CN106730556A - 消防设备及其控制系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种消防设备及其控制系统和方法，该系统包括热成像仪和控制装置。其中，热成像仪，设置在消防设备上，用于实时获取火灾区域的热力图；控制装置，与热成像仪连接，用于根据热力图，识别火灾区域的着火点。该系统和对应方法，即可利用热成像原理，通过热成像仪实时获取火灾区域的热力图发送给控制装置，控制装置即可根据该热力图识别火灾区域的着火点，以供消防人员参考，使得消防人员可根据该参考信息，有效了解火灾现场的信息，控制消防设备的喷射口移动至着火点，朝向着火点开展定点灭火，不仅能提高水资源、泡沫资源的利用率，而且能提高灭火效率，最大限度的减少人员和财产损失。

Description

消防设备及其控制系统和方法

技术领域

本发明涉及消防设备的控制技术，特别是涉及一种消防设备及其控制系统和方法。

背景技术

目前，火灾救援中，由于浓烟等的干扰，火灾现场的环境无法通过目视而清楚感知，消防人员一般无法精确判断着火点位置，更无法快速对着火点定点灭火，尤其是相对于目前的长臂消防车而言，位于地面的消防人员不仅无法精确判断着火点位置，有事甚至无法精确了解消防车喷水口(水炮)的位置。一方面引起水资源、泡沫资源的浪费；另一方面，更严重的是延误灭火时机、造成更大的人员和财产损失。

因此，如何快速判断着火点位置，以提高灭火效率是目前消防领域亟待解决的一个技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种消防设备的控制系统，包括：热成像仪和控制装置；

