带有火焰感应的警报方法及系统、设备与流程

1.本发明涉及一种警报设备，具体为带有火焰感应的警报设备，属于消防技术领域。


背景技术：

2.消防即是消除隐患，预防灾患，主要包括火灾现场的人员救援，重要设施设备、文物的抢救，重要财产的安全保卫与抢救，扑灭火灾等，目的是降低火灾造成的破坏程度，减少人员伤亡和财产损失；火灾警报是指在火灾自动报警系统中，用以发出区别于环境声、光的火灾警报信号的装置称为火灾警报装置，火灾警报器是一种最基本的火灾警报装置，通常与火灾报警控制器组合在一起，它以声、光音响方式向报警区域发出火灾警报信号，以警示人们采取安全疏散、灭火救灾措施；
3.传统的火灾警报器在进行使用时，通常是利用烟雾浓度及火焰感应器等电子元器件进行火灾检测，感应检测精度较差，时长容易受抽烟或室内点火等因素的干扰而发生误触，且功能单一，通常不具备感应追踪功能，为此，提出带有火焰感应的警报方法及系统、设备。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明希望提供带有火焰感应的警报方法及系统、设备，以解决或缓解现有技术中存在的技术问题，至少提供有益的选择。
5.本发明实施例的技术方案是这样实现的：带有火焰感应的警报设备，包括机体组件和感应报警机构，所述机体组件包括基座、机壳、摄像器；
6.所述感应报警机构包括火焰传感器矩阵、烟雾传感器矩阵、电控盒、plc控制器、通讯模块、云台控制器、两个空气质量传感器和警报灯；
7.所述机壳固定连接于所述基座的底部，所述摄像器设于所述机壳的内侧壁底部，所述火焰传感器矩阵和烟雾传感器矩阵均设于所述摄像器的下方，所述电控盒固定连接于所述机壳的内侧壁顶部，所述plc控制器安装于所述电控盒的内侧壁一侧，所述通讯模块安装于所述电控盒的内侧壁中部，所述云台控制器安装于所述电控盒的内侧壁靠近plc控制器的一侧，两个所述空气质量传感器对称安装于所述基座的内侧壁，所述警报灯安装于所述基座的外侧壁。
8.进一步优选的，所述电控盒的底部固定连接有摄像头驱动机构，所述摄像头驱动机构的底部安装有支撑壳。
9.进一步优选的，所述通讯模块安装于所述支撑壳的内侧壁底部，所述火焰传感器矩阵安装于所述支撑壳的内侧壁，所述烟雾传感器矩阵安装于所述支撑壳的底部。
10.进一步优选的，所述支撑壳的内侧壁底部固定连接有亚克力板，所述基座的内侧壁安装有扩展接口，所述电控盒的内侧壁远离plc控制器的一侧均匀安装有继电器。
11.进一步优选的，所述摄像器、火焰传感器矩阵、烟雾传感器矩阵、通讯模块和空气质量传感器的信号输出端通过导线电性连接于plc控制器的信号输入端，所述plc控制器的
s1；s2差等于y-s2...，mins差等于s1差、s2差、s3差...中最小的值。
29.本发明实施例由于采用以上技术方案，其具有以下优点：
30.一、本发明通过火焰传感器矩阵、烟雾传感器矩阵及摄像器对设备周边进行火焰热辐射、烟雾浓度及图像数据进行采集，当火焰传感器矩阵或烟雾传感器矩阵采集的数据达到阈值时，通过plc控制器根据火焰传感器矩阵或烟雾传感器矩阵采集的数据计算火焰或烟雾方向，然后通过云台控制器根据计算的方向驱动设备对火焰或烟雾进行追踪，以便对数据进行精准采集，增加了警报设备的功能；
31.二、本发明通过通讯模块将plc控制器接收的数据传输至云端处理单元，以便利用云端处理单元对采集的图像进行分割、特征提取、特征比对分析处理，用以判断是否发生火灾、火灾类型及危害程度，从而避免误触的情况发生，提高了警报设备感应检测精度。
32.上述概述仅仅是为了说明书的目的，并不意图以任何方式进行限制。除上述描述的示意性的方面、实施方式和特征之外，通过参考附图和以下的详细描述，本发明进一步的方面、实施方式和特征将会是容易明白的。
附图说明
33.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
34.图1为本发明的结构图；
35.图2为本发明的剖视结构示意图；
36.图3为本发明电控盒的剖视结构示意图；
37.图4为本发明的侧视结构示意图；
