CN112870606A - 一种挂壁式灭火单元及其灭火系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种挂壁式灭火单元及其灭火系统，包括安装外壳，所述安装外壳内固定安装有主管，所述安装外壳的左右两端分别设有进液口、排水孔，所述主管的两端分别与进液口、排水孔互通，所述主管上安装有主控开关，所述安装外壳上安装有两个固定块，且两个固定块上均设有螺孔；还包括与灭火单元连接的供电模块、控制模块以及多个检测模块，所述供电模块由市电电源、电源插接端口以及待机开关组成，所述电源插接端口用于和市电电源连接。优点在于：本发明可同时对多个不同区域进行火灾防控，能够自动识别出火焰燃烧位置，同时两自由度驱动组件能够驱动灭火喷头对火焰区域进行针对性灭火，灭火喷头能够根据火焰区域大小调整灭火范围。

Description

一种挂壁式灭火单元及其灭火系统

技术领域

本发明涉及消防设备技术领域，尤其涉及一种挂壁式灭火单元及其灭火系统。

背景技术

在各种灾害中，火灾是最经常、最普遍地威胁公众安全和社会发展的主要灾害之一，当室内有火灾灾情发生时，往往只能通过人为或机械检测到火灾已经发生后才能采取相应的灭火操作，很多情况已经不能及时有效的控制火情的蔓延了，但火灾发生初期为灭火的关键控制期，现有技术中的室内灭火单元往往不能在火灾初期及时进行灭火响应，导致火灾损失较大，且现有的室内灭火单元通常仅可对单一区域进行火灾防控，防控范围受限，因此亟需设计一种挂壁式灭火单元及其灭火系统。

现有的灭火系统存在以下几个问题：

（1）火灾分为很多种，其中电力系统发生故障自燃的情况，是需要提前，将电力系统断电关掉，以保证减缓火势的增长以及蔓延，而现有灭火单元仅仅与市电电连接，会遇到断电的情况，导致灭火单元无法使用，而使得灭火单元无法发挥自身灭火的作用；（2）现有灭火单元的灭火喷头一般固定安装的，喷洒区域固定，火灾现场，经常出现一种情况就是：火灾现场的火依旧在燃烧，而灭火喷头也依旧在喷水，但是无法喷洒到火焰上，这样的设置，灭火喷头起不到任何灭火的作用，反而会起到浪费水源，造成其他灭火救援队时间的水源短缺现象；（3）现有灭火单元的灭火喷头一般固定安装的，喷洒区域固定，火灾现场，还经常出现下面一种情况就是：灭火喷头的喷水区域和火焰燃烧区域完全不成比例，使得灭火的效率较低，而且灭火喷头的喷洒区域没有针对性，导致灭火喷头的利用效率较低；（4）现有的灭火单元仅仅对火焰燃烧区域进行灭火，但是往往火灾发生的过快，有一些人在撤出火灾现场的时候，身上着了火，这个时候，烧伤程度直接关系到人的生死，但是人的位置移动不定，导致现有灭火单元，无法做到对移动中的身上着了火的人员及时灭火，减小人员烧伤程度，不能对人员的安全第一时间响应。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的问题，而提出的一种挂壁式灭火单元及其灭火系统。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种挂壁式灭火单元，包括安装外壳，所述安装外壳内固定安装有主管，所述安装外壳的左右两端分别设有进液口、排水孔，所述主管的两端分别与进液口、排水孔互通，所述主管上安装有主控开关，所述安装外壳上安装有两个固定块，且两个固定块上均设有螺孔；

所述排水孔上转动连接有控制板，且控制板上设有通孔，所述排水孔上固定安装有分流板，且分流板上设有多个分流孔，每个所述分流孔上均连通有分流支管，且每个分流支管上均固定安装有灭火喷头，所述安装外壳上安装有控制机构，所述控制机构与控制板相配合。

在上述的一种挂壁式灭火单元中，所述安装外壳上固定安装有连接座，且连接座与进液口互通，所述连接座上连通有进液管，所述控制机构由齿圈、环形槽、电机、安装槽以及齿轮组成，所述齿圈固定安装在控制板上，所述环形槽开设在排水孔的侧壁上，且环形槽与齿圈相配合，所述电机固定安装在安装外壳内，所述安装槽开设在环形槽的侧壁上，所述电机的输出端固定连接有驱动杆，所述齿轮固定安装在驱动杆延伸至安装槽内的一端，且齿轮与齿圈相啮合。

在上述的一种挂壁式灭火单元中，所述安装外壳的侧壁上设有移动槽，且移动槽上滑动连接有移动板，两个所述固定块均安装在移动板上，所述移动槽上转动连接有调节螺杆，且调节螺杆与移动板螺纹连接，所述移动板的左右两侧均固定安装有定位块，所述移动槽的左右两侧壁均设有定位槽，且两个定位槽分别与两个定位块相配合，所述移动板上设有滑槽，两个所述固定块上均固定安装有滑块，且两个滑块均滑动连接在滑槽上，所述滑槽以及两个滑块的侧面均为倒置的T形。

所有所述分流支管靠近分流板的一端均安装有自力式温控开关阀，所述自力式温控开关阀包括有阀体、温控变形弹簧和阀杆，阀体包括主流孔和与主流孔连通的阀孔，阀体位于主流孔的两端分别与分流孔和分流支管连通，所述阀孔的中心线与主流孔的中心线垂直，所述阀杆的一端插入阀孔并与阀孔内侧滑动配合，所述阀杆的另一端设置挡环，温控变形弹簧套设在阀杆上且位于阀体和挡环之间，温控变形弹簧的两端分别与阀体和挡环固定连接，所述阀孔内侧设置有若干个密封圈。

在上述的一种挂壁式灭火单元中，所述分流支管由软管截段和直管截段一体成形且相互连通，所述软管截段远离直管截段的一端与分流孔连通，所述灭火喷头安装在直管截段远离软管截段的一端，所述安装外壳底部安装有两自由度驱动组件，所述两自由度驱动组件包括有输出轴轴线相互垂直的第一伺服电机和第二伺服电机，所述安装外壳底部固定安装有用于固定第一伺服电机的安装座，第一伺服电机的输出轴穿过安装座且其端部固定安装有L形面板，所述第二伺服电机固定安装在L形面板上，所述第二伺服电机的输出轴与直管截段的外侧固定连接。

所述软管截段外套设有转动限位框，所述转动限位框的一端固定在安装外壳上，转动限位框的另一端固定安装在直管截段上，所述转动限位框包括有若干个沿着软管截段中心线方向间隔分布的限位圆环，限位圆环外侧在自身直径方向上的两端安装有球头座，球头座位于限位圆环中心线方向上的两侧均设置有球帽，两个相邻的限位圆环的两个球帽通过球头杆转动连接，球头杆的两端均一体成形有球头，每个球帽位于球头外侧均固定安装有螺纹筒，所述螺纹筒的外侧设置有外螺纹，螺纹筒外侧螺纹连接有螺帽。

