一种自动跟踪定位降温灭火方法技术

本发明专利技术适用于自动灭火技术领域，提供了一种自动跟踪定位降温灭火方法，用于红外热像水炮，红外热像水炮包括管道、喷射管口、主控板、红外热扫描成像探测器、可见光分析探测器、电机、现场手控箱及主机，喷射管口设置在管道的末端，电机设置在管道上用于调节喷射管口的喷射位置，主控板用于对电机进行调控，红外热扫描成像探测器用于对明火、高温、阴燃进行识别和报警，可见光分析探测器用于进行明火、高温、阴燃区域进行追踪定位，现场手控箱用于对红外热扫描成像探测器采集的图像进行查看及本地操作，主机用于进行报警记录、报警信息查询、远程控制及远程修改参数。本发明专利技术灭火系效果好，使用方便。使用方便。使用方便。

【技术实现步骤摘要】
一种自动跟踪定位降温灭火方法


[0001]本专利技术属于自动灭火
，尤其涉及一种自动跟踪定位降温灭火方法。

技术介绍

[0002]随着煤场封闭，火力发电厂主要燃料是煤炭，其分泌的甲烷等混合气体，以及封闭后分布的粉尘很难通过无动力百叶窗进行排出。煤与空气的接触还会经常发生煤堆发热和自燃现象，封闭煤场自燃发生后威胁到煤场作业人员的人身安全和设备的运行，也给安全生产带来了相当大的火灾事故隐患,造成重大损失，煤堆自燃造成煤场火灾的问题长期以来困扰着很多相关企业，煤场封闭后如何及时早期监测、预警煤堆温度，以及早期发现烟雾，现场温度异常情况，及时翻堆、精准浇水降温、控制煤堆温度、预防煤的燃烧引发事故将成为封闭式煤场管理工作的关键问题。
[0003]由于煤场实施全封闭后为密闭空间，堆取料机取煤、堆煤过程中，产生大量的煤尘污染。仓内粉尘主要可以分为可沉降粉尘和不可沉降粉尘两种，容易引起粉尘爆炸的主要是可沉降粉尘(图中黄色区域)或者是可沉降粉尘与不可沉降粉尘交叉密集区(蓝色区域)，主要集中在煤场中上部区域，如煤场高度50米，主要集中在20—40米高度。煤尘爆炸的下限为爆炸下极限值为35g/m3，从全封闭煤仓仓内粉尘分布图中可以看出，红色区域和橙色区域由于煤尘浓度很大，没有爆炸风险，最上部的淡绿色区域因为煤尘浓度太小，也没有爆炸风险，煤尘爆炸的风险主要集中在图中黄色、蓝色区域，这个区域一旦形成粉尘云，遇到明火，就会引发爆炸。因此如何加强防范未然，以及杜绝出现明火等是防止仓内煤尘爆炸的关键。
[0004]目前国内电厂煤场主要采用传统的人工巡检模式，依赖运维人员通过目测和接触式测温等方式来检查煤堆的升温以及防止自燃等，发生自燃后只能通过煤场内部的火焰探测器进行报警。如此以来人工巡检模式工作效率低、成本高，浪费人力物力，且现场发生自燃依靠人无法可靠有效的完成精准降温和灭火，工作质量依赖运维人员工作时的身心状态。自燃时有发生，因此在煤场封闭后实现无人化自动早期的预警、定位、浇灌降温、巡检、灭火等成为了当下封闭煤场对大空间安全的的紧急需求。
[0005]因此，需要对现有的技术进行改进，以解决目前所遇到的问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术提供一种自动跟踪定位降温灭火方法，旨在解决上述的技术问题。
[0007]本专利技术是这样实现的，一种自动跟踪定位降温灭火方法，用于红外热像水炮，所述红外热像水炮包括管道、喷射管口、主控板、红外热扫描成像探测器、可见光分析探测器、电机、现场手控箱及主机，所述喷射管口设置在所述管道的末端，所述电机设置在所述管道上用于调节所述喷射管口的喷射位置，所述主控板用于对所述电机进行调控，所述红外热扫描成像探测器用于对明火、高温、阴燃进行识别和报警，所述可见光分析探测器用于进行明火、高温、阴燃区域进行追踪定位，所述现场手控箱用于对所述红外热扫描成像探测器采集
的图像进行查看及本地操作，所述主机用于进行报警记录、报警信息查询、远程控制及远程修改参数，其定位灭火方法包括以下步骤：
