RU117220U1 - INTEGRATED OPTICAL DETECTOR - Google Patents

INTEGRATED OPTICAL DETECTOR Download PDF

Info

Publication number
RU117220U1
RU117220U1 RU2012109133/08U RU2012109133U RU117220U1 RU 117220 U1 RU117220 U1 RU 117220U1 RU 2012109133/08 U RU2012109133/08 U RU 2012109133/08U RU 2012109133 U RU2012109133 U RU 2012109133U RU 117220 U1 RU117220 U1 RU 117220U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
central processor
optical detector
microcontroller
detector according
video camera
Prior art date
Application number
RU2012109133/08U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Евгений Павлович Солодкин
Евгений Владимирович Булатов
Анатолий Николаевич Тупицын
Михаил Викторович Переходцев
Сергей Андреевич Коблянский
Валентин Константинович Синев
Александр Юрьевич Черноморсков
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "СИНКРОСС"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "СИНКРОСС" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "СИНКРОСС"
Priority to RU2012109133/08U priority Critical patent/RU117220U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU117220U1 publication Critical patent/RU117220U1/en

Links

Landscapes

  • Fire-Detection Mechanisms (AREA)
  • Closed-Circuit Television Systems (AREA)

Abstract

1. Комплексный оптический извещатель, содержащий микроконтроллер, соединенный с его входом фоточувствительный канал, видеокамеру, блоки оперативной и энергонезависимой памяти, и центральный процессор, соединенный с блоками передачи выходных данных, отличающийся тем, что блоки оперативной и энергонезависимой памяти, видеокамера и микроконтроллер подключены к центральному процессору с возможностью одновременной обработки центральным процессором сигнала с фоточувствительного канала и сигнала с видеокамеры, при этом извещатель снабжен датчиком загрязнения стекла, выход которого подключен к одному из входов микроконтроллера. ! 2. Комплексный оптический извещатель по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит датчик температуры, соединенный с микроконтроллером, и блок обогрева стекла. ! 3. Комплексный оптический извещатель по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит блок инфракрасной подсветки, управляемый центральным процессором. ! 4. Комплексный оптический извещатель по п.1, отличающийся тем, что в качестве фоточувствительного канала использован датчик инфракрасного и/или ультрафиолетового излучения. ! 5. Комплексный оптический извещатель по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит блок управления оптикой, подключенный к центральному процессору. ! 6. Комплексный оптический извещатель по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит блок управления поворотной платформой извещателя, подключенный к центральному процессору. 1. A complex optical detector containing a microcontroller, a photosensitive channel connected to its input, a video camera, RAM and nonvolatile memory units, and a central processor connected to the output data transmission units, characterized in that the RAM and nonvolatile memory units, a video camera and a microcontroller are connected to the central processor with the possibility of simultaneous processing by the central processor of the signal from the photosensitive channel and the signal from the video camera, while the detector is equipped with a glass contamination sensor, the output of which is connected to one of the microcontroller inputs. ! 2. The complex optical detector according to claim 1, characterized in that it further comprises a temperature sensor connected to the microcontroller and a glass heating unit. ! 3. The complex optical detector according to claim 1, characterized in that it further comprises an infrared illumination unit controlled by a central processor. ! 4. Complex optical detector according to claim 1, characterized in that an infrared and / or ultraviolet radiation sensor is used as the photosensitive channel. ! 5. The complex optical detector according to claim 1, characterized in that it further comprises an optics control unit connected to the central processor. ! 6. The complex optical detector according to claim 1, characterized in that it further comprises a control unit for the detector's turntable, connected to the central processor.

Description

Заявляемая полезная модель относится к сфере охранной сигнализации, в частности, к области обеспечения пожарной безопасности, а именно к средствам оповещения о возгорании, задымлении различных зданий, сооружений. Устройство может быть использовано как самостоятельно, так и в составе полноценного охранного комплекса. Полезная модель также может быть применена для выполнения ряда вспомогательных функций, таких как обнаружение дыма, технологический контроль над работой оборудования и его целостности, обнаружение движения в контролируемой зоне.The inventive utility model relates to the field of burglar alarm, in particular, to the field of fire safety, and in particular to means of warning about fire, smoke of various buildings, structures. The device can be used both independently and as part of a full-fledged security complex. The utility model can also be applied to perform a number of auxiliary functions, such as smoke detection, technological control over the operation of the equipment and its integrity, motion detection in the controlled area.

Из всего многообразия средств того же назначения, что и заявляемая полезная модель, известно устройство для обнаружения пожара с визуальным подтверждением, содержащее видеокамеру, пожарный извещатель, видеопроцессор, интерфейс, мультиплексор, блок управления, передатчик сигналов, блок питания и двухпроводную сигнальную линию. Выход видеокамеры соединен со входом видеопроцессора, выход которого соединен с первым входом мультиплексора, выход пожарного извещателя соединен с первым входом блока управления и первым входом интерфейса, выход которого подключен ко второму входу мультиплексора, выход которого соединен со вторым входом передатчика сигналов, вход блока питания подключен к сигнальной линии и выходу передатчика сигналов, выход блока питания подключен к входу пожарного извещателя, первому входу передатчика сигналов, второму входу интерфейса, второму входу блока управления и третьему входу мультиплексора, выход блока управления подключен ко входу видеокамеры и второму входу видеопроцессора (патент РФ на полезную модель №66578).Of the variety of tools for the same purpose as the claimed utility model, there is a device for detecting fire with visual confirmation, containing a video camera, fire detector, video processor, interface, multiplexer, control unit, signal transmitter, power supply and two-wire signal line. The output of the video camera is connected to the input of the video processor, the output of which is connected to the first input of the multiplexer, the output of the fire detector is connected to the first input of the control unit and the first input of the interface, the output of which is connected to the second input of the multiplexer, the output of which is connected to the second input of the signal transmitter, the input of the power supply is connected to the signal line and the output of the signal transmitter, the output of the power supply is connected to the input of the fire detector, the first input of the signal transmitter, the second input of the interface, the second ode control unit and the third input of the multiplexer, the output control unit is connected to the input of a second video camera and the video input (RF patent for utility model №66578).

