[发明专利]一种基于消防机器人的火灾救援闭环控制系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于消防机器人的火灾救援闭环控制系统及方法，包括采用上述的一种消防机器人系统，所述移动灭火设备为消防机器人，所述飞行器为无人机，且消防机器人包括用于放置主操作系统的消防机器人本体，在消防机器人本体上设有用于停靠无人机的无人机停靠点，在消防机器人本体内设有灭火弹投放箱，所述灭火弹投放箱的下方连接有倾斜设置的灭火弹输送舱，所述主控制器上连接有控制灭火弹输送舱与灭火弹投放箱连通或关闭的阀门。该结构实现真正的闭环控制，最终提高检测及灭火效率。

技术领域

本发明涉及一种消防机器人的控制系统，特别是一种基于消防机器人的火灾救援闭环控制系统及方法。

背景技术

随着社会经济的迅猛发展，建筑和企业生产的特殊性，导致化学危险品和放射性物质泄漏以及燃烧、爆炸、坍塌的事故隐患增加，事故发生的概率也相应提高。一旦发生灾害事故，消防员面对高温、黑暗、有毒和浓烟等危害环境时，若没有相应的设备贸然冲进现场，不仅不能完成任务，还会徒增人员伤亡。

消防机器人作为特种机器人的一种，在灭火和抢险救援中愈加发挥举足轻重的作用。各种大型石油化工企业、隧道、地铁等不断增多，油品燃气、毒气泄漏爆炸、隧道、地铁坍塌等灾害隐患不断增加。此类灾害具有突发性强、处置过程复杂、危害巨大、防治困难等特点，已成顽疾。而消防机器人能代替消防救援人员进入易燃易爆、有毒、缺氧、浓烟等危险灾害事故现场进行数据采集、处理、反馈，有效地解决消防人员在上述场所面临的人身安全、数据信息采集不足等问题。现场指挥人员可以根据其反馈结果，及时对灾情作出科学判断，并对灾害事故现场工作作出正确、合理的决策。

由于目前的消防机器人大多是通过在路面行走、跨越障碍物、实时监测机器人行走路线过程中前方水平方向的地理情况，然后到达灾区发生的中心位置并进行喷水灭火的效果，但是这样的检测方式只能对着火点水平方向进行实时检测，并不能从上到下进行大范围的了解火情的具体情况，或者一旦有障碍物就会使检测受到一定的局限性，因此目前的着火点检测均为开放式检测，无法实现闭环式的检测效果，最终影响救援的时间，因此需要改进。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述现有技术的不足而提供一种对消防过程中实现水平方向的检测路径以及垂直方向构成的检测路径，最终实现对火灾以及路况进行闭环控制，以此来提高检测效率及灭火效率的一种基于消防机器人的火灾救援闭环控制系统及方法。

为了实现上述目的，本发明所设计的一种基于消防机器人的火灾救援闭环控制系统，包括设于移动灭火设备上的主操作系统和设于飞行器上的辅操作系统，所述主操作系统与辅操作系统通讯连接，所述主操作系统包括主控制器、火情分析系统、灭火设备、水平方向图像摄像设备和第一坐标检测设备，所述的火情分析系统用于对所述水平方向和垂直方向检测到的火情进行计算并分析最终确定火情的具体位置区域、范围和大小，所述灭火设备通过检测到的火灾位置并根据移动灭火设备上的具体位置实现自动开启灭火设备进行灭火；所述第一坐标检测设备实时检测移动灭火设备的具体位置坐标（X1，Y1，Z1），所述辅操作系统包括垂直方向图像摄像设备、投灭火弹系统、灭火弹检测系统、烟雾检测设备、风向标、辅控制器和第二坐标检测设备，所述垂直方向图像摄像设备、投灭火弹系统、灭火弹检测系统、烟雾检测设备、风向标和第二坐标检测设备均连接在辅控制器上，且辅控制器与主控制器通讯连接，所述第二坐标检测设备实时检测所述飞行器的具体位置坐标（X2，Y2，Z2），所述主控制器通过飞行器发送过来的飞行器具体坐标位置与移动灭火设备的坐标位置实时确定两者的距离，并使其保持在设定范围内同时通过飞行器发送过来的垂直方向图像摄像设备和自身的水平方向图像摄像设备实时监测飞行器前方规定范围内的闭环路径情况最终控制移动灭火设备顺利移动到最佳的灭火位置以及到达火灾位置时，通过检测着火点的闭环路径最终准确地计算出火灾的范围、大小并控制灭火设备和投灭火弹系统工作实现闭环灭火。

作为优选，进一步提高实时检测效率，所述主操作系统还包括：连接卫星导航系统的定位系统，用于接收飞行器和移动灭火设备的实时位置；