專利名稱：一種基于紅外熱圖像的火災(zāi)預(yù)警與早期消除系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及火災(zāi)預(yù)警及處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于紅外熱圖像的火災(zāi)預(yù)警與早期消除系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著社會現(xiàn)代化進(jìn)程的加快，機(jī)械設(shè)備代替部分手工進(jìn)行生產(chǎn)是主要趨勢之一，各行各業(yè)也主要依靠設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)來進(jìn)行大規(guī)模和高效地生產(chǎn)。對設(shè)備依賴性的增長加大了設(shè)備的重?fù)?dān)，設(shè)備在長期高速運(yùn)轉(zhuǎn)下很容易發(fā)生熱故障，如處理不及時就易引發(fā)火災(zāi)，帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失。設(shè)備發(fā)生火災(zāi)的主要原因有設(shè)備質(zhì)量變差、設(shè)備長期負(fù)荷運(yùn)行、接頭接觸不良造成接觸電阻過大等，而無論哪種火災(zāi)原因，其外觀表現(xiàn)均為故障發(fā)生之前數(shù)小時設(shè)備異常發(fā)熱。因此，可通過檢測設(shè)備的發(fā)熱情況，以起到預(yù)防火災(zāi)的目的。目前，市場上雖然已經(jīng)出現(xiàn)了一些火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)和滅火裝置，但其使用效果并不佳，主要原因有以下幾點1、其檢測方法大多是采用溫度傳感器進(jìn)行局部升溫點的監(jiān)測，不能全面反應(yīng)整個設(shè)備的發(fā)熱情況；2、預(yù)測技術(shù)不完善，容易引起誤報警或該報警而不報警；3、滅火時是漫無目的地大范圍噴射滅火劑，不能準(zhǔn)確定位火災(zāi)區(qū)域。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述缺陷，本發(fā)明提出了一種基于紅外熱圖像的火災(zāi)預(yù)警與早期消除系統(tǒng)，通過獲取設(shè)備的紅外熱圖像，分析其溫度場分布和變化以預(yù)防火災(zāi)發(fā)生，降低了設(shè)備出現(xiàn)火災(zāi)的可能性；并可實現(xiàn)與定點滅火裝置聯(lián)動對設(shè)備進(jìn)行早期火災(zāi)消除處理，提高了火災(zāi)處理的及時性以降低損失。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)一種基于紅外熱圖像的火災(zāi)預(yù)警與早期消除系統(tǒng)，包括帶云臺的紅外熱像儀、圖像分析控制器、火災(zāi)預(yù)警及聯(lián)動控制器、火災(zāi)消除執(zhí)行裝置，其中，紅外熱像儀，用于采集被監(jiān)測設(shè)備的紅外熱圖像，其與圖像分析控制器的圖像輸入端相連；圖像分析控制器，用于對上述紅外熱圖像進(jìn)行分析并生成分析結(jié)果，其信號輸出端一路連接火災(zāi)預(yù)警及聯(lián)動控制器的信號輸入端，另一路連接紅外熱像儀；火災(zāi)報警及聯(lián)動控制器，用于根據(jù)圖像分析控制器的分析結(jié)果生成控制信號，其信號輸出端一路與被監(jiān)測設(shè)備的控制端連接，另一路與火災(zāi)消除執(zhí)行裝置連接。