在上述的一种挂壁式灭火单元中，所述L形面板由相互垂直的第一面板和第二面板一体成形，第一面板的所在平面与第一伺服电机的输出轴轴线垂直，第一面板朝向第一伺服电机的一侧固定安装有两个第一限位杆，所述安装座设置有两个共中心线的圆弧面结构的限位槽，所有限位槽的中心线与第一伺服电机的轴线重合，两个第一限位杆的中心线与第一伺服电机的轴线平行，两个第一限位杆一一插入两个限位槽内；

所述直管截段设置有连接块，连接块上固定安装有两个第二限位杆，所述第二面板设置有两个共圆心的圆弧结构的限位孔，所有限位孔的圆心在第一伺服电机的轴线上，两个第二限位杆的中心线与第二伺服电机的轴线平行，两个第二限位杆一一穿过两个限位孔内。

所述第一伺服电机的输出轴固定安装有第一平衡环，所述第一平衡环上一体成形有两个固定头，两个固定头分别与两个第一限位杆靠近第二伺服电机的一端固定连接，所述第二伺服电机的输出轴固定安装有第二平衡环，所述第二平衡环上一体成形有两个衔接头，两个衔接头分别与两个第二限位杆远离连接块的一端固定连接，两个第二限位杆上均转动安装有与对应的限位孔内侧转动配合的辊轮。

在上述的一种挂壁式灭火单元中，所述灭火喷头包括有套接在直管截段端部的连接套头、连杆组件和若干个喷水管，所有喷水管由软管分段和直筒分段一体成形且相互连通，所有软管分段远离直筒分段的一端均穿过连接套头与直管截段连通，所述连接套头为圆盘结构，连接套头位于喷水管所在一侧绕自身中心线等角度差分布有若干个第一铰接座，所有直筒分段靠近软管分段的一端均通过转动轴所有第一铰接座一一转动连接，所有转动轴的轴线均与连接套头进行径向垂直；

所述连杆组件包括有第三伺服电机、固定安装在第三伺服电机输出端的丝杆、连接头和若干个连接杆，连接头设置有与丝杆螺纹配合的螺纹孔，每个所述直筒分段的中段固定套装有固定环，所述连接头上绕第三伺服电机的输出轴轴线等角度差安装有若干个第二铰接座，所有连接杆的一端均通过一个第一连接轴与所有第二铰接座一一铰接配合，所有连接杆的另一端均通过第二连接轴与所有固定环铰接，单个喷水管对应的转动轴、第一连接轴和第二连接轴相互平行。

在上述的一种挂壁式灭火单元中，还包括有备用供电单元，所述供电单元包括有若干个串联的蓄电池，每个蓄电池电性安装有单体电池控制器，其中一个蓄电池通过整流器和降压变压器与市电电性连接，所有蓄电池均通过逆变器和升压变压器同时与电机、第一伺服电机、第二伺服电机和第三伺服电机电性连接。

一种挂壁式灭火单元的灭火系统，包括如权利要求1至7所述的灭火单元，还包括与灭火单元连接的供电模块、控制模块以及多个检测模块，所述供电模块由市电电源、电源插接端口以及待机开关组成，所述电源插接端口用于和市电电源连接，为灭火单元的运行提供能源，所述待机开关可对灭火单元的运行进行控制；

所述控制模块由控制芯片、主控阀以及伺服控制器组成，所述控制芯片与市电电连接，所述主控阀用于控制主管的开关，且主控阀与控制芯片电连接，所述伺服控制器用于控制电机的运转圈数，且伺服控制器与控制芯片电连接；

所述检测模块由检测组件组成，所述检测组件与市电电连接。

所述检测组件由温度传感器、光信号传感器以及烟雾传感器组成，所述温度传感器可对温度变化进行监控，所述光信号传感器可对光信号变化进行监控，所述烟雾传感器可对烟雾信号进行监控。

还包括有与灭火单元连接的火焰识别摄像头和红外线火焰检测器，所述火焰识别摄像头和红外线火焰检测器均与控制芯片电性连接。

在上述的一种挂壁式灭火单元的灭火系统的火焰识别算法，所述火焰识别算法包括有以下步骤：步骤S1：打开火焰识别摄像头多角度拍摄采集多帧图像，同时红外线火焰检测器检测是否有火焰，若有火焰，则进行步骤S2；步骤S2：选择当前的一帧图像为原始图像，选择上一帧图像作为背景图像，选择后面的一帧图像作为前景图像，通过帧差法进行背景减除并保存存储帧差结果，根据帧差的结果判断是否有动态目标；步骤S3：当步骤S2判断具有动态目标，多个角度拍摄的图像比较出该角度拍摄的位置是否存在火焰，同时计算得出火焰燃烧的区域；步骤S4：重复上述步骤，识别出多个动态目标并判断所有动态目标的运动速度，若其中动态目标的运动速度大于1M/S,则默认为生命体身上着火，若无，则默认为普通燃烧区域。

其中帧差法的步骤为：步骤S21：将前景图像、背景图像和原始图像进行彩色图像灰度化；步骤S22：将彩色图像灰度化后的前景图像、背景图像和原始图像转换为矩阵数据，同时原始图像的矩阵数据分别与前景图像和背景图像矩阵数据进行减除得出帧差结果矩阵，同时将帧差结果矩阵转换为图像用以显示；步骤S23：通过连续时间拍摄多角度的多帧图像计算得出的多组帧差结果矩阵，即可识别运动中的火焰目标。

在上述的一种挂壁式灭火单元的灭火系统的控制方法，所述控制方法包括有以下步骤：步骤T1：通过火焰识别摄像头和红外线火焰检测器识别出火焰以及火焰燃烧区域的大小以及所在位置，并数据传送给控制芯片；步骤T2：控制芯片根据火焰燃烧区域的位置计算得出灭火喷头的指向，同时控制第一伺服电机和第二伺服电机启动并驱动直管截段和灭火喷头指向火焰燃烧区域；步骤T3：控制芯片通过步骤T1计算得出火焰燃烧区域的大小，控制第三伺服电机驱动所有连接杆联动，调整灭火喷头上的所有喷水管的喷洒区域的大小；步骤T4：灭火喷头的喷洒面积调整完成后，控制芯片控制电机启动，打开分流孔，灭火喷头进行灭火；步骤T5：火焰识别摄像头继续识别，若识别出多个动态目标并判断其中动态目标的运动速度大于1M/S,则默认为生命体身上着火，火焰识别摄像头将数据传送给控制芯片，控制芯片计算得出动态目标的运动方向并控制第一伺服电机和第二伺服电机驱动灭火喷头指向并跟随该运动目标进行灭火；步骤T6：通过火焰识别摄像头识别出生命体身上的着火面积，将数据传送给控制芯片，控制芯片控制第三伺服电机驱动所有连接杆联动，调整灭火喷头上的所有喷水管的喷洒区域的大小。

