一种自动消防水炮及其控制方法与流程

1.本发明涉及消防水炮领域，具体的说是一种自动消防水炮及其控制方法。


背景技术：

2.消防水炮是以水作介质，远距离扑灭火灾的灭火设备。传统的消防水炮主要由人控制，因为消防水的水压较大，因此非常费力，并且难以控制。后来产生了一些自动化的消防水炮，主要由自动化设备对出水方向进行控制，更加稳定，并且省力。但是并不能够自动根据起火位置进行调整，效率仍然比较低。


技术实现要素：

3.为了解决现有技术中的不足，本发明提供一种自动消防水炮及其控制方法，能够自动采集起火位置的方向数据和距离数据，进而自动控制出水管朝向起火位置，并且按照合适的水压喷射消防水，保证消防水能够顺利喷洒到起火位置上，提升灭火效率。
4.为了实现上述目的，本发明采用的具体方案为：一种自动消防水炮，包括驱动小车，所述驱动小车包括多个万向驱动轮，所述驱动小车上固定设置有承载板，所述承载板上设置有喷水机构和供水机构，所述喷水机构包括能够俯仰摆动的出水管，并且出水管与所述供水机构相连通，所述承载板上还垂直固设有立板，所述立板上固定设置有双目视觉摄像头和红外感应摄像头，所述双目视觉摄像头和所述红外感应摄像头共同电性连接有主控模块，所述主控模块根据所述双目视觉摄像头和所述红外感应摄像头的图像结果对所述驱动小车的方向和所述出水管的方向进行控制。
5.优选的，每个所述万向驱动轮均连接有一个驱动器，并且所述万向驱动轮设置为麦克纳姆轮。
6.优选的，所述供水机构包括固定设置在所述承载板上的过渡水箱，所述过渡水箱连通有供水管，所述供水管通过固定接头连通有导水管，所述导水管通过转动接头连通有转动管，并且所述转动管水平延伸，所述出水管与所述转动管相连通，并且所述出水管与所述转动管相互垂直。
7.优选的，所述供水管的中部设置有增压泵，所述增压泵与所述主控模块电性连接。
8.优选的，所述承载板上固定设置有安装板，所述安装板上固定设置有电机，所述电机用于驱动所述转动管转动。
9.优选的，所述电机驱动连接有转盘，所述转盘固定连接有多个相互平行的连接杆，所有所述连接杆均与所述转动管的端部固定连接。
10.优选的，所述承载板上还固定设置有支撑组件，所述支撑组件包括多个第一支撑杆和多个第二支撑杆，所述第一支撑杆用于支撑所述固定接头，所述第二支撑杆用于支撑所述转动管远离所述导水管的一端。
11.一种自动消防水炮的控制方法，包括如下步骤：s1：利用所述驱动小车驱动所述消防水炮靠近起火位置；
s2：利用所述红外感应摄像头对起火位置进行拍摄，确定起火位置的粗略方向；s3：利用所述双目视觉摄像头对起火位置进行拍摄，确定起火位置的精确方向和距离；s4：所述主控模块根据起火位置的精确方向控制所述驱动小车和所述出水管动作，使所述出水管朝向起火位置；s5：通过所述供水机构向所述出水管供应消防水，使消防水通过所述出水管喷向起火位置。
12.优选的，步骤s4中，所述出水管朝向起火位置后，重新利用所述双目视觉摄像头对起火位置进行拍摄修正起火位置的距离。
13.优选的，步骤s5中，所述主控模块根据起火位置的距离对消防水的压强进行调整。
14.本发明能够自动采集起火位置的方向数据和距离数据，进而自动控制出水管朝向起火位置，并且按照合适的水压喷射消防水，保证消防水能够顺利喷洒到起火位置上，提升灭火效率。
附图说明
15.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
16.图1是消防水炮的整体结构示意图；图2是双目视觉摄像头和红外感应摄像头的分布方式示意图；图3是控制方法的流程图。
17.附图标记：1-驱动小车，2-万向驱动轮，3-承载板，4-增压泵，5-过渡水箱，6-第一支撑杆，7-供水管，8-固定接头，9-导水管，10-立板，11-双目视觉摄像头，12-红外感应摄像头，13-转动接头，14-转动管，15-出水管，16-第二支撑杆，17-连接杆，18-转盘，19-电机，20-安装板。