Известное устройство формирует цифровой видеоснимок с помощью видеокамеры при срабатывании пожарного извещателя, однако непосредственное обнаружение пожара в данном устройстве происходит в результате анализа сигналов, получаемых с инфракрасного (ИК) и ультрафиолетового (УФ) сенсоров, а видеокамера используется для регистрации событий только при срабатывании пожарного извещателя. Таким образом, во-первых, теряются многие полезные функции, присущие видеомониторингу объекта при отсутствии пожара, а во-вторых, неиспользование видеоданных для детектирования пожара снижает помехоустойчивость устройства. Кроме того, данное устройство не обеспечивает контроль чистоты внешнего стекла и подогрева стекла, поэтому не может быть использовано на открытых объектах.The known device generates a digital video using a video camera when a fire detector is triggered, however, direct detection of a fire in this device occurs as a result of analysis of signals received from infrared (IR) and ultraviolet (UV) sensors, and the video camera is used to record events only when a fire detector is triggered . Thus, firstly, many useful functions inherent in video monitoring of an object in the absence of fire are lost, and secondly, the non-use of video data for fire detection reduces the noise immunity of the device. In addition, this device does not provide control of the cleanliness of the outer glass and glass heating, therefore, cannot be used in open facilities.

Известно устройство обнаружения пожара по видеоизображению, которое состоит из видеокамеры, блока обработки информации, интерфейса передачи извещений. Принцип действия данного устройства основан на анализе изображений по структурной и частотной составляющим видеопоследовательности, то есть оно фактически является детектором активности с программной поддержкой, позволяющей обнаружить пожар (публикация ВОИС № WO 0167415).A video fire detection device is known, which consists of a video camera, an information processing unit, a notification transmission interface. The principle of operation of this device is based on the analysis of images by the structural and frequency components of the video sequence, that is, it is actually an activity detector with software support that can detect a fire (WIPO publication No. WO 0167415).

Недостатком известного устройства является использование аналоговой видеокамеры и устройства аналого-цифрового преобразования, что снижает скорость и точность передачи видеоизображения для обработки центральным процессором и, как следствие, дальность и точность обнаружения возгорания.A disadvantage of the known device is the use of an analog video camera and an analog-to-digital conversion device, which reduces the speed and accuracy of video transmission for processing by the central processor and, as a result, the range and accuracy of fire detection.

Известно устройство обнаружения пламени по видеоизображению, которое состоит из видеокамеры, цифрового сигнального процессора и вспомогательных устройств. Принцип работы устройства состоит в выделении на видеоизображении участков, похожих на пламя, и анализ их постоянной и переменной составляющих по специальному алгоритму (патент US №6184792).A device for detecting flame from a video image, which consists of a video camera, digital signal processor and auxiliary devices. The principle of operation of the device consists in the allocation on the video image of areas similar to a flame, and the analysis of their constant and variable components according to a special algorithm (US patent No. 6184792).

Недостатками данного устройства являются низкая помехозащищенность на открытых технологических объектах и возможность ложных срабатываний при модуляции яркости объектов, похожих по цвету на пламя (например, колебания листвы на фоне красно-оранжевых частей строений и т.п.).The disadvantages of this device are low noise immunity at open technological facilities and the possibility of false alarms when modulating the brightness of objects similar in color to a flame (for example, foliage vibrations against the background of red-orange parts of buildings, etc.).

Известно устройство для обнаружения пожара, содержащее видеокамеру и блок обнаружения пожара, фильтр искажений и блок распознавания искажений, блок анализа фона и модуль принятия решений, при этом выход видеокамеры подключен к входу фильтра искажений, входу блока распознавания искажений, первому входу блока обнаружения пожара и первому входу модуля принятия решений, выход фильтра искажений подключен ко второму входу блока обнаружения пожара, выход блока распознавания искажений подключен к третьему входу блока обнаружения пожара, выход блока анализа фона подключен к четвертому входу блока обнаружения пожара, первый, второй и третий выходы которого подключены соответственно к второму, третьему и четвертому входам модуля принятия решений (патент РФ на полезную модель №66580).A device for detecting a fire is known, comprising a video camera and a fire detection unit, a distortion filter and a distortion recognition unit, a background analysis unit and a decision module, while the output of the camera is connected to the input of a distortion filter, the input of the distortion recognition unit, the first input of the fire detection unit and the first the input of the decision-making module, the output of the distortion filter is connected to the second input of the fire detection unit, the output of the distortion recognition unit is connected to the third input of the fire detection unit, output d the background analysis unit is connected to the fourth input of the fire detection unit, the first, second and third outputs of which are connected respectively to the second, third and fourth inputs of the decision-making module (RF patent for utility model No. 66580).