所述紅外熱像儀內(nèi)置有可見光(XD，用于采集被監(jiān)測設(shè)備的可見光圖像。所述火災(zāi)消除執(zhí)行裝置包括聲光報警器、定點火災(zāi)消除裝置。一種圖像分析控制器，包括圖像預(yù)處理模塊，用于對紅外熱像儀采集的紅外熱圖像進(jìn)行預(yù)處理；圖像分析模塊，用于對預(yù)處理后的紅外熱圖像的溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并與被監(jiān)測設(shè)備正常工作的溫度進(jìn)行對比分析，以判斷是否存在火災(zāi)；
火災(zāi)處理模塊當(dāng)判斷結(jié)果為是時，向火災(zāi)預(yù)警及聯(lián)動控制器發(fā)出火災(zāi)報警信號和/或火災(zāi)消除控制信號；否則，向紅外熱像儀發(fā)出云臺控制信號。所述圖像分析模塊包括目標(biāo)場獲取子模塊，根據(jù)紅外熱圖像的溫度數(shù)據(jù)，將紅外熱圖像分割成若干區(qū)域，并將超過被監(jiān)測設(shè)備正常工作的溫度所在的區(qū)域確定為目標(biāo)場；溫度對比子模塊，根據(jù)被監(jiān)測設(shè)備周圍環(huán)境溫度計算目標(biāo)場的溫度，并計算目標(biāo)場的溫度與被監(jiān)測設(shè)備正常工作溫度之間的差值；火災(zāi)判斷子模塊，統(tǒng)計預(yù)定時間內(nèi)目標(biāo)場溫度與環(huán)境溫度差值的變化曲線，當(dāng)所述變化曲線持續(xù)上升且差值大于第一溫度閾值時，判斷所述目標(biāo)場存在火災(zāi)；當(dāng)所述變化曲線持續(xù)上升且差值處在第一溫度閾值和第二溫度閾值之間時，判斷所述目標(biāo)場存在潛在火災(zāi)；當(dāng)所述變化曲線趨于平穩(wěn)且差值小于第二溫度閾值時，判斷目標(biāo)場不存在火災(zāi)；其中，第一溫度閾值不小于第二溫度閾值。所述圖像分析模塊還包括，坐標(biāo)獲取子模塊，用于在判斷目標(biāo)場存在火災(zāi)或潛在火災(zāi)時，記錄目標(biāo)場所在位置的圖像坐標(biāo)；所述火災(zāi)處理模塊還用于，將上述圖像坐標(biāo)傳輸至火災(zāi)報警及聯(lián)動控制器。所述火災(zāi)處理模塊還用于，當(dāng)發(fā)出火災(zāi)消除控制信號時，向紅外熱像儀發(fā)出持續(xù)監(jiān)測目標(biāo)場的控制信號；當(dāng)判斷目標(biāo)場火災(zāi)已消除時，發(fā)出火災(zāi)消除停止信號。圖像分析控制器還包括數(shù)據(jù)庫管理模塊，包括標(biāo)準(zhǔn)圖像管理子模塊、典型故障圖像管理子模塊、日常采集圖像與信息管理子模塊；系統(tǒng)服務(wù)模塊，包括查詢及報表子模塊、系統(tǒng)管理及維護(hù)子模塊以及業(yè)務(wù)系統(tǒng)接口子模塊。一種火災(zāi)報警及聯(lián)動控制器，包括PTZ控制子模塊，用于對紅外熱圖像中目標(biāo)場所在位置的圖像坐標(biāo)進(jìn)行處理；火災(zāi)消除聯(lián)動控制子模塊，用于在接收到圖像分析控制器的目標(biāo)場的火災(zāi)信號后，控制聲光報警器進(jìn)行報警，并控制定點滅火裝置對目標(biāo)場進(jìn)行火災(zāi)消除處理；在接收到圖像分析控制器的目標(biāo)場的潛在火災(zāi)信號后，控制聲光報警器進(jìn)行報警；在對目標(biāo)場火災(zāi)消除處理時，若接收到火災(zāi)消除停止信號，停止對目標(biāo)場進(jìn)行火災(zāi)消除；設(shè)備控制子模塊，用于在接收到圖像分析控制器的目標(biāo)場火災(zāi)信號后，對被監(jiān)測設(shè)備發(fā)出停機(jī)控制信號。