[发明专利]智能预警灭火机器人

说明书

技术领域

本发明属于公共安全领域，涉及火灾火焰检测预警及机器人灭火系统，具体涉及一种自动巡检的智能预警灭火机器人。

背景技术

火灾猛如虎！火灾是威胁人类生存的重大隐患，随着社会发展步伐的加快，尤其是近年来，频发的火灾给人们造成了重大的生命和财产损失。据统计，我国2011年共发生火灾125402起，造成1106人死亡，直接经济损失19.8亿元。2011年6月上海发生的特大火灾，造成58人死亡，直接经济损失1.58亿元。利用现代高科技手段及时地发现火灾源并及时采取有效消防措施扑灭初期火焰，可以大大减少各种损失，灭火机器人无疑为我们提供了最好的选择。

大多数火灾发生之所以能造成重大伤亡事故和重大财产损失，其主要原因有：1、火情发现不及时，在一些重要场所，如仓库、实验室、车间等没有定时巡回检测火焰的设备，特别是易引起自燃的场所或火灾易发的化工车间等场所，如果不配备能巡回检测设备，就不能及时发现火情，致使早期的小火很快蔓延成大火，给后来的灭火造成困难，以致酿成大祸；2、有些虽然有火焰检测装置，如监控摄像头等，但由于火情信息传送延迟，不能在火灾发生的初期采取有效灭火措施，也会造成重大的火灾损失。

众所周知，要灭火，首先得火灾检测，火焰检测大约经历了从感温检测→离子感烟检测→光电感烟检测→气敏检测→红外检测→视频检测的发展历程。作为传统的火灾检测的感温、感烟、气敏类探测器主要用于室内小范围的火灾检测，具有空间适用性有限、信息可靠性差、易受外界干扰等缺点。而红外探测器的价格昂贵，限制了其使用范围。视频探测器是一种以图像处理技术为基础的火灾检测器，利用摄像机监控监测点情景，通过对所捕捉的视频信息进行处理、分析，进而实现火灾火焰的检测和火灾的预警，抗干扰能力较强，空间适用性强。视频火灾预警技术中，火灾火焰检测方法是核心，虽然国内专家在近几年对视频火灾火焰检测方法开展了一定的研究开发工作，但是成熟的技术鲜有应用，相应的产品也很少面世。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种智能预警灭火机器人，抗干扰能力强，空间适用性好，可以监测到火灾初期细微火源的火灾火焰视频，火灾预警准确度高，误报率低。

本发明的技术解决方案是：该智能预警灭火机器人由轮式车上安装温度传感器、烟雾传感器、火焰传感器、云台摄像机、两自由度机械手、灭火器、控制器构成；利用云台摄像机所拍火灾火焰图像，通过计算实现预警灭火机器人对火源的定位；灭火器安装在两自由度机械手平台上，利用机械手上所配摄像机图像来实现灭火器喷嘴对准火源，准确完成灭火；温度传感器、烟雾传感器、火焰传感器、云台摄像机、两自由度机械手依电回路方式连接控制器。

工作时，轮式车移动，通过温度传感器、烟雾传感器、火焰传感器和云台摄像机巡回检测待检测的场所，经多数据融合和智能化分析给出即时的火灾火情状态，再利用图像信号的分析和处理得到火源的具体方位，根据火情给出相应预警信号，并通过无线网络实现预警信号的传输和发送，同时通过两自由度机械手启动便携式灭火器实时灭火。

本发明的优点是：

1、与传统火灾检测系统相比，本发明的预警灭火机器人能及时检测发现火情，即时消除初期火情，及时传输火情信息， 将火灾消灭在初期萌芽状态。

2、空间适用性强，既可以用于仓库、实验室类室内小范围的火灾监测及预警，也可以用于森林类大范围火灾监测及预警。

3、采用网络视频CCD摄像头获取监测点图像，利用数字图像处理技术使预警有较高的抗干扰能力和网络化特征，与红外火灾监测系统相比性价比较高。

4、对火灾火焰的静态和动态特征进行信息融合，给出一种基于神经网络与D-S证据判决的火灾判别算法，能快速判别预警，误判率较低。

5、采用三级火灾火焰预警，能够根据现场实时火焰实现预警智能化，科学合理并有序地调度火灾发生时的人力、财力。

6、本发明的预警灭火机器人比传统灭火机器人更加智能化，可以避免火灾损失或将火灾可能造成的重大损失减小到最低。

    7、预警灭火机器人是集火焰巡回检测、火灾预警、启动灭火于一体的智能灭火装置，基于多特征信息融合的火灾火焰判别，通过定时巡回检测，及时发现火情，并通过网络及时发布火灾预警信息的同时即时启动机载灭火器实施有效灭火，将火灾消灭在初期萌芽状态，有效避免初期火灾的蔓延，保证及时发现火情、即时消除初期小火情、及时传输火情信息。