В данном устройстве детектирование пламени основано только на анализе видеоизображения, получаемого с камеры видимого диапазона. В этом случае возможен ряд ситуаций, в которых извещатель будет подавать сигналы ложной тревоги, что негативно сказывается на эксплуатационных характеристиках устройства.In this device, flame detection is based only on the analysis of the video image obtained from the camera of the visible range. In this case, a number of situations are possible in which the detector will give false alarms, which negatively affects the operational characteristics of the device.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемой полезной модели является оптический пожарный извещатель, содержащий датчики инфракрасного и ультрафиолетового излучения, выходы которых через схемы согласования соединены с управляющим микропроцессором, видеокамеру, видеопроцессор, оперативную и энергонезависимую видеопамять, при этом выход видеокамеры соединен со входом видеопроцессора, один из входов-выходов видеопроцессора соединен с входом-выходом энергонезависимой видеопамяти, другой вход-выход соединен с входом-выходом оперативной видеопамяти, а третий вход-выход соединен с входом-выходом управляющего микропроцессора (патент РФ на полезную модель №52227).The closest in technical essence to the claimed utility model is an optical fire detector containing infrared and ultraviolet radiation sensors, the outputs of which are connected to the control microprocessor through a matching circuit, a video camera, a video processor, operational and non-volatile video memory, while the video camera output is connected to the input of the video processor, one from the inputs / outputs of the video processor is connected to the input-output of non-volatile video memory, the other input-output is connected to the input-output operational video memory, and the third input-output is connected to the input-output of the control microprocessor (RF patent for utility model No. 522227).

Видеокамера в известном устройстве предназначена для регистрации событий, при этом информация с камеры никаким образом не обрабатывается и не анализируется. Поэтому при эксплуатации данного устройства детектирование огня происходит на основе анализа по ИК и УФ каналам одновременно без применения видеокамеры. Вопреки декларируемому, использование данного устройства на открытых объектах представляется затруднительным ввиду отсутствия в конструкции устройства блоков контроля чистоты внешнего стекла и обогрева стекла.The video camera in the known device is designed to record events, while the information from the camera is not processed or analyzed in any way. Therefore, when using this device, fire detection is based on the analysis of IR and UV channels simultaneously without the use of a video camera. Contrary to what is declared, the use of this device in open facilities is difficult due to the lack of external glass cleanliness and glass heating control units in the device design.

Задачей заявляемого технического решения является создание устройства, обеспечивающего комплексное обслуживание открытого/закрытого объекта в плане организации пожарной охраны, а именно обеспечивающего контроль за возможными возгораниями, детектирование дыма, движения, осуществление технологического контроля.The objective of the proposed technical solution is to create a device that provides comprehensive maintenance of an open / closed facility in terms of organizing fire protection, namely, providing control over possible fires, detecting smoke, movement, and implementing technological control.

Технический результат, достигаемый при использовании заявляемой полезной модели, заключается в повышении точности обнаружения возгорания, дальности срабатывания. Также технический результат заключается в обеспечении возможности локализации нескольких очагов пламени, локализации очага возгорания в пространстве, обеспечении возможности обнаружения задымления.The technical result achieved by using the inventive utility model is to increase the accuracy of detection of fire, range. Also, the technical result consists in providing the ability to localize several foci of flame, localization of the source of ignition in space, providing the ability to detect smoke.

Заявляемое устройство, кроме того, обладает следующими преимуществами:The inventive device, in addition, has the following advantages:

- высокая помехозащищенность и устойчивость к ложным срабатываниям;- high noise immunity and resistance to false alarms;

- возможность использования детектора (извещателя) в охранной системе видеонаблюдения, ВК СОТ (Видеокамера Системы Охранного Телевидения);- the possibility of using the detector (detector) in the security system of video surveillance, VK COT (Security Camera System CCTV);

- возможность технологического контроля работоспособности и целостности оборудования.- the possibility of technological control of the operability and integrity of the equipment.

- возможность использования детектора в ночном режиме.- the ability to use the detector in night mode.

Поставленная задача решается тем, что у комплексного оптического извещателя, содержащего микроконтроллер, соединенный с его входом фоточувствительный канал, видеокамеру, блоки оперативной и энергонезависимой памяти, и центральный процессор, соединенный с блоками передачи выходных данных, блоки оперативной и энергонезависимой памяти, видеокамера и микроконтроллер подключены к центральному процессору с возможностью одновременной обработки центральным процессором сигнала с фоточувствительного канала и сигнала с видеокамеры, при этом извещатель снабжен блоком ИК-подсветки, соединенным с выходом центрального процессора, датчиком загрязнения стекла, а также блоком обогрева стекла, выходы которых подключены к входам микроконтроллера. В качестве фоточувствительного канала может быть использован датчик инфракрасного и/или ультрафиолетового излучения. Дополнительно устройство может быть оснащено блоком управления оптикой и блоком управления поворотной платформой извещателя, подключенными к центральному процессору.The problem is solved in that a complex optical detector containing a microcontroller, a photosensitive channel connected to its input, a video camera, blocks of random and non-volatile memory, and a central processor connected to blocks of output data transmission, blocks of random and non-volatile memory, a video camera and microcontroller are connected to the central processor with the possibility of simultaneous processing by the central processor of the signal from the photosensitive channel and the signal from the video camera, while the detector is provided with an IR backlight unit, connected to the output of the CPU, glass contamination sensor, and the glass heating unit whose outputs are connected to inputs of the microcontroller. As a photosensitive channel, an infrared and / or ultraviolet radiation sensor can be used. Additionally, the device can be equipped with an optics control unit and a detector rotary platform control unit connected to the central processor.

Полезная модель поясняется следующими изображениями, где наThe utility model is illustrated by the following images, where

Фиг.1 приведена блок-схема аппаратной части заявляемого устройства, а наFigure 1 shows a block diagram of the hardware of the inventive device, and

Фиг.2 приведена блок-схема программной части устройства.Figure 2 shows a block diagram of the software part of the device.

