自動(dòng)追蹤定位消防水炮及自動(dòng)追蹤定位射流滅火方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種消防設(shè)備，具體的說(shuō)，涉及了一種自動(dòng)追蹤定位消防水炮，還涉及一種自動(dòng)追蹤定位射流滅火方法。
【背景技術(shù)】
[0002]市面上常用的自動(dòng)追蹤定位型消防水炮的作用原理大多是通過(guò)紅外傳感器配合豎向窄縫和橫向窄縫對(duì)著火點(diǎn)進(jìn)行十字定位，掃描時(shí)，先周向掃描，確定著火點(diǎn)的周向位置，然后再縱向掃描，確定著火點(diǎn)的縱向位置，從而達(dá)到精確定位，但是實(shí)際窄縫針對(duì)幾十米遠(yuǎn)時(shí)所覆蓋范圍也達(dá)到了數(shù)米寬，所以采用傳統(tǒng)窄縫技術(shù)的消防水炮定位誤差達(dá)數(shù)米，距離越遠(yuǎn)誤差越大；另外火災(zāi)中的火焰蔓延較快，火焰位置隨時(shí)會(huì)發(fā)生變化，產(chǎn)生動(dòng)火漂移現(xiàn)象，定位開(kāi)始至放水的這一段時(shí)間，火焰有極大的可能已經(jīng)移位到其他位置，導(dǎo)致實(shí)際著火位置與定位噴水位置出現(xiàn)偏差，滅火失敗，消防水炮形同虛設(shè)。
[0003]為了解決以上存在的問(wèn)題，人們一直在尋求一種理想的技術(shù)解決方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，從而提供一種設(shè)計(jì)科學(xué)、定位快速準(zhǔn)確、實(shí)現(xiàn)動(dòng)火追蹤的自動(dòng)追蹤定位消防水炮，還提供了一種簡(jiǎn)單高效、實(shí)現(xiàn)動(dòng)火追蹤、掃描覆蓋全面、防止漏檢的自動(dòng)追蹤定位射流滅火方法。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種自動(dòng)追蹤定位消防水炮，包括底座、殼體、轉(zhuǎn)動(dòng)連接在該底座上的支架、鉸設(shè)于所述支架上的水炮、安裝在該水炮上的紅外熱成像傳感器、連接該紅外熱成像傳感器的處理器、連接該處理器的水栗電控閥以及由該處理器控制并分別傳動(dòng)所述支架水平轉(zhuǎn)動(dòng)的水平步進(jìn)電機(jī)和傳動(dòng)所述水炮在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)的縱向步進(jìn)電機(jī)；
所述處理器針對(duì)所述紅外熱成像傳感器實(shí)時(shí)發(fā)出的熱成像圖像實(shí)時(shí)繪制坐標(biāo)，并根據(jù)預(yù)設(shè)的溫度閥值實(shí)時(shí)判斷著火點(diǎn)坐標(biāo)，所述處理器控制所述水平步進(jìn)電機(jī)和所述縱向步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)所述水炮快速定位至所述著火點(diǎn)坐標(biāo)，并實(shí)時(shí)追蹤所述著火點(diǎn)坐標(biāo)直至所述處理器控制所述水栗電控閥打開(kāi)，水炮噴水。
[0006]基上所述，所述處理器連接遠(yuǎn)程控制中心和存儲(chǔ)單元，所述遠(yuǎn)程控制中心連接顯示器。
[0007]基上所述，它還包括安裝在所述水炮上的攝像頭和激光準(zhǔn)直器，該攝像頭圖像實(shí)時(shí)傳輸至遠(yuǎn)程控制中心，所述控制中心可通過(guò)實(shí)景圖像和閃光標(biāo)定點(diǎn)對(duì)著火點(diǎn)坐標(biāo)微調(diào)。
[0008]基上所述，所述殼體外部安裝有紫外預(yù)警傳感器，處理器接到該傳感器的報(bào)警信號(hào)后，激活消防水炮進(jìn)行掃描，當(dāng)找到著火點(diǎn)后處理器發(fā)送控制信號(hào)給報(bào)警器進(jìn)行聲光報(bào)目ο
[0009]
基上所述，所述水炮的進(jìn)水端設(shè)于所述水炮尾端的側(cè)部，所述底座上設(shè)有進(jìn)水接口，所述進(jìn)水接口和所述水炮的進(jìn)水端之間安裝異形水管，所述異形水管的一端與所述進(jìn)水接口水平轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述異形水管的另一端與所述水炮的進(jìn)水端豎向轉(zhuǎn)動(dòng)連接。
[0010]基上所述，所述底座上針對(duì)所述支架設(shè)置有彈性限位件，所述彈性限位件包括鉸接在所述底座上的限位擋桿和連接在所述限位擋桿與所述底座之間的壓簧。
