專利名稱：一種三維空間自動定位火焰探測系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及火災滅火系統(tǒng)，特別是ー種自動定位的火焰探測系統(tǒng)。
背景技術：
隨著中國經(jīng)濟建設的快速發(fā)展，城市空間更多地向立體空間拓寬，各地興建的大型建筑物比比皆是，目前常見的有大型展覽館、體育館、大型商場、客運大廳等公眾聚集建筑物和大型廠房、倉庫、油庫等エ業(yè)建筑物，它們往往具有各種類型的內(nèi)部大空間。這類大空間建筑物的頂棚往往可高達20-60米，內(nèi)部直徑可達上百米，可容納上萬人。這類建筑物雖然具有氣勢宏偉、占地面積小、內(nèi)部功能眾多等優(yōu)點，但其內(nèi)部人員密集、設施復雜，往往
又鋪設大量電線電纜和大功率電器，火災隱患眾多，尤其是火災發(fā)生時人員不易疏散，而且室內(nèi)空氣對流速度快，火勢蔓延迅速、燃燒猛烈，容易發(fā)生轟燃，給撲救帶來很大困難。近幾年來，全國大空間建筑物的火災監(jiān)控問題日益突出，大空間場所的特大火災事故頻繁發(fā)生，人員傷亡和財產(chǎn)損失極為嚴重。如2000年12月25日，洛陽市東都商廈發(fā)生特大火災，造成309人死亡、70余人受傷。2003年11月3日，湖南衡陽市衡州大廈發(fā)生特大火災，造成20名消防隊員犧性，11名消防隊員負傷。該事故中消防官兵的傷亡是新中國成立以來最慘重的一次。2004年2月15日，吉林市中百商廈發(fā)生特大火災，造成54人死亡、70余人受傷，直接經(jīng)濟損失400多萬元。所以大空間建筑物的火災監(jiān)控問題能否得到有效解決是關系到廣大人民群眾生命財產(chǎn)安全的重大問題。因此，完善大空間建筑物的火災監(jiān)控設施，設計開發(fā)適合在大空間建筑物中使用的火災自動報警和滅火系統(tǒng)刻不容緩。大空間建筑物的火災監(jiān)控問題向來是國際上火災科學研究人員關注的難題之一。在傳統(tǒng)的火警系統(tǒng)中，普遍采用水噴淋裝置進行滅火，它一般布置在頂棚，并有專用的滅火的水管網(wǎng)和其相連。但水噴淋裝置滿足不了大空間建筑物的消防設計要求。主要原因有以下三條(I)水噴淋裝置的管網(wǎng)復雜，會影響整個建筑物的美觀性。(2)水噴淋裝置作用高度有限，如果發(fā)生大規(guī)?；馂?，其噴灑出的水從高處落下，往往到達不了燃燒表面。(3)噴淋裝置不能實現(xiàn)定點撲救，撲救時向保護區(qū)域全面噴水，從而造成了不必要的水潰損失?；诖?，目前很多國家對展覽廳、體育館、倉庫等大空間建筑物內(nèi)的滅火系統(tǒng)進行論證研究，研究認為采用與火焰探測器聯(lián)動的自動消防炮是解決這ー問題的較好方案。形成火災探測與定點撲救相結(jié)合的主動式火災防治系統(tǒng)，實現(xiàn)了大空間內(nèi)火災自動報警與空間定位聯(lián)動滅火的統(tǒng)一。采用具有自動定位系統(tǒng)火焰探測器來控制消防炮組，實現(xiàn)定點撲救的主動式滅火系統(tǒng)是解決這ー問題的有效方案。相對于水噴淋裝置，自動消防炮滅火系統(tǒng)能克服水噴淋裝置的缺點。(I)其安裝隱蔽，管線簡単。(2)水流集中，噴水密度高，對火場的穿透カ較強，不易霧化。