Позициями на блок-схемах обозначены:The positions on the flowcharts are indicated by:

1 - Видеокамера1 - Camcorder

2 - Блок инфракрасной (ИК) - подсветки2 - Block infrared (IR) - backlight

3 - Фоточувствительный канал3 - Photosensitive channel

4 - Датчик загрязнения стекла4 - Glass contamination sensor

5 - Датчик температуры5 - Temperature sensor

6 - Блок обогрева стекла6 - Glass heating unit

7 - Микроконтроллер7 - Microcontroller

8 - Центральный процессор8 - CPU

9 - Оперативная память9 - RAM

10 - Энергонезависимая память10 - Non-volatile memory

11 - LAN - интерфейс11 - LAN - interface

12 - RS-485 - интерфейс12 - RS-485 - interface

13 - Сухой контакт13 - Dry contact

14 - Блок управления оптикой14 - Optics control unit

15 - Блок управления поворотной платформой15 - The control unit of the turntable

16 - Видеоданные16 - Video

17 - Данные с ИК/УФ сенсора17 - Data from IR / UV sensor

18 - Данные с датчика загрязнения стекла18 - Data from glass contamination sensor

19 - Данные с датчика температуры19 - Data from the temperature sensor

20 - Блок управления оптикой20 - Optics control unit

21 - Блок управления поворотной платформой21 - The control unit of the turntable

22 - Блок детектирования пламени22 - Flame detection unit

23 - Блок детектирования дыма23 - Smoke Detection Unit

24 - Блок детектирования движения24 - Block motion detection

25 - Блок технологического контроля25 - Technological control unit

26 - Блок частотного анализа сигнала ИК/УФ сенсора26 - Block frequency analysis signal IR / UV sensor

27 - Блок анализа чистоты стекла27 - Glass analysis unit

28 - Блок обработки температурных данных28 - Temperature processing unit

29 - Блок принятия решения29 - Decision block

30 - Модуль цветной проверки30 - Color Check Module

31 - Модуль определения движущихся объектов31 - Module for determining moving objects

32 - Модуль частотно-временной проверки32 - Time-frequency check module

33 - Модуль анализа данных нейронной сетью33 - Neural network data analysis module

34 - Модуль разделения на зоны34 - Zone Division Module

35 - Модуль пространственно-частотной фильтрации35 - Spatial-frequency filtering module

36 - Модуль выделения переднего плана и неподвижного фона36 - Module selection foreground and fixed background

37 - Модуль проверки по насыщенности37 - Saturation check module

38 - Модуль пространственно-частотной фильтрации38 - Spatial-frequency filtering module

39 - Модуль частотно-временного анализа39 - Time-frequency analysis module

40 - Модуль выделения переднего плана и неподвижного фона40 - Module selection foreground and fixed background

41 - Модуль трекинга движущихся объектов41 - Moving Object Tracking Module

42 - Модуль детектирования интересующего объекта42 - Detection module of the object of interest

43 - Модуль мониторинга состояния объекта (считывание показаний приборов)43 - Module for monitoring the state of the object (reading instrument readings)

Заявляемое устройство содержит видеокамеру 1, выход которой подключен к входу центрального процессора 8, управляемый центральным процессором, фоточувствительный канал 3, датчик загрязнения стекла 4, датчик температуры 5, выходы которых подключены к входам блока микроконтроллера 7, при этом микроконтроллер 7 подключен к одному из входов центрального процессора 8. Входы блока обогрева стекла 6, блока ИК-подсветки 2 и сухого контакта 13 подключены к выходам центрального процессора 8. Центральный процессор 8 также соединен линиями ввода-вывода с блоками оперативной памяти 9, энергонезависимой памяти 10, LAN-интерфейса 11, RS-485-интерфейса 12, блоком управления оптикой 14 и блоком управления поворотной платформой 15. Питание извещателя организовано от внешнего источника.The inventive device comprises a video camera 1, the output of which is connected to the input of the central processor 8, controlled by the central processor, a photosensitive channel 3, a glass contamination sensor 4, a temperature sensor 5, the outputs of which are connected to the inputs of the microcontroller unit 7, while the microcontroller 7 is connected to one of the inputs central processor 8. The inputs of the glass heating unit 6, IR block 2 and dry contact 13 are connected to the outputs of the central processor 8. The central processor 8 is also connected by input / output lines with locks of RAM 9, non-volatile memory 10, LAN interface 11, RS-485 interface 12, the optics control unit 14 and the rotary platform control unit 15. The detector is powered from an external source.

Видеокамера 1 предназначена для регистрации и преобразования видеоизображения в цифровой сигнал и выполнена на основе ПЗС матрицы. В качестве такой видеокамеры может быть использована, например, модель Aptina MT9D131 с разрешением 1600×1200 пикселов.The video camera 1 is intended for recording and converting a video image into a digital signal and is based on a CCD matrix. As such a video camera, for example, the Aptina MT9D131 model with a resolution of 1600 × 1200 pixels can be used.

Блок ИК-подсветки 2 управляется центральным процессором 8. ИК-подсветка необходима для освещения зоны видимости камеры в темное время суток и не оказывает влияние на работоспособность пожарного ИК-сенсора, т.к. диапазон ее излучения находится вне зоны чувствительности ИК-сенсора.The IR illumination unit 2 is controlled by the central processor 8. IR illumination is necessary to illuminate the camera visibility zone in the dark and does not affect the performance of the fire IR sensor, as its radiation range is outside the sensitivity range of the IR sensor.

Фоточувствительный канал 3 представляет собой чувствительный ИК-элемент либо УФ-датчик либо комбинированный ИК-УФ-датчик (в зависимости от варианта исполнения устройства) и предназначен для подтверждения обнаружения пламени.The photosensitive channel 3 is a sensitive IR element, either a UV sensor or a combined IR-UV sensor (depending on the version of the device) and is designed to confirm flame detection.

Датчик загрязнения стекла 4 выполнен в виде оптической схемы, позволяющей контролировать чистоту внешних стекол описываемого устройства.The glass pollution sensor 4 is made in the form of an optical circuit that allows you to control the purity of the outer glasses of the described device.

