一种基于物联网的消防应急照明系统技术方案

本发明专利技术涉及照明控制领域，尤其涉及一种基于物联网的消防应急照明系统，本发明专利技术设置应急照明模块以及上位机模块，应急照明模块包括移动感知单元以及移动照明单元，通过控制移动感知单元采集预定区域的红外图像确定人物轮廓的移动状态，并在该区域内的人物轮廓处于汇集移动状态时控制移动照明单元沿汇集轨迹分布，在分散移动状态时基于各移动轨迹确定移动照明单元在区域内的分布位置，以实现在森林火灾时的应急照明，并且，控制移动照明单元以不同照明方式进行照明，能够适应消防救援时的不同救援阶段，进而提高照明效果。进而提高照明效果。进而提高照明效果。

【技术实现步骤摘要】
一种基于物联网的消防应急照明系统


[0001]本专利技术涉及照明控制领域，尤其涉及一种基于物联网的消防应急照明系统。

技术介绍

[0002]物联网是指通过各类可能的网络接入，实现物与物或物与人的泛在连接，实现对物品和过程的智能化感知、识别和管理的技术，被广泛的应用于各类应急处置设备或系统中，例如，在消防应急领域物联网被广泛的应用于火灾监控、火灾预警、应急照明等领域，尤其是火灾预警照明方向，因为火灾发生在夜间，对救援带来了巨大的挑战，各类应用于不同场合的消防应急设备或系统应运而生。
[0003]例如，中国专利公开号：CN105813346A，公开了一种基于物联网的采用无人机的智能照明系统，包括中控台和与中控台无线连接的无人机，所述无人机包括主体、设置在主体顶部的太阳能板、设置在主体底部的照明机构和支撑机构，该基于物联网的采用无人机的智能照明系统，通过无线通讯模块能够实现用户对无人机的远程操控；通过主动齿轮驱动条形齿轮的平移，随后带动传动机构的传动，来带动照明灯的转向和偏移，从而实现了对照明的精确控制，提高了系统照明的精确性；不仅如此，通过工作电源模块中的第二电容，能够使得电压不能突变，而且该集成电路的控制精度高，且性能稳定，而且其外围电路简单，大大提高了系统的生产成本。
[0004]但是，现有技术中还存在以下问题，在户外火灾夜间应急救援中由于地形的复杂，往往需要救援人员徒步穿越较长距离至救援现场进行救援动作，现有技术中未考虑应用在森林火灾或其他复杂地形下时自动控制无人机的照明方式，为救援的不同阶段提供高效的照明，提高照明的效果。

