TWI403984B - 火災安控感測系統及方法 - Google Patents
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Description
本發明涉及一種安全監控系統及方法，尤其涉及一種火災安控感測系統及方法。
目前，安全監控是將火災防患於未然的首要問題。傳統安全監控是透過視覺影像為媒介來執行警示或記錄功能，但該方法不能及時有效地進行火災預測和火災撲滅。例如，即使透過視覺影像可記錄火災的發生，但用戶驅車快速抵達現場處理仍需要時間，會錯過滅火的最佳時機，導致火災發生。
鑒於以上內容，有必要提供一種火災安控感測系統及方法，其可及時感測到待監控環境內是否將要發生火災，並在發生火災時及時進行火災撲滅。
一種火災安控感測系統，運行於電子裝置中。該系統包括：平台移動控制模組，用於控制一個可控式移動平台在軌道上按照預設的航程進行移動，該可控式移動平台上安裝有一個紅外線攝像裝置、一個氣體偵測裝置和一個鋼瓶切換旋轉台；溫度攝像控制模組，用於控制紅外線攝像裝置攝取待監控環境內的空間溫度分佈影像；氣體粒子感測模組，用於控制氣體偵測裝置感測該待監控環境內特定化學粒子的濃度分佈，該特定化學粒子指空間內將引發火災的化學粒子；火災判定模組，用於判斷所攝取的空間溫度分佈影像是否符合影像溫度分佈資料庫中預先儲存的空間溫度分佈，及比對所感測到的特定化學粒子的濃度分佈是否超出氣體濃度值資料庫中預先儲存的該氣體粒子的安全濃度值，當所攝取的空間溫度分佈影像不符合預先儲存的空間溫度分佈，或所感測到的特定化學粒子的濃度分佈超出其安全濃度值時，判定該待監控環境符合火災發生條件；及氣壓閥門噴嘴控制模組，用於當該待監控環境符合火災發生條件時，根據該待監控環境的空間平面位置、所述空間溫度分佈影像及特定化學粒子的濃度分佈確定火點的位置，依據該特定化學粒子的濃度分佈確定煙霧粒子的化學性，以確定撲滅火點的壓力鋼瓶，並控制該壓力鋼瓶噴灑防燃物質於火點處進行火點撲滅。
一種火災安控感測方法，運行於電子裝置中。該方法包括如下步驟：控制可控式移動平台在軌道上按照預設的航程進行移動，該可控式移動平台上安裝有一個紅外線攝像裝置、一個氣體偵測裝置和一個鋼瓶切換旋轉台；控制紅外線攝像裝置攝取待監控環境內的空間溫度分佈影像，並控制氣體偵測裝置感測該待監控環境內特定化學粒子的濃度分佈，該特定化學粒子指空間內將引發火災的化學粒子；判斷所攝取的空間溫度分佈影像是否符合影像溫度分佈資料庫中預先儲存的空間溫度分佈，及比對所感測到的特定化學粒子的濃度分佈是否超出氣體濃度值資料庫中預先儲存的該氣體粒子的安全濃度值；當所攝取的空間溫度分佈影像不符合預先儲存的空間溫度分佈，或所感測到的特定化學粒子的濃度分佈超出其安全濃度值時，判定該待監控環境符合火災發生條件；根據該待監控環境的空間平面位置、所述空間溫度分佈影像及特定化學粒子的濃度分佈確定火點的位置；依據該特定化學粒子的濃度分佈確定煙霧粒子的化學性，以確定撲滅火點的壓力鋼瓶；及控制該壓力鋼瓶噴灑防燃物質於火點處進行火點撲滅。
相較於習知技術，所述的火災安控感測系統及方法，可透過紅外線攝像裝置和氣體偵測裝置及時感測到待監控環境內是否將要發生火災，並在發生火災時發出警示，控制壓力鋼瓶對準火點進行火災撲滅。
如圖1所示，係本發明火災安控感測系統較佳實施例之運行環境示意圖。該火災安控感測系統10運行於電子裝置1中，該電子裝置1還包括至少一個處理器12和一個記憶體14。本實施例中，電子裝置1內置或外接一警報器3，該電子裝置1還與一可控式移動平台2相連。在其他實施例中，該警報器3還可以內置於所述可控式移動平台2。所述電子裝置1可以是，但不限於，電腦、上網本或PDA等電子裝置。