与现有的技术相比，本发明优点在于：

1：通过多个分流与支管与多个灭火喷头的配合，可同时对多个不同区域进行火灾防控，提高了该装置的防控范围，可降低火灾造成的人员伤亡以及财产损失。

2：通过温度传感器、光信号传感器以及烟雾传感器的配合，可提高检测组件的灵敏度，便于在火灾刚开始时即可有效发现火灾，提高灭火效率，降低火灾造成的损失。

3：通过移动板与移动槽的配合，可对两个固定块在安装外壳上的前后位置进行调节，从而便于将该装置在不同形状的墙面上进行固定，提高了该装置安装时的适用范围。

4：通过滑块与滑槽的配合，可对两个固定块的间距进行调节，从而可完成该装置在不同宽度墙面上的安装，进一步提高了该装置安装时的适用范围。

5、本发明可同时对多个不同区域进行火灾防控，提高了该装置的防控范围，且发生火灾的灵敏度更好，便于在火灾刚开始时即可有效发现火灾，提高灭火效率，降低火灾造成的损失。6、本发明的备用供电单元，能够在电力系统发生故障自燃将电力系统断电关掉的情况下，保证灭火单元的正常使用，保证灭火单元发挥自身灭火的作用。

7、本发明通过火焰识别摄像头和红外线火焰检测器识别出火焰以及火焰燃烧区域所在位置，控制器控制两自由度的驱动组件驱动灭火喷头的区域指向火焰燃烧区域，使得灭火喷头针对性指向火焰燃烧区域，使得喷洒到火焰上，提高灭火喷头的灭火的作用，充分利用灭火喷头所用的水源，减轻其他灭火救援队时间的救火压力。

8、本发明通过第三伺服电机能够驱动所有喷水管的喷洒区域收展，使得灭火喷头喷出的水尽可能的将水喷洒在火焰燃烧区域，保证灭火喷头的喷洒区域与火焰区域的比例相当，提高灭火喷头的喷洒区域没有针对性，提高灭火喷头的灭火效率。

9、本发明的灭火单元对火焰燃烧区域进行灭火的同时，实时检测火灾区域是否有生命体身上着了火，能够做到第一时间响应对身上着了火的人员及时灭火，减小人员烧伤程度，保证人员的安全。

10、本发明的转动限位框，能够保证两自由度组件在调整灭火喷头的指向时，软管截段不会被过度弯折或者拉拽，保证软管截段不会出现断裂或者破损，而导致软管截段漏水出现灭火喷头水量不足的情况。

11、本发明的第一平衡环保证的第一限位杆始终与第一伺服电机的输出轴轴线平行，所有第一限位杆和限位槽滑动配合的同时承担了第二伺服电机、L形面板和灭火喷头的重力，消除第二伺服电机、L形面板和灭火喷头的重力对第一伺服电机输出轴的偏向力影响，提高第一伺服电机的使用寿命，第二平衡环保证的第二限位杆始终与第二伺服电机的输出轴轴线平行，所有第二限位杆和限位孔滑动配合的同时承担了灭火喷头和直管截段的重力，消除灭火喷头和直管截段的重力对第一伺服电机输出轴的偏向力影响，提高第二伺服电机使用寿命。

12、本发明自力式温控开关阀的通过温控变形弹簧感知其周围环境温度的变化来带动阀杆动作，即当环境温度超过温控变形弹簧的变形阈值时，温控变形弹簧带动阀杆朝远离阀体的方向移动，温控变形弹簧拉动阀杆打开主流孔，然后控制芯片控制电机打开分流孔，则分流支管和主管导通，能够实现双重通断作用，避免误喷对喷水区域造成造成损失和困扰，同时可以打开分流孔，通过温控变形弹簧对外界温度感受的作用，实现导通使得灭火喷头进行喷水，能够在没电或者，电机无法关闭分流孔的情况下，实现控制分流支管的通断作用，实现非电力条件下的灭火作用。

附图说明

图1为本发明提出的一种挂壁式灭火单元的结构示意图；

图2为图1中A部分的结构放大示意图；

图3为图2中B部分的结构放大示意图；

图4为图1中C部分的结构放大示意图；

图5为一种挂壁式灭火系统的流程图；

图6为本发明两自由度驱动组件、灭火喷头、分流直管和安装外壳的结构装配示意图；

图7为本发明两自由度驱动组件、灭火喷头和分流直管的立体结构装配示意图；

图8为本发明两自由度驱动组件的立体结构局部剖视示意图；

图9为本发明灭火喷头的立体结构示意图一；

图10为图9中的D处放大示意图；

图11为本发明灭火喷头的立体结构示意图二；

图12为图11中的E处放大示意图；

图13为本发明火焰识别算法的流程图；

图14为本发明控制方法的流程图；

图15为本发明帧差法的实例图；

图16为本发明帧差法的流程图；

图17为本发明软管截段与转动限位框的立体结构示意图；

图18为图17的F处放大示意图；

图19为本发明软管截段与转动限位框的局部侧视图；

图20为图19沿G-G线的剖视图；

图21为图19的H处放大示意图；

图22为本发明第一平衡环、第二平衡环、第一限位杆、第二限位杆和第一伺服电机的结构装配示意图；

图23为本发明自力式温控开关阀的侧视图；

图24为本发明自力式温控开关阀的立体结构局部剖视示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

参照图1-4，一种挂壁式灭火单元，包括安装外壳1，安装外壳1内固定安装有主管2，安装外壳1的左右两端分别设有进液口3、排水孔8，主管2的两端分别与进液口3、排水孔8互通，主管2上安装有主控开关19；

上述值得注意的是：1、主控开关19可对主管2的开关进行控制，安装外壳1上固定安装有连接座4，且连接座4与进液口3互通，连接座4上连通有进液管5。

2、排水孔8上转动连接有控制板9，且控制板9上设有通孔，排水孔8上固定安装有分流板10，且分流板10上设有多个分流孔11，每个分流孔11上均连通有分流支管12，且每个分流支管12上均固定安装有灭火喷头13，主管2中的水流可通过控制板9上的通孔流出，因此当控制板9与分流板10上的所有分流孔11均为交错设置，此时多个分流支管12与主管2之间均为闭合状态，反之，当控制板9上的通孔与其中一个分流孔11对应时，则主管2中的水分可通过对应的分流支管12从相应灭火喷头13中喷出，完成对指定区域的灭火操作，多个灭火喷头13可分别对不同区域进行火灾防控，提高了该装置的防控范围，可降低火灾造成的人员伤亡以及财产损失。

3、安装外壳1上安装有控制机构，控制机构与控制板9相配合，控制机构由齿圈15、环形槽14、电机16、安装槽17以及齿轮18组成。

4、齿圈15固定安装在控制板9上，环形槽14开设在排水孔8的侧壁上，且环形槽14与齿圈15相配合，电机16固定安装在安装外壳1内，安装槽17开设在环形槽14的侧壁上，电机16的输出端固定连接有驱动杆，齿轮18固定安装在驱动杆延伸至安装槽17内的一端，且齿轮18与齿圈15相啮合，当电机16工作时，可通过齿轮18带动齿圈15进行转动，从而可使控制板9在排水孔8中转动，调节其上通孔与指定分流孔11位置相对应，从而可实现对应分流支管12的贯通，便于对指定区域的火灾进行扑灭。

