一种火源探测及定位系统、方法技术方案

本发明专利技术公开了一种火源探测及定位系统、方法，其中系统包括：火源探测装置，设置在火源探测点上，用于探测火源信号并输出；信号分析处理器，通信连接所述火源探测装置，用于根据接收到的所述火源信号分析是否存在火源以及火源发生位置，并形成火源分析结果。本发明专利技术采用红外火焰传感器或基于图像的火焰检测方法对火源进行检测，能够有效判断出监测点是否存在火源并第一时间发出警报，大幅缩短了火灾发生时的预警时间，可有效防止火灾蔓延，减少损失，确保安全。

【技术实现步骤摘要】
一种火源探测及定位系统、方法
本专利技术涉及火灾防范
，具体涉及一种火源探测及定位系统、方法。
技术介绍
火灾已成为当今社会发生频度最高、集人为与自然灾害为一体的一种灾害。火灾自动探测技术被认为是一种特殊的在噪声环境中检测和识别早期火灾特征信号的技术，可以有效地检测出真实火灾信号，实现火灾的早期发现和报警。目前广泛使用烟雾传感器检测火灾信号，但烟雾传感器需要在火势达到一定程度产生足够的烟雾时火源才能被检测到，所以烟雾传感器无法在火灾最初期也就是火源刚形成的时候实现对火源的准确探测。目前市面还有其他一些探测火源的产品，但大多都是基于各种类型的感烟传感器研发而成，并未克服感烟传感器无法准确探测火源的技术问题。虽然部分产品声称对探测火源有积极效果，但实际应用过程中火源探测准确度不高，根本无法在防治火灾上发挥积极性作用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种火源探测及定位系统、方法，以解决上述技术问题。为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：提供一种火源探测及定位系统，包括：火源探测装置，设置在火源探测点上，用于探测火源信号并输出；信号分析处理器，通信连接所述火源探测装置，用于根据接收到的所述火源信号分析是否存在火源以及火源发生位置，并形成火源分析结果；所述火源探测及定位系统还包括：报警电路，电连接所述信号分析处理器，用于将所述信号分析处理器输出的报警信号发送给报警装置进行提示报警；通信电路，电连接所述信号分析处理器，用于实现所述火源探测装置与所述信号分析处理器的通讯连接，和/或实现所述火源探测及定位系统与外部设备的通讯连接；液晶显示电路，电连接所述信号分析处理器，用于通过一液晶显示屏显示所述火情判断结果；复位电路，电连接所述信号分析处理器，用于在所述火源探测及定位系统报警后将系统复位。作为本专利技术的一种优选方案，所述火源探测装置为红外火焰传感器和/或双目相机。作为本专利技术的一种优选方案，所述红外火焰传感器通过一传感电路与所述信号分析处理器连接，所述传感电路包括一电压比较器U1、一LED灯D1和一连接件P1，所述电压比较器U1的正极输入端连接所述连接件P1的第二端口，所述连接件P1的第一端口连接一电阻R1后接地，所述红外火焰传感器连接所述连接件P1后实现与所述传感电路的电连接；所述电压比较器U1的负极输入端连接一滑动变阻器R3的滑动端，所述滑动变阻器R3的一固定端连接电源VCC，并同时连接一电容C1后接地；所述滑动变阻器R3的另一固定端接地；所述电压比较器U1的电源端连接电源VCC，并同时连接所述LED灯D1的正极，所述LED灯D1的负极连接一电阻R4后连接至所述电压比较器U1的输出端；所述电压比较器U1的输出端连接在所述信号分析处理器的指定端口或指定引脚上。作为本专利技术的一种优选方案，所述电压比较器U1的输出端通过一信号放大电路连接至所述信号分析处理器的指定端口或指定引脚上。作为本专利技术的一种优选方案，选用所述红外火焰传感器为所述火源探测装置时，所述信号分析处理器为S3C44B0芯片或PIC16C71型单片机；选用所述双目相机为所述火源探测装置时，所述信号分析处理器为电脑主机。本专利技术还提供了一种火源探测及定位方法，通过所述火源探测及定位系统实现，该方法包括：所述双目相机从不同角度对同一火源监测点进行图像拍摄，并将所拍摄的图像输出给所述信号分析处理器；所述信号分析处理器根据预设的火焰检测算法提取所述图像中的火焰特征区域；所述信号分析处理器基于提取到的所述火焰特征区域，并通过双目立体视觉匹配技术对火源发生位置进行定位。作为本专利技术的一种优选方案，预设的所述火焰检测算法包括火焰颜色模型检测算法、形态模型检测算法和动态模型检测算法，其中所述颜色模型检测算法检测火焰的方法为：若所述图像上的某个图像区域满足：R＞Rt；R＞G+h1＞B+h2；S＞St-0.65*R；则判定所述图像区域为疑似火焰区域；R为所述图像区域的红色分量的分量值；Rt为红色分量阈值；G为所述图像区域的绿色分量的分量值；h1和h2为松弛量；B为所述图像区域的蓝色分量的分量值；S为所述图像区域的饱和度；St为饱和度阈值。作为本专利技术的一种优选方案，Rt＝125，St＝175，h1＝10，h2＝15。作为本专利技术的一种优选方案，所述形态模型检测算法检测火焰的方法为：计算所述图像上初步选定的疑似火焰区域的圆形度，若所述疑似火焰区域的圆形度在一圆形度阈值范围内，则判定所述疑似火焰区域为真实的火焰区域。作为本专利技术的一种优选方案，所述动态模型检测算法检测火焰的方法为：选定所述图像上的疑似火焰区域；计算所述疑似火焰区域的区域面积，当所述疑似火焰区域的区域面积大于一面积阈值时，将所述疑似火焰区域初步判定为火焰区域；判断被初步判定为火焰区域的所述疑似火焰区域是否在一持续时间内具有面积增大的趋势，若是，则将初步判定为火焰区域的所述疑似火焰区域最终确定为真实的火焰区域；若否，则表示初步判定为火焰区域的所述疑似火焰区域并非真实的火焰区域。本专利技术采用红外火焰传感器或基于图像的火焰检测方法对火源进行检测、定位，能够有效判断出监测点是否存在火源并第一时间发出警报，大幅缩短了火灾发生时的预警时间，可有效防止火灾蔓延，减少损失，确保安全。而且本专利技术与外部设备通讯连接后，可将火源探测情况以及火情判断情况发送给外部设备，有利于外部人员第一时间获知火灾现场情况。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对本专利技术实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，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。图1是本专利技术实施例一或实施例二所述的火源探测及定位系统的结构框图；图2是连接实施例一中的所述火焰传感器和所述信号分析处理器的所述传感电路的电路结构图；图3是实施例一中的所述火焰传感器与所述信号分析处理器的接线原理图；图4是本专利技术一实施例所述的火源探测及定位方法的步骤图；图5是本专利技术一实施例采用的所述动态模型检测算法检测火焰的方法步骤图。具体实施方式下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本专利技术的技术方案。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本专利技术的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。本专利技术实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本专利技术的描述中，需要理解的是，若出现术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种火源探测及定位系统，其特征在于，包括：/n火源探测装置，设置在火源探测点上，用于探测火源信号并输出；/n信号分析处理器，通信连接所述火源探测装置，用于根据接收到的所述火源信号分析是否存在火源以及火源发生位置，并形成火源分析结果；/n所述火源探测及定位系统还包括：/n报警电路，电连接所述信号分析处理器，用于将所述信号分析处理器输出的报警信号发送给报警装置进行提示报警；/n通信电路，电连接所述信号分析处理器，用于实现所述火源探测装置与所述信号分析处理器的通讯连接，和/或实现所述火源探测及定位系统与外部设备的通讯连接；/n液晶显示电路，电连接所述信号分析处理器，用于通过一液晶显示屏显示所述火情判断结果；/n复位电路，电连接所述信号分析处理器，用于在所述火源探测及定位系统报警后将系统复位。/n

