基于射频信号的智能消防车制造技术

本发明专利技术公开了一种基于射频信号的智能消防车，包括消防车本体以及安装在消防车本体上的行驶控制模块、测距模块、寻火模块、泡沫剂箱、摄像头、灭火头、无线传输模块、控制器，控制器分别与行驶控制模块、测距模块、寻火模块、摄像头、灭火头、无线传输模块连接，灭火头与泡沫剂箱连接；测距模块包括射频收发系统、模数转换器、FFT 变换模块、求模电路、非相参积累器、CFAR 检测电路。本发明专利技术是无人操作和预防火灾，利用摄像头高效快速的发现火源，并第一时间进行灭火并汇报主控制台。特别是在人无法靠近的危险火场中，可以发挥重要作用。

Intelligent fire fighting vehicle based on radio frequency signal

The invention discloses an intelligent fire-fighting vehicle based on RF signals, including fire truck body and installation in the vehicle body control module, driving module, search module, fire location and fire extinguishing agent foam box, camera head, wireless transmission module, controller, controller and driving control module, ranging module, search the fire extinguishing head, camera module, wireless transmission module, connection, fire extinguishing head and foam box connection; ranging module includes RF transceiver system, ADC, FFT transform module, modular circuit, non coherent accumulation, CFAR detection circuit. The present invention is unmanned operation and prevention of fire, uses the camera to find out the fire source efficiently and quickly, and carries out the fire fighting for the first time and reports to the main console. Especially in the danger can not be close to the fire, can play an important role.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种基于射频信号的智能消防车，属于机械设备领域。
技术介绍
现今社会，火灾在人们日常生活中，给人们带来了无穷无尽的泪水与撕心裂肺的哀痛。传统的火灾消防主要由消防人员操控消防车辆及消防设备执行灭火及抢险救援任务。其往往是消耗大量人力而结果却不尽人意，效率不高，且人员需求量大，而我国目前消防通信技术落后，我国城市消防通信设施建设总体水平还比较低，特别是现代化、信息化的高科技消防通信设施建设差距很大，难以适应现代灭火作战的指挥调度需要，在火灾多发季节经常会出现人员调配不及时的现象，而且有些火灾地段人员不能进入，是一个急需解决的问题。目前，随着社会经济的不断发展，城市化进程加快，大量基础设施不断上马，高楼大厦在各个地方随处可见。房屋建筑越高，其一旦产生火灾产生的损失变得越严重。在着火楼层较低时，目前的消防措施主要是人工撑举喷水龙头往楼层高处喷水，而稍高的楼层着火时主要以消防员站在云梯上举起水管对其相关楼层进行喷水以达到灭火的目的。但是，上述二种方式存在巨大的缺陷，当楼层内部着火时，消防员只能站在窗外对其喷水灭火，且喷水灭火范围局限在视野所在外围内，不仅不能对另一个房间的着火处进行灭火，同时也极大的浪费了水资源。很长时间以来，在抢险消防领域都是依靠抢险救灾人员亲赴现场进行抢险救灾工作，而在诸如高温、强热、辐射、浓烟、地形复杂、障碍物多、化学腐蚀、易燃易爆等恶劣环境下，采用人工操作存在诸多困难甚至难以完成预期任务；抢险救灾人员在高温、易燃易爆的环境中，近距离抢险救灾，存在安全隐患。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种基于射频信号的智能消防车，解决现有人工救火存在不便的不足的问题。本专利技术利用超声波的特性，使得智能消防车能够对障碍物进行自动规避，并且能够自动调整行驶路线，完成规定的行驶任务。本专利技术为解决上述技术问题采用以下技术方案：本专利技术提供一种基于射频信号的智能消防车，包括消防车本体以及安装在消防车本体上的行驶控制模块、测距模块、寻火模块、泡沫剂箱、摄像头、灭火头、无线传输模块、控制器，控制器分别与行驶控制模块、测距模块、寻火模块、摄像头、灭火头、无线传输模块连接，灭火头与泡沫剂箱连接。测距模块包括射频收发系统、模数转换器、FFT变换模块、求模电路、非相参积累器、CFAR检测电路；射频收发系统，用于向外界发送射频信号，接收射频信号遇到障碍物而散射的回波信号，并将所述回波信号与所述射频信号混频获得差拍信号；模数转换器，用于将所述差拍信号进行模数转换，获得数字信号；FFT变换模块，用于将所述数字信号经过快速傅里叶变换得到频域图，对频谱图进行处理获得峰值点所对应的频率值，根据频率值获取初始障碍物距离信号；求模电路，用于将所述初始障碍物距离信号进行求模，获得信号幅度值；非相参积累器，用于将各信号幅度值进行非相参积累，获得非相参积累数据；CFAR检测电路，用于采用恒虚警检测方法对所述非相参积累数据进行检测，获得障碍物距离信号。控制器通过行驶控制模块控制消防车本体的行驶，并根据超声波测距模块的检测结果控制消防车本体进行避障，当寻火模块找到火源时，控制器控制灭火头进行灭火，并通过无线传输模块将摄像头拍摄到的火灾实景传输至控制台。作为本专利技术的进一步优化方案，摄像头通过升降杆安装在消防车本体上。作为本专利技术的进一步优化方案，灭火头通过管道与泡沫剂箱连接。作为本专利技术的进一步优化方案，CFAR检测电路包括加减法器、第一延时单元、第二延时单元、第三延时单元、第一比较器和第二比较器；所述加减法器的加法输入端与所述非相参积累器的输出端连接，所述加减法器输出端分别与所述加减法器的加法输入端、第一延时单元和第一比较器连接，第一延时单元、第一比较器、第二比较器依次连接，第二延时单元的输入端与所述非相参积累器的输出端连接，第二延时单元的输出端分别与所述加减法器的减法输入端和第三延时器连接，第三延时器与第二比较单元连接。作为本专利技术的进一步优化方案，求模电路包括第一乘法器、第二乘法器、加法器、平方根器，所述第一乘法器和所述第二乘法器分别与所述加法器连接，所述加法器与所述平方根器连接。作为本专利技术的进一步优化方案，射频收发系统包括带有机械扫描的毫米波雷达天线、带有机械扫描的接收天线和混频装置，所述毫米波雷达天线和所述接收天线分别与所述混频装置连接。本专利技术采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：它是无人操作和预防火灾，利用摄像头高效快速的发现火源，并第一时间进行灭火并汇报主控制台。特别是在人无法靠近的危险火场中，可以发挥重要作用。可远程监控智能消防小车所处位置及其完成任务的情况，并且迅速做出反应，从而大大增加消防实际工作效率，减少人民人身以及财产损失，应具有广阔的市场空间。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施方式，且描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能解释为对本专利技术的限制。本
技术人员可以理解的是，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本专利技术的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。本
技术人员可以理解的是，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本专利技术所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。下面对本专利技术的技术方案做进一步的详细说明：本专利技术提供一种基于射频信号的智能消防车，包括消防车本体以及安装在消防车本体上的行驶控制模块、测距模块、寻火模块、泡沫剂箱、摄像头、灭火头、无线传输模块、控制器，控制器分别与行驶控制模块、测距模块、寻火模块、摄像头、灭火头、无线传输模块连接，灭火头与泡沫剂箱连接。测距模块包括射频收发系统、模数转换器、FFT变换模块、求模电路、非相参积累器、CFAR检测电路。射频收发系统，用于向外界发送射频信号，接收射频信号遇到障碍物而散射的回波信号，并将所述回波信号与所述射频信号混频获得差拍信号；本专利技术一实施例中，射频收发系统包括带有机械扫描的毫米波雷达天线、带有机械扫描的接收天线和混频装置，所述毫米波雷达天线和所述接收天线分别与所述混频装置连接。通过毫米波雷达天线向外界发送射频信号，通过接收天线接收毫米波雷达天线向外界发送射频信号后遇到障碍物后散射的回波信号，通过混频装置将回波信号与射频信号混频得到差拍信号。为了能多方位发送射频信号和多方位接收回波信号，毫米波雷达天线和接收天线可以为带有机械扫描的毫米波雷达天线和带有机械扫描的接收天线。模数转换器，用于将所述差拍信号进行模数转换，获得数字信号。FFT变换模块，用于将所述数字信号经过快速傅里叶变换得到频域图，对频本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于射频信号的智能消防车，其特征在于，包括消防车本体以及安装在消防车本体上的行驶控制模块、测距模块、寻火模块、泡沫剂箱、摄像头、灭火头、无线传输模块、控制器，控制器分别与行驶控制模块、测距模块、寻火模块、摄像头、灭火头、无线传输模块连接，灭火头与泡沫剂箱连接；测距模块包括射频收发系统、模数转换器、FFT 变换模块、求模电路、非相参积累器、CFAR 检测电路；射频收发系统，用于向外界发送射频信号，接收射频信号遇到障碍物而散射的回波信号，并将所述回波信号与所述射频信号混频获得差拍信号；模数转换器，用于将所述差拍信号进行模数转换，获得数字信号；FFT 变换模块，用于将所述数字信号经过快速傅里叶变换得到频域图，对频谱图进行处理获得峰值点所对应的频率值，根据频率值获取初始障碍物距离信号；求模电路，用于将所述初始障碍物距离信号进行求模，获得信号幅度值；非相参积累器，用于将各信号幅度值进行非相参积累，获得非相参积累数据；CFAR 检测电路，用于采用恒虚警检测方法对所述非相参积累数据进行检测，获得障碍物距离信号；控制器通过行驶控制模块控制消防车本体的行驶，并根据超声波测距模块的检测结果控制消防车本体进行避障，当寻火模块找到火源时，控制器控制灭火头进行灭火，并通过无线传输模块将摄像头拍摄到的火灾实景传输至控制台。...