[0008]1)通过将所述红外热扫描成像探测器的视野范围覆盖整个探测区域，当所述探测区域存在紫外线和红外线时，通过所述红外热扫描成像探测器扫描紫外线和红外线区域并形成原始图像数据；
[0009]2)对所述原始图像数据进行预处理得到一个预处理结果；
[0010]3)根据所述预处理结果，通过所述红外热扫描成像探测器产生一个微弱电压，并对所述微弱电压进行处理生成图像信号；
[0011]4)所述主控板接收所述图像信号后控制所述电机转动用以调节所述可见光分析探测器进行定位，其中，所述电机包括水平调节电机和垂直调节电机；
[0012]5)所述主控板通过嵌入式算法触发一个控制信号至所述水平调节电机和所述垂直调节电机上，用于分别控制所述水平调节电机水平转动、所述垂直调节电机垂直转动调节所述红外热像水炮到适应位置停止，以使所述垂直调节电机和所述水平调节电机最终停下的位置对准火源的中心，所述红外热像水炮调整水炮的喷射管口对准火点位置启动喷水；
[0013]6)所述可见光分析探测器继续监测火点情况，若火焰已扑灭，自动复位，并继续进行监测；
[0014]其中，所述嵌入式算法包括位置式算法和增量式算法；
[0015]所述位置式算法的公式：
[0016]Pout(t)＝Kp*e(t)+Ki*∑e(t)+Kd*(e(t)
‑
e(t
‑
1))；
[0017]所述增量式算法的公式：
[0018]Pdlt＝Kp*(e(t)
‑
e(t
‑
1))+Ki*e(t)+Kd*(e(t)
‑
2*e(t
‑
1)+e(t
‑
2))；
[0019]其中，Kp为比例系数，Ki为积分系数，Kd为微分系数，t为时间。
[0020]更进一步地，所述步骤2)还包括以下步骤：
[0021]21)对所述原始图像数据进行直方图统计，获得直方图数组，并计算所述直方图数组中预先设定的最低热辐射阈值为T1，计算图像量化阈值为T2，并以T2为阈值将所述原始图像数据进行二值化，得到二值化图像；
[0022]22)在所述二值化图像中搜索连通区域，并求取最大连通区域的动态参数，其中，所述动态参数包括最大连通区域的中心C、面积A、周长P和尖角数量Sc，若面积A≤T3，则此帧二值化图像符合火焰条件，进入步骤4，否则返回步骤2，其中，T3为预先设定的面积阈值；
[0023]23)设符合火焰条件的图像数量计数初值为0，若该二值化图像是第一帧符合火焰条件的图像则将符合火焰条件的图像计数加1，并记录所述二值化图像的中心C、面积A和周长P；
[0024]24)若符合火焰条件的图形计数值大于T8则认为出现火情，否则将符合火焰条件的图像数量计数值赋为0，其中，T4、T5、T6、T7、T8均为预先设定的阈值，输出火警信号。
[0025]更进一步地，所述步骤6)具体包括：
[0026]所述可见光分析探测器继续监测火点情况，若所述原始图像中没有超过阈值T3的像素，则确定火焰已扑灭，自动复位，并继续进行监测。
[0027]更进一步地，所述水平调节电机和所述垂直调节电机与所述主控板信号连接，所
述水平调节电机连接在所述管道的下端，所述垂直调节电机连接于所述管道的中段，所述水平调节电机用于实现水平360
°
转动调节，所述垂直调节电机用于调节所述喷射管口的角度。
[0028]更进一步地，所述自动复位的具体步骤包括：
[0029]通过火焰扑灭的信息反馈至所述主控板，并由所述主控板将所述信息传输至所述主机上，通过所述主机对所述信息进行处理；
[0030]所述主控板接收所述主机发送的关闭信息；
[0031]根据所述关闭信息关闭所述红外热像水炮；
