自動追蹤定位消防水炮及自動追蹤定位射流滅火方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種消防設備，具體的說，涉及了一種自動追蹤定位消防水炮，還涉及一種自動追蹤定位射流滅火方法。
【背景技術】
[0002]市面上常用的自動追蹤定位型消防水炮的作用原理大多是通過紅外傳感器配合豎向窄縫和橫向窄縫對著火點進行十字定位，掃描時，先周向掃描，確定著火點的周向位置，然后再縱向掃描，確定著火點的縱向位置，從而達到精確定位，但是實際窄縫針對幾十米遠時所覆蓋范圍也達到了數米寬，所以采用傳統窄縫技術的消防水炮定位誤差達數米，距離越遠誤差越大；另外火災中的火焰蔓延較快，火焰位置隨時會發生變化，產生動火漂移現象，定位開始至放水的這一段時間，火焰有極大的可能已經移位到其他位置，導致實際著火位置與定位噴水位置出現偏差，滅火失敗，消防水炮形同虛設。
[0003]為了解決以上存在的問題，人們一直在尋求一種理想的技術解決方案。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是針對現有技術的不足，從而提供一種設計科學、定位快速準確、實現動火追蹤的自動追蹤定位消防水炮，還提供了一種簡單高效、實現動火追蹤、掃描覆蓋全面、防止漏檢的自動追蹤定位射流滅火方法。
[0005]為了實現上述目的，本發明所采用的技術方案是:一種自動追蹤定位消防水炮，包括底座、殼體、轉動連接在該底座上的支架、鉸設于所述支架上的水炮、安裝在該水炮上的紅外熱成像傳感器、連接該紅外熱成像傳感器的處理器、連接該處理器的水栗電控閥以及由該處理器控制并分別傳動所述支架水平轉動的水平步進電機和傳動所述水炮在豎直平面內轉動的縱向步進電機；
所述處理器針對所述紅外熱成像傳感器實時發出的熱成像圖像實時繪制坐標，并根據預設的溫度閥值實時判斷著火點坐標，所述處理器控制所述水平步進電機和所述縱向步進電機帶動所述水炮快速定位至所述著火點坐標，并實時追蹤所述著火點坐標直至所述處理器控制所述水栗電控閥打開，水炮噴水。
[0006]基上所述，所述處理器連接遠程控制中心和存儲單元，所述遠程控制中心連接顯示器。
[0007]基上所述，它還包括安裝在所述水炮上的攝像頭和激光準直器，該攝像頭圖像實時傳輸至遠程控制中心，所述控制中心可通過實景圖像和閃光標定點對著火點坐標微調。
[0008]基上所述，所述殼體外部安裝有紫外預警傳感器，處理器接到該傳感器的報警信號后，激活消防水炮進行掃描，當找到著火點后處理器發送控制信號給報警器進行聲光報目ο
[0009]
基上所述，所述水炮的進水端設于所述水炮尾端的側部，所述底座上設有進水接口，所述進水接口和所述水炮的進水端之間安裝異形水管，所述異形水管的一端與所述進水接口水平轉動連接，所述異形水管的另一端與所述水炮的進水端豎向轉動連接。
[0010]基上所述，所述底座上針對所述支架設置有彈性限位件，所述彈性限位件包括鉸接在所述底座上的限位擋桿和連接在所述限位擋桿與所述底座之間的壓簧。
[0011]本發明相對現有技術具有突出的實質性特點和顯著的進步，具體的說，本發明利用紅外熱成像技術來實現對火災的實時追蹤和滅火工作，在水炮上安裝紅外熱成像傳感器，掃描過程中，處理器根據輸入的熱成像圖像繪制坐標，即可知道每個像素點的坐標位置，然后通過預設的溫度閥值對熱成像圖像進行篩選，可以得到溫度過高的位置，判斷為著火點，處理器通過兩個步進電機將水炮移動至目標坐標所對應的空間角度，在此過程中，由于紅外熱成像傳感器覆蓋的是一個區域的面陣，而非一個點或者一條線，因此，一旦在覆蓋范圍內發生動火漂移現象，熱成像圖像會產生變化，處理器也會實時的更新著火點坐標，實現動火追蹤，直至水炮移動至目標位置，處理器控制水栗電控閥開啟，噴水滅火，不僅定位快速準確，還能追隨火焰調整位置。
[0012]進一步的，安裝攝像頭和激光準直器，屬于選配元件，通過實景圖像對水炮進行輔助調整或者人工調整，同時，攝像頭還可以實現遠程人工操作以及現場火災記錄，工作人員可以通過存儲在存儲單元中的錄像對火災進行分析調查。
[0013]進一步的，紫外預警傳感器設置在殼體外部，更接近火災現場，通過紫外預警傳感器預警更加快速。