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果1、本發(fā)明提出了一種基于紅外熱圖像的火災(zāi)預(yù)警和早期消除系統(tǒng)，通過獲取設(shè)備的紅外熱圖像，利用先進(jìn)的紅外熱圖像分析技術(shù)，在線式全面感知設(shè)備的溫度分布及溫度變化情況預(yù)防火災(zāi)發(fā)生，降低了設(shè)備發(fā)生火災(zāi)的可能性；并可實現(xiàn)與定點滅火裝置聯(lián)動對設(shè)備進(jìn)行早期火災(zāi)消除處理，提高了火災(zāi)處理的及時性以降低損失。其具有簡單易行、控制精度高和誤報率低的特點。2、本發(fā)明將傳統(tǒng)的設(shè)備著火時自動火災(zāi)消除方式轉(zhuǎn)變?yōu)閷σ话阍O(shè)備進(jìn)行在線檢測及火災(zāi)預(yù)警，并在火災(zāi)出現(xiàn)時與定點滅火裝置實現(xiàn)聯(lián)動進(jìn)行火災(zāi)消除的方式，因此可以將設(shè)備可能發(fā)生的火災(zāi)隱患消滅在火災(zāi)發(fā)生之前，且在火災(zāi)不可避免時進(jìn)行火災(zāi)后處理，盡量保證設(shè)備防火工作的萬無一失，從而提高了設(shè)備的工作可靠性。3、本發(fā)明通過對設(shè)備的紅外熱像實時檢測可及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備工作時出現(xiàn)的故障，并使設(shè)備能及時得到維修，在防止火災(zāi)事故的同時降低設(shè)備的維修成本。4、本發(fā)明相對于傳統(tǒng)的固定點傳感檢測器，通過紅外熱像儀獲取設(shè)備溫度分布情況，擴(kuò)大了檢測的范圍，可更準(zhǔn)確和全面地掌握設(shè)備整體的工作和散熱情況。5、本發(fā)明通過紅外成像技術(shù)及紅外圖像處理和模式識別技術(shù)來預(yù)測設(shè)備發(fā)生火災(zāi)事故的可能性，能有效地降低系統(tǒng)的誤報率，提高了火災(zāi)預(yù)警的準(zhǔn)確性。6、本發(fā)明可通過紅外熱像儀獲取紅外熱圖像和可見光CXD獲取的可見光圖像，在檢測到火災(zāi)即將發(fā)生時，采用雙PTZ攝像機(jī)系統(tǒng)標(biāo)定技術(shù)，可準(zhǔn)確獲取設(shè)備著火點的具體位置，與定點滅火裝置實現(xiàn)聯(lián)動，能夠及時地對著火點進(jìn)行火災(zāi)消除，降低因火災(zāi)發(fā)生不能及時制止而帶來的損失。7、本發(fā)明的紅外熱像儀內(nèi)置可見光(XD，整個裝置采用了云臺控制，因此可同時檢測多臺設(shè)備，從而提高了系統(tǒng)的利用率，降低了監(jiān)控設(shè)備的投資成本。8、本發(fā)明可以把設(shè)備的長期熱圖像保存到圖像數(shù)據(jù)庫中，為今后對設(shè)備進(jìn)行性能分析和故障排查留下歷史數(shù)據(jù)。


下面根據(jù)實施例和附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。圖1為本發(fā)明提出的一種基于紅外熱圖像的火災(zāi)預(yù)警與早期消除系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖1中一種圖像分析控制器的功能模塊圖。圖3為圖1中一種火災(zāi)報警及聯(lián)動控制器的功能模塊圖。
