[发明专利]一种探测火场环境的辅助行走系统

说明书

本发明公开了一种探测火场环境的辅助行走系统，其中，系统包括行走子系统，行走子系统包括火场环境探测装置、行走部件、主控制器和视频采集装置；火场环境探测装置，根据主控制器的探测指令，探测当前火场环境数据；主控制器，接收到火场环境探测装置探测到的火场环境数据，并将火场环境数据发送至用户控制终端；以及，接收控制终端的各控制指令，并根据各控制指令控制行走部件执行相应的操作；本发明的方案，能够提前获知前方的道路信息，及时避开障碍物；能够提前获知当前火场环境，避开当前火场环境中可能存在的所有危险，例如，高温环境，CO浓度过高的环境。

技术领域

本发明涉及火场环境探测技术领域，具体涉及一种探测火场环境的辅助行走系统。

背景技术

建筑物火灾的破坏性极大，给人们带来许多不可估量的损失，火灾发生时需要救援人员进入火场进行灭火和救援。火灾环境下基础设施损坏、非消防电源关闭、照明设施失效。由于对建筑内部结构不了解，且受到烟雾的影响，火场环境能见度较低。因此在进行灭火和救援时，救援人员的自身安全受到极大的威胁，行走速度受到极大影响，很难快速到达指定的地点实施救援，从而错过良好的营救时机。

在实际的火灾救援现场，针对当前火场低能见度的问题，如何帮助救援人员避开火场中存在的各种危险因素，并在此环境下，快速行走，是目前待解决的问题。

为了加快在火场中的行进速度，救援人员使用强光手电、红外热成像仪、超声波测距仪、视频图像处理技术等设备对火场环境进行探测。强光手电的对烟雾的穿透性较差，因此强光手电在烟气浓度较高时并不能帮助救援人员有效的观察前方火场环境；红外热成像仪对烟雾的穿透性较好，但其受温度影响较大，当烟气温度接近物体(如人体)或场景中出现超高温物体时，受制于分辨率影响，会出现信息遗漏的情况；视频图像处理技术在火灾发生的早期烟雾浓度较小时效果较好，烟气浓度较大时图像失真较为严重，对观测火场环境不能起到有效作用；超声波测距仪在火场中对烟雾的穿透性较好，可以用来对火场环境进行探测，但火场环境中超声波声速变化较大，必须对超声波传播速度进行修正。

目前对火场中超声波的修正方法是使用声速方程修正，也就是仅考虑了温度对传播速度的影响，但在火场中受温度、烟气浓度、湿度等的耦合作用，使用此方法修正的声速是不准确的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种探测火场环境的辅助行走系统，用以解决现有的火场环境探测装置，无法提前获知前方的道路信息，无法及时避开障碍物；无法提前获知当前火场环境，无法及时避开当前火场环境中可能存在的所有危险，例如，高温环境，CO浓度过高的环境的问题。

为实现上述目的，本发明实施例提供一种探测火场环境的辅助行走系统，所述系统包括行走子系统，所述行走子系统包括火场环境探测装置、行走部件、主控制器和视频采集装置；所述火场环境探测装置，根据所述主控制器的探测指令，探测当前火场环境数据；所述火场环境探测装置至少包括障碍物距离探测子装置，所述障碍物距离探测子装置，用于探测至少包括距离当前用户的障碍物数量、各障碍物的各方位数据、各障碍物与所述行走部件的各距离数据中的一项或多项的障碍物距离数据；所述主控制器，接收到所述火场环境探测装置探测到的所述火场环境数据，并将所述火场环境数据发送至用户控制终端；以及，接收所述控制终端的各控制指令，并根据各控制指令控制所述行走部件向左/右转行驶以避开前方障碍物的操作，或者，控制所述行走部件加速行驶，或者，控制所述行走部件停止行走，或者，控制所述行走部件转向；所述视频采集装置用于采集处于当前火场环境下的物体图像数据，并将所述物体图像数据输出至与所述视频采集装置连接的显示装置，其中，所述视频采集装置为内置有红外摄像头，且能够实现360度旋转的视频采集装置；所述火场环境探测装置还包括温度探测子装置、烟气浓度探测子装置、CO浓度探测子装置和地面平整度探测子装置；所述温度探测子装置，用于探测当前火场环境的温度数据；所述烟气浓度探测子装置，用于探测当前火场的烟气浓度数据；所述CO浓度探测子装置，用于探测当前火场的CO浓度数据；所述地面平整度探测子装置，用于探测当前火场前方路面平整度的变化数据。