其中，所述可控式移動平台2由馬達控制，運行於軌道中，該軌道可以安設在室內的天花板上。在該可控式移動平台2上集成了一紅外線攝像裝置20、一氣體偵測裝置22、一鋼瓶切換旋轉台24和至少一壓力鋼瓶26（圖中僅示意出兩個）。該至少一壓力鋼瓶26即為滅火器，每個壓力鋼瓶26內裝有滅火劑，每個壓力鋼瓶26中裝入的滅火劑的種類不同。本實施例中，所述紅外線攝像裝置20可以為一個集成了紅外線熱像測溫儀的功能的攝像裝置，其既可以利用光學偵測溫度，也可以進行溫度分佈拍攝。
所述至少一處理器12執行火災安控感測系統10的程式碼，即控制所述可控式移動平台2在所述軌道中移動，控制紅外線攝像裝置20和氣體偵測裝置22對待監控環境內的光學溫度和化學粒子進行檢測，以判斷該待監控環境的光學溫度或化學粒子的濃度分佈是否符合火災發生條件。為了安全起見，當判斷結果為該待監控環境中的光學溫度和特定化學粒子的濃度分佈中的任一項符合火災發生條件時，所述火災安控感測系統10確定火點的位置和撲滅火點的壓力鋼瓶26（具體如圖2和圖3中所述），控制鋼瓶切換旋轉台24旋轉，使得該壓力鋼瓶26噴灑防燃物質於火點處進行火點撲滅。
在火災安控感測系統10監測到該待監控環境內的光學溫度或化學粒子的濃度分佈符合火災發生條件時，會發送待監控環境符合火災發生條件的資訊給與所述電子裝置1相連的警報器3，該警報器3為電子警報器，用於發佈火警警示。
所述記憶體14用於記錄火災的過程，如偵測到火災發生的時間、火點撲滅時間、進行滅火的壓力鋼瓶26等。
在其他實施例中，為了更準確地判定該待監控環境是否發生火災，所述判定火災發生需要滿足上述檢測到的光學溫度和特定化學粒子的濃度分佈均符合火災發生條件。
如圖2所示，係本發明較佳實施例中的火災安控感測系統10之功能模組圖。本實施例中，火災安控感測系統10包括平台移動控制模組100、溫度攝像控制模組102、氣體粒子感測模組104、火災判定模組106、氣壓閥門噴嘴控制模組108、資訊通告模組110、記錄模組112、影像溫度分佈資料庫114、空間平面位置資料庫116和氣體濃度值資料庫118。該模組100-112和資料庫114-118以軟體程式或指令的形式安裝在所述記憶體14中。
其中，平台移動控制模組100用於控制所述可控式移動平台2在軌道上按照預設的航程進行移動，也就是說，平台移動控制模組100可控制該可控式移動平台2上的紅外線攝像裝置20和氣體偵測裝置22感測待監控環境內的光學溫度和化學粒子的濃度分佈，在可控式移動平台2移動的同時，鋼瓶切換旋轉台24和壓力鋼瓶26也會同時進行移動，以隨時準備撲滅火災。
溫度攝像控制模組102用於控制紅外線攝像裝置20攝取待監控環境內的空間溫度分佈影像，即感測該待監控環境內的光學溫度，並拍攝成影像。
氣體粒子感測模組104用於控制氣體偵測裝置22感測該待監控環境內特定化學粒子的濃度分佈。本實施例中，該特定化學粒子指空間內將會引發火災的化學粒子，該特定化學粒子不只一種，氣體粒子感測模組104控制氣體偵測裝置22對每種特定化學粒子的濃度分佈分別進行感測。
在一個實施例中，透過比對所攝取的空間溫度分佈影像和影像溫度分佈資料庫114中預先儲存的空間溫度分佈資料，火災判定模組106可判斷出該攝取的空間溫度分佈影像是否符合該預先儲存的空間溫度分佈，進而判定該待監控環境符合火災發生條件。在另一個實施例中，火災判定模組106還可以透過比對所感測到的特定化學粒子的濃度分佈和氣體濃度值資料庫118中預先儲存的該氣體粒子的安全濃度值，判斷出該感測到的特定化學粒子的濃度分佈是否超出其安全濃度值，進而判定該待監控環境符合火災發生條件。
