具有空气质量监测功能的灭火机器人的制作方法

1.本实用新型涉及一种灭火机器人，具体为一种具有空气质量监测功能的灭火机器人，属于土建施工监控技术领域。


背景技术：

2.目前，当今社会安全稳定因素越来越受到人们的关注，在物质条件提高的同时人们也更加关注自身的安全和财产安全。特别时对于一些大型的施工现场，无人看管的地方，一旦引起火灾，后果就不堪设想。
3.随着人们的安全意识的增加，保护财产和人身安全越来越受到关注，若发生火灾时，消防人员的安全也是值得我们探索的问题，利用设备机器来替代消防人员救援作业，例如机器人来控制操作，需要将现有技术作出创新改造，以适应不同场所灭火过程中的救援需要，对于现有的一些灭火机器人，其往往只具备一种灭火球的灭火方式，当发生的火灾较为严重时，并不能将火完全灭掉，导致灭火失败，另外在灭火时，机器人本身是处于火海中的，长时间处于高温环境下，也会容易对机器人的内部造成损毁，进而影响使用，另外对于建成的火灾风险性高的建筑，在夜间或者无人值守时经常也需采用附加措施对于建筑物内的火灾报警或者消防灭火措施进行补充。
4.基于此，本技术提出一种具有空气质量监测功能的灭火机器人。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的就在于为了解决问题而提供一种具有空气质量监测功能的灭火机器人。
6.本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：一种具有空气质量监测功能的灭火机器人，包括车体以及固定在车体下方的底盘；所述车体在前进方向的一侧固定连接有测距雷达和行走辅助摄像头，所述车体顶部固定安装有升降台，所述升降台的顶部固定安装有可探测火焰的云台热成像摄像机；
7.所述车体内设有灭火球储存箱、灭火球发射筒、控制器、瞄准电动云台、空气质量监测仪和电源装置，所述灭火球储存箱位于灭火球发射筒的上方，所述灭火球储存箱通过电磁放球口连通灭火球发射筒，所述灭火球发射筒为柱状结构，内部用于放置灭火球，底部设有发射装置，所述云台热成像摄像机的信号输出端与控制器进行连接；所述灭火球发射筒的发射端口设有红外热追踪瞄准装置，所述控制器还连接升降台、瞄准电动云台、电磁放球口、发射装置和红外热追踪瞄准装置，所述空气质量监测仪固定在车体内部，并通过通气管路连通采样口，所述采样口安装在车体表面；所述控制器连接空气质量监测仪和空气质量报警器；
8.所述车体在前进方向的顶部前侧固定连接有两个照明灯，且照明灯为 led灯，所述车体在前进方向的顶部后侧固定连接有两个报警装置，且报警装置为报警喇叭，且报警装置与控制器电连接，所述车体在前进方向的前侧板处设置有前盖电磁开启装置和活动前
盖，所述活动前盖的底端与车体的前侧板转动连接，所述活动前盖活动覆盖红外热追踪瞄准装置和灭火球发射筒的发射端口，所述前盖电磁开启装置与控制器电连接；
9.所述车体内安装有消防供水管，所述消防供水管伸出车体的前端安装有电磁启闭消防水枪和电磁启闭自救消防水枪，所述消防供水管伸出车体的尾端设置有消防水龙带接口，所述车体的背板上安装有消防接口自安装机械臂。
10.作为本实用新型再进一步的方案：所述发射装置包括电磁气嘴和压缩气体罐，所述电磁气嘴与所述控制器电连接，所述电磁气嘴连接压缩气体罐和高压惰性灭火气体罐，所述压缩气体罐内储存有高压压缩气体，所述高压惰性灭火气体罐内储存惰性灭火气体。
11.作为本实用新型再进一步的方案：所述灭火球发射筒的下方连接有瞄准电动云台。
12.作为本实用新型再进一步的方案：所述升降台的顶部通过电动升降杆连接云台热成像摄像机，且所述云台热成像摄像机设置有两个，两个云台热成像摄像机均通过电动转轴连接在电动升降杆的顶端两侧，所述电动升降杆和电动转轴均与控制器电连接。
13.作为本实用新型再进一步的方案：所述车体的尾端通过螺丝固定安装有耐高温轻质陶瓷隔热挂板。
14.作为本实用新型再进一步的方案：所述空气质量监测仪采用泵吸式多参数空气质量监测仪，用于监测空气中的二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫、 voc、甲醛、pm2.5、pm10、温度和湿度。