5、安装外壳1上安装有两个固定块6，且两个固定块6上均设有螺孔7，通过固定块6与螺孔7的配合，便于进行该装置在墙面上的安装悬挂。

6、安装外壳1的侧壁上设有移动槽20，且移动槽20上滑动连接有移动板21，两个固定块6均安装在移动板21上，移动槽20上转动连接有调节螺杆22，且调节螺杆22与移动板21螺纹连接，转动调节螺杆22时，可带动移动板21在移动槽20中前后移动，从而可对固定块6在安装外壳1上的前后位置进行调节，便于使其在不同形状的墙面上进行有效固定，提高了该装置安装时的适用范围。

7、移动板21的左右两侧均固定安装有定位块23，移动槽20的左右两侧壁均设有定位槽24，且两个定位槽24分别与两个定位块23相配合。

8、移动板21上设有滑槽26，两个固定块6上均固定安装有滑块25，且两个滑块25均滑动连接在滑槽26上，滑槽26以及两个滑块25的侧面均为倒置的T形，通过滑块25与滑槽26的配合，可对两个固定块6的间距进行调节，从而可完成该装置在不同宽度墙面上的安装，进一步提高了该装置安装时的适用范围。

参照图1-5，一种挂壁式灭火单元的灭火系统，包括如权利要求1至6的灭火单元，还包括与灭火单元连接的供电模块、控制模块以及多个检测模块；

上述值得注意的是：1、供电模块由市电电源、电源插接端口以及待机开关组成，电源插接端口用于和市电电源连接，为灭火单元提供能源，待机开关可对灭火单元的运行进行控制。

2、控制模块由控制芯片、主控阀以及伺服控制器组成，控制芯片与市电电连接，主控阀用于控制主管2的开关，且主控阀与控制芯片电连接，伺服控制器用于控制电机16的运转圈数，从而可根据需要使得通孔与对应的分流孔11位置相对，且伺服控制器与控制芯片电连接。

3、检测模块由检测组件组成，检测组件与市电电连接，检测组件由温度传感器、光信号传感器以及烟雾传感器组成，温度传感器可对温度变化进行监控，光信号传感器可对光信号变化进行监控，烟雾传感器可对烟雾信号进行监控，通过温度传感器、光信号传感器以及烟雾传感器的配合，可提高检测组件的检测灵敏度，便于在火灾刚开始时即可有效发现火灾，随后将信号传递给控制芯片，使得控制芯片驱动伺服控制器使得控制电机16转动一定角度，随后使得对应区域的分流支管12贯通，之后控制芯片使得主控开关19工作，使得水流从对应的灭火喷头13中喷出，完成灭火操作，其中，温度传感器的型号为HM1520，光信号传感器的型号为BEN10M-TFR，烟雾传感器的型号为CS087。

参照图1～图24，所有所述分流支管12靠近分流板10的一端均安装有自力式温控开关阀29，所述自力式温控开关阀29包括有阀体29a、温控变形弹簧29c和阀杆29b，阀体29a包括主流孔29f和与主流孔29f连通的阀孔，阀体29a位于主流孔29f的两端分别与分流孔11和分流支管12连通，所述阀孔的中心线与主流孔29f的中心线垂直，所述阀杆29b的一端插入阀孔并与阀孔内侧滑动配合，所述阀杆29b的另一端设置挡环29d，温控变形弹簧29c套设在阀杆29b上且位于阀体29a和挡环29d之间，温控变形弹簧29c的两端分别与阀体29a和挡环29d固定连接，所述阀孔内侧设置有若干个密封圈29e。

通过温控变形弹簧29c感知其周围环境温度的变化来带动阀杆29b动作，即当环境温度超过温控变形弹簧29c的变形阈值时，温控变形弹簧29c带动阀杆29b朝远离阀体29a的方向移动，继而打开主流孔29f，然后分流孔11打开，使主管2管内压力下降，从而带动水基类的灭火材料从主管中流出，最终使灭火材料从喷淋头中喷出，达到快速及时的灭火过程。

根据本发明的一个实施例，自力式温控开关阀29包括：阀体29a、温控变形弹簧29c和阀杆29b，温控变形弹簧29c在温度变化而发生形变时，温控变形弹簧29c带动阀杆29b动作，可以理解的是，温控变形弹簧29c可以为记忆合金弹簧。由此，在外界温度升高时，温控变形弹簧29c可以发生形变，使自力式温控开关阀29迅速动作，然后分流孔11打开并自动使灭火喷头进行喷淋灭火，当然，当灭火后，由于温度降低，当温度降低到预定值时，温控变形弹簧29c恢复到原始状态后，自力式温控开关阀29关闭，喷淋头会停止向外喷射灭火剂。

自力式温控开关阀29的温控变形弹簧29c感受到外界的温度升高，温控变形弹簧29c拉动阀杆29b打开主流孔29f，然后控制芯片控制电机打开分流孔11，则分流支管12和主管导通，能够实现双重通断作用，避免误喷对喷水区域造成造成损失和困扰，同时可以打开分流孔11，通过温控变形弹簧29c对外界温度感受的作用，实现导通使得灭火喷头进行喷水，能够在没电或者，电机无法关闭分流孔11的情况下，仅通过自力式温控开关阀29即可实现控制分流支管12的通断作用，实现非电力条件下的灭火作用。

所述分流支管12由软管截段12a和直管截段12b一体成形且相互连通，所述软管截段12a远离直管截段12b的一端与分流孔连通，所述灭火喷头13安装在直管截段12b远离软管截段12a的一端，所述安装外壳1底部安装有两自由度驱动组件27，所述两自由度驱动组件27包括有输出轴轴线相互垂直的第一伺服电机27a和第二伺服电机27d，所述安装外壳1底部固定安装有用于固定第一伺服电机27a的安装座27b，第一伺服电机27a的输出轴穿过安装座27b且其端部固定安装有L形面板27c，所述第二伺服电机27d固定安装在L形面板27c上，所述第二伺服电机27d的输出轴与直管截段12b的外侧固定连接，第一伺服电机27a的输出轴轴线与水管的中心线平行，启动第一伺服电机27a，第一伺服电机27a带动L形面板27c、第二伺服电机27d和直管截段12b绕第一伺服电机27a的输出轴轴线转动一定角度，第二伺服电机27d驱动直管截段12b绕第二伺服电机27d的输出轴线旋转，可以实现所有灭火喷头13指向安装外壳1下方的任意位置。

