ТЕХНИЧЕСКОГО ЗРЕНИЯ

Область техники

Изобретение относится к устройствам пожаротушения, а именно к роботизированным установкам пожаротушения.

Предшествующий уровень техники

Известны роботизированные установки пожаротушения, например, устройство по патенту RU 2122874, опубликованному 10.12.1998.

Недостатком известных устройств является отсутствие возможности определения координат загорания в 3-х мерной системе координат.

Наиболее близким по технической сути является роботизированный пожарный комплекс, раскрытый в патенте RU 2319530, опубликованном 20.03.2008, содержащий две и более роботизированные установки пожаротушения, установленные на противопожарном трубопроводе, включающие в себя лафетный ствол, с приводами вертикального и горизонтального наведения, насадок с приводом изменения угла распыливания струи, пульт управления, соединенные с блоком коммутации на входе, а на его выходе с устройством управления, в котором формируются управляющие команды по наведению ствола и пожаротушению, установленное на стволе устройство обнаружения загорания и теленаблюдения так, что его оптическая ось сориентирована в направлении подачи огнетушащего вещества, соединенное с устройством обработки видеосигнала, в котором программно реализуются алгоритмы определения координат очага загорания, соединенное с видеоконтрольным устройством и устройством управления.

Недостатком данного устройства является сравнительно небольшая точность наведения струи, вызванная применением только расчетных данных по заданию баллистических параметров наведения струи без обратной связи по реальному направлению движения струи, что существенно ограничивает применение устройства, например, для наружных установок, где на струю влияют переменные ветровые нагрузки, также баллистика струи зависит от других не учитываемых при расчете факторов, например, требований к шероховатости поверхности насадка, формирующей струю, которая при эксплуатации претерпевает изменения. Раскрытие изобретения

Задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является создание роботизированного пожарного комплекса с системой технического зрения с повышенной точностью наведения струи на очаг загорания с контролем реальной траектории движения струи.

При решении поставленной задачи достигается технический результат, заключающийся в улучшении эксплуатационных характеристик роботизированного пожарного комплекса, повышении его надежности, обеспечении возможности автоматического контроля за реальным направлением струи, что обуславливает повышение эффективности пожаротушения.

Указанный технический результат достигается за счет того, что в роботизированный пожарный комплекс с системой технического зрения, содержащий два и более пожарных робота, включающих в себя лафетный ствол с приводами вертикального и горизонтального наведения, насадок с приводом изменения угла распыливания струи, дисковый затвор с приводом, датчик давления и местный пульт управления, соединенные с блоком коммутации, устройство обнаружения загорания и устройство теленаблюдения, соединенные с устройством идентификации очага загорания и определения его координат, соединенное с устройством управления и отображения информации, в котором формируются управляющие команды по наведению пожарных роботов и пожаротушению, которое соединено с блоком коммутации и через приемно- контрольное устройство с адресными пожарными извещателями, введена система технического зрения, включающая в себя двухканальные телекамеры с видеоканалом и телеканалом в ИК-диапазоне, установленные на пожарных роботах, соединенные со входом устройства идентификации очага загорания и определения его координат, с программой цифровой обработки телесигнала в ИК-диапазоне и со входом устройства распознавания струи и определения ее координат с программой цифровой обработки видеосигнала, соединенных на выходе с устройством управления и видеомонитором.

Краткое описание чертежей

Сущность изобретения поясняется чертежами, где:

на фиг.1 представлена функциональная схема роботизированного пожарного комплекса с системой технического зрения (РПК СТЗ);