38.图5为本发明的系统示意图；
39.图6为本发明的步骤流程图。
40.附图标记：1、机体组件；2、感应报警机构；101、基座；102、机壳；103、摄像器；201、火焰传感器矩阵；202、烟雾传感器矩阵；203、电控盒；204、plc控制器；205、通讯模块；206、云台控制器；207、空气质量传感器；208、警报灯；41、亚克力板；42、摄像头驱动机构；43、继电器；44、扩展接口；45、支撑壳。
具体实施方式
41.在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。
42.下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
43.如图1-6所示，本发明实施例提供了带有火焰感应的警报设备，包括机体组件1和感应报警机构2，机体组件1包括基座101、机壳102、摄像器103；
44.感应报警机构2包括火焰传感器矩阵201、烟雾传感器矩阵202、电控盒203、plc控制器204、通讯模块205、云台控制器206、两个空气质量传感器207和警报灯208；
45.机壳102固定连接于基座101的底部，摄像器103设于机壳102的内侧壁底部，火焰传感器矩阵201和烟雾传感器矩阵202均设于摄像器103的下方，电控盒203固定连接于机壳102的内侧壁顶部，plc控制器204安装于电控盒203的内侧壁一侧，通讯模块205安装于电控盒203的内侧壁中部，云台控制器206安装于电控盒203的内侧壁靠近plc控制器204的一侧，两个空气质量传感器207对称安装于基座101的内侧壁，警报灯208安装于基座101的外侧壁。
46.在一个实施例中，电控盒203的底部固定连接有摄像头驱动机构42，摄像头驱动机构42的底部安装有支撑壳45；通过摄像头驱动机构42带动支撑壳45运动，以便支撑壳45带动摄像器103、火焰传感器矩阵201和烟雾传感器矩阵202向火焰或烟雾方向运动，对火焰或烟雾进行追踪。
47.在一个实施例中，通讯模块205安装于支撑壳45的内侧壁底部，火焰传感器矩阵201安装于支撑壳45的内侧壁，烟雾传感器矩阵202安装于支撑壳45的底部；通过火焰传感器矩阵201对设备周边的火焰热辐射数据进行检测，通过烟雾传感器矩阵202对设备周边的烟雾浓度数据进行检测。
48.在一个实施例中，支撑壳45的内侧壁底部固定连接有亚克力板41，基座101的内侧壁安装有扩展接口44，电控盒203的内侧壁远离plc控制器204的一侧均匀安装有继电器43，摄像器103、火焰传感器矩阵201、烟雾传感器矩阵202、通讯模块205和空气质量传感器207的信号输出端通过导线电性连接于plc控制器204的信号输入端，plc控制器204的信号输出端通过导线电性连接于通讯模块205的信号输入端，通讯模块205与云台控制器206和后台端云端处理单元、移动终端连接，plc控制器204的电性输出端通过导线电性连接于云台控制器206及继电器43的电性输入端，云台控制器206的电性输出端通过导线电性连接于摄像头驱动机构42的电性输入端，继电器43的电性输出端通过导线电性连接于警报灯208和扩展接口44的电性输入端；通过plc控制器204接收摄像器103、火焰传感器矩阵201、烟雾传感器矩阵202、通讯模块205和空气质量传感器207的数据，通过继电器43控制警报灯208的开启和关闭。
49.带有火焰感应的警报系统，摄像器103、火焰传感器矩阵201、烟雾传感器矩阵202和空气质量传感器207连接plc控制器204，plc控制器204交互连接通讯模块205，通讯模块205交互连接云端处理单元和移动终端。
50.在一个实施例中，plc控制器204连接继电器43和云台控制器206，通讯模块205连接云台控制器206，云台控制器206连接摄像头驱动机构42，继电器43连接警报灯208和扩展接口44。
51.在一个实施例中，云端处理单元包括图像分割、特征提取、特征分析和特征库；
52.图像分割连接特征提取，特征提取和特征库连接特征分析；