(3)定點滅火系統(tǒng)用水量少,僅對火災區(qū)域噴水,滅火效率高,對非火災區(qū)域所造成的損失可減至最小。(4)另外自動定位滅火系統(tǒng)具有集中監(jiān)控的功能，能及時報告火災警報，迅速采取措施，能防止事故進ー步擴大，將火災造成的損失降到最小程度。國內(nèi)外科研機構(gòu)和各大公司開發(fā)的眾多火災探測系統(tǒng)基于各種火災識別模式，常見的是感煙探測系統(tǒng)、感溫探測系統(tǒng)、火焰探測系統(tǒng)、氣體探測系統(tǒng)和復合式探測系統(tǒng)等，感煙探測系統(tǒng)占有量最高，約70 — 80%。但隨著機器視覺技術的日趨成熟，采用紅外CCD攝像頭作為傳感器，利用其采集的圖像信息來進行火災探測定位具有了較大的可行性，并有其獨特的優(yōu)越性。紅外CCD攝像頭信息量豐富直觀，能有效反映火焰的特征，并且技術成熟、應用普及，類型型號齊全，價格低廉，體積小、重量輕，監(jiān)視區(qū)域面積大，響應時間短，可提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和降低系統(tǒng)成本。因此，開發(fā)ー種自動定位滅火系統(tǒng)成為本領域目前亟
待解決的技術問題。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術中存在的問題和不足，本發(fā)明的目的在于提供一種自動定位型火焰探測系統(tǒng)，該系統(tǒng)結(jié)合一定的數(shù)字圖像處理算法和消防炮聯(lián)動単元，具有定位精度高、監(jiān)測距離遠、保護面積大、響應速度快的特點，能夠較好地滿足大空間場合的火災監(jiān)控的要求。本發(fā)明的目的是通過下述技術方案來實現(xiàn)的一種三維空間自動定位火焰探測系統(tǒng)，包括與火災現(xiàn)場相接的前端監(jiān)測單元、與前端監(jiān)測單元相連的控制中心，以及與控制中心相連的消防聯(lián)動單元。進ー步地，所述前端探測單元采用高分辨率紅外CXD圖像型火焰探測器和智能火災識別處理器，所述高分辨率紅外CCD圖像型火焰探測器包括大視場鏡頭、CMOS圖像傳感器以及大規(guī)?，F(xiàn)場可編程邏輯陣列FPGA。進ー步地，所述高分辨率紅外CXD圖像型火焰探測器至少為2臺；所述高分辨率紅外CCD圖像型火焰探測器中設置非制冷焦平面陣列紅外熱像機芯。進ー步地，所述智能火災識別處理器包括邏輯控制模塊，及分別與邏輯控制模塊相連的圖像采集模塊、實時顯示模塊、圖像存儲模塊和高速傳輸模塊；所述圖像采集模塊連接高分辨率紅外CXD圖像型火焰探測器的圖像傳感器CMOS及現(xiàn)場可編程邏輯陣列FPGA ;所述實時顯示模塊連接顯示器；所述圖像存儲模塊接SD卡；所述高速傳輸模塊連接圖像壓縮模塊。進ー步地，所述控制中心包括與智能火災識別處理器相連的交換機、火災自動報警控制器、視頻管理平臺和火警管理平臺。進ー步地，所述消防聯(lián)動單元包括與火警管理平臺相連的自動消防炮控制単元，自動消防炮控制単元包括可控制消防炮、風機和消防噴淋器。進ー步地，所述若干高分辨率紅外CXD圖像型火焰探測器分別探測火災現(xiàn)場，所述若干高分辨率紅外CCD圖像型火焰探測器輸出端分別連接各自對應的智能火災識別處理器，所述各個智能火災識別處理器輸出端一端接交換機，另一端接火災自動報警控制器；所述交換機接視頻管理平臺，所述視頻管理平臺接火警管理平臺，火警管理平臺通過自動消防炮與火災現(xiàn)場相接。
相應地，本發(fā)明還給出了ー種三維空間自動定位火焰探測方法，包括下述步驟I)若干高分辨率紅外CCD圖像型火焰探測器采集火災現(xiàn)場的火焰的靜態(tài)特征、動態(tài)特征、位置特征和顔色特征；并將該若干高分辨率紅外CCD圖像型火焰探測器采集的特征組網(wǎng)進行識別，并傳輸至智能火災識別處理器；2)火災識別處理器利用火災火焰圖像識別算法、圖像三維空間算法對視頻圖像進行分析，分析出火焰位置、火警信息、高分辨率紅外CCD圖像型火焰探測器位置及火焰方位；3)火災識別處理器將火焰位置、火警信息、高分辨率紅外CXD圖像型火焰探測器位置及火焰方位信息通過交換機傳輸至火災監(jiān)控管理平臺；4)火災監(jiān)控管理平臺結(jié)合數(shù)字圖像處理算法，得到系統(tǒng)火災監(jiān)控處理信息，并將該信息傳輸至自動報警控制器，自動報警控制器發(fā)出預警信號；5)火災監(jiān)控管理平臺并控制消防聯(lián)動單元進行火災滅火程序。