Датчик температуры 5 передает в микроконтроллер температурные данные необходимые для алгоритма включения/выключения модуля обогрева стекла.The temperature sensor 5 transmits the temperature data necessary for the on / off algorithm of the glass heating module to the microcontroller.

Блок обогрева стекла 6 включает в себя нагревательные элементы. Этот блок обеспечивает включение обогрева внешних стекол устройства при их обледенении или запотевании, в соответствии с логикой алгоритма центрального процессора 8.The glass heating unit 6 includes heating elements. This unit provides the inclusion of heating the outer glasses of the device when they are icing or fogging, in accordance with the logic of the algorithm of the central processor 8.

Блок микроконтроллера 7 является аппаратно-программным устройством, предназначенным для преобразования аналоговых сигналов, поступающих с канала 3, датчика загрязнения стекла 4 и датчика температуры 5 в цифровые сигналы с их последующей обработкой. Микроконтроллер 7 формирует сигнал о возгорании на основе данных, поступающих с канала 3, сигнал о загрязнении внешних стекол датчика, а также сигнал с температурного датчика 5 и передает эти сигналы в центральный процессор 8. Таким образом, в блоке 7 содержатся программные блоки частотного анализа сигнала 26, анализа чистоты стекла 27 и обработки температурных данных 28.The microcontroller unit 7 is a hardware-software device designed to convert analog signals from channel 3, a glass contamination sensor 4, and a temperature sensor 5 into digital signals with their subsequent processing. The microcontroller 7 generates a fire signal based on the data received from channel 3, a signal about the contamination of the outer glasses of the sensor, as well as a signal from the temperature sensor 5, and transmits these signals to the central processor 8. Thus, block 7 contains program blocks for frequency analysis of the signal 26, analysis of glass purity 27 and processing of temperature data 28.

Центральный процессор 8 одновременно обрабатывает поступающие на него данные с видеокамеры 1 и микроконтроллера 7, и с помощью алгоритма принимает решение о состоянии всего устройства и формирует соответствующие сигналы, передаваемые через интерфейсы 11 и/или 12. Также с помощью анализа данных, получаемых от видеокамеры и температурного датчика, центральный процессор формирует сигналы включения/выключения ИК-подсветки и обогрева стекла соответственно. В случае обнаружения возгорания также подается команда на замыкание сухого контакта 13. Кроме того, в соответствии с логикой алгоритма, центральный процессор управляет режимами работы оптики 14 и поворотной платформы 15. В центральном процессоре 8 аппаратно реализованы блоки детектирования 22, 23, 24, 25, а также блок принятия решений 29.The central processor 8 simultaneously processes the data arriving at it from the video camera 1 and the microcontroller 7, and using the algorithm makes a decision about the state of the entire device and generates the corresponding signals transmitted via interfaces 11 and / or 12. Also by analyzing the data received from the video camera and temperature sensor, the central processor generates on / off signals for IR illumination and glass heating, respectively. In case of fire detection, a command is also issued to close the dry contact 13. In addition, in accordance with the logic of the algorithm, the central processor controls the operating modes of the optics 14 and the rotary platform 15. In the central processor 8, the detection units 22, 23, 24, 25 are implemented in hardware and decision block 29.

Оперативная память 9 является энергозависимой частью системы описываемого устройства, в которой временно хранятся данные и команды, необходимые центральному процессору 8 для выполнения им операций.Random access memory 9 is a volatile part of the system of the described device, which temporarily stores data and instructions necessary for the central processor 8 to perform operations.

Энергонезависимая память 10 представляет собой запоминающее устройство на основе электрически перепрограммируемой памяти (EEPROM), в котором архивируются видеоданные, получаемые непосредственно до и во время сигналов тревоги и предупреждения.Non-volatile memory 10 is a storage device based on electrically reprogrammable memory (EEPROM), in which video data received immediately before and during alarms and warnings is archived.

LAN-интерфейс 11 содержит стандартный модуль преобразования сигналов к пакетной форме передачи данных по сетевому протоколу Modbus TCP.LAN interface 11 contains a standard module for converting signals to a packet form of data transmission over the Modbus TCP network protocol.

RS-485-интерфейс 12 содержит стандартный модуль преобразования сигналов к пакетной форме передачи данных по протоколу Modbus RTU.RS-485 interface 12 contains a standard module for converting signals to a packet form of data transmission via Modbus RTU protocol.

Сухой контакт 13 используется для замыкания внешних сильноточных цепей системы пожаротушения при обнаружении датчиком пожара.Dry contact 13 is used to close the external high-current circuits of the fire extinguishing system when a fire is detected by the sensor.

Блок управления оптикой 14 содержит приводы трансфокатора и фокусировки объектива видеокамеры, а также управляющий контроллер, принимающий управляющие сигналы от центрального процессора 8. Блок 14 предназначен для управления углом обзора устройства и фокусировкой видеокамеры.The optics control unit 14 contains zoom and focus lenses of the video camera, as well as a control controller that receives control signals from the central processor 8. Block 14 is used to control the viewing angle of the device and focus the video camera.

Блок управления поворотной платформой 15 позволяет ориентировать датчик в пространстве в соответствии с командами центрального процессора 8, либо командами оператора. Блок 14 содержит поворотный электропривод и управляющий контроллер, принимающий управляющие сигналы от центрального процессора 8.The control unit of the turntable 15 allows you to orient the sensor in space in accordance with the commands of the Central processor 8, or the commands of the operator. Block 14 contains a rotary electric drive and a control controller that receives control signals from the central processor 8.

Блоки 14 и 15 содержат программные блоки управления оптикой 20 и управления поворотной платформой 21 соответственно.Blocks 14 and 15 contain software blocks for controlling the optics 20 and controlling the turntable 21, respectively.

Устройство работает следующим образом. Основной принцип его действия заключается в анализе видеоданных, получаемых с камеры 1 и соотнесения их с данными фоточувствительного канала.The device operates as follows. The main principle of its action is to analyze the video data received from camera 1 and correlate them with the photosensitive channel data.