技术实现思路

[0005]为解决上述问题，本专利技术提供一种基于物联网的消防应急照明系统，其包括：应急照明模块，所述应急照明模块包括设置有GPS定位装置的移动感知单元以及若干移动照明单元，各所述移动照明单元上设置有照明装置，所述移动感知单元上设置有红外图像采集装置；上位机模块，其包括相互连接的图像分析单元、第一控制单元以及第二控制单元，所述图像分析单元与所述移动感知单元连接，用以控制所述移动感知单元在预定区域内移动，并接收所述移动感知单元上红外图像采集装置发送的红外图像，并基于所述红外图像中各人物轮廓的移动轨迹判定所述预定区域内人物轮廓的移动状态，所述移动状态包括汇集移动状态以及分散移动状态；所述第一控制单元与各所述移动照明单元连接，用以在所述图像分析单元确定所述预定区域内人物轮廓的移动状态为汇集移动状态时，接收所述移动感知单元发送的汇集轨迹的方位坐标，并基于所述汇集轨迹的方位坐标控制移动照明单元沿所述汇集轨迹排布，并开启照明装置；
所述第二控制单元与各所述移动照明单元连接，用以在所述图像分析单元确定所述预定区域内人物轮廓的移动状态为分散移动状态时，获取所述移动感知单元发送的移动轨迹的方位坐标，基于各所述移动轨迹确定各所述移动照明单元在所述预定区域中的分布位置，并控制移动照明单元分布至对应位置开启照明装置。
[0006]进一步地，所述图像分析单元控制所述移动感知单元在预定区域内移动，其中，所述图像分析单元接收预输入的预定区域的边缘坐标，基于所述边缘坐标确定所述预定区域的面积，并基于所述预定区域的面积确定所述移动感知单元的移动方式，第一移动方式为，所述图像分析单元控制所述移动感知单元在所述预定区域内往复移动；第二移动方式为，所述图像分析单元将所述预定区域划分为若干分割区域，所述图像分析单元控制所述移动感知单元移动并逐个经过各所述分割区域；第一移动方式需满足所述预定区域的面积小于预设的最大照明面积阈值，第二移动方式需满足所述预定区域的面积大于或等于预设的最大照明面积阈值。
[0007]进一步地，所述图像分析单元基于所述红外图像中各人物轮廓的移动轨迹判定所述预定区域内人物轮廓的移动状态，其中，在第一预设条件下，所述图像分析单元判定所述预定区域内的人物轮廓为汇集移动状态；在第二预设条件下，所述图像分析单元判定所述预定区域内的人物轮廓为分散移动状态，所述第一预设条件为存在重合的移动轨迹，且重合的移动轨迹数量大于等于预设数量阈值，所述第二预设条件为不存在重合的移动轨迹或存在重合的移动轨迹但重合的移动轨迹数量小于所述预设数量阈值。
[0008]进一步地，所述图像分析单元确定移动轨迹是否重合，其中，所述图像分析单元在红外图像中构建直角坐标系，选取任意两条移动轨迹，构建两条垂直于X轴的直线，使各所述直线均经过各移动轨迹，截取得到两条移动轨迹段，并按照公式（1）计算轨迹差异量，
[0009]公式（1）中，D表示轨迹差异量，X1
i
表示第一移动轨迹段中第i个轨迹点与X轴的距离，X2
i
表示第二移动轨迹段中第i个轨迹点与x轴的距离，n表示轨迹点数量；所述图像分析单元将所述轨迹差异量与预设的轨迹差异阈值进行对比，若所述轨迹差异量大于所述轨迹差异阈值，则所述图像分析单元判定两条移动轨迹重合。
[0010]进一步地，所述图像分析单元还用以确定汇集轨迹的方位坐标，其中，在第三预设条件下，所述图像分析单元从重合的移动轨迹中随机选取一移动轨迹，将所选取的移动轨迹作为汇集轨迹，并确定所述汇集轨迹的方位坐标；所述第三预设条件为所述图像分析单元判定所述预定区域内的人物轮廓为汇集移动状态时。
[0011]进一步地，所述第一控制单元接收所述移动感知单元发送的汇集轨迹的方位坐标，并基于所述汇集轨迹的方位坐标控制移动照明单元沿所述汇集轨迹排布，其中，
所述第一控制单元基于所述汇集轨迹的方位坐标确定汇集轨迹的实际长度，并将所述实际长度与预设的第一长度对比阈值以及第二长度对比阈值进行对比，在第一对比结果下，所述第一控制单元控制各所述移动照明单元以第一排布间隔沿所述汇集轨迹排布；在第二对比结果下，所述第一控制单元控制各所述移动照明单元以第二排布间隔沿所述汇集轨迹排布；在第三对比结果下，所述第一控制单元控制各所述移动照明单元以第三排布间隔沿所述汇集轨迹排布；其中，所述第二长度对比阈值大于所述第一长度对比阈值，所述第一对比结果需满足所述实际长度小于等于所述第一长度对比阈值，所述第二对比结果需满足所述实际长度大于所述第一长度对比阈值且小于所述第二长度对比阈值，所述第三对比结果需满足所述实际长度大于等于所述第二长度对比阈值，所述第三排布间隔大于所述第二排布间隔，所述第二排布间隔大于所述第一排布间隔。