本發(fā)明具有下述特點本系統(tǒng)采用高分辨率紅外CCD圖像型火焰探測器中的傳感器對現(xiàn)場進行圖像采集，采用至少兩臺高分辨率紅外CCD圖像型火焰探測器在不同方位進行火災現(xiàn)場圖像采集，并利用智能火災識別處理器運用火災火焰圖像識別算法、圖像三維空間算法對視頻圖像進行分析，準確、及時的撲捉現(xiàn)場的火災火焰信息，分析出火焰的位置，產(chǎn)生火警信息、高分辨率紅外CCD圖像型火焰探測器位置狀態(tài)信息及火焰空間方位信息，通過網(wǎng)絡傳輸?shù)交馂谋O(jiān)控管理平臺(視頻管理平臺和火警管理平臺)，火災監(jiān)控管理平臺顯示火災信息，提示值班人員。同時可以輸出信號到火災自動報警控制主機進行聯(lián)動控制噴淋、啟動風機、聲光報警等功能。本發(fā)明基于自動定位系統(tǒng)的遠距離視頻火焰探測系統(tǒng)的研制成功，通過系統(tǒng)來控制自動消防炮，可以取代傳統(tǒng)的感煙探測系統(tǒng)、感溫探測系統(tǒng)、點式火焰探測系統(tǒng)式及手動操作的消防炮，該系統(tǒng)的主要特點是在火災自動報警并進行著火點空間定位(火源坐標)后，系統(tǒng)自動控制自動消防炮進行定點撲救。只對著火區(qū)域進行滅火，對無火區(qū)域基本沒有影響或影響甚小，減少了撲救過程中造成的損壞，從而使火災及撲救滅火過程造成的損失減少到最低程度。有效地解決大空間火災監(jiān)控問題，具有重大社會意義和廣泛的市場前景。本發(fā)明具有三維空間定位功能的圖像型火焰探測系統(tǒng)解決了大空間火災報警這一世界性難題，具有控制距離遠、保護面積大、響應速度快、可靠性高等優(yōu)點，集防火、防盜、監(jiān)控功能于一體，是ー種性能價格比優(yōu)越、高度集成的智能型圖像火災自動報警系統(tǒng)，處于世界領先水平。本發(fā)明廣泛適用于I、室內(nèi)大空間場所候車(船、機)大廳、購物中心、家具城演播廳、展覽館、體育館、禮堂、殘酷及高層建筑的中庭等；2、隔離區(qū)域人員不宜進入的危險區(qū)及核廢料存儲區(qū)等；3、大型機械設備場所發(fā)電廠、飛機、汽車等設備制造廠及設備庫；4、室外應用鐵路站臺、石油鉆塔、石油存儲終端、隧道和化工廠等；5、森林防火應用；6、古建筑、公路地鐵隧道、電纜隧道等特殊空間場所；7、具有較多灰塵、水汽的場所(如煙草行業(yè)、化工行業(yè)等)；
8、環(huán)境比較惡劣的場所(如腐蝕氣體等)。


下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進ー步的詳細說明。圖I為本發(fā)明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；圖2為本發(fā)明智能火災識別處理器系統(tǒng)框圖。圖3為本發(fā)明智能火災識別處理器工作原理框圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明做進ー步詳細說明。如圖I所示，該系統(tǒng)包括與火災現(xiàn)場相接的前端監(jiān)測單元、與前端監(jiān)測單元相連的控制中心，以及與控制中心相連的消防聯(lián)動單元。其中，前端探測單元采用高分辨率紅外CCD圖像型火焰探測器和智能火災識別處理器，所述高分辨率紅外CCD圖像型火焰探測器包括大視場鏡頭、CMOS圖像傳感器以及大規(guī)?，F(xiàn)場可編程邏輯陣列FPGA。