【技术特征摘要】
1.一种火源探测及定位系统，其特征在于，包括：
火源探测装置，设置在火源探测点上，用于探测火源信号并输出；
信号分析处理器，通信连接所述火源探测装置，用于根据接收到的所述火源信号分析是否存在火源以及火源发生位置，并形成火源分析结果；
所述火源探测及定位系统还包括：
报警电路，电连接所述信号分析处理器，用于将所述信号分析处理器输出的报警信号发送给报警装置进行提示报警；
通信电路，电连接所述信号分析处理器，用于实现所述火源探测装置与所述信号分析处理器的通讯连接，和/或实现所述火源探测及定位系统与外部设备的通讯连接；
液晶显示电路，电连接所述信号分析处理器，用于通过一液晶显示屏显示所述火情判断结果；
复位电路，电连接所述信号分析处理器，用于在所述火源探测及定位系统报警后将系统复位。


2.根据权利要求1所述的火源探测及定位系统，其特征在于，所述火源探测装置为红外火焰传感器和/或双目相机。


3.根据权利要求2所述的火源探测及定位系统，其特征在于，所述红外火焰传感器通过一传感电路与所述信号分析处理器连接，所述传感电路包括一电压比较器U1、一LED灯D1和一连接件P1，所述电压比较器U1的正极输入端连接所述连接件P1的第二端口，所述连接件P1的第一端口连接一电阻R1后接地，所述红外火焰传感器连接所述连接件P1后实现与所述传感电路的电连接；
所述电压比较器U1的负极输入端连接一滑动变阻器R3的滑动端，所述滑动变阻器R3的一固定端连接电源VCC，并同时连接一电容C1后接地；所述滑动变阻器R3的另一固定端接地；
所述电压比较器U1的电源端连接电源VCC，并同时连接所述LED灯D1的正极，所述LED灯D1的负极连接一电阻R4后连接至所述电压比较器U1的输出端；
所述电压比较器U1的输出端连接在所述信号分析处理器的指定端口或指定引脚上。


4.根据权利要求3所述的火源探测及定位系统，其特征在于，所述电压比较器U1的输出端通过一信号放大电路连接至所述信号分析处理器的指定端口或指定引脚上。


5.根据权利要求2所述的火源探测及定位系统，其特征在于，选用所述红外火焰传感器为所述火源探测装置时，所述信号分析处理器为S3C44B0芯片或PIC16C71型单片机；选用所述双目...

【专利技术属性】
技术研发人员：康望才，
申请(专利权)人：湖南翰坤实业有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43