[0032]通过所述垂直调节电机将所述红外热像水炮的喷射管口本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自动跟踪定位降温灭火方法，用于红外热像水炮，其特征在于，所述红外热像水炮包括管道、喷射管口、主控板、红外热扫描成像探测器、可见光分析探测器、电机、现场手控箱及主机，所述喷射管口设置在所述管道的末端，所述电机设置在所述管道上用于调节所述喷射管口的喷射位置，所述主控板用于对所述电机进行调控，所述红外热扫描成像探测器用于对明火、高温、阴燃进行识别和报警，所述可见光分析探测器用于进行明火、高温、阴燃区域进行追踪定位，所述现场手控箱用于对所述红外热扫描成像探测器采集的图像进行查看及本地操作，所述主机用于进行报警记录、报警信息查询、远程控制及远程修改参数，其定位灭火方法包括以下步骤：1)通过将所述红外热扫描成像探测器的视野范围覆盖整个探测区域，当所述探测区域存在紫外线和红外线时，通过所述红外热扫描成像探测器扫描紫外线和红外线区域并形成原始图像数据；2)对所述原始图像数据进行预处理得到一个预处理结果；3)根据所述预处理结果，通过所述红外热扫描成像探测器产生一个微弱电压，并对所述微弱电压进行处理生成图像信号；4)所述主控板接收所述图像信号后控制所述电机转动用以调节所述可见光分析探测器进行定位，其中，所述电机包括水平调节电机和垂直调节电机；5)所述主控板通过嵌入式算法触发一个控制信号至所述水平调节电机和所述垂直调节电机上，用于分别控制所述水平调节电机水平转动、所述垂直调节电机垂直转动调节所述红外热像水炮到适应位置停止，以使所述垂直调节电机和所述水平调节电机最终停下的位置对准火源的中心，所述红外热像水炮调整水炮的喷射管口对准火点位置启动喷水；6)所述可见光分析探测器继续监测火点情况，若火焰已扑灭，自动复位，并继续进行监测；其中，所述嵌入式算法包括位置式算法和增量式算法；所述位置式算法的公式：Pout(t)＝Kp*e(t)+Ki*∑e(t)+Kd*(e(t)
‑
e(t
‑
1))；所述增量式算法的公式：Pdlt＝Kp*(e(t)
‑
e(t
‑
1))+Ki*e(t)+Kd*(e(t)
‑
2*e(t
‑
1)+e(t
‑
2))；其中，Kp为比例系数，Ki为积分系数，Kd为微分系数，t为时间。2.根据权利要求1所述的一种自动跟踪定位降温灭火方法，其特征在于，所述步骤2)还包括以下步骤：21)对所述原始图像数据进行直方图统计，获得直方图数组，并计算所述直方图数组中预先设定的最低热辐射阈值为T1，计算图像量化阈值为T2，并以T2为阈值将所述原始图像数据进行二值化，得到二值化图像；22)在所述二值化图像中搜索连通区域，并求取最大连通区域的动态参数，其中，所述动态参数包括最大连通区域的中心C、面积A、周长P和尖角数量Sc，若面积A≤T3，则此帧二值化图像符合火焰条件，进入步骤4，否则返回步骤2，其中，T3为预先设定的面积阈值；23)设符合火焰条件的图像数量计数初值为0，若该二值化图像是第一帧符合火焰条件的图像则将符合火焰条件的图像计数加1，并记录所述二值化图像的中心C、面积A和周长P；24)若符合火焰条件的图形计数值大于T8则认为出现火情，否则将符合火焰条件的图
像数量计数值赋为0，其中，T4、T5、T6、T7、T8均为预先设定的阈值，输出火警信号。3.根据权利要求2所述的一种自动跟踪定位降温灭火方法，其特征在于，所述步骤6)具体包括：所述可见光分析探测器继续监测火点情况，若所述原始图像中没有超过阈值T3的像素，则确定火焰已扑灭，自动复位，并继续进行监测。4.根据权利要求1所述的一种自动跟踪定位降温灭火方法，其特征在于，所述水平调节电机和所述垂直调节电机与所述主控板信号连接，所述水平调节电机连接在所述管道的下端，所述垂直调节电机连接于所述管道的中段，所述水平调节电...

【专利技术属性】
技术研发人员：李杭，
申请(专利权)人：浙江和朴实业有限公司，
类型：发明
国别省市：