如圖2所示，具體實施例中，智能火災識別處理器包括邏輯控制模塊，及分別與邏輯控制模塊相連的圖像采集模塊、實時顯示模塊、圖像存儲模塊和高速傳輸模塊；其中，圖像采集模塊連接高分辨率紅外CCD圖像型火焰探測器的圖像傳感器CMOS及現(xiàn)場可編程邏輯陣列FPGA ;實時顯示模塊連接顯示器；圖像存儲模塊接SD卡；高速傳輸模塊連接圖像壓縮豐吳塊。所述控制中心包括與智能火災識別處理器相連的交換機、火災自動報警控制器、視頻管理平臺和火警管理平臺。圖I中，若干高分辨率紅外CCD圖像型火焰探測器分別探測火災現(xiàn)場，將火災現(xiàn)場的圖像傳輸至智能火災識別處理器，智能火災識別處理器輸出端一端接交換機，另一端接火災自動報警控制器；交換機再連接視頻管理平臺，視頻管理平臺連接火警管理平臺；消防聯(lián)動單元包括與火警管理平臺相連的自動消防炮，火警管理平臺通過自動消防炮與火災現(xiàn)場相接。所述高分辨率紅外CCD圖像型火焰探測器至少為2臺；所述高分辨率紅外CCD圖像型火焰探測器中設置非制冷焦平面陣列紅外熱像機芯。本發(fā)明的系統(tǒng)構(gòu)成及功能如下I.系統(tǒng)構(gòu)成該系統(tǒng)由前端探測單元、控制中心、消防聯(lián)動單元三個部分組成。2.前端探測單元前端探測單元可采用高分辨率紅外CXD圖像型火焰探測器，由它們進行現(xiàn)場探測，并處理現(xiàn)場的火災火焰信息、高分辨率紅外CCD圖像型火焰探測器的位置狀態(tài)信息，并將將采集到的現(xiàn)場信息送給系統(tǒng)的控制中心。高分辨率紅外CCD圖像型火焰探測技木，在探測方式上屬于感火焰型火焰探測器，具有同時獲取現(xiàn)場的火災信息和圖像信息的功能特點，將火災探測和圖像監(jiān)控有機地結(jié)合在一起，并具有防塵、防潮、防腐蝕(或防爆等特殊場所)等功能。高分辨率紅外CCD圖像型火焰探測器可廣泛應用于易產(chǎn)生明火及陰燃火的各類場所，如家具城、展覽廳、體育館、大型倉庫、生產(chǎn)車間、物資庫、油庫等等，也可用于環(huán)境惡劣的エ業(yè)場所。3.控制中心部分控制中心部分一般設置在消防控制室內(nèi)，包括信息分析處理設備，視頻處理設備(圖像顯示、記錄設備)，以及火災報警設備。該部分主要實現(xiàn)監(jiān)控現(xiàn)場的信息分析、火災信息提取、火災報警等功能，在使用高分辨率紅外CCD圖像型火焰探測器的系統(tǒng)中，還可以同時實現(xiàn)圖像安防監(jiān)控功能。3. I.火災探測報警前端探測器所采集的現(xiàn)場信息通過網(wǎng)線或光纖傳回控制中心，經(jīng)智能火災識別處理器切換到火災現(xiàn)場的線路、并把現(xiàn)場信息以循環(huán)切換的方式傳送給信息處理主機(視頻管理平臺)，由主機(視頻管理平臺)二次巡檢判別，巡檢與并行處理相結(jié)合為及時發(fā)現(xiàn)、準
確報警提供了可靠保證。然后由信息處理主機(火災自動報警控制器)對現(xiàn)場位置進行計算處理，并把當前火災位置信息發(fā)送給火警管理平臺，火警管理平臺通過控制滅火控制設備同時向火災自動報警控制器發(fā)出預警信號；火災自動報警控制器優(yōu)先對預警信號進行確認，可以根據(jù)實際被防護場所的火險等級不同，現(xiàn)場設置防火靈敏度。對確認為真實火情的信息，火災自動報警控制器發(fā)出報警信號，自動聲光報警；自動顯示對應報警區(qū)域的現(xiàn)場圖像，并自動啟動錄像機進行記錄；值班員通過現(xiàn)場圖像和對講電話指揮撲救和疏散，并通過聯(lián)動控制臺啟動消防聯(lián)動設備；在無人狀態(tài)下，主機按設定程序自動啟動消防聯(lián)動設備。3. 2圖像監(jiān)控方面該部分功能與閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)基本相同。