15.作为本实用新型再进一步的方案：所述空气质量监测仪设置有远程通信模块，且远程通信模块与控制器电连接，空气质量监测仪的监测任一参数超过控制器设定的第一预定标准时，通过远程通信模块向后台服务器发出报警信号。
16.作为本实用新型再进一步的方案：所述空气质量监测仪监测的任一参数超过控制器设定的第二预定标准时，通过远程通信模块向后台服务器发出报警信号，并向空气质量报警器21发出报警启动信号。
17.一种具有空气质量监测功能的灭火机器人的运行方法，其运行方法包括：
18.a、平时采用普通巡视工况工作，通过底盘带动车体进行移动，并由测距雷达和行走辅助摄像头辅助前行，通过采样口使用真空泵抽吸空气进行监测。空气质量监测仪可监测空气中的二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫、 voc、甲醛、pm2.5、pm10、温度、湿度等多种有毒有害物质，当空气中有害物质超标时超过第一预定标准可自动向云服务器发出报警信号。当发生火灾时，空气质量监测仪检测到二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫严重超标超过第二预定标准，向云平台发送报警信号同时报警装置闪烁蜂鸣报警，提示火情发生；
19.b、发生火灾时，前盖电磁开启装置控制活动前盖打开，使灭火球发射筒的发射端口露出，云台热成像摄像机捕捉到火焰信号时，启动红外热追踪瞄准装置和瞄准电动云台将灭火球发射筒的对准方向调整为火焰方向，并启动发射装置进行发射，在发射后的预设时间内控制电磁放球口打开，灭火球持续进入到灭火球发射筒内，依次发射进行灭火，当压缩气体罐内的气体用完后，启动高压惰性灭火气体罐发射灭火球，并可将高压惰性灭火气体罐内的惰性灭火气体喷射出去灭火；
20.c、当所携带的灭火球全部发射完毕时，如果火灾仍旧没有扑灭，切换为喷水灭火工况工作，将其中一个云台热成像摄像机1转向后侧，以能够观察到地面消火栓的水龙带，
采用消防接口自安装机械臂抓取消火栓水龙带与消防水龙带接口连接，使用建筑消火栓供水；
21.d、通过另一个云台热成像摄像机找到火灾位置，移动该机器人，使电磁启闭消防水枪和电磁启闭自救消防水枪的喷水枪头对准火灾位置，控制器开启电磁阀以实现喷水灭火；
22.e、在喷水灭火工况下，当泵吸式多参数空气质量监测仪检测到空气温度高于安全工作温度时，向云平台发送报警信号，同时本实用新型利用可探测火焰云台热成像摄像机可进行360
°
扫描，寻找空气和环境温度低的方向，规划撤离路线。根据电磁启闭消防水枪的射程，在射程范围内向着空气和环境温度低的方向倒车到距离着火点最远的位置使用电磁启闭消防水枪27 喷水，在灭火的同时最大限度确保本实用新型的安全；
23.f、当泵吸式多参数空气质量监测仪检测到空气温度高于安全工作温度时，且可探测火焰云台热成像摄像机可进行360
°
扫描未找到低温、安全的撤离路线时，切换为自救撤离工况喷水自救降温工况，关闭电磁启闭消防水枪，开启电磁启闭自救消防水枪向本实用新型车体喷水降温，并朝向温度相对最低的方向撤离，显著提高本实用新型的火场生存力。
24.本实用新型的有益效果是：该具有空气质量监测功能的灭火机器人设计合理，设置有压缩气体罐和高压惰性灭火气体罐，当压缩气体罐内的气体用完后，启动高压惰性灭火气体罐发射灭火球，并可将高压惰性灭火气体罐内的惰性灭火气体喷射出去灭火；车体的尾端通过螺丝固定安装有耐高温轻质陶瓷隔热挂板，可有效隔离火焰的热量，避免火焰烧灼下车体后部温度升高，导致机器人破坏，使用时加装，不使用时拆卸掉，安装拆卸方便；设置空气质量报警器和空气质量监测仪，能够稳定行走于施工现场的工况，实时监控以及时发现施工现场的空气质量，并第一时间启动不同等级的报警，发现火情时能够及时寻找撤离通道，保护机器人的安全。
附图说明
25.图1为本实用新型透视结构示意图。