Видеокамера 1 регистрирует входящий сигнал, который после преобразования в цифровую форму подвергается параллельному анализу в каждом из блоков детектирования (блок детектирования пламени 22, блок детектирования дыма 23, блок детектирования движения 24, блок технологического контроля 25.The video camera 1 registers an input signal, which, after being converted to digital form, is subjected to parallel analysis in each of the detection units (flame detection unit 22, smoke detection unit 23, motion detection unit 24, process control unit 25.

Видеоданные 16 в виде цифрового сигнала поступают с блока видеокамеры 1 к центральному процессору 8. Данные 17, 18 и 19 поступают с аппаратных блоков 3, 4 и 5 соответственно к микроконтроллеру 7.Video data 16 in the form of a digital signal comes from the camera unit 1 to the central processor 8. Data 17, 18 and 19 come from the hardware units 3, 4 and 5, respectively, to the microcontroller 7.

В блоке детектирования пламени 22 видеосигнал подвергается последовательной обработке в следующих программных модулях:In the flame detection unit 22, the video signal is sequentially processed in the following software modules:

30 Модуль цветной проверки. В данном модуле сигнал анализируется на наличие областей с цветом близким к цвету пламени. Также данный модуль обрабатывает данные на предмет световой интенсивности изображения и формирует сигнал о дневном или ночном режимах работы камеры.30 Color check module. In this module, the signal is analyzed for areas with a color close to the color of the flame. Also, this module processes data for the light intensity of the image and generates a signal about the day or night camera operation modes.

31 Модуль определения движущихся объектов. Данный модуль служит для определения нестационарных объектов.31 The module for determining moving objects. This module is used to determine non-stationary objects.

32 Модуль частотно-временной проверки. В модуле происходит анализ динамики выбранных областей изображения.32 Time-frequency verification module. The module analyzes the dynamics of selected image areas.

33 Модуль анализа данных нейронной сетью. Нейронная сеть обеспечивает распознавания характерных особенностей пламени в поступающем сигнале.33 Neural network data analysis module. The neural network provides recognition of the characteristic features of the flame in the incoming signal.

34 Модуль разделения на зоны. Предназначен для локализации одной либо нескольких независимых областей воспламенения.34 Zone separation module. Designed to localize one or more independent areas of ignition.

35 Модуль пространственно-частотной фильтрации. Проводит пространственно-частотный анализ выбранных зон.35 Spatial-frequency filtering module. Carries out the spatial-frequency analysis of the selected zones.

В блоке детектирования дыма 23 данные проходят последовательную обработку в следующих модулях:In the smoke detection unit 23, the data is sequentially processed in the following modules:

36 Модуль выделения переднего плана и неподвижного фона. Модуль собирает статистику неподвижных областей изображения и позволяет разделить фон и подвижные объекты.36 Foreground and still background highlighting module. The module collects statistics of stationary areas of the image and allows you to separate the background and moving objects.

37 Модуль проверки по насыщенности. Отслеживает изменение цветовой насыщенности неподвижных объектов, что необходимо для детектирования начальных стадий задымления.37 Saturation check module. Tracks the change in color saturation of stationary objects, which is necessary for detecting the initial stages of smoke.

38 Модуль пространственно-частотной фильтрации. Исследует текстуру объекта, выявляя характерные для дыма признаки.38 Spatial-frequency filtering module. Examines the texture of the object, revealing signs characteristic of smoke.

39 Модуль частотно-временного анализа. Исследует динамику выбранных областей изображения.39 Time-frequency analysis module. Explores the dynamics of selected image areas.

В блоке детектирования движения 24 сигнал последовательно анализируется в модулях:In the motion detection unit 24, the signal is sequentially analyzed in the modules:

40 Модуль выделения переднего плана и неподвижного фона. Модуль собирает статистику неподвижных областей изображения и позволяет разделить фон и подвижные объекты.40 Foreground and still background highlighting module. The module collects statistics of stationary areas of the image and allows you to separate the background and moving objects.

41 Модуль трекинга движущихся объектов. Выделяет отдельные движущиеся объекты и отслеживает направление и траекторию их движения.41 Tracking module for moving objects. Selects individual moving objects and tracks the direction and trajectory of their movement.

В блоке технологического контроля 25 сигнал последовательно обрабатывается в следующих модулях:In the block of technological control 25, the signal is sequentially processed in the following modules:

42 Модуль детектирования интересующего объекта. По известному образцу находится интересующий объект на видеоизображении.42 Detection module of an object of interest. According to a known example, an object of interest in a video image is located.

43 Модуль мониторинга состояния объекта (считывание показаний приборов). Производит наблюдение за состоянием объекта на предмет целостности или смещения либо в зависимости от задачи производит считывание показаний прибора, если измерительное устройство является целью наблюдения.43 Module for monitoring the state of an object (reading instrument readings). It monitors the state of the object for integrity or displacement, or, depending on the task, reads the readings of the device if the measuring device is the target of observation.

Сигналы с каждого из блоков детектирования 22, 23, 24, 25 поступают в блок принятия решения 29.The signals from each of the detection units 22, 23, 24, 25 are received in the decision block 29.

Блок частотного анализа сигнала ИК/УФ-чувствительного элемента 26 производит обработку аналогового сигнала поступающего с ИК/УФ-сенсора для дальнейшей передачи данных о состоянии канала в блок принятия решения 29.The block of frequency analysis of the signal of the IR / UV sensitive element 26 processes the analog signal received from the IR / UV sensor for further transmission of data about the state of the channel to the decision block 29.