當該待監控環境符合火災發生條件時，氣壓閥門噴嘴控制模組108根據該待監控環境的空間平面位置（如空間平面位置資料庫116中所記載的空間平面位置圖）、所述空間溫度分佈影像及特定化學粒子的濃度分佈，可確定火點的位置。氣壓閥門噴嘴控制模組108還依據該特定化學粒子的濃度分佈確定煙霧粒子的化學性，以確定撲滅火點的壓力鋼瓶26，並控制鋼瓶切換旋轉台24進行旋轉，使得該壓力鋼瓶26噴灑防燃物質於火點處進行火點撲滅。
另外，在火災判定模組106判定該待監控環境符合火災發生條件時，所述資訊通告模組110用於發送待監控環境符合火災發生條件的資訊給警報器3，該警報器3會發佈火警警示。
在壓力鋼瓶26噴灑防燃物質於火點處後，所述溫度攝像控制模組102還用於對該火點處重新取樣，並進行空間溫度分佈影像判定，所述氣體粒子感測模組104對該火點處重新取樣進行特定化學粒子的濃度分佈判定，所述火災判定模組106根據所述判定確定該火點撲滅是否符合火災撲滅條件。
若該火點撲滅符合火災撲滅條件，則表明火點已經被撲滅，記錄模組112記錄本次火災的過程，如記錄偵測到火災發生的時間、火點撲滅時間、進行滅火的壓力鋼瓶26等。若該火點撲滅不符合火災撲滅條件，則表明火點沒有被撲滅，氣壓閥門噴嘴控制模組108控制所述壓力鋼瓶26繼續將剩餘的防燃物質噴灑到火點處，若壓力鋼瓶26中的防燃物質全部噴灑到火點處後，火點還是沒有被撲滅，氣壓閥門噴嘴控制模組108控制鋼瓶切換旋轉台24進行旋轉，切換與該防燃物質相同的壓力鋼瓶26噴灑防燃物質。
當所有壓力鋼瓶26中的防燃物質都噴灑完後，火點還是沒有被撲滅，則平台移動控制模組100控制所述可控式移動平台2移動到安全區域。該安全區域是可控式移動平台2上的裝置逃生的安全出口，其可設置在所述待監控區域外，如透過與該待監控區域內的天花板上的軌道相連的軌道移動到室外，如窗戶外。
如圖3所示，係本發明火災安控感測方法較佳實施例之作業流程圖。
步驟S01，平台移動控制模組100控制可控式移動平台2在軌道上按照預設的航程進行移動，溫度攝像控制模組102控制紅外線攝像裝置20每隔一個預設的時間間隔攝取待監控環境內的空間溫度分佈影像，氣體粒子感測模組104控制氣體偵測裝置22每隔一個預設的時間間隔感測該待監控環境內特定化學粒子的濃度分佈。
步驟S03，火災判定模組106對該空間溫度分佈影像或所述特定化學粒子的濃度分佈進行安全度分析，並根據該安全度分析於步驟S05中判斷該待監控區域是否符合火災發生條件。若該待監控區域符合火災發生條件，則進入步驟S07，相反，若待監控區域不符合火災發生條件，則返回步驟S01。
具體而言，火災判定模組106比對所攝取的空間溫度分佈影像和影像溫度分佈資料庫114中預先儲存的空間溫度分佈資料，以判斷出該攝取的空間溫度分佈影像是否符合該預先儲存的空間溫度分佈，或者是，火災判定模組106比對所感測到的特定化學粒子的濃度分佈和氣體濃度值資料庫118中預先儲存的該氣體粒子的安全濃度值，以判斷出該感測到的特定化學粒子的濃度分佈是否超出其安全濃度值。當所攝取的空間溫度分佈影像不符合預先儲存的空間溫度分佈，或者所感測到的特定化學粒子的濃度分佈超出其安全濃度值時，火災判定模組106判定該待監控環境符合火災發生條件。
步驟S07，資訊通告模組110發送待監控環境符合火災發生條件的資訊給警報器3，該警報器3會發佈火警警示，同時，氣壓閥門噴嘴控制模組108根據該待監控環境的空間平面位置（如空間平面位置資料庫116中所記載的空間平面位置圖）、所述空間溫度分佈影像及特定化學粒子的濃度分佈，確定火點的位置。
