CN109741569A - 智能立体车库火灾预警处置系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开提供一种智能立体车库火灾预警处置系统及方法，包括红外摄像头，用以监控智能立体车库中监控区域的温度变化情况；视频转换设备，将来自所述红外摄像头的所述红外热图像模拟信号转化为用于标准网络传输的红外数字信号；温度监测与响应服务器，用于分析来自红外摄像头的红外热图像模拟信号，定位温度异常车位并向监控室发送警报信息；车辆搬运系统与温度监测与响应服务器联动，构成对事故车辆的应急处置系统；本发明根据温度变化情况进行火灾隐患监测的算法解决了传统监控手段在车库的复杂环境下难以及时发现险情的问题；本发明将灭火系统与车辆搬运系统相结合，解决传统车库喷淋式灭火系统带来的不安全因素和额外的经济损失。

Description

智能立体车库火灾预警处置系统及方法

技术领域

本发明涉及火灾预警处置技术领域，具体涉及一种智能立体车库火灾预警处置系统及方法。

背景技术

智能立体停车库的出现是为了解决当今社会随着汽车保有量的不断增长而产生的停车难现象，车主只要将车辆停放在智能立体车库的入口处，即会由智能小车将车辆搬运到空闲的停车位上。相比较于传统的地下停车场，立体车库的结构简单，各停车位通透性较强且都具有某种“向心性”，即为了方便存取车辆，立体车库中的汽车朝向会保持一致且密集排列。这样就方便了使用视频监测的手段进行火灾预警。

目前，常使用多种传感器共同进行火灾监测，常见的传感器有烟雾探测器和温度传感器，传统的火警传感器如烟雾探测器等往往要等到火灾确实发生之后才能有效感知到险情的发生，这对于容纳了大量汽车这种高价值物体的停车库而言，意味着重大的经济损失已经产生；在检测到火灾发生之后，传统的建筑物内部对于火灾的处置方式是进行分区隔离，然后配合自动喷水灭火装置、高倍数泡沫进行降温和隔绝助燃物。这种灭火方式在智能立体车库中的效果并不理想：首先，智能立体车库作为一种连通性很强的多层钢架结构建筑，难以实现分区隔离；其次，自动喷淋和喷洒泡沫难以直接覆盖起火点，且汽车内部各种电子线路和油料不适合使用喷水的方式灭火；最后，在立体车库中直接使用各种灭火剂容易造成周围没有起火的车辆出现难以修复的损坏。

鉴于上述缺陷，本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本发明。

发明内容

为解决上述技术缺陷，本发明采用的技术方案在于，提供一种智能立体车库火灾预警处置系统，包括：

红外摄像头，架设在智能立体车库停车区域对面，用以监控智能立体车库中监控区域的温度变化情况，所述红外摄像头输出所述监控区域的红外热图像模拟信号，并在所述红外热图像模拟信号中的温度测量值高出预设报警温度时发送超温报警；

视频转换设备，与所述红外摄像头配套相连，用于将所述红外摄像头输出的所述红外热图像模拟信号转换为用于标准网络传输的红外数字信号，以及将所述红外摄像头传输的超温报警信号转换为数字信号进行传输；

温度监测与响应服务器，接入所述智能立体车库的管控平台软件，用于分析来自所述红外摄像头的所述红外热图像模拟信号，定位温度异常车位并向监控室发送警报信息；

车辆搬运系统，用于将车辆从所述智能立体车库的门口停车区搬入立体停车位中；所述车辆搬运系统设置二氧化碳灭火装置，并与所述温度监测与响应服务器联动，构成对事故车辆的应急处置系统。