на фиг.2 - план-схема РПК СТЗ. Роботизированный пожарный комплекс (РПК) содержит пожарные роботы (ПР) 1, установленные на противопожарном трубопроводе 2. ПР 1 включает в себя лафетный ствол 3 с приводами вертикального и горизонтального наведения 4,5, насадок с приводом изменения угла распиливания струи 6, переносной местный пульт управления 7, установленный на вводе дисковый затвор с приводом 8 и датчик давления 9, соединенных с блоком коммутации 10. На ПР 1 установлены двухканальные телекамеры работающие в ИК- и видео- диапазоне 11, соединенные телевизионной связью по ИК- каналу 12 со входом устройства идентификации очага загорания и определения его координат с программой цифровой обработки телесигнала в ИК- диапазоне 13 и по видеоканалу 14 со входом устройства распознавания струи и определения ее координат с программой цифровой обработки видеосигнала 15. Устройства 11, 13, 15 составляют систему технического зрения (СТЗ). Устройства 13, 15 соединены на выходе с устройством управления наведением пожарных роботов 16 с видеомонитором 17. Устройство управления 16 соединено с блоками коммутации 10 по каналу связи 18, например, RS-485, через сетевой контроллер 19. ПР 1 с устройством управления 16 соединенные через сетевой контроллер 19 каналами связи 18 входят в состав РПК. Устройство управления 16 через приемно-контрольное устройство 20 соединено с адресными пожарными извещателями 21.

Роботизированный пожарный комплекс работает следующим образом.

В дежурном режиме, защищаемый объект находится под постоянным контролем адресных извещателей 21. При возникновении очага загорания в одной из контролируемых зон срабатывают адресные извещатели 21, и приемно-контрольное устройство 20 выдает адресный сигнал «Тревога» в устройство управления 16, которое активизирует ПР 1, расположенные в зоне «Тревоги». Информация от телекамер 11 на ПР 1 в ИК- диапазоне по каналу 12 поступает в устройство 13, где по заданной программе по результатам цифровой обработки телесигналов в ИК-диапазоне под разными углами производится идентификация очага загорания и определяются координаты его энергетического центра и площади в 3-х мерной системе координат. По получению информации об очаге загорания устройство управления 16 выдает управляющие сигналы по каналу связи 18 через сетевой контроллер 19 на соответствующие блоки коммутации 10 ПР 1, защищающих данную зону. Приводами вертикального и горизонтального наведения 4,5 стволы 3 наводятся на очаг загорания по расчетному углу возвышения по программе, заложенной в устройстве управления 16, с учетом баллистики струи и принятого угла распыливания в зависимости от расстояния и давления на датчике давления 9. Устройство управления 16 подает команды на раскрытие заданного угла распыливания и подачу воды, при этом включается привод насадка, открываются дисковые затворы 8 и ПР 1 направляют струи воды с заданным углом распыливания в зону очага загорания. Информация от телекамер 11 на ПР 1 в видео- диапазоне по каналу 14 поступает в устройство 15, где по заданной программе по результатам цифровой обработки видеосигнала под разными углами производится распознавание струй подаваемых в зону загорания и определяются координаты в 3-х мерной системе координат. По получению информации о положении компактной части струи относительно очага загорания, координаты которого находятся в памяти устройства управления 16: «Недолет» или «Перелет» и изображаются на мониторе 17, выдаются управляющие сигналы по каналу связи 18 через сетевой контроллер 19 на соответствующие блоки коммутации 10 ПР 1, защищающих данную зону. Приводами вертикального и горизонтального наведения 4,5 стволы 3 наводятся на очаг загорания по уточненному углу возвышения по данным о реальном положении струи. После корректировки струй относительно энергетического центра очага загорания устройство управления формирует программу пожаротушения по площади очага загорания, например строчными струями с пошаговым перемещением строк и с повторением циклов, и производит пожаротушение по заданной программе.

Предложенный роботизированный пожарный комплекс с системой технического зрения является эффективным автоматическим и дистанционно управляемым средством борьбы с пожарами, позволяющим направить мощный поток огнетушащего вещества непосредственно на очаг загорания, обнаруженный в ранней стадии, а также высвободить человека из опасных для жизни аварийных зон.

В отличие от известных, предложенный роботизированный пожарный комплекс с системой технического зрения позволяет осуществлять автоматический контроль за реальным направлением струи, что существенно повышает точность наведения струи на очаг загорания.

Эти отличительные особенности устройства позволяют его использовать для реализации безлюдных технологий в тяжелых и опасных для жизни людей условиях, значительно повысить эффективность тушения пожаров, уменьшить количество используемого огнетушащего вещества, а также ущерб от пожара.