Блок анализа чистоты стекла 27. Обрабатывает данные с оптического детектора и посылает сигнал в блок принятия решения 29.Glass purity analysis unit 27. Processes data from an optical detector and sends a signal to decision block 29.

Блок обработки температурных данных 28. Производит обработку аналогового сигнала, поступающего с датчика температуры для дальнейшей передачи данных в блок принятия решения 29.The unit for processing temperature data 28. It processes the analog signal from the temperature sensor for further data transfer to the decision unit 29.

В блоке принятия решения 29 происходит сбор и обработка данных с остальных блоков. Принятие решения о наличии или отсутствии пламени в области видимости устройства происходит исходя из сигналов одновременно с блока детектирования пламени 22 и блока частотного анализа сигнала ИК/УФ-чувствительного элемента 26. В случае обнаружения блоком 26 пламени, а блоком 22 подозрения на возгорание, блок принятия решения, посредством связи с блоком управления оптикой 20 и блоком управления поворотной платформой 21, посылает последним данные локализации подозрительного видеообъекта для более точной настройки оптики и положения видеокамеры в пространстве.In decision block 29, data is collected and processed from the remaining blocks. The decision on the presence or absence of a flame in the field of view of the device is based on the signals simultaneously from the flame detection unit 22 and the frequency analysis unit of the IR / UV sensitive element 26 signal. If the unit 26 detects a flame and the unit 22 suspects a fire, the acceptance unit solutions, through communication with the optics control unit 20 and the rotary platform control unit 21, sends the last data of the localization of the suspicious video object to more accurately configure the optics and the position of the video camera sphere in space.

Имеется возможность обработки блоком 29 входных данных от устройств АСУ, содержащих информацию о разбиении области видимости датчика на контрольные зоны, при обнаружении огня в которых, не будет происходить срабатывание датчика и посылаться внешний сигнал тревоги. С помощью программы управления датчиком выделяют участки видеоизображения, в которых допускается присутствие одного из факторов, за которыми следит датчик (пламени, дыма, интенсивного движения). В таком случае при обнаружении одного или нескольких контролируемых факторов в «разрешенной» зоне датчик будет отсылать на пульт оператора только предупреждение, а сигнал тревоги включаться не будет. Это может быть использовано при проведении ремонтных работ в зоне обзора датчика или при постоянном присутствии в поле зрения датчика очага пламени (факел с попутным газом на объекте, например).It is possible to process block 29 of input data from ACS devices containing information on dividing the sensor visibility into control zones, when a fire is detected in which the sensor will not be triggered and an external alarm signal will be sent. Using the sensor control program, sections of the video image are distinguished in which the presence of one of the factors that the sensor monitors (flame, smoke, heavy traffic) is allowed. In this case, if one or more controlled factors are detected in the “allowed” zone, the sensor will send only a warning to the operator’s console, and the alarm will not turn on. This can be used during repair work in the sensor field of view or with the constant presence of a source of flame in the field of view of the sensor (gas flare at the facility, for example).

Таким образом, в результате одновременной обработки блоком принятия решения сигналов с блока детектирования пламени и блока частотного анализа происходит детектирование возгорания. В случае, если оба этих блока подтверждают возгорание, блок принятия решения формирует сигнал о пожаре и передает его на пульт оператора посредством аппаратных блоков 11, 12, 13. При этом одна или несколько областей изображения, содержащих пламя, выделяются графически посредством программного блока 34. Если возгорание обнаружено только блоком частотного анализа, а блок детектирования пламени не подтверждает возгорание, но при этом на видеоизображении программным модулем цветовой проверки 30 обнаружены области, близкие по цвету к пламени, то блок принятия решения посылает команды поворота платформы и увеличения изображения блокам 14 и 15 таким образом, чтобы приблизить «подозрительные» области. Если после этого блок детектирования пламени подтверждает возгорание, блок принятия решения также формирует сигнал о пожаре и передает его на пульт оператора, выделяя зоны возгорания графически. Также, в рабочем режиме изображение с видеокамеры постоянно передается блоком 11 на пульт оператора.Thus, as a result of the simultaneous processing by the decision block of the signals from the flame detecting unit and the frequency analysis unit, fire detection occurs. In the event that both of these blocks confirm a fire, the decision block generates a fire signal and transmits it to the operator console using hardware blocks 11, 12, 13. In this case, one or more image areas containing the flame are selected graphically using the program unit 34. If a fire is detected only by the frequency analysis unit, and the flame detection unit does not confirm the fire, but at the same time, areas close in color to the flame are detected in the video image by the color checking software module 30, then b a decision lock sends commands to rotate the platform and enlarge the image to blocks 14 and 15 in such a way as to bring closer the “suspicious” areas. If after this the flame detection unit confirms a fire, the decision unit also generates a fire signal and transmits it to the operator console, highlighting the fire zones graphically. Also, in the operating mode, the image from the video camera is constantly transmitted by block 11 to the operator’s console.

В случае обнаружения дыма блоком детектирования 23, соответствующий сигнал передается в блок принятия решения, который формирует сигнал «Дым» и передает его на пульт оператора через аппаратные блоки 11 и 12. При этом на видеоизображении, передающемся с видеокамеры 1 на пульт оператора, графически выделяется область задымления.In the case of smoke detection by the detection unit 23, the corresponding signal is transmitted to the decision block, which generates a “Smoke” signal and transmits it to the operator console through hardware units 11 and 12. In this case, the video transmitted from the video camera 1 to the operator console is graphically highlighted smoke area.

В случае обнаружения движения блоком детектирования 24 соответствующий сигнал передается в блок принятия решения. Если величина движущихся объектов и/или скорость их движения превышает заданный оператором порог, блок принятия решения передает на пульт оператора сигнал «Движение» через аппаратные блоки 11 и 12. При этом на видеоизображении графически выделяются движущиеся объекты.In case of motion detection by the detection unit 24, the corresponding signal is transmitted to the decision unit. If the magnitude of the moving objects and / or the speed of their movement exceeds the threshold set by the operator, the decision unit transmits the “Motion” signal to the operator’s console through the hardware blocks 11 and 12. In this case, moving objects are graphically highlighted on the video image.