所述软管截段12a外套设有转动限位框28，所述转动限位框28的一端固定在安装外壳1上，转动限位框28的另一端固定安装在直管截段12b上，所述转动限位框28包括有若干个沿着软管截段12a中心线方向间隔分布的限位圆环28a，限位圆环28a外侧在自身直径方向上的两端安装有球头座28e，球头座28e位于限位圆环28a中心线方向上的两侧均设置有球帽28c，两个相邻的限位圆环28a的两个球帽28c通过球头杆28d转动连接，球头杆28d的两端均一体成形有球头28e，每个球帽28c位于球头28e外侧均固定安装有螺纹筒28f，所述螺纹筒28f的外侧设置有外螺纹，螺纹筒28f外侧螺纹连接有螺帽28g。

两自由度驱动组件27带动直管截段12b旋转同时，会带动软管截段12a旋转，软管截段12a摆动的同时，转动限位框28随之摆动，当球头杆28d的球头28e绕对应的球帽28c内转动，转动到一定角度，球头杆28d抵触到螺帽28c或者螺纹筒28f的端部，避免软管截段12a继续过度弯折，造成损坏，通过旋转螺帽28c调整螺帽28c在螺纹筒28f上的位置，能够调整球头杆28d旋转的限位角度，当螺帽28c与球帽28c之间的距离越远，球头28e能够旋转的角度越小，当螺帽28c与球帽28c之间的距离越近，球头杆28d能够旋转的角度越大，当天气温度降低，软管变得僵硬，通过调整螺帽28c的位置，即可限制转动限位框28摆动角度，从而保护软管截段12a不会折弯的时候裂开。

所述L形面板27c由相互垂直的第一面板27j和第二面板27k一体成形，第一面板27j的所在平面与第一伺服电机27a的输出轴轴线垂直，第一面板27j朝向第一伺服电机27a的一侧固定安装有两个第一限位杆27f，所述安装座27b设置有两个共中心线的圆弧面结构的限位槽27h，所有限位槽27h的中心线与第一伺服电机27a的轴线重合，两个第一限位杆27f的中心线与第一伺服电机27a的轴线平行，两个第一限位杆27f一一插入两个限位槽27h内；

启动第一伺服电机27a，第一伺服电机27a带动L形面板27c、第二伺服电机27d和直管截段12b绕第一伺服电机27a的输出轴轴线转动一定角度，与此同时，第一限位杆27f在限位槽27h内转动，第一限位杆27f和限位槽27h配合，能够避免第一伺服电机27a的输出轴受到偏向力，提高第一伺服电机27a使用寿命。

所述直管截段12b设置有连接块12c，连接块12c上固定安装有两个第二限位杆27g，所述第二面板27k设置有两个共圆心的圆弧结构的限位孔27e，所有限位孔27e的圆心在第一伺服电机27a的轴线上，两个第二限位杆27g的中心线与第二伺服电机27d的轴线平行，两个第二限位杆27g一一穿过两个限位孔27e内，第二伺服电机27d驱动直管截段12b绕第二伺服电机27d的输出轴线旋转，与此同时，第二限位杆27g在限位孔27e内转动，第二限位杆27g和限位孔27e配合，能够避免第二伺服电机27d的输出轴受到偏向力，提高第二伺服电机27d使用寿命。所述第一伺服电机27a的输出轴固定安装有第一平衡环27m，所述第一平衡环27m上一体成形有两个固定头27p，两个固定头27p分别与两个第一限位杆27f靠近第二伺服电机27d的一端固定连接，所述第二伺服电机27d的输出轴固定安装有第二平衡环27n，所述第二平衡环27n上一体成形有两个衔接头27r，两个衔接头27r分别与两个第二限位杆27g远离连接块27c的一端固定连接，两个第二限位杆27g上均转动安装有与对应的限位孔27a内侧转动配合的辊轮27s，第一平衡环27m保证的第一限位杆27f始终与第一伺服电机27a的输出轴轴线平行，所有第一限位杆27f和限位槽27h滑动配合的同时承担了第二伺服电机27d、L形面板27c和灭火喷头13的重力，消除第二伺服电机27d、L形面板和灭火喷头13的重力对第一伺服电机27a输出轴的偏向力影响，提高第一伺服电机27a的使用寿命，灭火喷头27n保证的第二限位杆27g始终与第二伺服电机27d的输出轴轴线平行，所有第二限位杆27g和限位孔27e滑动配合的同时承担了灭火喷头13和直管截段12b的重力，消除灭火喷头13和直管截段12b的重力对第一伺服电机27a输出轴的偏向力影响，提高第二伺服电机27d的使用寿命。

所述灭火喷头13包括有套接在直管截段12b端部的连接套头13c、连杆组件和若干个喷水管13e，所有喷水管13e由软管分段13a和直筒分段13b一体成形且相互连通，所有软管分段13a远离直筒分段13b的一端均穿过连接套头13c与直管截段12b连通，所述连接套头13c为圆盘结构，连接套头13c位于喷水管13e所在一侧绕自身中心线等角度差分布有若干个第一铰接座13p，所有直筒分段13b靠近软管分段13a的一端均通过转动轴13d所有第一铰接座13p一一转动连接，所有转动轴13d的轴线均与连接套头13c进行径向垂直，通过连杆组件能够驱动所有直筒分段13b绕对应的转动轴13d旋转，从而调整直筒分段13b指向。

所述连杆组件包括有第三伺服电机13f、固定安装在第三伺服电机13f输出端的丝杆13g、连接头13h和若干个连接杆13j，连接头13h设置有与丝杆13g螺纹配合的螺纹孔，每个所述直筒分段13b的中段固定套装有固定环13k，所述连接头13h上绕第三伺服电机13f的输出轴轴线等角度差安装有若干个第二铰接座13m，所有连接杆13j的一端均通过一个第一连接轴13n与所有第二铰接座13m一一铰接配合，所有连接杆13j的另一端均通过第二连接轴13u与所有固定环13k铰接，单个喷水管13e对应的转动轴13d、第一连接轴13n和第二连接轴13u相互平行。

第三伺服电机13f驱动丝杆13g旋转，使得连接头13h在丝杆13g中心线方向上移动，带动所有连接杆13j推拉对应的直筒分段13b绕对应的转动轴13d旋转，从而实现通过第三伺服电机13f能够驱动所有喷水管13e的喷洒区域收展，使得灭火喷头13喷出的水尽可能的将水喷洒在火焰燃烧区域，保证灭火喷头13的喷洒区域与火焰区域的比例相当，提高灭火喷头13的喷洒区域没有针对性，提高灭火喷头13的灭火效率。

还包括有备用供电单元，所述供电单元包括有若干个串联的蓄电池，每个蓄电池电性安装有单体电池控制器，其中一个蓄电池通过整流器和降压变压器与市电电性连接，所有蓄电池均通过逆变器和升压变压器同时与电机、第一伺服电机27a、第二伺服电机27d和第三伺服电机13f电性连接，逆变器与整流器均通过接触器与蓄电池电性连接，当市电保持正常通电，蓄电池与市电之间处于断电状态，市电直接给第一伺服电机27a、第二伺服电机27d和第三伺服电机13f供电，当市电断电之后，接触器导通蓄电池和逆变器之间的电路，使得蓄电池给第一伺服电机27a、第二伺服电机27d和第三伺服电机13f供电，当蓄电池需要充电时，导通蓄电池和整流器之间的电路，开始对蓄电池充电，当充满电之后，单体电池控制器控制接触器断电，保证电池不会电量过载。