具體實施例方式如圖1所示，為本發(fā)明提出的一種基于紅外熱圖像的火災(zāi)預(yù)警與早期消除系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。參照附圖，本發(fā)明提出的一種基于紅外熱圖像的火災(zāi)預(yù)警與早期消除系統(tǒng)，包括帶云臺的紅外熱像儀、圖像分析控制器、火災(zāi)預(yù)警及聯(lián)動控制器、火災(zāi)消除執(zhí)行裝置，其中，紅外熱像儀，用于采集被監(jiān)測設(shè)備的紅外熱圖像，其與圖像分析控制器的圖像輸入端相連；所述紅外熱像儀內(nèi)置有可見光(XD，用于采集被監(jiān)測設(shè)備的可見光圖像；圖像分析控制器，用于對上述紅外熱圖像進(jìn)行分析并生成分析結(jié)果，其信號輸出端一路連接火災(zāi)預(yù)警及聯(lián)動控制器的信號輸入端，另一路連接紅外熱像儀；火災(zāi)報警及聯(lián)動控制器，用于根據(jù)圖像分析控制器的分析結(jié)果生成控制信號，其信號輸出端一路與被監(jiān)測設(shè)備的控制端連接，另一路與火災(zāi)消除執(zhí)行裝置連接。其中，所述火災(zāi)消除執(zhí)行裝置包括聲光報警器、定點滅火裝置。本發(fā)明提出的基于紅外熱圖像的火災(zāi)預(yù)警與早期消除系統(tǒng)的工作原理如下帶云臺的紅外熱像儀采集被監(jiān)測設(shè)備的紅外熱圖像和可見光圖像，通過與圖像分析控制器的接口傳輸給圖像分析控制器；圖像分析控制器對獲取的紅外熱圖像進(jìn)行分析，得到被監(jiān)測設(shè)備表面的溫度分布圖，根據(jù)溫度變化趨勢的分析以判斷是否存在火災(zāi)；如果
6判斷不會發(fā)生火災(zāi)，則紅外熱像儀對被監(jiān)測設(shè)備進(jìn)行正常檢測，否則生成火災(zāi)預(yù)警處理方案，傳送給火災(zāi)報警及聯(lián)動控制器；火災(zāi)報警及聯(lián)動控制器一路輸出傳輸報警信號給聲光報警器進(jìn)行預(yù)警，二路輸出聯(lián)動控制信號使設(shè)備停止運(yùn)作，三路輸出連接定點滅火裝置，并傳輸被監(jiān)測設(shè)備著火區(qū)域的物理空間坐標(biāo)，定點滅火裝置根據(jù)調(diào)整方位進(jìn)行定點火災(zāi)消除處理。需要說明的是，本發(fā)明可通過紅外熱像儀內(nèi)置的可見光CXD獲取被檢測設(shè)備的可見光圖像，在正常檢測過程中可實時觀測被檢測設(shè)備所處的環(huán)境，便于設(shè)備的正常維護(hù)；在檢測到設(shè)備發(fā)生火災(zāi)時，可通過設(shè)備的可見光圖像輔助確認(rèn)火災(zāi)現(xiàn)場的情況，并在設(shè)備發(fā)生火災(zāi)時可實時觀測火災(zāi)消除的過程，提高火災(zāi)消除處理的準(zhǔn)確性。如圖2所示，為本發(fā)明提出的一種圖像分析控制器的功能模塊圖。參照附圖，本發(fā)明提出的一種圖像分析控制器，包括圖像預(yù)處理模塊，圖像分析模塊，火災(zāi)處理模塊、數(shù)據(jù)庫管理模塊和系統(tǒng)服務(wù)模塊，其中，圖像預(yù)處理模塊，用于對紅外熱像儀采集的紅外熱圖像進(jìn)行預(yù)處理。紅外熱像儀獲取的紅外熱圖像可能會出現(xiàn)噪聲較大，對比度較低，視覺效果不好等現(xiàn)象，因此需要進(jìn)行預(yù)處理操作；預(yù)處理主要包括紅外圖像的非均勻性校正、紅外圖像濾波去噪、紅外圖像增強(qiáng)、邊緣提取和目標(biāo)分割。