26.图中：1、云台热成像摄像机，2、升降台，3、照明灯，4、测距雷达， 5、行走辅助摄像头，6、报警装置，7、控制器8、车体，9、底盘，10、红外热追踪瞄准装置，11、灭火球发射筒，12、灭火球，13、电磁气嘴，14、压缩气体罐，15、电磁放球口，16、灭火球储存箱，17、前盖电磁开启装置，18、活动前盖，19、瞄准电动云台，20、电动升降杆，21、空气质量报警器，22、空气质量监测仪，23、采样口，24、耐高温轻质陶瓷隔热挂板， 25、电源装置，26、消防供水管，27、电磁启闭消防水枪，28、电磁启闭自救消防水枪，29、消防水龙带接口，30、消防接口自安装机械臂和31、高压惰性灭火气体罐。
具体实施方式
27.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
28.请参阅图1，一种具有空气质量监测功能的灭火机器人，包括车体8以及固定在车
体8下方的底盘9；所述车体8在前进方向的一侧固定连接有测距雷达4和行走辅助摄像头5，所述车体8顶部固定安装有升降台2，所述升降台2的顶部固定安装有可探测火焰的云台热成像摄像机1；
29.所述车体8内设有灭火球储存箱16、灭火球发射筒11、控制器7、瞄准电动云台19、空气质量监测仪22和电源装置25，所述灭火球储存箱16位于灭火球发射筒11的上方，所述灭火球储存箱16通过电磁放球口15连通灭火球发射筒11，所述灭火球发射筒11为柱状结构，内部用于放置灭火球 12，底部设有发射装置，所述云台热成像摄像机1的信号输出端与控制器7 进行连接；所述灭火球发射筒11的发射端口设有红外热追踪瞄准装置10，所述控制器7还连接升降台2、瞄准电动云台19、电磁放球口15、发射装置和红外热追踪瞄准装置10，所述空气质量监测仪22固定在车体8内部，并通过通气管路连通采样口23，所述采样口23安装在车体8表面；所述控制器7连接空气质量监测仪22和空气质量报警器21；
30.所述车体8在前进方向的顶部前侧固定连接有两个照明灯3，且照明灯 3为led灯，所述车体8在前进方向的顶部后侧固定连接有两个报警装置 6，且报警装置6为报警喇叭，且报警装置6与控制器7电连接，所述车体8 在前进方向的前侧板处设置有前盖电磁开启装置17和活动前盖18，所述活动前盖18的底端与车体8的前侧板转动连接，所述活动前盖18活动覆盖红外热追踪瞄准装置10和灭火球发射筒11的发射端口，所述前盖电磁开启装置17与控制器7电连接；
31.所述车体8内安装有消防供水管26，所述消防供水管26伸出车体8的前端安装有电磁启闭消防水枪27和电磁启闭自救消防水枪28，所述消防供水管26伸出车体8的尾端设置有消防水龙带接口29，所述车体8的背板上安装有消防接口自安装机械臂30。
32.在本实用新型实施例中，所述发射装置包括电磁气嘴13和压缩气体罐 14，所述电磁气嘴13与所述控制器7电连接，所述电磁气嘴13连接压缩气体罐14和高压惰性灭火气体罐31，所述压缩气体罐14内储存有高压压缩气体，所述高压惰性灭火气体罐31内储存惰性灭火气体，当压缩气体罐14内的气体用完后，启动高压惰性灭火气体罐31发射灭火球12，并可将高压惰性灭火气体罐31内的惰性灭火气体喷射出去灭火。
33.在本实用新型实施例中，所述灭火球发射筒11的下方连接有瞄准电动云台19，用于调整灭火球发射筒11的发射瞄准方向。
34.在本实用新型实施例中，所述升降台2的顶部通过电动升降杆20连接云台热成像摄像机1，且所述云台热成像摄像机1设置有两个，两个云台热成像摄像机1均通过电动转轴连接在电动升降杆20的顶端两侧，所述电动升降杆20和电动转轴均与控制器7电连接，可实现云台热成像摄像机1高度位置的调节，进而可拍摄到更大范围的画面，也可实现将其中一个云台热成像摄像机1转向后侧，以能够观察到地面消火栓的水龙带，采用消防接口自安装机械臂30抓取消火栓水龙带与消防水龙带接口29连接，使用建筑消火栓供水。
35.在本实用新型实施例中，所述车体8的尾端通过螺丝固定安装有耐高温轻质陶瓷隔热挂板24，可有效隔离火焰的热量，避免火焰烧灼下车体8后部温度升高，导致机器人破坏，使用时加装，不使用时拆卸掉，安装拆卸方便。