还包括有与灭火单元连接的火焰识别摄像头图中未示出和红外线火焰检测器图中未示出，所述火焰识别摄像头和红外线火焰检测器均与控制芯片电性连接，通过火焰识别摄像头和红外线火焰检测器识别出火焰以及火焰燃烧区域的大小以及所在位置，并数据传送给控制芯片；

控制芯片根据火焰燃烧区域的位置计算得出灭火喷头13的指向，同时控制第一伺服电机27a和第二伺服电机27d启动并驱动直管截段12b和灭火喷头13指向火焰燃烧区域；

控制芯片通过计算得出火焰燃烧区域的大小，控制第三伺服电机13f驱动所有连接杆13j联动，调整灭火喷头13上的所有喷水管13e的喷洒区域的大小，灭火喷头13的喷洒面积调整完成后，控制芯片控制电机启动，打开分流孔，灭火喷头13进行灭火。

一种挂壁式灭火单元的灭火系统的火焰识别算法，所述火焰识别算法包括有以下步骤：步骤S1：打开火焰识别摄像头多角度拍摄采集多帧图像，同时红外线火焰检测器检测是否有火焰，若有火焰，则进行步骤S2；红外线火焰检测器能够检测出是否与火焰，火焰识别摄像头多角度拍摄能够确定火焰区域。

步骤S2：选择当前的一帧图像为原始图像，选择上一帧图像作为背景图像，选择后面的一帧图像作为前景图像，通过帧差法进行背景减除并保存存储帧差结果，根据帧差的结果判断是否有动态目标；帧差法是最简单的背景减除方法，基本原理，就是用一帧减去另一帧也有可能是后几帧然后将足够大的差别标为前景，这样的方法，这种方法往往能捕捉运动目标的边缘，因为它的背景模型就是上一帧的图，所以不需要建模，其背景不积累，更新速度快、算法简单、计算量小。综合考虑开发板的运行效率本文使用帧差法实现背景减除。

步骤S3：当步骤S2判断具有动态目标，多个角度拍摄的图像比较出该角度拍摄的位置是否存在火焰，同时计算得出火焰燃烧的区域；得出火焰燃烧区域后，控制芯片控制两自由度确定组件调整直管截段12b指向火焰区域，同时控制第三伺服电机13f驱动丝杆13g旋转，调整灭火喷头13的喷洒区域。

步骤S4：重复上述步骤，识别出多个动态目标并判断所有动态目标的运动速度，若其中动态目标的运动速度大于1M/S,则默认为生命体身上着火，若无，则默认为普通燃烧区域。

灭火单元对火焰燃烧区域进行灭火的同时，实时检测火灾区域是否有生命体身上着了火，能够做到第一时间响应对身上着了火的人员及时灭火，减小人员烧伤程度，保证人员的安全。

其中帧差法的步骤为：

步骤S21：将前景图像、背景图像和原始图像进行彩色图像灰度化；彩色不能反映图像的形态特征，只是从光学的原理上进行颜色的调配，而灰度图像能反映，整幅图像的色度和亮度等级分布。

步骤S22：将彩色图像灰度化后的前景图像、背景图像和原始图像转换为矩阵数据，同时原始图像的矩阵数据分别与前景图像和背景图像矩阵数据进行减除得出帧差结果矩阵，同时将帧差结果矩阵转换为图像用以显示；从实验结果可以看出，帧差法能够准确的识别运动目标。

步骤S23：通过连续时间拍摄多角度的多帧图像计算得出的多组帧差结果矩阵，即可识别运动中的火焰目标，多角度的多帧图像通过帧差法均检测出运动中的火焰目标，即可计算出火焰区域的宽度。

帧差效果为图15所示，左边图像为当前帧图像,右边图像为上一时刻灰度图像，中间图像为帧差结果，从实验结果可以看出，帧差法能准确检测出运动目标。

本发明通过第三伺服电机13f能够驱动所有喷水管13e的喷洒区域收展，使得灭火喷头13喷出的水尽可能的将水喷洒在火焰燃烧区域，保证灭火喷头13的喷洒区域与火焰区域的比例相当，提高灭火喷头13的喷洒区域没有针对性，提高灭火喷头13的灭火效率。

一种挂壁式灭火单元的灭火系统的控制方法，所述控制方法包括有以下步骤：

步骤T1：通过火焰识别摄像头和红外线火焰检测器识别出火焰以及火焰燃烧区域的大小以及所在位置，并数据传送给控制芯片；

实现灭火单元能够及时检测出火焰燃烧区域的大小以及所在位置，灭火单元在最快时间内作出灭火反应。

步骤T2：控制芯片根据火焰燃烧区域的位置计算得出灭火喷头13的指向，同时控制第一伺服电机27a和第二伺服电机27d启动并驱动直管截段12b和灭火喷头13指向火焰燃烧区域；

控制芯片驱动直管截段12b的灭火喷头13的运动轨迹能够组成半球面。

步骤T3：控制芯片通过步骤T1计算得出火焰燃烧区域的大小，控制第三伺服电机13f驱动所有连接杆13j联动，调整灭火喷头13上的所有喷水管13e的喷洒区域的大小，通过第三伺服电机13f能够驱动所有连接杆13j带动所有喷水管13e的喷洒区域收展，使得灭火喷头13喷出的水尽可能的将水喷洒在火焰燃烧区域，保证灭火喷头13的喷洒区域与火焰区域的比例相当，提高灭火喷头13的喷洒区域没有针对性，提高灭火喷头13的灭火效率。

步骤T4：灭火喷头13的喷洒面积调整完成后，控制芯片控制电机启动，打开分流孔，灭火喷头13进行灭火。

步骤T5：火焰识别摄像头继续识别，若识别出多个动态目标并判断其中动态目标的运动速度大于1M/S,则默认为生命体身上着火，火焰识别摄像头将数据传送给控制芯片，控制芯片计算得出动态目标的运动方向并控制第一伺服电机27a和第二伺服电机27d驱动灭火喷头13指向并跟随该运动目标进行灭火；

动态目标的运动速度大于1M/S的时候，应该是生命体（人或动物）在火灾现场往外逃跑，在逃跑的过程中，由于四周都是火，身上极容易着火，当检测到有人身上着火，控制芯片第一时间响应，控制两自由度驱动组件驱动灭火喷头对第一时间响应对身上着了火的人员及时灭火。

步骤T6：通过火焰识别摄像头识别出生命体身上的着火面积，将数据传送给控制芯片，控制芯片控制第三伺服电机13f驱动所有连接杆联动，调整灭火喷头13上的所有喷水管13e的喷洒区域的大小。

