平行。
分配裝置包括與霧混罐底部的下進(jìn)氣口連接的第一分配管840，與霧混罐頂部的上進(jìn)氣口連接的第二分配管841，以及一個(gè)聯(lián)通第一分配管和第二分配管的分配支路842， 在第一分配管和第二分配管之間設(shè)置有電動(dòng)三通閥843，所述的分配支路上設(shè)置有電動(dòng)開(kāi)度閥844。噴嘴通過(guò)管道與霧混罐的輸出端連通，在管道與之間噴嘴設(shè)有電動(dòng)閥。

滅火裝置的工作過(guò)程為控制器60控制供氣裝置81輸出的氣體依次通過(guò)電動(dòng)三通閥843、第一分配管840進(jìn)入霧混罐體830的底部，一部分氮?dú)鈴牡诙F化器的噴氣孔噴向霧混罐體830的罐壁，這些氮?dú)鈴墓薇诋a(chǎn)生一個(gè)反向的推力，將沉積在霧混罐體830的干粉滅火劑向霧混罐體830的上部推動(dòng)。另一部分氮?dú)鈴牡谝混F化器832的第一霧化孔832a 和第二霧化孔832b噴出，由于第一霧化孔832a與第一霧化器的水平方向平行，因此，從第一霧化孔832a噴出的氮?dú)鈱?duì)上升的干粉滅火劑施以水平方向的沖擊力，成塊或緊實(shí)的干粉滅火劑沖散；而第二霧化孔832b是傾斜設(shè)置的，從第二霧化孔832b噴出的氮?dú)鈱?duì)干粉滅火劑施以斜下方向的沖擊力，同樣對(duì)成塊或緊實(shí)干粉滅火劑形成沖散作用，在來(lái)自于平行、 垂直、傾斜于霧混罐體830軸向的三個(gè)方向的沖擊作用力下，貯存在霧混罐體內(nèi)的干粉滅火劑被還原成細(xì)小的顆粒狀。松粉時(shí)間完畢后，控制器控制電動(dòng)三通閥843關(guān)閉，控制電動(dòng)開(kāi)度閥844開(kāi)啟，一部分氮?dú)庖来瓮ㄟ^(guò)分配支路841、第一霧化器、第二霧化器833輸出，另一部分氮?dú)馔ㄟ^(guò)第二分配管841從從霧混罐體830的頂部輸入。在上下兩部份壓力的作用下，使松動(dòng)后的干粉滅火劑與氮?dú)饣旌闲纬伸F化氣流，這些霧化氣流從物料輸出管834的喇叭口進(jìn)入，經(jīng)過(guò)物料輸出管，由噴嘴82噴射而出。避障行走機(jī)構(gòu)90根據(jù)控制器的指令，行走至指定區(qū)域。避障行走機(jī)構(gòu)90由紅外測(cè)距傳感器或激光測(cè)距傳感器或雷達(dá)測(cè)距傳感器、電機(jī)、齒輪箱、輸出軸、滾輪、支撐滅火裝置、控制器、預(yù)案處理器及各傳感器的支座組成。紅外測(cè)距傳感器或激光測(cè)距傳感器或雷達(dá)測(cè)距傳感器主要是將探測(cè)到的距離信息傳送給控制器，供控制器進(jìn)行分析，控制器發(fā)出避障行走機(jī)構(gòu)行走的控制指令。避障行走機(jī)構(gòu)90采用差動(dòng)驅(qū)動(dòng)方式進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，即當(dāng)把兩個(gè)電機(jī)的運(yùn)動(dòng)合成為一個(gè)運(yùn)動(dòng)時(shí)，就成了差動(dòng)驅(qū)動(dòng)。機(jī)器人兩個(gè)一樣的齒輪頭各有一個(gè)直流電機(jī)。這兩個(gè)直流電機(jī)分別獨(dú)立控制一個(gè)驅(qū)動(dòng)輪，在運(yùn)行時(shí)，可以分別確定兩個(gè)電機(jī)的轉(zhuǎn)速， 組合起來(lái)就能實(shí)現(xiàn)機(jī)各種運(yùn)動(dòng)方式，如直行、轉(zhuǎn)彎等，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了差動(dòng)驅(qū)動(dòng)方式。本發(fā)明的智能機(jī)器人滅火方法，包含以下步驟步驟1，控制器70讀取通信模塊10或者預(yù)案處理器40的預(yù)案巡檢路線信號(hào)；步驟2，控制器70根據(jù)預(yù)案巡檢路線信號(hào)發(fā)出控制指令至避障行走機(jī)構(gòu)，滅火機(jī)器人避障行走進(jìn)行巡檢。