[0011]本發(fā)明相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)具有突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著的進(jìn)步，具體的說(shuō)，本發(fā)明利用紅外熱成像技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)火災(zāi)的實(shí)時(shí)追蹤和滅火工作，在水炮上安裝紅外熱成像傳感器，掃描過(guò)程中，處理器根據(jù)輸入的熱成像圖像繪制坐標(biāo)，即可知道每個(gè)像素點(diǎn)的坐標(biāo)位置，然后通過(guò)預(yù)設(shè)的溫度閥值對(duì)熱成像圖像進(jìn)行篩選，可以得到溫度過(guò)高的位置，判斷為著火點(diǎn)，處理器通過(guò)兩個(gè)步進(jìn)電機(jī)將水炮移動(dòng)至目標(biāo)坐標(biāo)所對(duì)應(yīng)的空間角度，在此過(guò)程中，由于紅外熱成像傳感器覆蓋的是一個(gè)區(qū)域的面陣，而非一個(gè)點(diǎn)或者一條線，因此，一旦在覆蓋范圍內(nèi)發(fā)生動(dòng)火漂移現(xiàn)象，熱成像圖像會(huì)產(chǎn)生變化，處理器也會(huì)實(shí)時(shí)的更新著火點(diǎn)坐標(biāo)，實(shí)現(xiàn)動(dòng)火追蹤，直至水炮移動(dòng)至目標(biāo)位置，處理器控制水栗電控閥開(kāi)啟，噴水滅火，不僅定位快速準(zhǔn)確，還能追隨火焰調(diào)整位置。
[0012]進(jìn)一步的，安裝攝像頭和激光準(zhǔn)直器，屬于選配元件，通過(guò)實(shí)景圖像對(duì)水炮進(jìn)行輔助調(diào)整或者人工調(diào)整，同時(shí)，攝像頭還可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程人工操作以及現(xiàn)場(chǎng)火災(zāi)記錄，工作人員可以通過(guò)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元中的錄像對(duì)火災(zāi)進(jìn)行分析調(diào)查。
[0013]進(jìn)一步的，紫外預(yù)警傳感器設(shè)置在殼體外部，更接近火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)，通過(guò)紫外預(yù)警傳感器預(yù)警更加快速。
[0014]進(jìn)一步的，異型管分別與底座上的進(jìn)水接口水平轉(zhuǎn)動(dòng)連接，不妨礙水平步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)作，與水炮的進(jìn)水端豎向轉(zhuǎn)動(dòng)連接，不妨礙縱向步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)作，且其本身結(jié)構(gòu)牢固，這種結(jié)構(gòu)的好處是結(jié)構(gòu)強(qiáng)度有保證的前提下，還可以保證掃描過(guò)程不受角度限制，無(wú)死角。
[0015]進(jìn)一步的，設(shè)置彈性限位件，鉸接結(jié)構(gòu)和壓簧的設(shè)置保證了該限位擋桿可以在底板的平面上擺動(dòng)一定角度，進(jìn)而使得支架可以在底座上實(shí)現(xiàn)超過(guò)360度的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，掃描以及滅火無(wú)死角。
[0016]其具有設(shè)計(jì)科學(xué)、定位快速準(zhǔn)確、實(shí)現(xiàn)動(dòng)火追蹤的優(yōu)點(diǎn)。
[0017]一種自動(dòng)追蹤定位射流滅火方法，包括以下步驟:
①歸零，接到預(yù)警信號(hào)后，處理器控制所述水平步進(jìn)電機(jī)和所述縱向步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)所述水炮移動(dòng)至正下方，準(zhǔn)備掃描；
②掃描，處理器控制縱向步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)所述水炮上抬I度~90度，停止，再控制所述水平步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)所述支架旋轉(zhuǎn)掃描I周；
③判斷，在掃描過(guò)程中，所述紅外熱成像傳感器將熱成像圖像實(shí)時(shí)發(fā)送給處理器，處理器繪制坐標(biāo)并根據(jù)預(yù)設(shè)的溫度閥值對(duì)所述熱成像圖像進(jìn)行篩選，若處理器篩選到溫度過(guò)高的像素區(qū)域，計(jì)算其目標(biāo)坐標(biāo)，并立刻控制所述水平步進(jìn)電機(jī)和所述縱向步進(jìn)電機(jī)同時(shí)工作，將所述水炮立即拉動(dòng)至所述目標(biāo)坐標(biāo)所對(duì)應(yīng)的空間角度，在此過(guò)程中，所述目標(biāo)坐標(biāo)隨所述處理器的篩選結(jié)果的變化而變化；