动态目标的运动速度大于1M/S的时候，应该是生命体（人或动物）在火灾现场往外逃跑，在逃跑的过程中，由于四周都是火，身上极容易着火，当检测到有人身上着火，控制芯片第一时间响应，控制两自由度驱动组件驱动灭火喷头对第一时间响应对身上着了火的人员及时灭火，由于火势不可控，火焰识别摄像头实时识别人员身上的着火区域的大小，控制芯片控制第三伺服电机驱动所有连接杆联动，调整灭火喷头上的所有喷水管的喷洒区域的大小，保证以最快的速度将人身上的火焰浇灭，减小人身上的烧伤程度。

进一步说明，上述固定连接，除非另有明确的规定和限定，否则应做广义理解，例如，可以是焊接，也可以是胶合，或者一体成型设置等本领域技术人员熟知的惯用手段。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种挂壁式灭火单元，包括安装外壳（1），其特征在于，所述安装外壳（1）内固定安装有主管（2），所述安装外壳（1）的左右两端分别设有进液口（3）、排水孔（8），所述主管（2）的两端分别与进液口（3）、排水孔（8）互通，所述主管（2）上安装有主控开关（19），所述安装外壳（1）上安装有两个固定块（6），且两个固定块（6）上均设有螺孔（7）；

所述排水孔（8）上转动连接有控制板（9），且控制板（9）上设有通孔，所述排水孔（8）上固定安装有分流板（10），且分流板（10）上设有多个分流孔（11），每个所述分流孔（11）上均连通有分流支管（12），且每个分流支管（12）上均固定安装有灭火喷头（13），所述安装外壳（1）上安装有控制机构，所述控制机构与控制板（9）相配合。

2.根据权利要求1所述的一种挂壁式灭火单元，其特征在于，所述安装外壳（1）上固定安装有连接座（4），且连接座（4）与进液口（3）互通，所述连接座（4）上连通有进液管（5），所述控制机构由齿圈（15）、环形槽（14）、电机（16）、安装槽（17）以及齿轮（18）组成，所述齿圈（15）固定安装在控制板（9）上，所述环形槽（14）开设在排水孔（8）的侧壁上，且环形槽（14）与齿圈（15）相配合，所述电机（16）固定安装在安装外壳（1）内，所述安装槽（17）开设在环形槽（14）的侧壁上，所述电机（16）的输出端固定连接有驱动杆，所述齿轮（18）固定安装在驱动杆延伸至安装槽（17）内的一端，且齿轮（18）与齿圈（15）相啮合。

3.根据权利要求1所述的一种挂壁式灭火单元，其特征在于，所述安装外壳（1）的侧壁上设有移动槽（20），且移动槽（20）上滑动连接有移动板（21），两个所述固定块（6）均安装在移动板（21）上，所述移动槽（20）上转动连接有调节螺杆（22），且调节螺杆（22）与移动板（21）螺纹连接，所述移动板（21）的左右两侧均固定安装有定位块（23），所述移动槽（20）的左右两侧壁均设有定位槽（24），且两个定位槽（24）分别与两个定位块（23）相配合，所述移动板（21）上设有滑槽（26），两个所述固定块（6）上均固定安装有滑块（25），且两个滑块（25）均滑动连接在滑槽（26）上，所述滑槽（26）以及两个滑块（25）的侧面均为倒置的T形；

所有所述分流支管（12）靠近分流板（10）的一端均安装有自力式温控开关阀（29），所述自力式温控开关阀（29）包括有阀体（29a）、温控变形弹簧（29c）和阀杆（29b），阀体（29a）包括主流孔（29f）和与主流孔（29f）连通的阀孔，阀体（29a）位于主流孔（29f）的两端分别与分流孔（11）和分流支管（12）连通，所述阀孔的中心线与主流孔（29f）的中心线垂直，所述阀杆（29b）的一端插入阀孔并与阀孔内侧滑动配合，所述阀杆（29b）的另一端设置挡环（29d），温控变形弹簧（29c）套设在阀杆（29b）上且位于阀体（29a）和挡环（29d）之间，温控变形弹簧（29c）的两端分别与阀体（29a）和挡环（29d）固定连接，所述阀孔内侧设置有若干个密封圈（29e）。

4.根据权利要求1所述的一种挂壁式灭火单元，其特征在于，所述分流支管（12）由软管截段（12a）和直管截段（12b）一体成形且相互连通，所述软管截段（12a）远离直管截段（12b）的一端与分流孔连通，所述灭火喷头（13）安装在直管截段（12b）远离软管截段（12a）的一端，所述安装外壳（1）底部安装有两自由度驱动组件（27），所述两自由度驱动组件（27）包括有输出轴轴线相互垂直的第一伺服电机（27a）和第二伺服电机（27d），所述安装外壳（1）底部固定安装有用于固定第一伺服电机（27a）的安装座（27b），第一伺服电机（27a）的输出轴穿过安装座（27b）且其端部固定安装有L形面板（27c），所述第二伺服电机（27d）固定安装在L形面板（27c）上，所述第二伺服电机（27d）的输出轴与直管截段（12b）的外侧固定连接；

所述软管截段（12a）外套设有转动限位框（28），所述转动限位框（28）的一端固定在安装外壳（1）上，转动限位框（28）的另一端固定安装在直管截段（12b）上，所述转动限位框（28）包括有若干个沿着软管截段（12a）中心线方向间隔分布的限位圆环（28a），限位圆环（28a）外侧在自身直径方向上的两端安装有球头座（28e），球头座（28e）位于限位圆环（28a）中心线方向上的两侧均设置有球帽（28c），两个相邻的限位圆环（28a）的两个球帽（28c）通过球头杆（28d）转动连接，球头杆（28d）的两端均一体成形有球头（28e），每个球帽（28c）位于球头（28e）外侧均固定安装有螺纹筒（28f），所述螺纹筒（28f）的外侧设置有外螺纹，螺纹筒（28f）外侧螺纹连接有螺帽（28g）。

5.根据权利要求4所述的一种挂壁式灭火单元，其特征在于，所述L形面板（27c）由相互垂直的第一面板（27j）和第二面板（27k）一体成形，第一面板（27j）的所在平面与第一伺服电机（27a）的输出轴轴线垂直，第一面板（27j）朝向第一伺服电机（27a）的一侧固定安装有两个第一限位杆（27f），所述安装座（27b）设置有两个共中心线的圆弧面结构的限位槽（27h），所有限位槽（27h）的中心线与第一伺服电机（27a）的轴线重合，两个第一限位杆（27f）的中心线与第一伺服电机（27a）的轴线平行，两个第一限位杆（27f）一一插入两个限位槽（27h）内；

所述直管截段（12b）设置有连接块（12c），连接块（12c）上固定安装有两个第二限位杆（27g），所述第二面板（27k）设置有两个共圆心的圆弧结构的限位孔（27e），所有限位孔（27e）的圆心在第一伺服电机（27a）的轴线上，两个第二限位杆（27g）的中心线与第二伺服电机（27d）的轴线平行，两个第二限位杆（27g）一一穿过两个限位孔（27e）内；

