一种针对大空间内火源移动的自动跟踪灭火系统及灭火方法技术方案

本发明专利技术提供一种针对大空间内火源移动的自动跟踪灭火系统及灭火方法，灭火系统包括：紫外探测模块、红外图像模块、激光测距模块、射流灭火装置、中央处理器。寻火及灭火的过程中，若火源位置发生移动，中央处理器可根据火源移动后的位置所在象限坐标值，由中央处理器控制射流灭火装置移动，红外图像模块再次将火源移动到平面中心点位置，从而实现对移动火源的跟踪定位。本发明专利技术突破了现有只能对固定方位、单个火源进行喷射以及不能随着火源实时跟踪定位移动射流灭火装置的灭火方式，结合与中央处理器连接的多传感器数据融合模块、环境数据感知模块、环境数据与多传感器数据融合系统模块可实现，可大大提高灭火准确度及效率，大幅度缩短了灭火时间。缩短了灭火时间。缩短了灭火时间。

【技术实现步骤摘要】
一种针对大空间内火源移动的自动跟踪灭火系统及灭火方法


[0001]本专利技术涉及一种针对大空间内火源移动的自动跟踪灭火系统及灭火方法，属于消防设备自动灭火


技术介绍

[0002]随着科技的不断发展与进步，将先进技术应用于消防工作方面的方式越来越多，各种自动设备的应用也让火灾预警和报警的效率越来越高，随着各地区城市现代化进程的加速发展，大量兴建各种大型商业类室外或者室内广场，形成很多人员密集场所，给火灾预防带来很多隐患，所以为上述空旷场地设置射流灭火装置，利用射流灭火装置的强大水流来扑灭火源。
[0003]目前市面上的射流灭火装置大多是手动操作，由人为控制射流灭火装置对准火源实施喷射，或者是固定机位的射流灭火装置，只能对特定区域喷射水流灭火，不但操作不方便，更重要的是不能第一时间发现火情，及时有效的将火灾消灭在初期阶段，为快速消除火灾带来很大不便。
[0004]此外，在现有的自动跟踪定位射流灭火装置市场中，灭火装置启动定位后，只能针对一个火源一次性定位，面向火源进行定点喷射与扫射，当面对风吹等其他原因造成火源移动的情况，不能快速准确的跟踪定位移动的火源，如专利202010036158X公开的《一种适用于自动跟踪定位射流灭火装置的水平定位算法》，针对移动中的火源同样不能实现跟踪定位，无法使炮头喷口始终对准移动的火源，进而会出现灭火延迟的现象，易造成损失。此外，当面对现场存在多个火源时，现有的自动跟踪定位射流灭火装置无法实现快速、高效的灭火。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种针对大空间内火源移动的实时自动跟踪的灭火系统，适用于现场存在一个或多个火源，能自动对产生位移的火源进行实时跟踪定位，直至引导射流灭火装置将所有火源扑灭。
[0006]本专利技术是通过以下技术方案实施的：一种针对大空间内火源移动的实时自动跟踪的灭火系统，灭火系统包括多个传感器模块、火灾报警控制器、射流灭火装置、中央处理器；多个传感器模块又包括：紫外探测模块，安装在射流灭火装置的底部，用于监测火源波段来实时监控周围环境，并将数据发送给中央处理器；红外温度探测模块，安装在射流灭火装置的喷口上，用于监测火源温度来定位火源位置；红外图像模块，安装在射流灭火装置的喷口上，射流灭火装置带动红外图像模块旋转，用于对监控区域进行旋转扫描并对监控区域实时成像，实时、动态监控火源，并将数
据发送给中央处理器；射流灭火装置，用于对准火源中心进行喷射、灭火；火灾报警控制器，用于发出报警信号；中央处理器，用于实时接收多个传感器模块发送的数据信号，根据上述模块获得数据信号，中央处理器判断是否有火源，如有火源，则依据上述模块发送的数据信号计算火源相对射流灭火装置的位置信息，同时控制红外图像模块的视区中心点调整到与火源中心点重合的位置；中央处理器向火灾报警控制器发出报警信号，同时用于控制射流灭火装置对准火源中心进行喷射、灭火。