较佳的，所述红外摄像头和所述视频转换设备设置在云台上。

较佳的，所述红外摄像头内置温度监控数学模型，用以实现超温报警功能。

较佳的，所述红外热图像模拟信号包括红外热成像图和温度测量值，所述红外热成像图为伪彩色或灰度热成像图片。

一种智能立体车库火灾预警处置方法，包括步骤；

S1，对所述智能立体车库火灾预警处置系统进行初始设定；

S2，所述红外摄像头实时将所述红外热图像模拟信号传回所述温度检测与响应服务器，所述温度检测与响应服务器对所述红外热图像模拟信号进行保存；

S3，所述温度检测与响应服务器实时对所述监控区域内各车位的温度情况进行统计，当出现数据异常时，所述红外摄像头进行超温报警，所述温度检测与响应服务器进行温度异常上升报警；

S4，当出现所述超温报警或所述温度异常上升报警时，所述温度监测与响应服务器通过图像分析定位事故车辆所在的位置，在通知监控室后控制所述车辆搬运系统快速行驶至目标车辆下方；所述车辆搬运系统使用所述二氧化碳灭火装置对目标车辆进行初步降温后，由监控室的工作人员判断是否需要将目标车辆搬运至隔离区域；

S5，所述智能立体车库火灾预警处置系统回归所述步骤S2继续进行预警监控。

较佳的，在所述步骤S1中，当所述智能立体车库火灾预警处置系统安装完成后，对所述智能立体车库火灾预警处置系统进行所述初始设定，所述初始设定包括划分所述监控区域，设置基准区域，设定超温报警温度；所述初始设定完成后，所述智能立体车库火灾预警处置系统进入正常监控状态。

较佳的，所述红外摄像头对除新入库车辆外的其他车位获取所述温度测量值，并根据所述温度测量值获取所述监控区域内的最高点温度，当所述红外摄像头监测到所述监控区域内的所述最高点温度大于或等于所述超温报警温度时，所述红外摄像头向所述监控室和所述温度监测与响应服务器发出所述超温报警。

较佳的，所述温度监测与响应服务器根据所述红外热成像图中像素与温度之间的对应关系，分别每隔10秒统计每个车位中温度最高点的变化情况δ_P(t)，在排除合理温度变化δ_w(t)后，当温度监测与响应服务器分析得出检测车位满足条件δ_P(t+1)+δ_w(t+1)≥δ_P(t)+δ_w(t)时，所述温度监测与响应服务器发出所述温度异常上升报警并进行所述步骤S4。

较佳的，所述合理温度变化δ_w(t)为所述基准区域的平均温度T_S与人工设定的等温容许范围δ_S之和。

较佳的，设置时间段，新存入车辆的车位在所述时间段内不使用所述超温报警。

与现有技术比较本发明的有益效果在于：本发明根据温度变化情况进行火灾隐患监测的算法解决了传统监控手段在车库的复杂环境下难以及时发现险情的问题；本发明将灭火系统与车辆搬运系统相结合，解决传统车库喷淋式灭火系统带来的不安全因素和额外的经济损失。

附图说明

图1为本发明所述智能立体车库火灾预警处置系统的功能图；

图2为本发明所述智能立体车库火灾预警处置方法的流程图。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。

实施例一

如图1所示，图1为本发明所述智能立体车库火灾预警处置系统的功能图，本发明涉及前端感知、后端数据分析与处理以及应急处置三大模块；所述前端感知模块包括红外摄像头、云台以及可见光摄像头；所述后端数据分析与处理模块包括温度监测与响应服务器；所述应急处置模块包括车辆搬运系统。监控室的屏幕则实时显示热成像与可见光画面，可查看每个车位的温度数据，报警信息也会第一时间显示在屏幕上。

具体的，本发明所述智能立体车库火灾预警处置系统包括：

红外摄像头，架设在智能立体车库停车区域对面，用以监控智能立体车库中监控区域的温度变化情况，所述红外摄像头输出所述监控区域的红外热图像模拟信号，并在所述红外热图像模拟信号中的温度测量值高出预设报警温度时发送超温报警；