在使用了高分辨率紅外CXD圖像型火焰探測器的系統(tǒng)中，由高分辨率紅外CXD圖像型火焰探測器采集的視頻信號FPGA和DSP處理、壓縮后送回控制中心，送至圖像顯示設備(監(jiān)視器等)、圖像記錄設備(錄像機或硬盤記錄儀)及信息處理主機顯示器上，實現(xiàn)圖像監(jiān)控功能。畫面的選擇、控制由信息處理主機實現(xiàn)，也可以由矩陣切換器實現(xiàn)。4.消防聯(lián)動系統(tǒng)報警后，控制器動作聲光報警、自動實時錄像、自動撥打報警電話。圖像型火災自動探測系統(tǒng)為消防炮控制系統(tǒng)提供獨有三維空間坐標定位，消防炮定點滅火，可以遠程控制消防炮定點滅火 火災確認后，系統(tǒng)啟動自動消防炮，自動掃描并指向火源點； 系統(tǒng)可自動啟動消防泵和電動閥門，實現(xiàn)自動噴水滅火； 系統(tǒng)采取人機協(xié)同方式，具有遠程(手動/自動)控制消防炮定點滅火功能。系統(tǒng)可以與其他廠家產(chǎn)品兼容，根據(jù)需要啟動消防炮控制単元，消防炮控制単元包括其聯(lián)動設備(如可控制的消防炮、消防廣播、排煙風機、消防噴淋器、防火卷簾門、氣體滅火系統(tǒng)等)。相應地，本發(fā)明給出了一種自動定位火焰探測方法，該方法包括下述步驟I)若干高分辨率紅外CCD圖像型火焰探測器采集火災現(xiàn)場的火焰的靜態(tài)特征、動態(tài)特征、位置特征和顔色特征；并將該若干高分辨率紅外CCD圖像型火焰探測器采集的特征組網(wǎng)進行識別，并傳輸至智能火災識別處理器；2)火災識別處理器利用火災火焰圖像識別算法、圖像三維空間算法對視頻圖像進行分析，分析出火焰位置、火警信息、高分辨率紅外CCD圖像型火焰探測器位置及火焰方位；3)火災識別處理器將火焰位置、火警信息、高分辨率紅外CXD圖像型火焰探測器位置及火焰方位信息通過交換機傳輸至火災監(jiān)控管理平臺；4)火災監(jiān)控管理平臺結(jié)合數(shù)字圖像處理算法，得到系統(tǒng)火災監(jiān)控處理信息，并將該信息傳輸至自動報警控制器，自動報警控制器發(fā)出預警信號；5)火災監(jiān)控管理平臺并控制消防聯(lián)動單元進行火災滅火程序。本發(fā)明火焰圖像識別算法、圖像三維空間算法及數(shù)字圖像處理算法均根據(jù)傳統(tǒng)的算法得到。本發(fā)明的系統(tǒng)功能如下I、在高分辨率紅外CXD圖像型火焰探測器監(jiān)視范圍內(nèi)，可以任意設置警戒區(qū)域，當有火焰出現(xiàn)在警戒區(qū)域內(nèi)時，產(chǎn)生火警，并用告警框標示出火焰位置。同時產(chǎn)生聲響告警，火警信息通過エ業(yè)以太網(wǎng)上傳到遠程監(jiān)控中心；也可將火警信息傳送至各類火災報警控制器。2、三維空間定位通過雙目立體視覺建立三維空間坐標體系，結(jié)合數(shù)字信號處理器，能夠判別火焰空間坐標，通過智能火災識別處理器輸出坐標信息給消防控制炮控制系統(tǒng)，指揮消防炮自動尋址滅火。3、智能火災識別處理器具有多路開關量輸出端ロ，可將火警信息傳送至各類火災報警控制器；同時，也可控制風機、卷簾門、消防炮、消防噴淋等設施。4、報警錄像存儲利用該系統(tǒng)可在監(jiān)控中心實時錄像，觸發(fā)錄像方式包括手動、報警、定時、周期。同時提供事件、地點、設備、時間等多種錄像檢索手段，快速定位關心的錄像片段。5、遠程視頻報警智能火災識別處理器支持遠程視頻傳輸，對現(xiàn)場視頻及報警視頻及報警信息進行實時編碼壓縮，并通過エ業(yè)以太網(wǎng)絡傳輸?shù)竭h程控制指揮中心。6、預案處理系統(tǒng)具有預案提醒功能，當火警發(fā)生時，系統(tǒng)會自動彈出事先設定的火情處理預案，提示值班人員快速處理火情。