[0014]進一步的，異型管分別與底座上的進水接口水平轉動連接，不妨礙水平步進電機的運作，與水炮的進水端豎向轉動連接，不妨礙縱向步進電機的運作，且其本身結構牢固，這種結構的好處是結構強度有保證的前提下，還可以保證掃描過程不受角度限制，無死角。
[0015]進一步的，設置彈性限位件，鉸接結構和壓簧的設置保證了該限位擋桿可以在底板的平面上擺動一定角度，進而使得支架可以在底座上實現超過360度的轉動角度，掃描以及滅火無死角。
[0016]其具有設計科學、定位快速準確、實現動火追蹤的優點。
[0017]一種自動追蹤定位射流滅火方法，包括以下步驟:
①歸零，接到預警信號后，處理器控制所述水平步進電機和所述縱向步進電機帶動所述水炮移動至正下方，準備掃描；
②掃描，處理器控制縱向步進電機帶動所述水炮上抬I度~90度，停止，再控制所述水平步進電機帶動所述支架旋轉掃描I周；
③判斷，在掃描過程中，所述紅外熱成像傳感器將熱成像圖像實時發送給處理器，處理器繪制坐標并根據預設的溫度閥值對所述熱成像圖像進行篩選，若處理器篩選到溫度過高的像素區域，計算其目標坐標，并立刻控制所述水平步進電機和所述縱向步進電機同時工作，將所述水炮立即拉動至所述目標坐標所對應的空間角度，在此過程中，所述目標坐標隨所述處理器的篩選結果的變化而變化；
若處理器未篩選到溫度過高的像素區域，重復步驟③，直至掃描完整個區域；
④滅火，所述水炮移動至目標坐標所對應的空間角度后，處理器控制水栗電控閥打開，噴水滅火；
⑤停水檢測，噴水1-3分鐘后，處理器控制水栗電控閥關閉，重復步驟③~步驟④； ⑥滅火結束，進入待機狀態。
[0018]基上所述，步驟①中的所述溫度閥值包括對應所述熱成像圖像設置的對照顏色。
[0019]基上所述，步驟②中，預警信號由紫外預警傳感器發出，處理器接到該傳感器的報警信號后，激活消防水炮進行掃描，當找到著火點后處理器發送控制信號給報警器進行聲光報警。
[0020]基上所述，步驟⑥中，在待機狀態下，所述水炮指向高危區域，各部件正常運行。 本發明通過以上步驟，將自動追蹤定位消防水炮的性能利用最大化，在待機狀態下，針對高危區域定點監控，以便發生火災時可以第一時間檢測到，若未發生在該區域，則在接到預警信息后，歸零，然后將縱向方向分為多個角度依次進行周向掃描，掃描空間更加全面，在掃描過程中，紅外熱成像傳感器將實時的熱成像圖像發送給處理器，處理器對其進行繪制坐標和像素篩選，一旦發現超過閥值的像素區域，處理器計算其坐標，掃描中斷，并控制兩個步進電機同時工作將水炮移動至目標坐標，在此過程中，處理器會根據輸入的熱成像圖像實時計算目標坐標，實時作出修正，以便所述水炮能夠調整至準確的著火點位置，然后噴水滅火，由于在噴水過程中，水流對紅外熱成像傳感器有影響，因此在噴射1-3分鐘后，停止噴射，對目標區域進行二次掃描判斷，滅火成功后，掃描步驟再次進行，直至掃描完整個空間區域，將災情徹底消滅。
[0021]進一步的，溫度閥值在熱成像圖像中呈現為對應的顏色，一般為紅色逐漸加深的顏色代表溫度越高。
[0022]進一步的，預警通過紫外預警傳感器發出，反應靈敏，另外，設置聲光報警，以便通知工作人員快速趕到現場。
[0023]其具有簡單高效、實現動火追蹤、掃描覆蓋全面、防止漏檢的優點。
【附圖說明】
[0024]圖1是本發明中自動追蹤定位消防水炮的結構示意圖。
[0025]圖2是本發明中自動追蹤定位消防水炮內部的結構示意圖之一。
[0026]圖3是本發明中自動追蹤定位消防水炮內部的結構示意圖之二。
[0027]圖中:1.底座；2.殼體；3.支架；4.紅外熱成像傳感器；5.水炮；6.攝像頭；7.紫外預警傳感器；8.水平步進電機；9.縱向步進電機；10.水炮的進水端；11.底座進水口 ；12.異形水管。
【具體實施方式】
[0028]下面通過【具體實施方式】，對本發明的技術方案做進一步的詳細描述。
[0029]如圖1-圖3所示，一種自動追蹤定位消防水炮5，包括底座1、殼體2、轉動連接在該底座I上的支架3、鉸設于所述支架3上的水炮5、安裝在該水炮5上的紅外熱成像傳感器4和攝像頭6、連接該紅外熱成像傳感器4和攝像頭6的處理器以及連接該處理器的水栗電控閥、遠程控制中心、顯示器和存儲單元，處理器分別控制水平步進電機8傳動所述支架3水平轉動、控制縱向步進電機9傳動所述水炮5