若處理器未篩選到溫度過(guò)高的像素區(qū)域，重復(fù)步驟③，直至掃描完整個(gè)區(qū)域；
④滅火，所述水炮移動(dòng)至目標(biāo)坐標(biāo)所對(duì)應(yīng)的空間角度后，處理器控制水栗電控閥打開(kāi)，噴水滅火；
⑤停水檢測(cè)，噴水1-3分鐘后，處理器控制水栗電控閥關(guān)閉，重復(fù)步驟③~步驟④； ⑥滅火結(jié)束，進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)。
[0018]基上所述，步驟①中的所述溫度閥值包括對(duì)應(yīng)所述熱成像圖像設(shè)置的對(duì)照顏色。
[0019]基上所述，步驟②中，預(yù)警信號(hào)由紫外預(yù)警傳感器發(fā)出，處理器接到該傳感器的報(bào)警信號(hào)后，激活消防水炮進(jìn)行掃描，當(dāng)找到著火點(diǎn)后處理器發(fā)送控制信號(hào)給報(bào)警器進(jìn)行聲光報(bào)警。
[0020]基上所述，步驟⑥中，在待機(jī)狀態(tài)下，所述水炮指向高危區(qū)域，各部件正常運(yùn)行。 本發(fā)明通過(guò)以上步驟，將自動(dòng)追蹤定位消防水炮的性能利用最大化，在待機(jī)狀態(tài)下，針對(duì)高危區(qū)域定點(diǎn)監(jiān)控，以便發(fā)生火災(zāi)時(shí)可以第一時(shí)間檢測(cè)到，若未發(fā)生在該區(qū)域，則在接到預(yù)警信息后，歸零，然后將縱向方向分為多個(gè)角度依次進(jìn)行周向掃描，掃描空間更加全面，在掃描過(guò)程中，紅外熱成像傳感器將實(shí)時(shí)的熱成像圖像發(fā)送給處理器，處理器對(duì)其進(jìn)行繪制坐標(biāo)和像素篩選，一旦發(fā)現(xiàn)超過(guò)閥值的像素區(qū)域，處理器計(jì)算其坐標(biāo)，掃描中斷，并控制兩個(gè)步進(jìn)電機(jī)同時(shí)工作將水炮移動(dòng)至目標(biāo)坐標(biāo)，在此過(guò)程中，處理器會(huì)根據(jù)輸入的熱成像圖像實(shí)時(shí)計(jì)算目標(biāo)坐標(biāo)，實(shí)時(shí)作出修正，以便所述水炮能夠調(diào)整至準(zhǔn)確的著火點(diǎn)位置，然后噴水滅火，由于在噴水過(guò)程中，水流對(duì)紅外熱成像傳感器有影響，因此在噴射1-3分鐘后，停止噴射，對(duì)目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行二次掃描判斷，滅火成功后，掃描步驟再次進(jìn)行，直至掃描完整個(gè)空間區(qū)域，將災(zāi)情徹底消滅。
[0021]進(jìn)一步的，溫度閥值在熱成像圖像中呈現(xiàn)為對(duì)應(yīng)的顏色，一般為紅色逐漸加深的顏色代表溫度越高。
[0022]進(jìn)一步的，預(yù)警通過(guò)紫外預(yù)警傳感器發(fā)出，反應(yīng)靈敏，另外，設(shè)置聲光報(bào)警，以便通知工作人員快速趕到現(xiàn)場(chǎng)。
[0023]其具有簡(jiǎn)單高效、實(shí)現(xiàn)動(dòng)火追蹤、掃描覆蓋全面、防止漏檢的優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0024]圖1是本發(fā)明中自動(dòng)追蹤定位消防水炮的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖2是本發(fā)明中自動(dòng)追蹤定位消防水炮內(nèi)部的結(jié)構(gòu)示意圖之一。
[0026]圖3是本發(fā)明中自動(dòng)追蹤定位消防水炮內(nèi)部的結(jié)構(gòu)示意圖之二。
[0027]圖中:1.底座；2.殼體；3.支架；4.紅外熱成像傳感器；5.水炮；6.攝像頭；7.紫外預(yù)警傳感器；8.水平步進(jìn)電機(jī)；9.縱向步進(jìn)電機(jī)；10.水炮的進(jìn)水端；11.底座進(jìn)水口 ；12.異形水管。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面通過(guò)【具體實(shí)施方式】，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0029]如圖1-圖3所示，一種自動(dòng)追蹤定位消防水炮5，包括底座1、殼體2、轉(zhuǎn)動(dòng)連接在該底座I上的支架3、鉸設(shè)于所述支架3上的水炮5、安裝在該水炮5上的紅外熱成像傳感器4和攝像頭6、連接該紅外熱成像傳感器4和攝像頭6的處理器以及連接該處理器的水栗電控閥、遠(yuǎn)程控制中心、顯示器和存儲(chǔ)單元，處理器分別控制水平步進(jìn)電機(jī)8傳動(dòng)所述支架3水平轉(zhuǎn)動(dòng)、控制縱向步進(jìn)電機(jī)9傳動(dòng)所述水炮5