7、地圖顯示系統(tǒng)視頻管理平臺支持地圖顯示，通過ー張ニ維地圖直觀的顯示各個探測器在監(jiān)控區(qū)域的位置和監(jiān)控區(qū)域的大致平面結(jié)構(gòu)，在火警發(fā)生時，通過報警區(qū)域高分辨率紅外CCD圖像型火焰探測器閃爍，快速定位告警地點。8、安防報警功能智能火災識別處理器可集成智能安防報警功能，在檢測視頻畫面內(nèi)實現(xiàn)人員、動物入侵告警，大大増加系統(tǒng)的利用率。該實時圖像處理系統(tǒng)可分為圖像采集模塊、圖像存儲模塊、實時顯示模塊、邏輯控制模塊、高速傳輸模塊和圖像壓縮模塊等。根據(jù)FPGA和DSP各自的職責不同，將整個實時圖像處理系統(tǒng)的硬件設計根據(jù)功能進行FPGA和DSP的任務劃分，系統(tǒng)硬件設計結(jié)構(gòu)圖如圖3所示。FPGA主要負責圖像的采集、圖像顯示、圖像存儲、數(shù)據(jù)的高速緩沖和整個電路的邏輯控制；DSP主要負責進行靜態(tài)圖像的壓縮。如圖3所示，系統(tǒng)的總體工作過程如下首先圖像采集模塊控制攝像頭C0MS，以25幀/s的速率向邏輯控制模塊FPGA輸送圖像數(shù)據(jù)，通過FPGA的控制使得緩存在片外的內(nèi)存SDRAM中，并控制實時顯示模塊ADV7123做到了實時的圖像的顯示。然后，通過用戶選擇壓縮模式后，邏輯控制模塊FPGA通過邏輯控制打開數(shù)據(jù)高速緩沖通道，使圖像數(shù)據(jù)從幀存模塊移至高速緩沖模塊中，數(shù)字信號處理器DSP通過EMIF接ロ外擴存儲器的方式，高效的讀取雙ロ RAM中的圖像數(shù)據(jù)。最后，圖像數(shù)據(jù)在DSP內(nèi)部做好壓縮，以相同的方式通過高速緩沖模塊，把數(shù)據(jù)傳給與邏輯控制模塊FPGA連接的圖像存儲模塊，做到壓縮圖像數(shù)據(jù)的SD卡存儲。以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明所作的進ー步詳細說明，不能認定本發(fā)明的具體實施方式
僅限于此，對于本發(fā)明所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單的推演或替換，都應當視為屬于本發(fā)明由所
提交的權(quán)利要求書確定專利保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種三維空間自動定位火焰探測系統(tǒng)，其特征在于包括與火災現(xiàn)場相接的前端監(jiān)測單元、與前端監(jiān)測單元相連的控制中心，以及與控制中心相連的消防聯(lián)動單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種三維空間自動定位火焰探測系統(tǒng)，其特征在于所述前端探測單元采用高分辨率紅外CCD圖像型火焰探測器和智能火災識別處理器，所述高分辨率紅外CCD圖像型火焰探測器包括大視場鏡頭、CMOS圖像傳感器以及大規(guī)?，F(xiàn)場可編程邏輯陣列FPGA。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種三維空間自動定位火焰探測系統(tǒng)，其特征在于所述高分辨率紅外CCD圖像型火焰探測器至少為2臺；所述高分辨率紅外CCD圖像型火焰探測器中設置非制冷焦平面陣列紅外熱像機芯。