所述热成像仪，设置在所述消防设备上，用于实时获取火灾区域的热力图；

所述控制装置，与所述热成像仪连接，用于根据所述热力图，识别所述火灾区域的着火点。

进一步地，所述控制装置，包括依次连接的接收模块和识别模块；

所述接收模块，还与所述热成像仪连接，用于接收所述热力图；

所述识别模块，用于根据所述热力图的温度分布，识别所述火灾区域的着火点。

进一步地，所述控制装置，还包括依次连接的定位模块、转换模块和控制模块；

所述定位模块，还与所述接收模块和所述识别模块连接，用于建立所述热力图的热力坐标系，并在所述热力坐标系上定位所述着火点在所述热力坐标系上的虚拟坐标位置；

所述转换模块，与所述定位模块连接，用于将所述着火点在所述热力坐标系上的虚拟坐标位置转换为所述着火点在所述火灾区域的实物坐标位置；

控制模块，与所述定位模块和所述消防设备连接，用于根据所述实物坐标位置发出控制信号，以控制所述消防设备的喷射口的喷射方向朝向所述着火点灭火。

进一步地，所述识别模块所识别的着火点为多个；

所述控制装置，还包括排序模块；

所述排序模块的一端与所述识别模块连接，另一端与所述控制模块连接；用于根据所述着火点的温度分布，对多个着火点排序编号，并将所述排序编号输送至所述控制模块；

所述控制模块，还用于根据所述排序编号，依次发出控制信号，以控制所述消防设备的喷射口的喷射方向依次朝向所述多个着火点灭火。

进一步地，所述控制系统，还包括显示装置，与所述控制装置连接，用于显示所述热力图和所述着火点；

此外，本发明还提供一种消防设备，包括上述任意的控制系统。

进一步地，所述消防设备为消防车；所述消防车，还包括车底盘、设置在所述车底盘上的臂架、沿所述臂架延伸的供水管路和设置在所述臂架末端的喷射口。

进一步地，所述热成像仪，设置在所述喷射口处，所述热成像仪的成像方向与所述喷射口的喷射方向平行。

另一方面，本发明还提供一种用于消防设备的控制方法，包括：

实时获取火灾区域的热力图；

根据所述热力图，识别所述火灾区域的着火点。

进一步地，所述控制方法，还包括：

建立所述热力图的热力坐标系，并在所述热力坐标系上定位所述着火点在所述热力坐标系上的虚拟坐标位置；

将所述着火点在所述热力坐标系上的虚拟坐标位置转换为所述着火点在所述火灾区域的实物坐标位置；

根据所述实物坐标位置发出控制信号，以控制所述消防设备的喷射口的喷射方向朝向所述着火点灭火。

本发明提供的消防设备及其控制系统和方法，利用热成像原理，通过热成像仪实时获取火灾区域的热力图发送给控制装置，控制装置即可根据该热力图识别火灾区域的着火点，以供消防人员参考，使得消防人员可根据该参考信息，有效了解火灾现场的信息，控制消防设备的喷射口移动至着火点，开展定点灭火，不仅能提高水资源、泡沫资源的利用率，而且能提高灭火效率，最大限度的减少人员和财产损失。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明的消防设备的控制系统的一个实施例的结构示意图；

图2为本发明的热力图的一个实施例的示意图；

图3为本发明的已标记着火点的热力图的一个实施例的示意图；

图4为本发明的热力坐标系的一个实施例的示意图；

图5为本发明的消防设备的一个实施例的示意图；

图6为本发明的消防设备的控制方法的一个实施例的流程图；

图7为本发明的消防设备的控制方法的另一个实施例的流程图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。为详细说明本发明的消防设备的控制系统和方法，下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1所示，显示了本发明的消防设备的控制系统的一个优选实施例。具体的，该控制系统包括：热成像仪100和控制装置200。其中，热成像仪100，设置在消防设备上，用于实时获取火灾区域的热力图。控制装置200，与热成像仪100连接，用于根据上述热力图，识别火灾区域的着火点。

在该实施例中，给出了本发明的消防设备的控制系统的一个优选实施例，其利用热成像原理，通过热成像仪100实时(自动定时或手动开启)获取火灾区域的热力图，并通过WIFi、蓝牙、GPS、数据总线等有线或无线方式将其采集的热力图信息发送给控制装置200，控制装置200即可根据该热力图识别火灾区域的着火点，以供消防人员参考。进而消防人员即可根据该参考信息，有效了解火灾现场的更多信息，通过远程操作终端或消防设备的操作平台控制消防设备的喷射口(可选但不仅限于水炮)移动至上述着火点，开展定点灭火，不仅能提高水资源、泡沫资源的利用率，而且能提高灭火效率，最大限度的减少人员和财产损失。优选的，该控制系统，还可包括显示装置300，与控制装置200连接，用于显示热力图和着火点，以为操作人员提供提示信息(如图2、3所示)。更为优选的，该显示装置300，可选但不仅限于为显示屏等，以特别颜色(红色)或图案(圆圈、圆点)或灯光闪烁等显示着火点。更为优选的，该显示屏可集成至手机、IPAD、电脑等移动或非移动终端。

优选的，如图1所示，控制装置200，包括依次连接的接收模块210和识别模块220。其中，接收模块210，还与热成像仪100连接，用于接收热力图。识别模块220，用于根据热力图的温度分布，识别火灾区域的着火点。更为优选的，该接收模块210还可包括滤波处理功能，对热成像仪100采集的热力图，进行滤波处理，以提高识别模块220的识别精度。

在该实施例中，给出了控制装置200的一个具体结构和连接方式。具体的，上述接收模块210可选但不仅限于为无线或有线通讯接口，与热成像仪100连接，以接收热力图(如图2所示)。识别模块220，则可根据热力图的温度分布，将热力图上热力分布最密集的区域判定为着火点。优选的，当火灾现场有多个着火点时，识别模块220，可有效识别各点的温度分布，并根据预先存储的判断等级，将超过某一预设值的区域均判定为着火点(如图3所示)。