作為步驟2的進(jìn)一步優(yōu)化，當(dāng)機(jī)器人在巡檢中，控制器讀取來(lái)自于影像傳感器信號(hào)以及氣體傳感器信號(hào)，并將影像傳感器號(hào)以及氣體傳感器信號(hào)傳送到控制中心，供控制中心人員進(jìn)行分析判斷，以及作出應(yīng)對(duì)方案。步驟3，控制器70讀取來(lái)自于火源探測(cè)器的信號(hào)；步驟4，判斷是否有火災(zāi)發(fā)生，若判斷結(jié)果為是，則進(jìn)入步驟5 ；若步驟4的判斷結(jié)果為否，則執(zhí)行以下步驟步驟400，控制器讀取來(lái)自于通信模塊的信號(hào)；步驟401，控制器根據(jù)通信模塊的信號(hào)判斷是否有火災(zāi)發(fā)生，若判斷結(jié)果為是，則進(jìn)入步驟402 ；步驟402，控制器根據(jù)通信模塊信號(hào)，以及讀取預(yù)案處理器中的預(yù)案路線，避障行走至指定處后，返回步驟3執(zhí)行步驟3及以下的步驟。 設(shè)置步驟400至402的目的在于，由于滅火機(jī)器是是根據(jù)通信模塊10或者預(yù)案處理器40傳來(lái)的指令進(jìn)行巡檢，這個(gè)巡檢只是針對(duì)對(duì)當(dāng)前區(qū)域進(jìn)行檢查，但是根據(jù)滅火機(jī)構(gòu)器人具有移動(dòng)的特性，其可以對(duì)能夠到達(dá)的地方進(jìn)行滅火(即其管轄范圍可以是幾個(gè)區(qū)域)，因此，如果在當(dāng)前巡檢的區(qū)域內(nèi)未發(fā)現(xiàn)火災(zāi)，而另外區(qū)域有火災(zāi)發(fā)生時(shí)，這樣，控制中心會(huì)發(fā)出火災(zāi)信號(hào)通過(guò)通信模塊傳輸?shù)娇刂破?0，則控制器指揮避障行走機(jī)構(gòu)到達(dá)另一火災(zāi)發(fā)生區(qū)，對(duì)該區(qū)域內(nèi)的火災(zāi)進(jìn)行滅火處理。步驟5，預(yù)案處理器40查找與當(dāng)前火源位置匹配的存儲(chǔ)在該預(yù)案處理器中的火源預(yù)案位置數(shù)據(jù)，并向控制器提供滅火方案。如果是通信模塊傳送的火災(zāi)信號(hào)，則控制中心會(huì)將具體的坐標(biāo)位置一并傳送給滅火機(jī)器人；如果滅火機(jī)器人在巡檢過(guò)程中發(fā)現(xiàn)火災(zāi)，則其自身會(huì)分析出火源位置數(shù)據(jù)。由于預(yù)案處理器40中對(duì)于各種位置的火情，均作出了一套滅火方案，因此，不管是來(lái)自于那種方式的位置判斷，均是為機(jī)器人選擇滅火方案作準(zhǔn)備。作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)化，在步驟5結(jié)束后進(jìn)入步驟6之前還設(shè)置了以下步驟步驟51，控制器70讀取來(lái)自于風(fēng)速探測(cè)器的信號(hào)；步驟52，控制器70判斷風(fēng)力是否大于設(shè)定的P級(jí)，若判斷結(jié)果為是，則返回步驟 42檢測(cè)等待，若判斷結(jié)果為否，則進(jìn)入步驟6進(jìn)行滅火。對(duì)于干粉滅火設(shè)備來(lái)說(shuō)，風(fēng)力過(guò)大對(duì)滅火的效果會(huì)產(chǎn)生很大影響，風(fēng)力過(guò)大干粉滅火器可能是起不到作用的，因此，本發(fā)明設(shè)置了強(qiáng)風(fēng)回避的優(yōu)化方案，根據(jù)步驟51和52 可以看出，只有風(fēng)力在設(shè)定的范圍內(nèi)，才可以啟動(dòng)以下步驟的滅火裝置，如果風(fēng)力大于設(shè)定值，則需要等待風(fēng)力降到設(shè)定值以下才能啟動(dòng)滅火裝置。這種設(shè)計(jì)方案對(duì)于節(jié)省滅火成本有極大幫助。步驟6，當(dāng)預(yù)案處理器40確定火源具體位置后，并且風(fēng)力在設(shè)定的范圍內(nèi)，控制器 70則讀取預(yù)案處理器提供的滅火方案，到達(dá)起火處后指示滅火裝置開(kāi)啟噴嘴的數(shù)量、噴射霧化滅火劑的強(qiáng)度，通過(guò)滅火裝置的噴嘴噴射出霧化滅火劑向起火處進(jìn)行滅火。