视频转换设备，与所述红外摄像头相连，用于将所述红外摄像头输出的红外热图像模拟信号转换为用于标准网络传输的红外数字信号，以及将所述红外摄像头传输的超温报警信号转换为数字信号进行传输；

温度监测与响应服务器，用以接受所述红外摄像头传输的红外热图像模拟信号并使用图像分析算法对各车位的温度变化情况进行分析，并且在检测到温度异常上升或收到来自所述红外摄像头的超温报警时，分析险情发生的位置，将异常状况报告给监控室，同时联动车辆搬运系统进行应急处置。

所述红外摄像头内置的温度监控数学模型可实现超温报警功能，所述温度监测与响应服务器内设置有图像分析软件，通过分析所述红外摄像头传回的热成像图判断是否有温度异常上升的情况。

所述温度监控数学模型和所述图像分析软件结合，构成本发明的温度监测模块，其功能实现方法如下：

初次安装和调试所述红外摄像头时应根据实际使用环境的温度统计值和火警温度统计值设定超温报警温度T_max，数值为恒定或可变常数；所述红外摄像头对除新入库车辆外的其他车位自动获取最高点温度T_h，当红外摄像头监测到的画面中最高点温度T_h≥T_max时，向监控室和所述温度监测与响应服务器发出报警信息。

所述温度监测与响应服务器通过所述视频转换设备接收所述红外摄像头传输的彩色图像或红外灰度图像，在初次调试应根据是否配合云台，对监控画面中的车位进行划分设置，并在之后的使用中对每个车位的热成像图进行独立的分析。

任何温度的变化都可以通过红外热成像仪来显示和测温。本发明涉及的监控目标(智能车库中停放的车辆)的温度变化虽然会与日夜温差、天气情况以及季节变化有关，但从车库监控的角度看，进入智能立体车库时车辆都需要停车熄火，因此当有新的车辆存入车位时，在这之后的一段时间内，新入车辆温度都应该处于下降状态，直到稳定在一定的温度范围之内为止。通过设置时间段t，在所述时间段t内对新存入车辆的车位不使用超温报警，避免所述红外摄像头误报。

本发明所述智能立体车库火灾预警处置系统在初次使用时，设置基准区域S，范围为监控画面中不停放车辆的区域，大小可为一个像素到整个画面，所述基准区域S的平均温度T_S与人工设定的等温容许范围δ_S之和为当前车库内的合理温度变化δ_w(t)。

根据温度与像素颜色或灰度之间的对应关系，所述温度监测与响应服务器每隔10秒统计每个车位中温度最高点P的变化情况δ_P(t)，在排除所述合理温度变化δ_w(t)之后，一旦出现温度较前一次测量值的异常上升，即当所述温度监测与响应服务器分析得出某车位满足条件δ_P(t+1)+δ_w(t+1)≥δ_P(t)+δ_w(t)时，立刻发出温度异常上升报警并开始应急处置环节。

所述应急处置环节会在所述红外摄像头反馈超温报警或所述温度监测与响应服务器发现温度异常上升后开始。当开始应急处置时，所述温度监测与响应服务器首先会通过图像分析定位事故车辆所在的位置，在通知监控室之后指挥所述车辆搬运系统快速行驶至目标车辆下方；所述车辆搬运系统会首先使用所述二氧化碳灭火装置对目标车辆进行初步降温，之后由监控室的工作人员判断是否需要将目标车辆搬运至隔离区域。

本发明所述智能立体车库火灾预警处置系统还可设置云存储服务器用以数据存储，也可选择搭配高清球机用于车库监控人员观察车库内的情况。

现有的大多数智能立体停车库采用烟雾探测器加自动喷淋灭火系统的方式应对火灾隐患，这样做的不足之处在于：首先，当烟雾报警器感应到火情时，基本上明火已经出现，损失已经造成；其次，对于现代车辆而言，内部拥有大量的电子设备，同时火灾发生时可能会出现油料泄露着火，喷淋灭火的方式可能会造成电路短路，加上智能立体车库上下通透的特性，可能会引起连带伤害，造成不必要的损失。