圖像分析模塊，用于對預(yù)處理后的紅外熱圖像的溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并與被監(jiān)測設(shè)備正常工作的溫度進(jìn)行對比分析，以判斷是否存在火災(zāi)；火災(zāi)處理模塊，當(dāng)判斷結(jié)果為是時，向火災(zāi)預(yù)警及聯(lián)動控制器發(fā)出火災(zāi)報警信號和/或火災(zāi)消除控制信號；否則，向紅外熱像儀發(fā)出云臺控制信號；數(shù)據(jù)庫管理模塊，主要實現(xiàn)對整個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存取和控制。該模塊的目標(biāo)是實現(xiàn)一個設(shè)計合理、信息完整的故障圖像及相關(guān)信息的數(shù)據(jù)庫；該數(shù)據(jù)庫從數(shù)據(jù)類別上分主要包含圖像和輔助信息兩個方面。包括標(biāo)準(zhǔn)圖像管理子模塊圖像及其相應(yīng)輔助信息添加、刪除、修改和查詢；典型故障圖像管理子模塊圖像及其相應(yīng)輔助信息添加、刪除、修改和查詢；日常采集圖像與信息管理子模塊圖像及其相應(yīng)輔助信息刪除、修改和查詢；系統(tǒng)服務(wù)模塊，包括查詢及報表子模塊、系統(tǒng)管理及維護(hù)子模塊以及業(yè)務(wù)系統(tǒng)接口子模塊。查詢及報表子模塊實現(xiàn)用戶對此系統(tǒng)過去一年內(nèi)的故障和正常工作記錄等查詢，并生成報表；系統(tǒng)管理及維護(hù)子模塊實現(xiàn)分布式系統(tǒng)的協(xié)調(diào)運(yùn)行，采用軟總線技術(shù)，提供位置透明的通信手段，隔離操作系統(tǒng)和硬件平臺的相關(guān)性，保證系統(tǒng)的靈活擴(kuò)充性；業(yè)務(wù)系統(tǒng)接口子模塊提供了與其他業(yè)務(wù)相結(jié)合的接口，使系統(tǒng)具有良好的擴(kuò)充性、兼容性。這個部分完成系統(tǒng)配套和拓展的功能。在本發(fā)明的一種具體實施例中，上述所述圖像分析模塊包括目標(biāo)場獲取子模塊，根據(jù)紅外熱圖像的溫度數(shù)據(jù)，將紅外熱圖像分割成若干區(qū)域，并將超過被監(jiān)測設(shè)備正常工作的溫度所在的區(qū)域確定為目標(biāo)場；溫度對比子模塊，根據(jù)被監(jiān)測設(shè)備周圍環(huán)境溫度計算目標(biāo)場的溫度，并計算目標(biāo)場的溫度與被監(jiān)測設(shè)備正常工作溫度之間的差值；火災(zāi)判斷子模塊，統(tǒng)計預(yù)定時間內(nèi)目標(biāo)場溫度與環(huán)境溫度差值的變化曲線，并根據(jù)所述變化曲線的變化趨勢、所述差值以及預(yù)設(shè)的溫度閾值，以判斷是否存在火災(zāi)。具體的判斷過程如下當(dāng)所述變化曲線持續(xù)上升且差值大于第一溫度閾值時，判斷所述目標(biāo)場存在火災(zāi)；當(dāng)所述變化曲線持續(xù)上升且差值處在第一溫度閾值和第二溫度閾值之間時，判斷所述目標(biāo)場存在潛在火災(zāi)；當(dāng)所述變化曲線趨于平穩(wěn)且差值小于第二溫度閾值時，判斷目標(biāo)場不存在火災(zāi)；其中，第一溫度閾值不小于第二溫度閾值。該實施例中，采用被監(jiān)測設(shè)備周圍環(huán)境溫度計算目標(biāo)場的溫度，并利用目標(biāo)場溫度與環(huán)境溫度差值的變化曲線進(jìn)行火災(zāi)判斷，提高了火災(zāi)判斷的準(zhǔn)確性，從而提高火災(zāi)消除的控制精度。