作為步驟 6的優(yōu)化方案，控制器70根據(jù)預(yù)案處理器40提供的數(shù)據(jù)信號(hào)，會(huì)選擇最佳行走路線控制避障行走機(jī)構(gòu)到達(dá)起火處，以及時(shí)地對(duì)火災(zāi)進(jìn)行處理，這樣能盡量降低火勢(shì)漫延。步驟7 間隔M分鐘后讀取火源探測(cè)器信號(hào)判斷是否有復(fù)燃火，若判斷結(jié)果為是， 則返回步驟51進(jìn)行風(fēng)速檢測(cè)后再進(jìn)行滅火。若判斷結(jié)果為否，則結(jié)束該區(qū)域內(nèi)的工作返回原來(lái)待命，或者到下一保護(hù)區(qū)域進(jìn)行新的巡檢工作。
權(quán)利要求
1.一種智能機(jī)器人滅火方法，其特征在于，包含以下步驟步驟1，控制器讀取通信模塊或者預(yù)案處理器的預(yù)案巡檢路線信號(hào)； 步驟2，控制器根據(jù)預(yù)案巡檢路線信號(hào)發(fā)出控制指令至避障行走機(jī)構(gòu)，滅火機(jī)器人避障行走進(jìn)行巡檢；步驟3，控制器讀取來(lái)自于火源探測(cè)器的信號(hào)； 步驟4，判斷是否有火災(zāi)發(fā)生，若判斷結(jié)果為是，則進(jìn)入步驟5 ； 步驟5，預(yù)案處理器查找與當(dāng)前火源位置匹配的存儲(chǔ)在該預(yù)案處理器中的火源預(yù)案位置數(shù)據(jù)，并向控制器提供滅火方案； 步驟6，控制器讀取預(yù)案處理器提供的滅火方案，到達(dá)起火處后指示滅火裝置開(kāi)啟噴嘴的數(shù)量、噴射霧化滅火劑的強(qiáng)度，通過(guò)滅火裝置的噴嘴噴射出霧化滅火劑向起火處進(jìn)行滅火。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能機(jī)器人滅火方法，其特征在于，步驟2中，機(jī)器人在巡檢中，控制器讀取來(lái)自于影像傳感器信號(hào)以及氣體傳感器信號(hào)，并將影像傳感器號(hào)以及氣體傳感器信號(hào)傳送到控制中心。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能機(jī)器人滅火方法，其特征在于在步驟5與步驟6之間還設(shè)有以下步驟步驟51，控制器讀取來(lái)自于風(fēng)速探測(cè)器的信號(hào)；步驟52，控制器判斷風(fēng)力是否大于設(shè)定的P級(jí)，若判斷結(jié)果為是，則返回步驟42檢測(cè)等待，若判斷結(jié)果為否，則進(jìn)入步驟6進(jìn)行滅火。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的智能機(jī)器人滅火方法，其特征在于，還包括步驟7間隔M分鐘后讀取火源探測(cè)器信號(hào)判斷是否有復(fù)燃火，若判斷結(jié)果為是，則返回步驟51，若判斷結(jié)果為否，則結(jié)束。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能機(jī)器人滅火方法，其特征在于，步驟6中，控制器根據(jù)預(yù)案處理器提供的數(shù)據(jù)信號(hào)，選擇最佳行走路線控制避障行走機(jī)構(gòu)到達(dá)起火處。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能機(jī)器人滅火方法，其特征在于步驟6中，控制器根據(jù)預(yù)案處理器提供的數(shù)據(jù)信號(hào)，對(duì)噴嘴的噴射角度進(jìn)行調(diào)整。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6任意一項(xiàng)所述的智能機(jī)器人滅火方法，其特征在于，若步驟4的判斷結(jié)果為否，則執(zhí)行以下步驟步驟400，控制器讀取來(lái)自于通信模塊的信號(hào)；步驟401，控制器根據(jù)通信模塊的信號(hào)判斷是否有火災(zāi)發(fā)生，若判斷結(jié)果為是，則進(jìn)入步驟402 ；步驟402，控制器根據(jù)通信模塊信號(hào)，以及讀取預(yù)案處理器中的預(yù)案路線，避障行走至指定處后，返回步驟3。
