[发明专利]一种基于雷达避障小车平台的室内火灾预警系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于雷达避障小车平台的室内火灾预警系统及方法，激光雷达模块设置于小车平台的前端，所述的电机驱动模块驱动小车平台前进，所述的近红外温室气体检测仪通过信号变送器与A/D转换模块连接，温度传感器与A/D转换模块连接，A/D转换模块与主控制器连接，所述的激光雷达模块、路径规划模块、电机驱动模块和声光报警器均与主控制器连接，本发明应用于工厂室内的火险安全巡检，能够帮助厂内人员尽快的发现可能存在的危险情况，确定现场的燃烧范围，减小了火势扩大导致火灾发生的可能性，同时能够确定着火点的大致位置区域，从而方便他们采取相对应的措施。

技术领域

本发明涉及火情预警技术领域，尤其涉及一种基于雷达避障小车平台的室内火灾预警系统及方法。

背景技术

随着科技的发展，以及工业自动化水平的提高，火灾预警技术开始广泛应用于工厂室内。

现有室内火灾预警技术主要有两种，一种为传感器探测技术，分为温度探测、烟雾探测、气体探测。此类装置通常安装在室内房间顶部，通过各类传感器探测火灾发生时的温度、烟雾或气体，经过信号分析、判断后，发出火灾警报，并做出相应措施。然而，随着大型建筑的逐渐增多，建筑内部空间增大，高度增加，传统的传感器探测技术不能及时发现火灾情况，容易造成重大经济损失。同时，大型建筑内部的传感器探测系统需要设置大量传感器节点，存在布线复杂，造价高等问题。

另一种是基于图像识别的火灾探测技术，此技术主要利用算法对火焰的颜色、纹理、形状、运动等特征进行火焰识别分析。火焰的颜色识别技术算法简单，但是不能识别与火焰颜色相似的物体。形状、运动等特征的识别技术准确率较高，但是算法复杂，计算量大，不能满足火灾实时探测的要求。

发明内容

本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种基于雷达避障小车平台的室内火灾预警系统及方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种基于雷达避障小车平台的室内火灾预警系统，包括有小车平台以及安装在小车平台上的激光雷达模块、路径规划模块、电机驱动模块、温度传感器、近红外温室气体检测仪、信号变送器、A/D转换模块、电源模块、主控制器和声光报警器，所述的激光雷达模块设置于小车平台的前端，所述的电机驱动模块驱动小车平台前进，所述的近红外温室气体检测仪通过信号变送器与A/D转换模块连接，温度传感器与A/D转换模块连接，A/D转换模块与主控制器连接，所述的激光雷达模块、路径规划模块、电机驱动模块和声光报警器均与主控制器连接，电源模块用于整个系统不间断供电，近红外温室气体检测仪检测室内燃烧产生的CO气体和CO2气体的浓度,并将采集的气体浓度信号发送给信号变送器，信号变送器将检测的非电信号转换为电信号，温度传感器实时采集室内温度数据，信号变送器和温度传感器将采集的信号发送给A/D转换模块，A/D转换模块将温度传感器和信号变送器检测采集的模拟信号转换为数字信号传给主控制器，主控制器处理计算A/D转换模块传输的信号参量，控制声光报警器报警，并控制电机驱动模块工作，激光雷达模块用于探测小车平台前方障碍物，并将障碍物信息发送给主控制器，主控制器根据路径规划模块规划的路径控制小车平台按轨迹行走自动避开障碍物。

所述的路径规划模块包括有坐标系建立模块、地图构建模块和定位模块。

所述的地图构建模块只针对有无障碍物构建出一个全局环境地图，即显示出整个区域的边界轮廓，然后在有障碍物的地方提取出障碍物的轮廓，再在无障碍物的地方规划出小车行驶路径。

所述的坐标系建立模块根据小车所处的位置不同，建立坐标系，对所构建的地图内各种信息进行数值化处理。

所述的定位模块根据小车所处的位置不同，实时定位出小车的位置坐标信息，并传输到主控制器进行处理。