本发明通过提出一种全新的温度监控方式，将各个车位单独监控，考虑车辆新入库时温度应该保持下降，以及整个车库内温度随天气、季节等环境温度变化影响，设定在合理变化范围以外温度异常上升报警以及温度超上限报警两种方式，实现火灾预警。

实施例二

图2所示，图2为本发明所述智能立体车库火灾预警处置方法的流程图；本发明所述智能立体车库火灾预警处置方法进行火灾预警的步骤具体如下：

S1，对所述智能立体车库火灾预警处置系统进行初始设定；

S2，所述红外摄像头随云台转动，实时将红外热成像图和测温数据传回温度检测与响应服务器，数据库将保存24小时内的各类监控数据，方便工作人员查看；

S3，温度检测与响应服务器实时对各车位的温度情况进行统计，红外摄像头对除新入库车辆外的其他车位获取温度测量值T，自动获取最高点温度T_h，当红外摄像头监测到的画面中最到点温度T_h≥T_max时，向监控室和温度监测与响应服务器发出报警信息；

与超温报警并行运行温度异常上升报警，该报警模式对监控范围内所有车位均适用，根据温度与像素颜色或灰度之间的对应关系，分别每隔10秒统计每个车位中温度最高点P的变化情况δ_P(t)，在排除合理温度变化δ_w(t)之后，一旦出现温度较前一次测量值异常上升，即当温度监测与响应服务器分析得出某车位δ_P(t+1)+δ_w(t+1)≥δ_P(t)+δ_w(t)时，立刻发出温度异常上升报警并开始应急处置环节；

S4，当开始应急处置时，温度监测与响应服务器首先会通过图像分析定位事故车辆所在的位置，在通知监控室之后指挥车辆搬运系统快速行驶至目标车辆下方；车辆搬运系统会首先使用自带的二氧化碳灭火装置对目标车辆进行初步降温，之后由监控室的工作人员判断是否需要将目标车辆搬运至隔离区域；

S5，若工作人员认为事故已解决，则可手动解除报警，系统状态回归步骤S1；若事故有失控的可能，监控人员应当控制所述车辆搬运系统将事故车辆搬运至隔离区域。

具体的，所述步骤S1中，当所述智能立体车库火灾预警处置系统安装完成之后，应当首先进行如下初始设定：

S11，划分监控范围，初次使用时应根据实际情况，在所述温度监测与响应服务器上自动识别或手动划分监控车位，之后将对每个车位进行独立监控；

S12，设置基准区域，根据红外摄像头的参数及安装方式，在初次使用时设置不与任何停车位相交的，大小最小为一个像素，最大为整个监控画面的基准区域，其平均温度T_S与人工设定的等温容许范围δ_S之和为当前车库内合理的温度变化δ_w(t)。

S13，设定超温报警温度T_max：T_max的数值为恒定或可变常数。考虑到高温天气下刚刚入库的车辆表面温度极高，因此该方式适用于在车库内停放超过时间段t的车辆，此时这些车辆的温度应以稳定在一定的区间范围之内。

初始设定完成之后，所述智能立体车库火灾预警处置系统可进入正常监控状态。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，对本发明而言仅仅是说明性的，而非限制性的。本专业技术人员理解，在本发明权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变，修改，甚至等效，但都将落入本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种智能立体车库火灾预警处置系统，其特征在于，包括：

红外摄像头，架设在智能立体车库停车区域对面，用以监控智能立体车库中监控区域的温度变化情况，所述红外摄像头输出所述监控区域的红外热图像模拟信号，并在所述红外热图像模拟信号中的温度测量值高出预设报警温度时发送超温报警；

视频转换设备，与所述红外摄像头配套相连，用于将所述红外摄像头输出的所述红外热图像模拟信号转换为用于标准网络传输的红外数字信号，以及将所述红外摄像头传输的超温报警信号转换为数字信号进行传输；