所述第一伺服电机（27a）的输出轴固定安装有第一平衡环（27m），所述第一平衡环（27m）上一体成形有两个固定头（27p），两个固定头（27p）分别与两个第一限位杆（27f）靠近第二伺服电机（27d）的一端固定连接，所述第二伺服电机（27d）的输出轴固定安装有第二平衡环（27n），所述第二平衡环（27n）上一体成形有两个衔接头（27r），两个衔接头（27r）分别与两个第二限位杆（27g）远离连接块（27c）的一端固定连接，两个第二限位杆（27g）上均转动安装有与对应的限位圆环（27e）内侧转动配合的辊轮（27s）。

6.根据权利要求4所述的一种挂壁式灭火单元，其特征在于，所述灭火喷头（13）包括有套接在直管截段（12b）端部的连接套头（13c）、连杆组件和若干个喷水管（13e），所有喷水管（13e）由软管分段（13a）和直筒分段（13b）一体成形且相互连通，所有软管分段（13a）远离直筒分段（13b）的一端均穿过连接套头（13c）与直管截段（12b）连通，所述连接套头（13c）为圆盘结构，连接套头（13c）位于喷水管（13e）所在一侧绕自身中心线等角度差分布有若干个第一铰接座（13p），所有直筒分段（13b）靠近软管分段（13a）的一端均通过转动轴（13d）所有第一铰接座（13p）一一转动连接，所有转动轴（13d）的轴线均与连接套头（13c）进行径向垂直；

所述连杆组件包括有第三伺服电机（13f）、固定安装在第三伺服电机（13f）输出端的丝杆（13g）、连接头（13h）和若干个连接杆（13j），连接头（13h）设置有与丝杆（13g）螺纹配合的螺纹孔，每个所述直筒分段（13b）的中段固定套装有固定环（13k），所述连接头（13h）上绕第三伺服电机（13f）的输出轴轴线等角度差安装有若干个第二铰接座（13m），所有连接杆（13j）的一端均通过一个第一连接轴（13n）与所有第二铰接座（13m）一一铰接配合，所有连接杆（13j）的另一端均通过第二连接轴（13u）与所有固定环（13k）铰接，单个喷水管（13e）对应的转动轴（13d）、第一连接轴（13n）和第二连接轴（13u）相互平行。

7.根据权利要求2所述的一种挂壁式灭火单元，其特征在于，还包括有备用供电单元，所述供电单元包括有若干个串联的蓄电池，每个蓄电池电性安装有单体电池控制器，其中一个蓄电池通过整流器和降压变压器与市电电性连接，所有蓄电池均通过逆变器和升压变压器同时与电机、第一伺服电机（27a）、第二伺服电机（27d）和第三伺服电机（13f）电性连接。

8.一种挂壁式灭火单元的灭火系统，包括如权利要求1至7所述的灭火单元，还包括与灭火单元连接的供电模块、控制模块以及多个检测模块，其特征在于，所述供电模块由市电电源、电源插接端口以及待机开关组成，所述电源插接端口用于和市电电源连接，为灭火单元的运行提供能源，所述待机开关可对灭火单元的运行进行控制；

所述控制模块由控制芯片、主控阀以及伺服控制器组成，所述控制芯片与市电电连接，所述主控阀用于控制主管（2）的开关，且主控阀与控制芯片电连接，所述伺服控制器用于控制电机（16）的运转圈数，且伺服控制器与控制芯片电连接；

所述检测模块由检测组件组成，所述检测组件与市电电连接；

所述检测组件由温度传感器、光信号传感器以及烟雾传感器组成，所述温度传感器可对温度变化进行监控，所述光信号传感器可对光信号变化进行监控，所述烟雾传感器可对烟雾信号进行监控；

还包括有与灭火单元连接的火焰识别摄像头和红外线火焰检测器，所述火焰识别摄像头和红外线火焰检测器均与控制芯片电性连接。

9.根据权利要求8所述的一种挂壁式灭火单元的灭火系统的火焰识别算法，其特征在于，所述火焰识别算法包括有以下步骤：

步骤S1：打开火焰识别摄像头多角度拍摄采集多帧图像，同时红外线火焰检测器检测是否有火焰，若有火焰，则进行步骤S2；

步骤S2：选择当前的一帧图像为原始图像，选择上一帧图像作为背景图像，选择后面的一帧图像作为前景图像，通过帧差法进行背景减除并保存存储帧差结果，根据帧差的结果判断是否有动态目标；

步骤S3：当步骤S2判断具有动态目标，多个角度拍摄的图像比较出该角度拍摄的位置是否存在火焰，同时计算得出火焰燃烧的区域；

步骤S4：重复上述步骤，识别出多个动态目标并判断所有动态目标的运动速度，若其中动态目标的运动速度大于1M/S,则默认为生命体身上着火，若无，则默认为普通燃烧区域；

其中帧差法的步骤为：

步骤S21：将前景图像、背景图像和原始图像进行彩色图像灰度化；

步骤S22：将彩色图像灰度化后的前景图像、背景图像和原始图像转换为矩阵数据，同时原始图像的矩阵数据分别与前景图像和背景图像矩阵数据进行减除得出帧差结果矩阵，同时将帧差结果矩阵转换为图像用以显示；

步骤S23：通过连续时间拍摄多角度的多帧图像计算得出的多组帧差结果矩阵，即可识别运动中的火焰目标。

10.根据权利要求8所述的一种挂壁式灭火单元的灭火系统的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括有以下步骤：

步骤T1：通过火焰识别摄像头和红外线火焰检测器识别出火焰以及火焰燃烧区域的大小以及所在位置，并数据传送给控制芯片；

步骤T2：控制芯片根据火焰燃烧区域的位置计算得出灭火喷头（13）的指向，同时控制第一伺服电机（27a）和第二伺服电机（27d）启动并驱动直管截段（12b）和灭火喷头（13）指向火焰燃烧区域；

步骤T3：控制芯片通过步骤T1计算得出火焰燃烧区域的大小，控制第三伺服电机（13f）驱动所有连接杆（13j）联动，调整灭火喷头（13）上的所有喷水管（13e）的喷洒区域的大小；

步骤T4：灭火喷头（13）的喷洒面积调整完成后，控制芯片控制电机启动，打开分流孔，灭火喷头（13）进行灭火；

步骤T5：火焰识别摄像头继续识别，若识别出多个动态目标并判断其中动态目标的运动速度大于1M/S,则默认为生命体身上着火，火焰识别摄像头将数据传送给控制芯片，控制芯片计算得出动态目标的运动方向并控制第一伺服电机（27a）和第二伺服电机（27d）驱动灭火喷头（13）指向并跟随该运动目标进行灭火；

步骤T6：通过火焰识别摄像头识别出生命体身上的着火面积，将数据传送给控制芯片，控制芯片控制第三伺服电机（13f）驱动所有连接杆联动，调整灭火喷头（13）上的所有喷水管（13e）的喷洒区域的大小。

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