53.图像分割用以对摄像器103采集的图像进行分割处理；
54.特征提取用以对图像分割处理后的图像进行特征提取；
55.特征库用以对火焰及失火相关特征进行存储；
56.特征分析用于分析接收提取的图像特征并与特征库存储的相关特征进行比对，用以判断火焰、失火类型及火焰危害程度。
57.带有火焰感应的警报方法，包括以下步骤：
58.s1：通过火焰传感器矩阵201和烟雾传感器矩阵202对设备周边的火焰热辐射及烟雾浓度数据进行检测，通过摄像器103对设备周边进行图像采集；
59.s2：通过plc控制器204接收火焰传感器矩阵201、烟雾传感器矩阵202及摄像器103的数据，当火焰传感器矩阵201和烟雾传感器矩阵202检测的数据均低于阈值时，返回执行s1，当火焰传感器矩阵201或烟雾传感器矩阵202检测的数据达到阈值时，继续执行s3；
60.s3：通过通讯模块205将plc控制器204接收的数据传输至云端处理单元，并通过plc控制器204计算火焰传感器矩阵201或烟雾传感器矩阵202上单个火焰传感器或烟雾传感器之间的minf差或mins差，以便利用minf差或mins差计算火焰或烟雾方向，然后根据计算结果生成云台控制器206对应的控制指令；
61.s4：通过云台控制器206接收plc控制器204的指令，并根据指令启动摄像头驱动机构42工作，工作的摄像头驱动机构42带动摄像器103、火焰传感器矩阵201和烟雾传感器矩阵202向火焰或烟雾方向运动；
62.s5：通过云端处理单元对摄像器103采集的图像进行分割处理，然后对分割处理后的图像进行特征提取，然后利用特征库存储的相关火焰及失火相关特征对提取的特征进行比对，当比对结果不匹配时，返回执行s1，当匹配结果匹配时，继续执行s6；
63.s6：通过云端处理单元生成反馈指令，然后通过通讯模块205将反馈指令分别传输至plc控制器204和移动终端，以便将报警推送发送至用户手机上；
64.s7：通过plc控制器204根据反馈指令利用继电器43启动警报灯208进行声光报警。
65.在一个实施例中，s3中，火焰传感器矩阵201上单个火焰传感器分别为f1、f2、f3...，预设值为x，f1差等于x-f1；f2差等于x-f2...，minf差等于f1差、f2差、f3差...中最小的值；烟雾传感器矩阵202上单个烟雾传感器分别为s1、s2、s3...，预设值为y，s1差等于y-s1；s2差等于y-s2...，mins差等于s1差、s2差、s3差...中最小的值。
66.在一个实施例中，通过设置的扩展接口44以便根据用户需求对警报设备的功能进行扩展。
67.本发明在工作时：通过火焰传感器矩阵201、烟雾传感器矩阵202、摄像器103及空气质量传感器207分别对设备周边进行火焰热辐射、烟雾浓度、图像数据及空气质量数据进行采集，然后通过plc控制器204接收火焰传感器矩阵201、烟雾传感器矩阵202、摄像器103及空气质量传感器207采集的数据，当空气质量传感器207检测的数据达到阈值时，通过plc控制器204利用通讯模块205将空气质量传感器207采集的数据传输至移动终端，以便将空气质量不良数据推送至用户手机上，对用户进行提醒，当火焰传感器矩阵201或烟雾传感器矩阵202检测的数据达到阈值时，通过plc控制器204利用通讯模块205将摄像器103采集的图像数据传输至云端处理单元，并通过plc控制器204利用火焰传感器矩阵201和烟雾传感器矩阵202采集的数据对火焰或烟雾方向进行计算，然后通过plc控制器204根据计算结果生成云台控制器206对应的控制指令，然后通过云台控制器206根据指令启动摄像头驱动机构42工作，工作的摄像头驱动机构42利用支撑壳45带动摄像器103、火焰传感器矩阵201和烟雾传感器矩阵202向火焰或烟雾方向运动，对火焰或烟雾进行追踪，以便对数据进行精准采集，增加了警报设备的功能，同时，通过云端处理单元利用图像分割对摄像器103采集的图像进行分割处理，然后通过特征提取对分割处理后的图像进行特征提取，然后通过特征分析利用特征库存储的相关火焰及失火相关特征对提取的特征进行比对，以便根据比对结