【技术特征摘要】
1.基于射频信号的智能消防车，其特征在于，包括消防车本体以及安装在消防车本体上的行驶控制模块、测距模块、寻火模块、泡沫剂箱、摄像头、灭火头、无线传输模块、控制器，控制器分别与行驶控制模块、测距模块、寻火模块、摄像头、灭火头、无线传输模块连接，灭火头与泡沫剂箱连接；测距模块包括射频收发系统、模数转换器、FFT变换模块、求模电路、非相参积累器、CFAR检测电路；射频收发系统，用于向外界发送射频信号，接收射频信号遇到障碍物而散射的回波信号，并将所述回波信号与所述射频信号混频获得差拍信号；模数转换器，用于将所述差拍信号进行模数转换，获得数字信号；FFT变换模块，用于将所述数字信号经过快速傅里叶变换得到频域图，对频谱图进行处理获得峰值点所对应的频率值，根据频率值获取初始障碍物距离信号；求模电路，用于将所述初始障碍物距离信号进行求模，获得信号幅度值；非相参积累器，用于将各信号幅度值进行非相参积累，获得非相参积累数据；CFAR检测电路，用于采用恒虚警检测方法对所述非相参积累数据进行检测，获得障碍物距离信号；控制器通过行驶控制模块控制消防车本体的行驶，并根据超声波测距模块的检测结果控制消防车本体进行避障，当寻火模块找到火源时，控制器控制灭火头进行灭火，并通过无线传输模块将摄像头拍摄到的火灾实...

【专利技术属性】
技术研发人员：贡伟东，胡红兰，李文涛，陆辰钊，
申请(专利权)人：江苏金米智能科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32