[0007]进一步地，所述灭火系统还包括与中央处理器连接的多传感器数据融合模块、环境数据感知模块、环境数据与多传感器数据融合系统模块，其中，多传感器数据融合模块，用于对所述多个传感器模块的原始数据进行解析，以实现多源数据的时间同步、特征识别、目标融合以及结果数据集融合；环境数据感知模块，用于将所述多传感器数据融合模块处理后的数据再利用数据处理算法进行处理，并根据火源的状态数据对进行感知的传感器进行补偿以修正数据处理算法；环境数据与多传感器数据融合系统模块，用于将环境数据与多个传感器获取的感知数据进行接入，并将去烟尘算法模型应用于图像处理。
[0008]进一步地，所述灭火系统还包括远程控制装置，消防控制室内工作人员可通过远程监控装置对火灾报警控制器进行远程人为操作。
[0009]进一步地，所述灭火系统还包括激光测距模块，安装在射流灭火装置上，用于辅助测量火源与射流灭火装置之间的距离，并将数据信号反馈给中央处理器。
[0010]一种针对大空间内火源移动的实时自动跟踪的灭火方法，包括如下步骤：（1）启动寻火：中央处理器根据多传感器模块实时发送的数据信号判断是否有火源；（2）若检测到有火源，控制射程范围内的射流灭火装置快速旋转一周，根据红外图像模块发送的数据信号判断现场有几个火源，同时判断火源的大小，根据火源的大小排列灭火顺序，对最大火源进行优先灭火；（3）控制射流灭火装置水平旋转至最大火源附近并继续旋转，将红外温度探测模块的监控区域视为一个平面，将此平面分成多个象限，实时监测多个象限内的温度，当某个象限温度超过设置的报警温度阈值时，射流灭火装置停止旋转；（4）采用冒泡法计算出火源所在象限，即，将多个象限温度数据通过冒泡法依次从大到小排列，温度值最大的即为火源中心点，记录此象限坐标值；（5）中央处理器控制射流灭火装置旋转，使红外图像模块的平面中心点移动到与火源中心点重合的位置，即：将火源移动到平面中心位置；（6）根据红外温度探测模块的平面中心点与火源中心点是否位置重合，来判断火源中心点是否发生移动，若火源中心点未发生移动，则定位火源，由中央处理器控制射流灭火装置对准火源中心进行喷射、灭火；若火源中心点发生移动，则根据火源移动后的位置所在象限坐标值，由中央处理器继续控制射流灭火装置旋转，直至红外温度探测模块再次将火源移动到平面中心点位置，此时再由中央处理器控制射流灭火装置对准火源中心进行喷
射、灭火；（7）重复步骤（2）至步骤（6），直至将所有的火源消失。
[0011]进一步地，在灭火过程中，采用多传感器数据融合模块、环境数据感知模块、环境数据与多传感器数据融合系统模块对多个传感器模块的原始数据进行解析，通过对所获取的图像进行去烟尘处理后，核实火源是否消失或移动。
[0012]进一步地，所述多传感器数据融合模块对多个传感器模块的原始数据进行解析，具体包括：首先获取图像数据，然后基于红外图像模块的图像场景深度估值和基于灰度概率统计的大气透射率估值算法对所获取的图像进行去烟尘处理。
[0013]进一步地，所述基于红外图像模块的图像场景深度估值和基于灰度概率统计的大气透射率估值算法对所获取的图像进行去烟尘处理，具体为：步骤一：在具有烟尘的环境中获取视频流中的图像，并获取场景深度信息；步骤二：把一定能见度条件下的旋转可视距离作为目标物体的景深信息，以估算出透射率；步骤三：将原图像转化成灰度图像；步骤四：以灰度图像作为引导图像使用引导滤波算法对灰度图像进行引导滤波得到滤波输出图像，并以窗口中的像素均值作为大气光值；步骤五：将得到的所述透射率和大气光值代入至大气光散射模型中进行修复，以得到无烟尘的清晰图像。