具体实施方式
18.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
19.请参阅图1至3，图1是消防水炮的整体结构示意图，图2是双目视觉摄像头和红外感应摄像头的分布方式示意图，图3是控制方法的流程图。
20.一种自动消防水炮，包括驱动小车1，驱动小车1包括多个万向驱动轮2，驱动小车1上固定设置有承载板3，承载板3上设置有喷水机构和供水机构，喷水机构包括能够俯仰摆动的出水管15，并且出水管15与供水机构相连通，承载板3上还垂直固设有立板10，立板10上固定设置有双目视觉摄像头11和红外感应摄像头12，双目视觉摄像头11和红外感应摄像头12共同电性连接有主控模块，主控模块根据双目视觉摄像头11和红外感应摄像头12的图
像结果对驱动小车1的方向和出水管15的方向进行控制。
21.本发明中，驱动小车1用于将消防水炮整体移动到起火位置附近，在起火位置附近，首先通过主控模块控制红外感应摄像头12对起火位置进行拍摄，从而根据拍摄结果确定起火位置的大致方向，进而可以调整驱动小车1的方向直到出水管15能够朝向起火位置，随后利用双目视觉摄像头11对起火位置进行拍摄，利用双目视觉原理确定起火位置的大致距离，进而可以结合起火位置的方向计算出将消防水喷射到起火位置所需要的压强，最后通过供水机构向出水管15供应消防水，消防水通过出水管15喷射到起火位置，完成灭火。
22.本发明能够自动采集起火位置的方向数据和距离数据，进而自动控制出水管15朝向起火位置，并且按照合适的水压喷射消防水，保证消防水能够顺利喷洒到起火位置上，提升灭火效率。
23.为了保证出水管15能够顺利朝向起火位置，需要对驱动小车1的方向进行调整，为了便于调整驱动小车1的方向，每个万向驱动轮2均连接有一个驱动器，并且万向驱动轮2设置为麦克纳姆轮。通过多个独立的驱动器和麦克纳姆轮，可以实现驱动小车1的原地转向和任意方向移动，从而更加方便对驱动小车1进行控制，驱动器可以采用电机。
24.消防水炮在使用时，需要接入消防设施供应的消防水，当需要较大的水压喷射消防水时，为了避免消防设施供水量不足，供水机构包括固定设置在承载板3上的过渡水箱5，过渡水箱5连通有供水管7，供水管7通过固定接头8连通有导水管9，导水管9通过转动接头13连通有转动管14，并且转动管14水平延伸，出水管15与转动管14相连通，并且出水管15与转动管14相互垂直。通过设置过渡水箱5可以在调整驱动小车1的时候先在过渡水箱5中预存一部分消防水，以备后续使用，避免出现供水量不足的情况。通过设置转动管14，可以使转动管14转动过程中带动出水管15转动，实现调整出水管15俯仰角度的效果，保证出水管15能够朝向出水位置。
25.为了能够保证水压满足需求，供水管7的中部设置有增压泵4，增压泵4与主控模块电性连接。通过增压泵4可以提升消防水的水压，使消防水能够准确喷洒到起火位置。
26.为了保证主控模块能够驱动转动管14转动，承载板3上固定设置有安装板20，安装板20上固定设置有电机19，电机19用于驱动转动管14转动。
27.考虑到电机19无法直接驱动转动管14，并且电机19的输出轴也不适合延伸到转动管14的内部，否则电机19容易受到水汽侵蚀而受损，因此电机19驱动连接有转盘18，转盘18固定连接有多个相互平行的连接杆17，所有连接杆17均与转动管14的端部固定连接。所有连接杆17沿电机19的圆周方向均匀分布，从而保证各连接杆17受力均匀。
