本系统以 K60 单片机为控制核心的面向发生火灾高风险的危险环境中能自动探测智能火灾检测及人员搜寻的智能小车。随着经济的发展，大量的高层、地下建筑与大型的石化等发生火灾高风险的企业不断涌现。由于这些建筑的特殊性，发生火灾时不能快速高效的灭火。然而火灾的发生是非常普遍的在消防员进入火灾现场之前，利用自带的OpenMV进行计算机视觉处理，实现记录火势蔓延位置，搜寻火源以及寻找幸存者的功能，并通WiFi通信，传达信息便于使用更有效的消防方式进行灭火。小车对毒气检测和结合天气、地形对风速风向进行预测的功能，为消防员做足救援前的准备提供充足的信息。此外，为了保障火灾探测车自身的耐用性，小车利用光电对管，实现自动避障的功能，同时通过温度检测，自主决定是否超过本身耐受度，是否继续前进。由于安全性、程控性、智能性，本系统具有良好的市场前景和应用价值。

(1)小车的硬件组成和功能设计与实现

以温度传感器、烟雾传感器、OpenMV，风速风向传感模块为信号的输入，显示屏为信号的输出，大功率的WIFI模块建立WIFI连接，将摄像头中的图像识别数据，和烟雾、温度等数据传送给控制中心的中继端，WiFi模块将地面中继端传过来的信号传送给小车的芯片，用来控制小车的运动状态。

(2)OpenMV Cam 模块

    此模块是基于STM32的机器人视觉摄像机，可以在Python3中进行编程，并附有大量的图像处理功能，如面部检测和跟踪，关键点描述符，彩色斑点跟踪，QR和条形码支持，AprilTags，GIF和MJPEG记录等等。OpenMV摄像机板内置RGB和红外LED，用于编程和视频流的USB FS，uSD插座和I / O头，可以分解PWM，UART，SPI和I2C。此外，OpenMV还支持使用诸如WiFi，BLE，Thermal（FIR）和LCD屏蔽等I / O头的扩展模块（屏蔽）。OpenMV配备了专门用于支持OpenMV摄像机的跨平台IDE（基于QT创建者）。IDE允许查看帧缓冲区，访问传感器控制，上传脚本并通过串行通过USB（或WiFi / BLE）在相机上运行它们。

(2)小车的软硬件调试

地形测试：使小车在人为设定的不同的地形下运动，不断地调试，尽可能多的录入阻碍信息，使小车能够适应复杂地形；

火源检测：对不同情况下的实验火源进行探测、分析，使小车更为灵敏的探测火灾起势，做出相关反应；

风向测试：是小车在不同天气下，对风向和风速进行探测，结合天气对风向风速进行预测，让小车能够在不同环境条件下保证功能的正常实现；

救援测试：对不同性别、年龄的人群在不同天气、光线和风速情况下，对人进行提问测量和识别，丰富小车对人数据，增强小车的记忆，使其识别更为灵敏、准确。

(3)WIFI通信传输协议

采用2.4G频段，实现基站与终端的点对点无线通讯，链路层采用以太网协议为核心，以实现信息传输的寻址和校验。可以实现通讯距离从几十米到两、三百米的多设备无线组网。

WiFi是现有通信系统的补充，可看作是3G的一种补充，无线接入技术则主要包括IEEE的802.11、802.15、802.16和802.20标准，分别指WLAN、无线个域网WPAN：蓝牙与uwb、无线城域网WMAN：WIMAX和宽带移动接入WBMA等。一般地说WPAN提供超近距离的无线高数据传输速率连接;WMAN提供城域覆盖和高数据传输速率;WBMA提供广覆盖、高移动性和高数据传输速率;WiFi则可以提供热点覆盖、低移动性和高数据传输速率。

 通过大量的相关技术对比调研，本项目有如下的技术创新点：

(1)基于K60芯片的智能车性能相对于基于其他平台的智能车性能更好。

(2)与传统火灾检测系统不同，智能火灾探测小车，可以进入火灾现场，灵活的辅助消防员找到火源。利用人脸识别功能，可以在火灾现场找到受灾人员。减轻消防员的负担以及降低受伤的风险。

(3)通过无线通信可快速定位火源及人员，与传统手段相比，更加快更准确。

(4)采用新型图像识别模块，是小车探测火灾更加准确迅速。

(5)小车通过探测周围环境信息，可确保自身正常稳定的工作，具有自我保护的能力。

  在复杂的火灾环境下，本火灾检测及人员检测小车可利用各传感器的输送回的信号可以预测火灾的发生，在火势萌芽状态就可以将其灭掉源头，例如小车测量出烟雾和温度等均有即将起火，便可以报警，第一时间将其源头消灭；同时可以测量风向、分析地形并作出预测，预测出的突变的风向，使救援人员及时转移，减少伤亡、损失。

火灾检测及人员检测小车原型系统如图所示，上位机操作界面如图所示。