在上述實施例的基礎(chǔ)上，所述圖像分析模塊還包括坐標(biāo)獲取子模塊，用于在判斷目標(biāo)場存在火災(zāi)或潛在火災(zāi)時，記錄目標(biāo)場所在位置的圖像坐標(biāo)；此時，該圖像坐標(biāo)通過火災(zāi)處理模塊傳輸至火災(zāi)報警及聯(lián)動控制器，以根據(jù)火災(zāi)位置的圖像坐標(biāo)進(jìn)行定點火災(zāi)消除處理。在具體應(yīng)用過程中，為了實現(xiàn)對火災(zāi)消除處理過程的精確控制，還可以對火災(zāi)處理模塊的功能進(jìn)一步優(yōu)化。例如在上述圖像分析模塊分析目標(biāo)場存在火災(zāi)，火災(zāi)處理模塊向火災(zāi)預(yù)警及聯(lián)動控制器發(fā)出火災(zāi)報警信號和/或火災(zāi)消除控制信號；當(dāng)發(fā)出火災(zāi)消除控制信號時，所述火災(zāi)處理模塊向紅外熱像儀發(fā)出持續(xù)監(jiān)測目標(biāo)場的控制信號，以控制紅外熱像儀實時監(jiān)測目標(biāo)場的圖像；火災(zāi)消除過程中，若判斷目標(biāo)場火災(zāi)已消除時，所述火災(zāi)處理模塊發(fā)出火災(zāi)
消除停止信號。如圖3所示，為本發(fā)明提出的一種火災(zāi)報警及聯(lián)動控制器的功能模塊示意圖。參照附圖，本發(fā)明提出的一種火災(zāi)報警及聯(lián)動控制器，包括火災(zāi)消除聯(lián)動控制子模塊，用于在接收到圖像分析控制器的目標(biāo)場的火災(zāi)信號后，控制聲光報警器進(jìn)行報警，并控制定點滅火裝置對目標(biāo)場進(jìn)行火災(zāi)消除處理；在接收到圖像分析控制器的目標(biāo)場的潛在火災(zāi)信號后，控制聲光報警器進(jìn)行報警；在對目標(biāo)場火災(zāi)消除處理時，若接收到火災(zāi)消除停止信號，停止對目標(biāo)場進(jìn)行火災(zāi)消除；設(shè)備控制子模塊，用于在接收到圖像分析控制器的目標(biāo)場火災(zāi)信號后，對被監(jiān)測設(shè)備發(fā)出停機(jī)控制信號；PTZ控制子模塊，用于對紅外熱圖像中目標(biāo)場所在位置的圖像坐標(biāo)進(jìn)行處理；采用雙PTZ攝像機(jī)系統(tǒng)標(biāo)定技術(shù)，實現(xiàn)由紅外熱圖像著火區(qū)域的圖像坐標(biāo)向?qū)嶋H物理空間坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換，準(zhǔn)確獲取設(shè)備著火點的具體位置。雙PTZ攝像機(jī)系統(tǒng)標(biāo)定技術(shù)主要包括包含兩個步驟單目PTZ攝像機(jī)標(biāo)定；雙目PTZ攝像機(jī)公共坐標(biāo)系的建立，單目PTZ攝像機(jī)標(biāo)定建立當(dāng)PTZ參數(shù)固定時的攝像機(jī)模型(如針孔模型)，再考慮PTZ參數(shù)變化對模型標(biāo)定的影響。雙目PTZ攝像機(jī)公共坐標(biāo)系的建立該坐標(biāo)系主要是為立體校正(把相同經(jīng)度的經(jīng)線映射到校正平面的水平掃描線上)服務(wù)，可采用球面立體校正的方法。其主要思想就是先對每個PTZ鏡頭建立單位球面坐標(biāo)系，然后將每一對圖像對分別映射到各自球面坐標(biāo)系中，最后對相應(yīng)的球面區(qū)域進(jìn)行校正?？蛇x擇經(jīng)緯坐標(biāo)系作為公共坐標(biāo)系，采用多組圖像對來估計坐標(biāo)系參數(shù)，要求每組圖像對的視場應(yīng)盡可能接近，這樣就可以用傳統(tǒng)的RANSAC方法來估計對應(yīng)的基礎(chǔ)矩陣。