28.为了强化各个管路的稳定性，避免晃动受损，承载板3上还固定设置有支撑组件，支撑组件包括多个第一支撑杆6和多个第二支撑杆16，第一支撑杆6用于支撑固定接头8，第二支撑杆16用于支撑转动管14远离导水管9的一端。需要说明的是，第一支撑杆6可以与固定接头8固定连接，第二支撑杆16需要与转动管14转动连接，以保证转动管14仍然能够顺利转动。另外，固定接头8和转动接头13均是本领域的常规技术，在此不再赘述。
29.在本发明一个具体的实施方式中，一种自动消防水炮，包括驱动小车1，驱动小车1包括多个万向驱动轮2，每个万向驱动轮2均连接有一个驱动器，并且万向驱动轮2设置为麦克纳姆轮，通过多个独立的驱动器和麦克纳姆轮，可以实现驱动小车1的原地转向和任意方向移动，从而更加方便对驱动小车1进行控制，驱动小车1上固定设置有承载板3，承载板3上
设置有喷水机构和供水机构，喷水机构包括能够俯仰摆动的出水管15，并且出水管15与供水机构相连通，供水机构包括固定设置在承载板3上的过渡水箱5，过渡水箱5连通有供水管7，供水管7的中部设置有增压泵4，增压泵4与主控模块电性连接，通过增压泵4可以提升消防水的水压，使消防水能够准确喷洒到起火位置，供水管7通过固定接头8连通有导水管9，导水管9通过转动接头13连通有转动管14，并且转动管14水平延伸，承载板3上固定设置有安装板20，安装板20上固定设置有电机19，电机19用于驱动转动管14转动，电机19驱动连接有转盘18，转盘18固定连接有多个相互平行的连接杆17，所有连接杆17均与转动管14的端部固定连接，所有连接杆17沿电机19的圆周方向均匀分布，从而保证各连接杆17受力均匀，出水管15与转动管14相连通，并且出水管15与转动管14相互垂直，通过设置过渡水箱5可以在调整驱动小车1的时候先在过渡水箱5中预存一部分消防水，以备后续使用，避免出现供水量不足的情况，通过设置转动管14，可以使转动管14转动过程中带动出水管15转动，实现调整出水管15俯仰角度的效果，保证出水管15能够朝向出水位置，承载板3上还固定设置有支撑组件，支撑组件包括多个第一支撑杆6和多个第二支撑杆16，第一支撑杆6用于支撑固定接头8，第二支撑杆16用于支撑转动管14远离导水管9的一端，需要说明的是，第一支撑杆6可以与固定接头8固定连接，第二支撑杆16需要与转动管14转动连接，以保证转动管14仍然能够顺利转动，承载板3上还垂直固设有立板10，立板10上固定设置有双目视觉摄像头11和红外感应摄像头12，双目视觉摄像头11和红外感应摄像头12共同电性连接有主控模块，主控模块根据双目视觉摄像头11和红外感应摄像头12的图像结果对驱动小车1的方向和出水管15的方向进行控制。
30.一种自动消防水炮的控制方法，包括如下步骤：s1：利用驱动小车1驱动消防水炮靠近起火位置。
31.s2：利用红外感应摄像头12对起火位置进行拍摄，确定起火位置的粗略方向。
32.s3：利用双目视觉摄像头11对起火位置进行拍摄，确定起火位置的精确方向和距离。
33.s4：主控模块根据起火位置的精确方向控制驱动小车1和出水管15动作，使出水管15朝向起火位置。s4中，出水管15朝向起火位置后，重新利用双目视觉摄像头11对起火位置进行拍摄修正起火位置的距离。
34.s5：通过供水机构向出水管15供应消防水，使消防水通过出水管15喷向起火位置。s5中，主控模块根据起火位置的距离对消防水的压强进行调整。
35.此外，还需要说明的是，考虑到火情发生后会有蔓延的趋势，为了充分灭火，双目视觉摄像头11和红外感应摄像头12的精度均不需要太高，从而扩大最终出水管15喷出的消防水的覆盖范围，确保灭火成功。在方法中，粗略方向和精确方向只是相对而言，并不需要精确方向的精度很高。
36.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
37.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一
致的最宽的范围。