步驟S09，氣壓閥門噴嘴控制模組108依據該特定化學粒子的濃度分佈確定待監控環境內煙霧粒子的化學性，以確定撲滅火點的壓力鋼瓶26。
步驟S11，氣壓閥門噴嘴控制模組108控制鋼瓶切換旋轉台24進行旋轉，使得該壓力鋼瓶26噴灑防燃物質於火點處進行火點撲滅。
步驟S13，重新取樣進行光學與化學性質的安全判定，並於步驟S15中判定火點撲滅是否符合火災撲滅條件。具體而言，所述溫度攝像控制模組102對該火點處重新取樣進行空間溫度分佈影像判定，所述氣體粒子感測模組104對該火點處重新取樣進行特定化學粒子的濃度分佈判定，所述火災判定模組106根據所述判定確定該火點撲滅是否符合火災撲滅條件。
在該判定過程中，本實施例也可以僅在火點處重新取樣進行空間溫度分佈影像判定來確定該火點撲滅是否符合火災撲滅條件，或者僅對火點處重新取樣進行特定化學粒子的濃度分佈判定來確定該火點撲滅是否符合火災撲滅條件。
當該火點撲滅符合火災撲滅條件時，表明火點已經被撲滅，於步驟S17，記錄模組112記錄本次火災的過程，如記錄偵測到火災發生的時間、火點撲滅時間、進行滅火的壓力鋼瓶26等。
若該火點撲滅不符合火災撲滅條件，則表明火點沒有被撲滅，流程返回步驟S11，氣壓閥門噴嘴控制模組108控制所述壓力鋼瓶26繼續將剩餘的防燃物質噴灑到火點處。在該步驟中，資訊通告模組110會發送火點撲滅不符合火災撲滅條件的資訊給警報器3，通知該警報器3發佈火警警示。
在其他實施例中，若壓力鋼瓶26中的防燃物質全部噴灑到火點處後，火點還是沒有被撲滅，氣壓閥門噴嘴控制模組108控制鋼瓶切換旋轉台24進行旋轉，切換與該防燃物質相同的壓力鋼瓶26噴灑防燃物質。若所有壓力鋼瓶26中的防燃物質都噴灑完後，火點還是沒被撲滅，則平台移動控制模組100控制所述可控式移動平台2移動到安全區域。
最後所應說明的是，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制，儘管參照以上較佳實施例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或等同替換，而不脫離本發明技術方案的精神和範圍。
1‧‧‧電子裝置
2‧‧‧可控式移動平台
3‧‧‧警報器
10‧‧‧火災安控感測系統
12‧‧‧處理器
14‧‧‧記憶體
20‧‧‧紅外線攝像裝置
22‧‧‧氣體偵測裝置
24‧‧‧鋼瓶切換旋轉台
26‧‧‧壓力鋼瓶
100‧‧‧平台移動控制模組
102‧‧‧溫度攝像控制模組
104‧‧‧氣體粒子感測模組
106‧‧‧火災判定模組
108‧‧‧氣壓閥門噴嘴控制模組
110‧‧‧資訊通告模組
112‧‧‧記錄模組
114‧‧‧影像溫度分佈資料庫
116‧‧‧空間平面位置資料庫
118‧‧‧氣體濃度值資料庫
圖1係本發明火災安控感測系統較佳實施例之運行環境示意圖。
圖2係本發明火災安控感測系統較佳實施例之功能模組圖。
圖3係本發明火災安控感測方法較佳實施例之作業流程圖。
1‧‧‧電子裝置
2‧‧‧可控式移動平台
3‧‧‧警報器
10‧‧‧火災安控感測系統
12‧‧‧處理器
14‧‧‧記憶體
20‧‧‧紅外線攝像裝置
22‧‧‧氣體偵測裝置
24‧‧‧鋼瓶切換旋轉台
26‧‧‧壓力鋼瓶
Claims (7)
- 一種火災安控感測系統，運行於電子裝置中，該系統包括：
平台移動控制模組，用於控制一個可控式移動平台在軌道上按照預設的航程進行移動，該可控式移動平台上安裝有一個紅外線攝像裝置、一個氣體偵測裝置和一個鋼瓶切換旋轉台；