36.在本实用新型实施例中，所述空气质量监测仪22采用泵吸式多参数空气质量监测仪，用于监测空气中的二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫、voc、甲醛、pm2.5、pm10、温度和湿度。
37.在本实用新型实施例中，所述空气质量监测仪22设置有远程通信模块，且远程通
信模块与控制器7电连接，空气质量监测仪22的监测任一参数超过控制器7设定的第一预定标准时，通过远程通信模块向后台服务器发出报警信号。
38.在本实用新型实施例中，所述空气质量监测仪22监测的任一参数超过控制器7设定的第二预定标准时，通过远程通信模块向后台服务器发出报警信号，并向空气质量报警器21发出报警启动信号。
39.一种具有空气质量监测功能的灭火机器人的运行方法，其运行方法包括：
40.a、平时采用普通巡视工况工作，通过底盘9带动车体8进行移动，并由测距雷达4和行走辅助摄像头5辅助前行，通过采样口23使用真空泵抽吸空气进行监测。空气质量监测仪22可监测空气中的二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫、voc、甲醛、pm2.5、pm10、温度、湿度等多种有毒有害物质，当空气中有害物质超标时超过第一预定标准可自动向云服务器发出报警信号。当发生火灾时，空气质量监测仪22检测到二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫严重超标超过第二预定标准，向云平台发送报警信号同时报警装置6 闪烁蜂鸣报警，提示火情发生；
41.b、发生火灾时，前盖电磁开启装置17控制活动前盖18打开，使灭火球发射筒11的发射端口露出，云台热成像摄像机1捕捉到火焰信号时，启动红外热追踪瞄准装置10和瞄准电动云台19将灭火球发射筒11的对准方向调整为火焰方向，并启动发射装置进行发射，在发射后的预设时间内控制电磁放球口15打开，灭火球12持续进入到灭火球发射筒11内，依次发射进行灭火，当压缩气体罐14内的气体用完后，启动高压惰性灭火气体罐31 发射灭火球12，并可将高压惰性灭火气体罐31内的惰性灭火气体喷射出去灭火；
42.c、当所携带的灭火球12全部发射完毕时，如果火灾仍旧没有扑灭，切换为喷水灭火工况工作，将其中一个云台热成像摄像机1转向后侧，以能够观察到地面消火栓的水龙带，采用消防接口自安装机械臂30抓取消火栓水龙带与消防水龙带接口29连接，使用建筑消火栓供水；
43.d、通过另一个云台热成像摄像机1找到火灾位置，移动该机器人，使电磁启闭消防水枪27和电磁启闭自救消防水枪28的喷水枪头对准火灾位置，控制器7开启电磁阀以实现喷水灭火；
44.e、在喷水灭火工况下，当泵吸式多参数空气质量监测仪22检测到空气温度高于安全工作温度时，向云平台发送报警信号，同时本实用新型利用可探测火焰云台热成像摄像机1可进行360
°
扫描，寻找空气和环境温度低的方向，规划撤离路线。根据电磁启闭消防水枪27的射程，在射程范围内向着空气和环境温度低的方向倒车到距离着火点最远的位置使用电磁启闭消防水枪27喷水，在灭火的同时最大限度确保本实用新型的安全；
45.f、当泵吸式多参数空气质量监测仪22检测到空气温度高于安全工作温度时，且可探测火焰云台热成像摄像机1可进行360
°
扫描未找到低温、安全的撤离路线时，切换为自救撤离工况喷水自救降温工况，关闭电磁启闭消防水枪27，开启电磁启闭自救消防水枪28向本实用新型车体喷水降温，并朝向温度相对最低的方向撤离，显著提高本实用新型的火场生存力。
46.对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含
义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
47.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。