果判断是否发生火灾、火灾类型及危害程度，从而避免误触的情况发生，提高了警报设备感应检测精度，当特征比对结果匹配时，通过云端处理单元生成反馈指令，然后通过通讯模块205将反馈指令分别传输至plc控制器204和移动终端，以便将报警推送发送至用户手机上，同时，通过plc控制器204根据反馈指令利用继电器43启动警报灯208进行声光报警，用以对设备周边的人群进行预警提醒。
68.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，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，可轻易想到其各种变化或替换，这些都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

技术特征：
1.带有火焰感应的警报设备，包括机体组件(1)和感应报警机构(2)，其特征在于：所述机体组件(1)包括基座(101)、机壳(102)、摄像器(103)；所述感应报警机构(2)包括火焰传感器矩阵(201)、烟雾传感器矩阵(202)、电控盒(203)、plc控制器(204)、通讯模块(205)、云台控制器(206)、两个空气质量传感器(207)和警报灯(208)；所述机壳(102)固定连接于所述基座(101)的底部，所述摄像器(103)设于所述机壳(102)的内侧壁底部，所述火焰传感器矩阵(201)和烟雾传感器矩阵(202)均设于所述摄像器(103)的下方，所述电控盒(203)固定连接于所述机壳(102)的内侧壁顶部，所述plc控制器(204)安装于所述电控盒(203)的内侧壁一侧，所述通讯模块(205)安装于所述电控盒(203)的内侧壁中部，所述云台控制器(206)安装于所述电控盒(203)的内侧壁靠近plc控制器(204)的一侧，两个所述空气质量传感器(207)对称安装于所述基座(101)的内侧壁，所述警报灯(208)安装于所述基座(101)的外侧壁。2.根据权利要求1所述的带有火焰感应的警报设备，其特征在于：所述电控盒(203)的底部固定连接有摄像头驱动机构(42)，所述摄像头驱动机构(42)的底部安装有支撑壳(45)。3.根据权利要求2所述的带有火焰感应的警报设备，其特征在于：所述通讯模块(205)安装于所述支撑壳(45)的内侧壁底部，所述火焰传感器矩阵(201)安装于所述支撑壳(45)的内侧壁，所述烟雾传感器矩阵(202)安装于所述支撑壳(45)的底部。4.根据权利要求3所述的带有火焰感应的警报设备，其特征在于：所述支撑壳(45)的内侧壁底部固定连接有亚克力板(41)，所述基座(101)的内侧壁安装有扩展接口(44)，所述电控盒(203)的内侧壁远离plc控制器(204)的一侧均匀安装有继电器(43)。5.根据权利要求4所述的带有火焰感应的警报设备，其特征在于：所述摄像器(103)、火焰传感器矩阵(201)、烟雾传感器矩阵(202)、通讯模块(205)和空气质量传感器(207)的信号输出端通过导线电性连接于plc控制器(204)的信号输入端，所述plc控制器(204)的信号输出端通过导线电性连接于通讯模块(205)的信号输入端，所述通讯模块(205)与云台控制器(206)和后台端云端处理单元、移动终端连接，所述plc控制器(204)的电性输出端通过导线电性连接于云台控制器(206)及继电器(43)的电性输入端，所述云台控制器(206)的电性输出端通过导线电性连接于摄像头驱动机构(42)的电性输入端，所述继电器(43)的电性输出端通过导线电性连接于警报灯(208)和扩展接口(44)的电性输入端。6.根据权利要求1-5任意一项所述的带有火焰感应的警报系统，其特征在于：所述摄像器(103)、火焰传感器矩阵(201)、烟雾传感器矩阵(202)和空气质量传感器(207)连接plc控制器(204)，所述plc控制器(204)交互连接通讯模块(205)，所述通讯模块(205)交互连接云端处理单元和移动终端。7.根据权利要求6所述的带有火焰感应的警报系统，其特征在于：所述plc控制器(204)连接继电器(43)和云台控制器(206)，所述通讯模块(205)连接云台控制器(206)，所述云台控制器(206)连接摄像头驱动机构(42)，所述继电器(43)连接警报灯(208)和扩展接口(44)。8.根据权利要求6所述的带有火焰感应的警报系统，其特征在于：所述云端处理单元包括图像分割、特征提取、特征分析和特征库；