本發(fā)明提出了一種基于紅外熱圖像的火災(zāi)預(yù)警與早期消除系統(tǒng)，通過獲取設(shè)備的紅外熱圖像，利用先進(jìn)的紅外熱圖像分析技術(shù)，在線式全面感知設(shè)備的溫度分布及溫度變化情況預(yù)防火災(zāi)發(fā)生，降低了設(shè)備出現(xiàn)火災(zāi)的可能性；并可實現(xiàn)與定點滅火裝置聯(lián)動對設(shè)備著火區(qū)域進(jìn)行火災(zāi)消除，提高了火災(zāi)處理的及時性以降低損失；其具有簡單易行、控制精度高和誤報率低的特點。 上面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行了示例性的描述，顯然本發(fā)明的實現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)將本發(fā)明的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場合的，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種基于紅外熱圖像的火災(zāi)預(yù)警與早期消除系統(tǒng)，其特征在于，包括帶云臺的紅外熱像儀、圖像分析控制器、火災(zāi)預(yù)警及聯(lián)動控制器、火災(zāi)消除執(zhí)行裝置，其中，紅外熱像儀，用于采集被監(jiān)測設(shè)備的紅外熱圖像，其與圖像分析控制器的圖像輸入端相連；圖像分析控制器，用于對上述紅外熱圖像進(jìn)行分析并生成分析結(jié)果，其信號輸出端一路連接火災(zāi)預(yù)警及聯(lián)動控制器的信號輸入端，另一路連接紅外熱像儀；火災(zāi)報警及聯(lián)動控制器，用于根據(jù)圖像分析控制器的分析結(jié)果生成控制信號，其信號輸出端一路與被監(jiān)測設(shè)備的控制端連接，另一路與火災(zāi)消除執(zhí)行裝置連接。
2.如權(quán)利要求1所述的基于紅外熱圖像的火災(zāi)預(yù)警與早期消除系統(tǒng)，其特征在于，所述紅外熱像儀內(nèi)置有可見光CXD，用于采集被監(jiān)測設(shè)備的可見光圖像。
3.如權(quán)利要求1或2所述的基于紅外熱圖像的火災(zāi)預(yù)警與早期消除系統(tǒng)，其特征在于，所述火災(zāi)消除執(zhí)行裝置包括聲光報警器、定點滅火裝置。
4.一種圖像分析控制器，其特征在于，包括圖像預(yù)處理模塊，用于對紅外熱像儀采集的紅外熱圖像進(jìn)行預(yù)處理；圖像分析模塊，用于對預(yù)處理后的紅外熱圖像的溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并與被監(jiān)測設(shè)備正常工作的溫度進(jìn)行對比分析，以判斷是否存在火災(zāi)；火災(zāi)處理模塊當(dāng)判斷結(jié)果為是時，向火災(zāi)預(yù)警及聯(lián)動控制器發(fā)出火災(zāi)報警信號和/或火災(zāi)消除控制信號；否則，向紅外熱像儀發(fā)出云臺控制信號。
5.如權(quán)利要求4所述的圖像分析控制器，其特征在于，所述圖像分析模塊包括目標(biāo)場獲取子模塊，根據(jù)紅外熱圖像的溫度數(shù)據(jù)，將紅外熱圖像分割成若干區(qū)域，并將超過被監(jiān)測設(shè)備正常工作的溫度所在的區(qū)域確定為目標(biāo)場；溫度對比子模塊，根據(jù)被監(jiān)測設(shè)備周圍環(huán)境溫度計算目標(biāo)場的溫度，并計算目標(biāo)場的溫度與被監(jiān)測設(shè)備正常工作溫度之間的差值；火災(zāi)判斷子模塊，統(tǒng)計預(yù)定時間內(nèi)目標(biāo)場溫度與環(huán)境溫度差值的變化曲線，當(dāng)所述變化曲線持續(xù)上升且差值大于第一溫度閾值時，判斷所述目標(biāo)場存在火災(zāi)；當(dāng)所述變化曲線持續(xù)上升且差值處在第一溫度閾值和第二溫度閾值之間時，判斷所述目標(biāo)場存在潛在火災(zāi)；當(dāng)所述變化曲線趨于平穩(wěn)且差值小于第二溫度閾值時，判斷目標(biāo)場不存在火災(zāi)；其中，第一溫度閾值不小于第二溫度閾值。