[0014]进一步地，根据现场面积及射流灭火装置的射程设置射流灭火装置的数量n，n≥3，n个射流灭火装置均匀布置且射程需覆盖现场面积；在寻火过程中，射程范围内至少有两个射流灭火装置同时发送发现火源的数据信号给中央处理器，才能予以火源确认。
[0015]进一步地，在中央处理器控制射流灭火装置对准火源中心进行喷射、灭火的过程中，中央处理器根据红外图像模块和红外温度探测模块监控的火本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种针对大空间内火源移动的实时自动跟踪的灭火系统，其特征在于灭火系统包括多个传感器模块、火灾报警控制器、射流灭火装置和中央处理器；多个传感器模块又包括：紫外探测模块，安装在射流灭火装置的底部，用于监测火源波段来实时监控周围环境，并将数据发送给中央处理器；红外温度探测模块，安装在射流灭火装置的喷口上，用于监测火源温度来定位火源位置；红外图像模块，安装在射流灭火装置的喷口上，射流灭火装置带动红外图像模块旋转，用于对监控区域进行旋转扫描并对监控区域实时成像，实时、动态监控火源，并将数据发送给中央处理器；射流灭火装置，用于对准火源中心进行喷射、灭火；火灾报警控制器，用于发出报警信号；中央处理器，用于实时接收多个传感器模块发送的数据信号，根据上述模块获得数据信号，中央处理器判断是否有火源，如有火源，则依据上述模块发送的数据信号计算火源相对射流灭火装置的位置信息，同时控制红外图像模块的视区中心点调整到与火源中心点重合的位置；中央处理器向火灾报警控制器发出报警信号，同时用于控制射流灭火装置对准火源中心进行喷射、灭火。2.如权利要求1所述的一种针对大空间内火源移动的实时自动跟踪的灭火系统，其特征在于：灭火系统还包括与中央处理器连接的多传感器数据融合模块、环境数据感知模块、环境数据与多传感器数据融合系统模块，其中，多传感器数据融合模块，用于对所述多个传感器模块的原始数据进行解析，以实现多源数据的时间同步、特征识别、目标融合以及结果数据集融合；环境数据感知模块，用于将所述多传感器数据融合模块处理后的数据再利用数据处理算法进行处理，并根据火源的状态数据对进行感知的传感器进行补偿以修正数据处理算法；环境数据与多传感器数据融合系统模块，用于将环境数据与多个传感器获取的感知数据进行接入，并将去烟尘算法模型应用于图像处理。3.如权利要求1所述的一种针对大空间内火源移动的实时自动跟踪的灭火系统，其特征在于：还包括远程控制装置，消防控制室内工作人员可通过远程监控装置对火灾报警控制器进行远程人为操作。4.如权利要求1所述的一种针对大空间内火源移动的实时自动跟踪的灭火系统，其特征在于：还包括激光测距模块，安装在射流灭火装置上，用于辅助测量火源与射流灭火装置之间的距离，并将数据信号反馈给中央处理器。5.一种针对大空间内火源移动的实时自动跟踪的灭火方法，其特征在于包括如下步骤：（1）启动寻火：中央处理器根据多传感器模块实时发送的数据信号判断是否有火源；（2）若检测到有火源，控制射程范围内的射流灭火装置快速旋转一周，根据红外图像模块发送的数据信号判断现场有几个火源，同时判断火源的大小，根据火源的大小排列灭火顺序，对最大火源进行优先灭火；
（3）控制射流灭火装置水平旋转至最大火源附近并继续旋转，将红外温度探测模块的监控区域视为一个平面，将此平面分成多个象限，实时监测多个象限内的温度，当某个象限温度超过设置的报警温度阈值时，射...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩任隆，郜世铎，
申请(专利权)人：营口天成消防设备有限公司，
类型：发明
国别省市：