更为优选的，如图1所示，控制装置200，还包括依次连接的定位模块230、转换模块240和控制模块250。其中，定位模块230，还与接收模块210和识别模块220连接，用于建立热力图的热力坐标系，并在热力坐标系上定位着火点在热力坐标系上的虚拟坐标位置，示例的，如图4所示，将热力图的横纵坐标的中点标记为原点，再根据热力分布的温度分布，标记热力分布密集的一个或多个位置(图4所示的①、②、③)为着火点，并根据着火点在热力坐标系上的位置，以其(X、Y)坐标点作为其在热力坐标系上的虚拟坐标位置。转换模块240，与定位模块230连接，用于将着火点在热力坐标系上的虚拟坐标位置转换为着火点在火灾区域的实物坐标位置，具体的，由于热成像仪100采集的热力图为火灾区域的实时图，因此着火点在热力坐标系上的虚拟坐标位置，即可表征该着火点在火灾区域的实物坐标位置，可通过像素大小进行比例缩放而得到(同样可以以坐标表示)。至此，控制模块200即可与定位模块230和消防设备连接，根据该实物坐标位置发出控制信号，以控制消防设备的喷射口移动至着火点，使其喷射方向朝向着火点灭火。更为具体的，控制模块200可根据热成像仪100与消防设备的喷射口之间的相对位置关系，控制消防设备的喷射口移动至着火点灭火。优选的，热成像仪100，水平设置在消防设备的喷射口处，其成像方向与喷射口的喷射方向平行，使得将热成像仪100移动至着火点，即表征消防设备的喷射口移动至着火点，无需考虑热成像仪100与消防设备的喷射口之间的相对位置关系，使控制模块200的计算更简便、效率更快。

在该实施例中，控制装置200增设了定位模块230、转换模块240和控制模块250，该控制装置200不仅能判断识别着火点位置，还能根据该着火点在热力图上的虚拟坐标位置，对应转换为着火点在火灾区域的实物坐标位置，并自动控制消防设备的喷射口移动至着火点，使其喷射口朝向着火点灭火。

更为优选的，如图1、3-4所示，在识别模块220所识别的着火点为多个时，控制装置200，还包括排序模块260，其一端与识别模块220连接，另一端与控制模块250连接，用于根据着火点的温度分布，对多个着火点排序编号，并将排序编号输送至控制模块250。控制模块250，即可用于根据该排序编号，依次发出控制信号，以控制消防设备的喷射口50依次移动至多个着火点，朝向着火点定点灭火。优选的，排序模块260可根据各着火点的温度分布，从大到小的依次排序各着火点。控制模块250即可根据上述排序依次灭火或间隔灭火等。

此外，本发明还将上述控制系统10应用于消防设备，以提出一种包括上述任意一种控制系统10的消防设备。优选的，该消防设备，可选但不仅限于消防车等，尤其适用于长臂消防车等。具体的，如图5所示，该消防车包括车底盘20、设置在车底盘20上的臂架30、沿臂架30延伸的供水管路40和设置在臂架30末端的喷射口50。更为具体的，该车底盘20，可选但不仅限于包括底盘车架、回转机构、驱动机构等。控制系统10即可通过控制该回转机构、驱动机构、臂架30以及喷射口50(水炮)，将消防车移动至着火点开展定点灭火，以提高该消防车的灭火速度、效率，不仅能减少水资源、泡沫资源的浪费，而且能及时有效灭火，减少人员和财产损失。更为优选的，该热成像仪100，水平设置在喷射口50处，其成像方向与喷射口的喷射方向平行，使得控制系统10所识别的着火点在热力图上的位置，就等同于着火点离喷射口(水炮)的位置，计算更为简便易行。控制系统只需将喷射口移到热力坐标系的坐标原点，即可定位完成，开始定点灭火。更为优选的，由于热成像仪100水平设置在喷射口50处，因此为有效保护热成像仪100，避免其被雨淋或火烤，优选设置一个保护罩，以包裹热成像仪100。具体的，该保护罩的形状、结构和材质，可根据工作环境的需求而任意设定。