8.智能機(jī)器人滅火系統(tǒng)，其特征在于包括與控制中心進(jìn)行通信的通信模塊；以及火源探測(cè)器，該火源探測(cè)器將檢測(cè)到火焰中的光譜信號(hào)以及起火位置轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸出；以及預(yù)案處理器，對(duì)被保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)的路線坐標(biāo)、巡檢路線、可燃物、可能出現(xiàn)的災(zāi)難、火勢(shì)范圍、滅火預(yù)案作出控制方案；以及避障行走機(jī)構(gòu)，避障行走機(jī)構(gòu)根據(jù)控制器的指令，行走至指定區(qū)域；以及控制器，控制器根據(jù)火源探測(cè)器、避障行走機(jī)構(gòu)以及避障行走機(jī)構(gòu)的信號(hào)，進(jìn)行計(jì)算和判斷，并發(fā)出控制指令；以及滅火裝置，接收來(lái)自于控制器的指令，將貯存的干粉松動(dòng)后再與氮?dú)饣旌闲纬伸F化氣流噴出。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的智能機(jī)器人滅火系統(tǒng)，其特征在于還包括一個(gè)檢測(cè)風(fēng)速的風(fēng)速探測(cè)器，該風(fēng)速探測(cè)器與控制器電連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的智能機(jī)器人滅火系統(tǒng)，其特征在于所述滅火裝置包括貯存有氮?dú)獾墓庋b置、貯存有干粉滅火劑的霧混罐、分配裝置以及噴嘴；供氣裝置與分配裝置連通，分配裝置與霧混罐連通；所述的分配裝置包括與霧混罐底部的下進(jìn)氣口連接的第一分配管，與霧混罐頂部的上進(jìn)氣口連接的第二分配管，以及一個(gè)聯(lián)通第一分配管和第二分配管的分配支路，在第一分配管和第二分配管之間設(shè)置有電動(dòng)三通閥，所述的分配支路上設(shè)置有電動(dòng)開(kāi)度閥；所述噴嘴通過(guò)管道與霧混罐的輸出端連通，在管道與之間噴嘴設(shè)有電動(dòng)閥。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種智能機(jī)器人滅火方法，包含步驟1，控制器讀取通信模塊或者預(yù)案處理器的預(yù)案巡檢路線信號(hào)；步驟2，控制器根據(jù)預(yù)案巡檢路線信號(hào)發(fā)出控制指令至避障行走機(jī)構(gòu)進(jìn)行巡檢；步驟3，控制器讀取來(lái)自于火源探測(cè)器的信號(hào)；步驟4，判斷是否有火災(zāi)發(fā)生，若判斷結(jié)果為是，則進(jìn)入步驟5；步驟5，預(yù)案處理器查找預(yù)案位置數(shù)據(jù)，并向控制器提供滅火方案；步驟6，控制器讀取預(yù)案處理器提供的滅火方案，到達(dá)起火處后指示滅火裝置進(jìn)行滅火。本發(fā)明的滅火機(jī)器人對(duì)被保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)的多種情況預(yù)先作出控制方案，待其到達(dá)火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)時(shí)，滅火機(jī)器人根據(jù)被保護(hù)物的坐標(biāo)位置選擇對(duì)應(yīng)的滅火方案進(jìn)行滅火。
文檔編號(hào)A62C37/00GK102406998SQ201110211579
公開(kāi)日2012年4月11日 申請(qǐng)日期2011年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月27日
發(fā)明者凌文祥, 張科, 趙明潔 申請(qǐng)人:江蘇中瑞電保智能裝備有限公司