温度监测与响应服务器，接入所述智能立体车库的管控平台软件，用于分析来自所述红外摄像头的所述红外热图像模拟信号，定位温度异常车位并向监控室发送警报信息；

车辆搬运系统，用于将车辆从所述智能立体车库的门口停车区搬入立体停车位中；所述车辆搬运系统设置二氧化碳灭火装置，并与所述温度监测与响应服务器联动，构成对事故车辆的应急处置系统。

2.如权利要求1所述的智能立体车库火灾预警处置系统，其特征在于，所述红外摄像头和所述视频转换设备设置在云台上。

3.如权利要求1所述的智能立体车库火灾预警处置系统，其特征在于，所述红外摄像头内置温度监控数学模型，用以实现超温报警功能。

4.如权利要求1所述的智能立体车库火灾预警处置系统，其特征在于，所述红外热图像模拟信号包括红外热成像图和温度测量值，所述红外热成像图为伪彩色或灰度热成像图片。

5.一种使用如权利要求1-4中任一项所述智能立体车库火灾预警处置系统的智能立体车库火灾预警处置方法，其特征在于，包括步骤；

S1，对所述智能立体车库火灾预警处置系统进行初始设定；

S2，所述红外摄像头实时将所述红外热图像模拟信号传回所述温度检测与响应服务器，所述温度检测与响应服务器对所述红外热图像模拟信号进行保存；

S3，所述温度检测与响应服务器实时对所述监控区域内各车位的温度情况进行统计，当出现数据异常时，所述红外摄像头进行超温报警，所述温度检测与响应服务器进行温度异常上升报警；

S4，当出现所述超温报警或所述温度异常上升报警时，所述温度监测与响应服务器通过图像分析定位事故车辆所在的位置，在通知监控室后控制所述车辆搬运系统快速行驶至目标车辆下方；所述车辆搬运系统使用所述二氧化碳灭火装置对目标车辆进行初步降温后，由监控室的工作人员判断是否需要将目标车辆搬运至隔离区域；

S5，所述智能立体车库火灾预警处置系统回归所述步骤S2继续进行预警监控。

6.如权利要求5所述的智能立体车库火灾预警处置方法，其特征在于，在所述步骤S1中，当所述智能立体车库火灾预警处置系统安装完成后，对所述智能立体车库火灾预警处置系统进行所述初始设定，所述初始设定包括划分所述监控区域，设置基准区域，设定超温报警温度；所述初始设定完成后，所述智能立体车库火灾预警处置系统进入正常监控状态。

7.如权利要求6所述的智能立体车库火灾预警处置方法，其特征在于，所述红外摄像头对除新入库车辆外的其他车位获取所述温度测量值，并根据所述温度测量值获取所述监控区域内的最高点温度，当所述红外摄像头监测到所述监控区域内的所述最高点温度大于或等于所述超温报警温度时，所述红外摄像头向所述监控室和所述温度监测与响应服务器发出所述超温报警。

8.如权利要求7所述的智能立体车库火灾预警处置方法，其特征在于，所述温度监测与响应服务器根据所述红外热成像图中像素与温度之间的对应关系，分别每隔10秒统计每个车位中温度最高点的变化情况δ_P(t)，在排除合理温度变化δ_w(t)后，当温度监测与响应服务器分析得出检测车位满足条件δ_P(t+1)+δ_w(t+1)≥δ_P(t)+δ_w(t)时，所述温度监测与响应服务器发出所述温度异常上升报警并进行所述步骤S4。

9.如权利要求8所述的智能立体车库火灾预警处置方法，其特征在于，所述合理温度变化δ_w(t)为所述基准区域的平均温度T_S与人工设定的等温容许范围δ_S之和。

10.如权利要求5所述的智能立体车库火灾预警处置方法，其特征在于，设置时间段，新存入车辆的车位在所述时间段内不使用所述超温报警。