另一方面，如图6所示，本发明还提供一种用于消防设备的控制方法，包括：

S100：实时获取火灾区域的热力图；

S200：根据热力图，识别火灾区域的着火点。

更为优选的，如图7所示，该控制方法，还包括：

S300：建立热力图的热力坐标系，并在热力坐标系上定位着火点在热力坐标系上的虚拟坐标位置；S400：将着火点在热力坐标系上的虚拟坐标位置转换为着火点在火灾区域的实物坐标位置；S500：根据实物坐标位置发出控制信号，以控制消防设备的喷射口的喷射方向朝向着火点灭火。

上述消防设备的控制方法与上述控制系统对应，其技术特征的组合和技术效果在此不再赘述。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种消防设备的控制系统，其特征在于，包括：热成像仪(100)和控制装置(200)；

所述热成像仪(100)，设置在所述消防设备上，用于实时获取火灾区域的热力图；

所述控制装置(200)，与所述热成像仪(100)连接，用于根据所述热力图，识别所述火灾区域的着火点。

2.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述控制装置(200)，包括依次连接的接收模块(210)和识别模块(220)；

所述接收模块(210)，还与所述热成像仪(100)连接，用于接收所述热力图；

所述识别模块(220)，用于根据所述热力图的温度分布，识别所述火灾区域的着火点。

3.根据权利要求2所述的控制系统，其特征在于，所述控制装置(200)，还包括依次连接的定位模块(230)、转换模块(240)和控制模块(250)；

所述定位模块(230)，还与所述接收模块(210)和所述识别模块(220)连接，用于建立所述热力图的热力坐标系，并在所述热力坐标系上定位所述着火点在所述热力坐标系上的虚拟坐标位置；

所述转换模块(240)，与所述定位模块(230)连接，用于将所述着火点在所述热力坐标系上的虚拟坐标位置转换为所述着火点在所述火灾区域的实物坐标位置；

控制模块(250)，与所述定位模块(230)和所述消防设备连接，用于根据所述实物坐标位置发出控制信号，以控制所述消防设备的喷射口的喷射方向朝向所述着火点灭火。

4.根据权利要求3所述的控制系统，其特征在于，所述识别模块(220)所识别的着火点为多个；

所述控制装置(200)，还包括排序模块(260)；

所述排序模块(260)的一端与所述识别模块(220)连接，另一端与所述控制模块(250)连接；用于根据所述着火点的温度分布，对多个着火点排序编号，并将所述排序编号输送至所述控制模块(250)；

所述控制模块(250)，还用于根据所述排序编号，依次发出控制信号，以控制所述消防设备的喷射口的喷射方向依次朝向所述多个着火点灭火。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的控制系统，其特征在于，还包括显示装置(300)，与所述控制装置(200)连接，用于显示所述热力图和所述着火点。

6.一种消防设备，其特征在于，包括权利要求1-5任意一项所述的控制系统(10)。

7.根据权利要求6所述的消防设备，其特征在于，所述消防设备为消防车；所述消防车，还包括车底盘(20)、设置在所述车底盘(20)上的臂架(30)、沿所述臂架(30)延伸的供水管路(40)和设置在所述臂架(30)末端的喷射口(50)。

8.根据权利要求7所述的消防设备，其特征在于，所述热成像仪(100)，设置在所述喷射口(50)处，所述热成像仪(100)的成像方向与所述喷射口(50)的喷射方向平行。

9.一种用于消防设备的控制方法，其特征在于，包括：

实时获取火灾区域的热力图；

根据所述热力图，识别所述火灾区域的着火点。

10.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于，还包括：

建立所述热力图的热力坐标系，并在所述热力坐标系上定位所述着火点在所述热力坐标系上的虚拟坐标位置；

将所述着火点在所述热力坐标系上的虚拟坐标位置转换为所述着火点在所述火灾区域的实物坐标位置；

根据所述实物坐标位置发出控制信号，以控制所述消防设备的喷射口的喷射方向朝向所述着火点灭火。