[发明专利]一种消防机器人灭火系统和自动灭火方法

说明书

本发明一种消防机器人灭火系统和自动灭火方法，自动灭火方法包括下述步骤：步骤S1：通过摄像机采集火灾现场的图像，作为原始图像；步骤S2：通过目标检测算法对原始图像进行火焰的检测和定位；步骤S3：开启水炮，喷水灭火；步骤S4：通过摄像机连续采集图像，作为灭火图像；通过目标检测算法对灭火图像进行火焰和水炮的落水点的位置检测；步骤S5：对灭火图像中水炮的落水点和火焰进行位置比对；步骤S6：设定水炮的水压调节规则，并通过目标检测算法检测重合图像，得到火焰的目标框，根据火焰的目标框以及水炮的水压调节规则调整水炮的水压从而调节水炮的出水量；步骤S7：检测重合图像中火焰是否被扑灭，若火焰被扑灭，则关闭水炮，停止喷水。

技术领域

本发明属于消防机器人技术领域，具体来说是一种消防机器人灭火系统和自动灭火方法。

背景技术

火灾具有突发性强、处置过程复杂、危害巨大、防治困难等特点，已成顽疾。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，消防机器人可以替代消防员进入高温、有毒、缺氧、浓烟等各种危险复杂的环境进行灭火、救援和搜救工作。然而，目前消防机器人在确认火焰位置并实施灭火行为时，多是消防人员通过手持操控终端远程操作进行灭火。由于火灾现场存在信号干扰，往往容易导致无法及时找到火源，而延误灭火。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的是提供一种消防机器人灭火系统，灭火系统可基于自动灭火方法及时查找火源并灭火。

本发明提供一种自动灭火方法，通过深度学习技术对火灾现场的火焰进行识别，并且通过对水炮的落水点的识别来调整水炮方向，从而实现自动识别火焰并且灭火，克服了现有消防机器人在识别火源和进行灭火时需要人为操纵而导致效率低的问题。

本发明一种消防机器人灭火系统，包括消防机器人本体、水炮、摄像机、水炮俯仰调节装置和水炮水平调节装置；所述水炮通过水炮水平调节装置和水炮俯仰调节装置设置在消防机器人本体上；水炮上设置摄像机；水炮与一外部的消防水带连接；

所述消防机器人本体用于拖动消防水带到指定灭火位置；所述摄像机用于采集火灾现场的图像，并定位火焰以及水炮的落水点的位置；所述水炮可调整喷射形状，所述水炮俯仰调节装置和水炮水平调节装置用于调节水炮的方向，进而调整水炮的落水点，便于自动灭火。

进一步的，所述水炮水平调节装置设置在消防机器人本体，所述水炮俯仰调节装置设置在水炮水平调节装置上，水炮设置在水炮俯仰调节装置上。

本发明还提供一种自动灭火方法，所述自动灭火法方法基于消防机器人灭火系统，所述自动灭火方法包括下述步骤：

步骤S1：通过摄像机采集火灾现场的图像，作为原始图像；

步骤S2：通过目标检测算法对原始图像进行火焰的检测和定位；若原始图像没有检测到火焰，则调整摄像机的角度，并返回步骤S1；

步骤S3：开启水炮，喷水灭火；

步骤S4：通过摄像机连续采集图像，作为灭火图像；通过目标检测算法对灭火图像进行火焰和水炮的落水点的位置检测；

若灭火图像上检测到水炮的落水点，进入步骤S5；若灭火图像上未检测到水炮的落水点，则调整水炮的位置，重新进行步骤S4；

步骤S5：对灭火图像中水炮的落水点和火焰进行位置比对；

若水炮的落水点和火焰的位置不重合，对水炮进行方向调节，使水炮的落水点向火焰靠近，重复步骤S5，直到水炮的落水点和火焰的位置重合；

若水炮的落水点和火焰的位置重合，则灭火图像称为重合图像，进入步骤S6；

步骤S6：设定水炮的水压调节规则，并通过目标检测算法检测重合图像，得到火焰的目标框，根据火焰的目标框以及水炮的水压调节规则调整水炮的水压从而调节水炮的出水量；

步骤S7：检测重合图像中火焰是否被扑灭，若火焰被扑灭，则关闭水炮，停止喷水。