[0012]进一步地，所述第一控制单元还用以确定未被排布至所述汇集轨迹上的移动照明单元，并控制未被排布至所述汇集轨迹上的移动照明单元沿所述汇集轨迹往复移动。
[0013]进一步地，所述第二控制单元基于各所述移动轨迹确定各所述移动照明单元在所述预定区域中的分布位置，并控制移动照明单元分布至对应位置开启照明装置，其中，所述第二控制单元确定各所述移动轨迹的轨迹中点对应的方位坐标以及轨迹末端对应的方位坐标，并将各所述轨迹中点对应的方位坐标以及轨迹末端对应的方位坐标确定为移动照明单元的分布位置，并控制移动照明单元移动至对应的分布位置，各所述分布位置布置一个移动照明本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于物联网的消防应急照明系统，其特征在于，包括：应急照明模块，所述应急照明模块包括设置有GPS定位装置的移动感知单元以及若干移动照明单元，各所述移动照明单元上设置有照明装置，所述移动感知单元上设置有红外图像采集装置；上位机模块，其包括相互连接的图像分析单元、第一控制单元以及第二控制单元，所述图像分析单元与所述移动感知单元连接，用以控制所述移动感知单元在预定区域内移动，并接收所述移动感知单元上红外图像采集装置发送的红外图像，并基于所述红外图像中各人物轮廓的移动轨迹判定预定区域内人物轮廓的移动状态，所述移动状态包括汇集移动状态以及分散移动状态；所述第一控制单元与各所述移动照明单元连接，用以在所述图像分析单元确定所述预定区域内人物轮廓的移动状态为汇集移动状态时，接收所述移动感知单元发送的汇集轨迹的方位坐标，并基于所述汇集轨迹的方位坐标控制移动照明单元沿所述汇集轨迹排布，并开启照明装置；所述第二控制单元与各所述移动照明单元连接，用以在所述图像分析单元确定所述预定区域内人物轮廓的移动状态为分散移动状态时，获取所述移动感知单元发送的移动轨迹的方位坐标，基于各所述移动轨迹确定各所述移动照明单元在所述预定区域中的分布位置，并控制移动照明单元分布至对应位置开启照明装置。2.根据权利要求1所述的基于物联网的消防应急照明系统，其特征在于，所述图像分析单元控制所述移动感知单元在预定区域内移动，其中，所述图像分析单元接收预输入的预定区域的边缘坐标，基于所述边缘坐标确定所述预定区域的面积，并基于所述预定区域的面积确定所述移动感知单元的移动方式，第一移动方式为，所述图像分析单元控制所述移动感知单元在所述预定区域内往复移动；第二移动方式为，所述图像分析单元将所述预定区域划分为若干分割区域，所述图像分析单元控制所述移动感知单元移动并逐个经过各所述分割区域；第一移动方式需满足所述预定区域的面积小于预设的最大照明面积阈值，第二移动方式需满足所述预定区域的面积大于或等于预设的最大照明面积阈值。3.根据权利要求1所述的基于物联网的消防应急照明系统，其特征在于，所述图像分析单元基于所述红外图像中各人物轮廓的移动轨迹判定所述预定区域内人物轮廓的移动状态，其中，在第一预设条件下，所述图像分析单元判定所述预定区域内的人物轮廓为汇集移动状态；在第二预设条件下，所述图像分析单元判定所述预定区域内的人物轮廓为分散移动状态，所述第一预设条件为存在重合的移动轨迹，且重合的移动轨迹数量大于等于预设数量阈值，所述第二预设条件为不存在重合的移动轨迹或存在重合的移动轨迹但重合的移动轨迹数量小于所述预设数量阈值。4.根据权利要求3所述的基于物联网的消防应急照明系统，其特征在于，所述图像分析单元确定移动轨迹是否重合，其中，
所述图像分析单元在红外图像中构建直角坐标系，选取任意两条移动轨迹，构建两条垂直于X轴的直线，使各所述直线均经过各移动轨迹，截取得到两条移动轨迹段，并按照公式（1）计算轨迹差异量，公式（1）中，D表示轨迹差异量，X1
i
表示第一移动轨迹...

【专利技术属性】
技术研发人员：瓦格纳，肖波，
申请(专利权)人：苏州尚集思智能技术有限公司，
类型：发明
国别省市：