6.如權(quán)利要求5所述的圖像分析控制器，其特征在于，所述圖像分析模塊還包括，坐標(biāo)獲取子模塊，用于在判斷目標(biāo)場存在火災(zāi)或潛在火災(zāi)時，記錄目標(biāo)場所在位置的圖像坐標(biāo)；所述火災(zāi)處理模塊還用于，將上述圖像坐標(biāo)傳輸至火災(zāi)報警及聯(lián)動控制器。
7.如權(quán)利要求6所述的圖像分析控制器，其特征在于，所述火災(zāi)處理模塊還用于，當(dāng)發(fā)出火災(zāi)消除控制信號時，向紅外熱像儀發(fā)出持續(xù)監(jiān)測目標(biāo)場的控制信號；當(dāng)判斷目標(biāo)場火災(zāi)已消除時，發(fā)出火災(zāi)消除停止信號。
8.如權(quán)利要求4所述的圖像分析控制器，其特征在于，圖像分析控制器還包括數(shù)據(jù)庫管理模塊，包括標(biāo)準(zhǔn)圖像管理子模塊、典型故障圖像管理子模塊、日常采集圖像與信息管理子模塊；系統(tǒng)服務(wù)模塊，包括查詢及報表子模塊、系統(tǒng)管理及維護(hù)子模塊以及業(yè)務(wù)系統(tǒng)接口子模塊。
9. 一種火災(zāi)報警及聯(lián)動控制器，其特征在于，包括PTZ控制子模塊，用于對紅外熱圖像中目標(biāo)場所在位置的圖像坐標(biāo)進(jìn)行處理；火災(zāi)消除聯(lián)動控制子模塊，用于在接收到圖像分析控制器的目標(biāo)場的火災(zāi)信號后，控制聲光報警器進(jìn)行報警，并控制定點滅火裝置對目標(biāo)場進(jìn)行火災(zāi)消除處理；在接收到圖像分析控制器的目標(biāo)場的潛在火災(zāi)信號后，控制聲光報警器進(jìn)行報警；在對目標(biāo)場火災(zāi)消除處理時，若接收到火災(zāi)消除停止信號，停止對目標(biāo)場進(jìn)行火災(zāi)消除；設(shè)備控制子模塊，用于在接收到圖像分析控制器的目標(biāo)場火災(zāi)信號后，對被監(jiān)測設(shè)備發(fā)出停機(jī)控制信號。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于紅外熱圖像的火災(zāi)預(yù)警與早期消除系統(tǒng)，紅外熱像儀用于采集被監(jiān)測設(shè)備的紅外熱圖像；圖像分析控制器，用于對上述紅外熱圖像進(jìn)行分析并生成分析結(jié)果；火災(zāi)報警及聯(lián)動控制器，用于根據(jù)圖像分析控制器的分析結(jié)果生成控制信號。通過獲取設(shè)備的紅外熱圖像，分析其溫度場分布和變化以預(yù)防火災(zāi)發(fā)生，降低了設(shè)備發(fā)生火災(zāi)的可能性；并可實現(xiàn)與定點滅火裝置聯(lián)動對設(shè)備進(jìn)行早期火災(zāi)消除，提高了火災(zāi)處理的及時性。其具有控制精度較高、誤報率較低的特點。
文檔編號G08B17/12GK102568146SQ20121000943
公開日2012年7月11日 申請日期2012年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月12日
發(fā)明者呂皖麗, 湯進(jìn), 羅斌, 趙海峰 申請人:安徽大學(xué)