技术特征：
1.一种自动消防水炮，其特征在于：包括驱动小车（1），所述驱动小车（1）包括多个万向驱动轮（2），所述驱动小车（1）上固定设置有承载板（3），所述承载板（3）上设置有喷水机构和供水机构，所述喷水机构包括能够俯仰摆动的出水管（15），并且出水管（15）与所述供水机构相连通，所述承载板（3）上还垂直固设有立板（10），所述立板（10）上固定设置有双目视觉摄像头（11）和红外感应摄像头（12），所述双目视觉摄像头（11）和所述红外感应摄像头（12）共同电性连接有主控模块，所述主控模块根据所述双目视觉摄像头（11）和所述红外感应摄像头（12）的图像结果对所述驱动小车（1）的方向和所述出水管（15）的方向进行控制。2.如权利要求1所述的一种自动消防水炮，其特征在于：每个所述万向驱动轮（2）均连接有一个驱动器，并且所述万向驱动轮（2）设置为麦克纳姆轮。3.如权利要求1所述的一种自动消防水炮，其特征在于：所述供水机构包括固定设置在所述承载板（3）上的过渡水箱（5），所述过渡水箱（5）连通有供水管（7），所述供水管（7）通过固定接头（8）连通有导水管（9），所述导水管（9）通过转动接头（13）连通有转动管（14），并且所述转动管（14）水平延伸，所述出水管（15）与所述转动管（14）相连通，并且所述出水管（15）与所述转动管（14）相互垂直。4.如权利要求3所述的一种自动消防水炮，其特征在于，所述供水管（7）的中部设置有增压泵（4），所述增压泵（4）与所述主控模块电性连接。5.如权利要求3所述的一种自动消防水炮，其特征在于，所述承载板（3）上固定设置有安装板（20），所述安装板（20）上固定设置有电机（19），所述电机（19）用于驱动所述转动管（14）转动。6.如权利要求5所述的一种自动消防水炮，其特征在于，所述电机（19）驱动连接有转盘（18），所述转盘（18）固定连接有多个相互平行的连接杆（17），所有所述连接杆（17）均与所述转动管（14）的端部固定连接。7.如权利要求3所述的一种自动消防水炮，其特征在于：所述承载板（3）上还固定设置有支撑组件，所述支撑组件包括多个第一支撑杆（6）和多个第二支撑杆（16），所述第一支撑杆（6）用于支撑所述固定接头（8），所述第二支撑杆（16）用于支撑所述转动管（14）远离所述导水管（9）的一端。8.一种如权利要求1所述的自动消防水炮的控制方法，其特征在于：包括如下步骤：s1：利用所述驱动小车（1）驱动所述消防水炮靠近起火位置；s2：利用所述红外感应摄像头（12）对起火位置进行拍摄，确定起火位置的粗略方向；s3：利用所述双目视觉摄像头（11）对起火位置进行拍摄，确定起火位置的精确方向和距离；s4：所述主控模块根据起火位置的精确方向控制所述驱动小车（1）和所述出水管（15）动作，使所述出水管（15）朝向起火位置；s5：通过所述供水机构向所述出水管（15）供应消防水，使消防水通过所述出水管（15）喷向起火位置。9.如权利要求8所述的动消防水炮的控制方法，其特征在于：步骤s4中，所述出水管（15）朝向起火位置后，重新利用所述双目视觉摄像头（11）对起火位置进行拍摄修正起火位置的距离。10.如权利要求9所述的动消防水炮的控制方法，其特征在于：步骤s5中，所述主控模块
根据起火位置的距离对消防水的压强进行调整。

技术总结
一种自动消防水炮，包括驱动小车，驱动小车包括多个万向驱动轮，驱动小车上固定设置有承载板，承载板上设置有喷水机构和供水机构，喷水机构包括能够俯仰摆动的出水管，并且出水管与供水机构相连通，承载板上还垂直固设有立板，立板上固定设置有双目视觉摄像头和红外感应摄像头，双目视觉摄像头和红外感应摄像头共同电性连接有主控模块，主控模块根据双目视觉摄像头和红外感应摄像头的图像结果对驱动小车的方向和出水管的方向进行控制。本发明提供一种自动消防水炮及其控制方法，能够自动采集起火位置的方向数据和距离数据，进而自动控制出水管朝向起火位置，并且按照合适的水压喷射消防水，保证消防水能够顺利喷洒到起火位置上，提升灭火效率。提升灭火效率。提升灭火效率。


技术研发人员：陈中原 王雪珍 吴应庆 洪燕金
受保护的技术使用者：沪消消防科技有限公司
技术研发日：2023.06.26
技术公布日：2023/8/16