所述图像分割连接特征提取，所述特征提取和特征库连接特征分析；所述图像分割用以对摄像器(103)采集的图像进行分割处理；所述特征提取用以对图像分割处理后的图像进行特征提取；所述特征库用以对火焰及失火相关特征进行存储；所述特征分析用于分析接收提取的图像特征并与特征库存储的相关特征进行比对，用以判断火焰、失火类型及火焰危害程度。9.根据权利要求1-5所述的带有火焰感应的警报方法，其特征在于，包括以下步骤：s1：通过火焰传感器矩阵(201)和烟雾传感器矩阵(202)对设备周边的火焰热辐射及烟雾浓度数据进行检测，通过摄像器(103)对设备周边进行图像采集；s2：通过plc控制器(204)接收火焰传感器矩阵(201)、烟雾传感器矩阵(202)及摄像器(103)的数据，当火焰传感器矩阵(201)和烟雾传感器矩阵(202)检测的数据均低于阈值时，返回执行s1，当火焰传感器矩阵(201)或烟雾传感器矩阵(202)检测的数据达到阈值时，继续执行s3；s3：通过通讯模块(205)将plc控制器(204)接收的数据传输至云端处理单元，并通过plc控制器(204)计算火焰传感器矩阵(201)或烟雾传感器矩阵(202)上单个火焰传感器或烟雾传感器之间的minf差或mins差，以便利用minf差或mins差计算火焰或烟雾方向，然后根据计算结果生成云台控制器(206)对应的控制指令；s4：通过云台控制器(206)接收plc控制器(204)的指令，并根据指令启动摄像头驱动机构(42)工作，工作的摄像头驱动机构(42)带动摄像器(103)、火焰传感器矩阵(201)和烟雾传感器矩阵(202)向火焰或烟雾方向运动；s5：通过云端处理单元对摄像器(103)采集的图像进行分割处理，然后对分割处理后的图像进行特征提取，然后利用特征库存储的相关火焰及失火相关特征对提取的特征进行比对，当比对结果不匹配时，返回执行s1，当匹配结果匹配时，继续执行s6；s6：通过云端处理单元生成反馈指令，然后通过通讯模块(205)将反馈指令分别传输至plc控制器(204)和移动终端，以便将报警推送发送至用户手机上；s7：通过plc控制器(204)根据反馈指令利用继电器(43)启动警报灯(208)进行声光报警。10.根据权利要求9所述的带有火焰感应的警报方法，其特征在于：所述s3中，火焰传感器矩阵(201)上单个火焰传感器分别为f1、f2、f3...，预设值为x，f1差等于x-f1；f2差等于x-f2...，minf差等于f1差、f2差、f3差...中最小的值；烟雾传感器矩阵(202)上单个烟雾传感器分别为s1、s2、s3...，预设值为y，s1差等于y-s1；s2差等于y-s2...，mins差等于s1差、s2差、s3差...中最小的值。

技术总结
本发明提供了带有火焰感应的警报方法及系统、设备，包括机体组件和感应报警机构，所述机体组件包括基座、机壳、摄像器；所述感应报警机构包括火焰传感器矩阵、烟雾传感器矩阵、电控盒、PLC控制器、通讯模块、云台控制器、两个空气质量传感器和警报灯；本发明通过火焰传感器矩阵、烟雾传感器矩阵及摄像器对设备周边进行火焰热辐射、烟雾浓度及图像数据进行采集，当火焰传感器矩阵或烟雾传感器矩阵采集的数据达到阈值时，通过PLC控制器根据火焰传感器矩阵或烟雾传感器矩阵采集的数据计算火焰或烟雾方向，然后通过云台控制器根据计算的方向驱动设备对火焰或烟雾进行追踪，以便对数据进行精准采集，增加了警报设备的功能。增加了警报设备的功能。增加了警报设备的功能。


技术研发人员：张景景 皮超冠 蒋帅 陆新华
受保护的技术使用者：深圳市将帅科技有限公司
技术研发日：2022.12.26
技术公布日：2023/6/26