CN113393639A - 一种基于视觉识别的充电站火情报警系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于视觉识别的充电站火情报警系统，主要涉及火情监测系统领域。一种基于视觉识别的充电站火情报警系统，包括监控系统、中央处理器、报警器、通信模块以及继电器模块，所述监控系统、报警器、通信模块以及继电器模块均与中央处理器信号连接，所述中央处理器用于分析监控系统传递而来的图像是否为火焰。本发明的有益效果在于：本发明能够在出现异常情况时在最短的时间内断开充电电源，避免更大损失，为救援赢得宝贵时间。
Description
技术领域
本发明主要涉及火情监测系统领域，具体是一种基于视觉识别的充电站火情报警系统。
背景技术
随着新能源电动汽车的快速发展，越来越多的新能源电动汽车进入市场。充电站是电动汽车集中充电的场所，其功能决定了现场会高压电源密集，车辆密集的场所。近年来，不断出现电动汽车在充电过程中自燃的现象，一旦出现此紧急情况，断开充电电源是重中之重。
当前的处理方式为当发现异常紧急情况时，人为的断开电力输送端或者等变压器端自动保护性跳闸，时间间隔长，无法在最短的时间内断开电源，错过了最佳应急处理时间。
发明内容
为解决现有技术的不足，本发明提供了一种基于视觉识别的充电站火情报警系统，它能够在出现异常情况时在最短的时间内断开充电电源，避免更大损失，为救援赢得宝贵时间。
本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：
一种基于视觉识别的充电站火情报警系统，包括监控系统、中央处理器、报警器、通信模块以及继电器模块，所述监控系统、报警器、通信模块以及继电器模块均与中央处理器信号连接，所述中央处理器用于分析监控系统传递而来的图像是否为火焰。
优选的，所述通信模块为无线通信模块，无线通信模块用于向远程终端发送报警信息。
优选的，所述远程终端为手机、电脑。
优选的，所述继电器模块控制充电站内充电桩的电路。
优选的，一种基于视觉识别的充电站火情报警系统，还包括灭火系统，所述灭火系统包括布置在充电桩附近的灭火管路，所述灭火管路上设置若干喷头，所述喷头上设置电控阀，所述电控阀与中央处理器信号连接。
优选的，所述报警器为声光报警器。
对比现有技术，本发明的有益效果是：
本发明利用监控系统实时监测充电桩处的图像信息，并将图像信息传递给中央处理器，中央处理器判断出有火情后会立即控制继电器切断充电桩电源，同时联动火灾报警系统与灭火系统，提示相关人员处理，并由系统主动做出灭火动作将充电站进行灭火。
附图说明
附图1是本发明控制框图；
附图2是本发明颜色模型示意图；
附图3是本发明图2中模型火焰检测结果图；
附图4是本发明燃烧点火焰模型；
附图5是本发明火焰形态；
附图6是本发明图5中的火焰形态在图4模型下的结果；
附图7是本发明火焰运动状态模型；
附图8是本发明红色衣服能量变化示意图。
具体实施方式
结合附图和具体实施例，对本发明作进一步说明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。
如图1-8所示，本发明所述一种基于视觉识别的充电站火情报警系统，包括监控系统、中央处理器、报警器、通信模块以及继电器模块，所述监控系统、报警器、通信模块以及继电器模块均与中央处理器信号连接，其中中央处理器为本系统的主控单元，中中央处理器用于分析监控系统传递而来的图像是否为火焰。火焰有着与众不同的特征，他的颜色、温度、形状以及跳动的形式都可以作为识别的依据。中央处理器主要从火焰的静态特征和动态特征两方面入手进行火焰识别。