Заявляемое устройство объединяет в себе несколько решений, характерных для систем безопасности на промышленных объектах, оно может заменить собой ряд традиционных устройств, таких как видеокамеры наблюдения, дымовые и пожарные датчики, датчики движения и некоторые устройства технологического контроля.The inventive device combines several solutions specific to security systems in industrial facilities, it can replace a number of traditional devices, such as surveillance cameras, smoke and fire sensors, motion sensors and some technological control devices.

Claims (6)

1. Комплексный оптический извещатель, содержащий микроконтроллер, соединенный с его входом фоточувствительный канал, видеокамеру, блоки оперативной и энергонезависимой памяти, и центральный процессор, соединенный с блоками передачи выходных данных, отличающийся тем, что блоки оперативной и энергонезависимой памяти, видеокамера и микроконтроллер подключены к центральному процессору с возможностью одновременной обработки центральным процессором сигнала с фоточувствительного канала и сигнала с видеокамеры, при этом извещатель снабжен датчиком загрязнения стекла, выход которого подключен к одному из входов микроконтроллера.1. A complex optical detector containing a microcontroller, a photosensitive channel connected to its input, a video camera, operational and non-volatile memory blocks, and a central processor connected to output data transmission blocks, characterized in that the operational and non-volatile memory blocks, a video camera and a microcontroller are connected to the central processor with the possibility of simultaneous processing by the central processor of the signal from the photosensitive channel and the signal from the camera, while the detector is equipped with glass contamination sensor, whose output is connected to one of the inputs of the microcontroller. 2. Комплексный оптический извещатель по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит датчик температуры, соединенный с микроконтроллером, и блок обогрева стекла.2. The integrated optical detector according to claim 1, characterized in that it further comprises a temperature sensor connected to the microcontroller and a glass heating unit. 3. Комплексный оптический извещатель по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит блок инфракрасной подсветки, управляемый центральным процессором.3. The integrated optical detector according to claim 1, characterized in that it further comprises an infrared illumination unit controlled by a central processor. 4. Комплексный оптический извещатель по п.1, отличающийся тем, что в качестве фоточувствительного канала использован датчик инфракрасного и/или ультрафиолетового излучения.4. The integrated optical detector according to claim 1, characterized in that an infrared and / or ultraviolet radiation sensor is used as a photosensitive channel. 5. Комплексный оптический извещатель по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит блок управления оптикой, подключенный к центральному процессору.5. The integrated optical detector according to claim 1, characterized in that it further comprises an optics control unit connected to a central processor. 6. Комплексный оптический извещатель по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит блок управления поворотной платформой извещателя, подключенный к центральному процессору.
Figure 00000001
6. The integrated optical detector according to claim 1, characterized in that it further comprises a control unit for a rotary detector platform connected to a central processor.
Figure 00000001
RU2012109133/08U 2012-02-21 2012-02-21 INTEGRATED OPTICAL DETECTOR RU117220U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012109133/08U RU117220U1 (en) 2012-02-21 2012-02-21 INTEGRATED OPTICAL DETECTOR

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012109133/08U RU117220U1 (en) 2012-02-21 2012-02-21 INTEGRATED OPTICAL DETECTOR

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU117220U1 true RU117220U1 (en) 2012-06-20

Family

ID=46681402

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012109133/08U RU117220U1 (en) 2012-02-21 2012-02-21 INTEGRATED OPTICAL DETECTOR

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU117220U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2599360C1 (en) * 2015-07-14 2016-10-10 Церолина Сервисез Лтд Home alarm system

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2599360C1 (en) * 2015-07-14 2016-10-10 Церолина Сервисез Лтд Home alarm system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111770266B (en) Intelligent visual perception system
CN101458865B (en) Fire disaster probe system and method
US5289275A (en) Surveillance monitor system using image processing for monitoring fires and thefts
CN100511305C (en) Double wave band image identification fire hazard detection alarming system and monitoring method
US7791477B2 (en) Method and apparatus for analyzing video data of a security system based on infrared data
CN107483889A (en) The tunnel monitoring system of wisdom building site control platform
CN104966375A (en) Security monitoring system and monitoring method
MX2007013013A (en) Video-based human verification system and method.
ES2848523T3 (en) System and method of surveillance and alarm by zones
CN201259717Y (en) Fire disaster probe system
AU2009210794A1 (en) Video sensor and alarm system and method with object and event classification
CN101093603A (en) Module set of intellective video monitoring device, system and monitoring method
RU83675U1 (en) VIDEO MONITORING SYSTEM
JPS6286990A (en) Abnormality supervisory equipment
KR20190110476A (en) Smart phone, vehicle, camera with thermal imaging sensor and display and monitoring method using the same
KR20160072617A (en) Surveillance camera and control method thereof
CN109040711A (en) A kind of image-pickup method, monitoring method and imaging sensor
CN113903058A (en) Intelligent control system based on regional personnel identification
RU117220U1 (en) INTEGRATED OPTICAL DETECTOR
US20150207971A1 (en) Monitoring apparatus for controlling operation of shutter
EP3029600A1 (en) Thermal image object detection
CN201117049Y (en) Double-waveband image identification fire hazard detecting alarming system
WO2016024692A1 (en) Composite infrared detection sensor using image and operating method thereof, and security facility integrated management system using same
CA2927931A1 (en) Monitoring system and method for combining detector and camera outputs
CN215298410U (en) Invasion identification system

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20130222

NF1K Reinstatement of utility model

Effective date: 20140920