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種三維空間自動定位火焰探測系統(tǒng)，其特征在于所述智能火災識別處理器包括邏輯控制模塊，及分別與邏輯控制模塊相連的圖像采集模塊、實時顯示模塊、圖像存儲模塊和高速傳輸模塊； 所述圖像采集模塊連接高分辨率紅外CCD圖像型火焰探測器的圖像傳感器CMOS及現(xiàn)場可編程邏輯陣列FPGA ;所述實時顯示模塊連接顯示器；所述圖像存儲模塊接SD卡；所述高速傳輸模塊連接圖像壓縮模塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種三維空間自動定位火焰探測系統(tǒng)，其特征在于所述控制中心包括與智能火災識別處理器相連的交換機、火災自動報警控制器、視頻管理平臺和火警管理平臺。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種三維空間自動定位火焰探測系統(tǒng)，其特征在于所述消防聯(lián)動單元包括與火警管理平臺相連的自動消防炮控制單元，自動消防炮控制單元包括可控制消防炮、風機和消防噴淋器。
7.根據(jù)權(quán)利要求2、5或6所述的一種三維空間自動定位火焰探測系統(tǒng)，其特征在于所述若干高分辨率紅外CCD圖像型火焰探測器探測火災現(xiàn)場，若干高分辨率紅外CCD圖像型火焰探測器輸出端分別連接各自對應的智能火災識別處理器，所述各個智能火災識別處理器輸出端一端接交換機，另一端接火災自動報警控制器；所述交換機接視頻管理平臺，所述視頻管理平臺接火警管理平臺，火警管理平臺通過自動消防炮控制單元與火災現(xiàn)場相接。
8.一種基于權(quán)利要求I所述的三維空間自動定位火焰探測方法，其特征在于，該方法包括下述步驟 1)若干高分辨率紅外CCD圖像型火焰探測器采集火災現(xiàn)場的火焰的靜態(tài)特征、動態(tài)特征、位置特征和顏色特征；并將該若干高分辨率紅外CCD圖像型火焰探測器采集的特征組網(wǎng)進行識別，并傳輸至智能火災識別處理器； 2)火災識別處理器利用火災火焰圖像識別算法、圖像三維空間算法對視頻圖像進行分析，分析出火焰位置、火警信息、高分辨率紅外CCD圖像型火焰探測器位置及火焰方位； 3)火災識別處理器將火焰位置、火警信息、高分辨率紅外CXD圖像型火焰探測器位置及火焰方位信息通過交換機傳輸至火災監(jiān)控管理平臺； 4)火災監(jiān)控管理平臺結(jié)合數(shù)字圖像處理算法，得到系統(tǒng)火災監(jiān)控處理信息，并將該信息傳輸至自動報警控制器，自動報警控制器發(fā)出預警信號； 5)火災監(jiān)控管理平臺并控制消防聯(lián)動單元進行火災滅火程序。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種三維空間自動定位火焰探測系統(tǒng)，包括與火災現(xiàn)場相接的前端監(jiān)測單元、與前端監(jiān)測單元相連的控制中心，以及與控制中心相連的消防聯(lián)動單元。該系統(tǒng)采用兩個以上高分辨率紅外CCD圖像型火焰探測器中的傳感器對現(xiàn)場在不同方位進行圖像采集，并利用智能火災識別處理器運用火災火焰圖像識別算法、圖像三維空間算法對視頻圖像進行分析，捕捉現(xiàn)場的火災火焰信息，分析出火焰位置、火警信息、火焰探測器位置及火焰方位，并傳輸?shù)交馂谋O(jiān)控管理平臺，輸出信號到火災自動報警控制主機至消防聯(lián)動單元。該系統(tǒng)具有定位精度高、監(jiān)測距離遠、保護面積大、響應速度快的特點，能夠較好地滿足大空間場合的火災監(jiān)控的要求。
文檔編號A62C37/00GK102784451SQ20121027703
公開日2012年11月21日 申請日期2012年8月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月6日
發(fā)明者吳超, 張變蓮, 秦彩云, 蔣斌 申請人:西安硅光電子科技有限公司