其中火焰的静态特征识别如下：火焰有着与众不同的颜色特征。描述其颜色的模型有很多，如图2所示就是其中一种，它可以由RGB空间经过简单比较计算得到。任何RGB图像中只要满足R≥G且G>B的颜色都可以看作是火焰。图3中显示了由该模型对各种火焰的检测结果，虽然这种模型的误报会很多，但可以作为最初始的筛选手段排除掉最不可能是火焰的物体。火焰的外形也是用来识别的重要特征。本中央处理器采用的模型是采用嵌套式轮廓的模型。它默认火焰存在一个或几个燃烧点，火焰从这些燃烧点一层层的向外扩散。越到外层的地方其形状的可边度越大，而且是连续的。图4展示了一个燃烧点的火焰模型，它由三层火焰轮廓组成，对于图5中的火焰经过该模型捕捉得到图6结果。
其中火焰的动态特征识别如下：火焰是跳跃着的，或者说是移动变化着的。初看起来没有什么规律，其实，经研究发现，火焰的外焰部分的运动存在一定频率。从图7中红色标出的火焰外焰部分来看，这些像素点在经历着有火焰和无火焰两种状态的切换，这个切换的频率经过计算是10HZ。这样，我们通过捕捉这个10赫兹的特征可以进一步确认是否有火焰的存在。除此之外，火焰的运动是有能量变化的。燃烧的物理变化和化学变化造成了火焰能量的不均衡分布。这点可以作为区分火焰与其他颜色相似运动物体的特征。图8中红色衣服上被黑色边框划出的区域能量变化在其右侧显示，可见衣服的能量分布是均匀的(显示为均一灰色，没有亮暗变化)。与之对比，火焰的能量变化就显得非常不均匀，在能量分布图上看得到明显的亮暗变化。
当现场充电桩发生火灾时，监控系统会采集到火情信息，并将信号传递到中央处理器。中央处理器通过静态与动态的识别方法判断是否为真实火焰，如果中央处理器判断充电桩起火，则中央处理器输出开关量给继电器模块，继电器模块控制充电桩切断电源，同时联动报警器发出警报。所述报警器为声光报警器，可以发出声音与闪烁灯光进行报警。远程终端也会收到火情报警信息，发预警给相关人员提示处理。
本发明火焰识别基于智能视频分析和深度学习神经网络技术，实现对监控区域的火焰进行识别，实时分析报警。不依赖其他传感设备，直接对视频监控区域的画面的火焰可及时准确识别。对火焰实时分析报警，同时将报警信息快照和报警视频存入数据库，将报警信息推送相关工作人员，及时应对。
进一步的，所述通信模块为无线通信模块，无线通信模块用于向远程终端发送报警信息。所述远程终端为手机、电脑。
具体的，一种基于视觉识别的充电站火情报警系统，还包括灭火系统，所述灭火系统包括布置在充电桩附近的灭火管路，所述灭火管路上设置若干喷头，所述喷头上设置电控阀，所述电控阀与中央处理器信号连接。当发生火灾后，中央处理器向该处的喷头发出信号，控制该处的电控阀打开管路，对起火点进行灭火操作。
Claims (6)
1.一种基于视觉识别的充电站火情报警系统，包括监控系统、中央处理器、报警器、通信模块以及继电器模块，其特征在于：所述监控系统、报警器、通信模块以及继电器模块均与中央处理器信号连接，所述中央处理器用于分析监控系统传递而来的图像是否为火焰。
2.根据权利要求1所述的一种基于视觉识别的充电站火情报警系统，其特征在于：所述通信模块为无线通信模块，无线通信模块用于向远程终端发送报警信息。
3.根据权利要求2所述的一种基于视觉识别的充电站火情报警系统，其特征在于：所述远程终端为手机、电脑。
4.根据权利要求1所述的一种基于视觉识别的充电站火情报警系统，其特征在于：所述继电器模块控制充电站内充电桩的电路。
5.根据权利要求1所述的一种基于视觉识别的充电站火情报警系统，还包括灭火系统，其特征在于：所述灭火系统包括布置在充电桩附近的灭火管路，所述灭火管路上设置若干喷头，所述喷头上设置电控阀，所述电控阀与中央处理器信号连接。
6.根据权利要求1所述的一种基于视觉识别的充电站火情报警系统，其特征在于：所述报警器为声光报警器。
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