溫度攝像控制模組，用於控制紅外線攝像裝置攝取待監控環境內的空間溫度分佈影像；
氣體粒子感測模組，用於控制氣體偵測裝置感測該待監控環境內特定化學粒子的濃度分佈，該特定化學粒子指空間內將引發火災的化學粒子；
火災判定模組，用於判斷所攝取的空間溫度分佈影像是否符合影像溫度分佈資料庫中預先儲存的空間溫度分佈，及比對所感測到的特定化學粒子的濃度分佈是否超出氣體濃度值資料庫中預先儲存的該氣體粒子的安全濃度值，當所攝取的空間溫度分佈影像不符合預先儲存的空間溫度分佈，或所感測到的特定化學粒子的濃度分佈超出其安全濃度值時，判定該待監控環境符合火災發生條件；及
氣壓閥門噴嘴控制模組，用於當該待監控環境符合火災發生條件時，根據該待監控環境的空間平面位置、所述空間溫度分佈影像及特定化學粒子的濃度分佈確定火點的位置，依據該特定化學粒子的濃度分佈確定煙霧粒子的化學性，以確定撲滅火點的壓力鋼瓶，並控制該壓力鋼瓶噴灑防燃物質於火點處進行火點撲滅。 - 如申請專利範圍第1項所述之火災安控感測系統，還包括資訊通告模組，用於發送待監控環境符合火災發生條件的資訊給與所述電子裝置相連的警報器，該警報器發佈火警警示。
- 如申請專利範圍第1項所述之火災安控感測系統，其中所述溫度攝像控制模組還用於在壓力鋼瓶噴灑防燃物質於火點處後，對該火點處重新取樣進行空間溫度分佈影像判定，所述氣體粒子感測模組還用於對該火點處重新取樣進行特定化學粒子的濃度分佈判定，所述火災判定模組根據所述任一個判定來確定該火點撲滅是否符合火災撲滅條件。
- 如申請專利範圍第1項所述之火災安控感測系統，還包括記錄模組，用於記錄本次火災的過程。
- 一種火災安控感測方法，運行於電子裝置中，該方法包括如下步驟：
控制可控式移動平台在軌道上按照預設的航程進行移動，該可控式移動平台上安裝有一紅外線攝像裝置、一氣體偵測裝置和一鋼瓶切換旋轉台；
控制紅外線攝像裝置攝取待監控環境內的空間溫度分佈影像，並控制氣體偵測裝置感測該待監控環境內特定化學粒子的濃度分佈，該特定化學粒子指空間內將引發火災的化學粒子；
判斷所攝取的空間溫度分佈影像是否符合影像溫度分佈資料庫中預先儲存的空間溫度分佈，及比對所感測到的特定化學粒子的濃度分佈是否超出氣體濃度值資料庫中預先儲存的該氣體粒子的安全濃度值；
當所攝取的空間溫度分佈影像不符合預先儲存的空間溫度分佈，或所感測到的特定化學粒子的濃度分佈超出其安全濃度值時，判定該待監控環境符合火災發生條件；
根據該待監控環境的空間平面位置、所述空間溫度分佈影像及特定化學粒子的濃度分佈確定火點的位置；
依據該特定化學粒子的濃度分佈確定煙霧粒子的化學性，以確定撲滅火點的壓力鋼瓶；及
控制該壓力鋼瓶噴灑防燃物質於火點處進行火點撲滅。 - 如申請專利範圍第5項所述之火災安控感測方法，其中，在判定該待監控環境符合火災發生條件時，該方法還包括步驟：
發送待監控環境符合火災發生條件的資訊給與所述電子裝置相連的警報器；及
該警報器發佈火警警示。 - 如申請專利範圍第6項所述之火災安控感測方法，其中，在所述控制該壓力鋼瓶噴灑防燃物質於火點處進行火點撲滅的步驟後，該方法還包括：
對該火點處重新取樣進行空間溫度分佈影像判定或特定化學粒子的濃度分佈判定，以確定該火點撲滅是否符合火災撲滅條件；
若該次火點撲滅符合火災撲滅條件，則記錄本次火災的過程；或
若該次火點撲滅不符合火災撲滅條件，則返回所述控制該壓力鋼瓶噴灑防燃物質於火點處進行火點撲滅的步驟，並發送待監控環境符合火災發生條件的資訊給所述警報器進行火警警示。
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