一種圖像型自動跟蹤定位射流滅火裝置的製作方法
2023-12-11 16:41:52 1
本發明屬於消防設備領域，具體涉及一種圖像型自動跟蹤定位射流滅火裝置。
背景技術：
目前市場上的自動滅火裝置產品的解決方案為通過紫外和紅外傳感器進行火災探測和定位，這類設備已經在商場、酒店等場所得到了比較廣泛的應用，具有一定的市場認可度。但這種單純依靠傳感器的技術方案存在抗幹擾能力較弱、智能化程度低等問題，並且不能應用於室外場合。而目前大量的室外場合如石化行業、列車車場、露天堆棧等，迫切需要自動滅火裝備。
因此，為了解決以上問題研製出一種滅火裝置是本領域技術人員所急需解決的難題。
技術實現要素：
為解決上述問題，本發明公開了一種圖像型自動跟蹤定位射流滅火裝置。
為了達到上述目的，本發明提供如下技術方案：
一種圖像型自動跟蹤定位射流滅火裝置，包括滅火主體與跟蹤定位裝置；
滅火主體配合安裝於消防供水管道上，按照射流路徑依次包括進水法蘭組件、進水彎管組件、出水彎管組件以及射流炮頭；進水法蘭組件通過進水迴轉角調節裝置轉動連接進水彎管組件；進水迴轉角調節裝置包括進水迴轉角電機、進水迴轉殼體、進水蝸杆以及進水壓蓋；進水迴轉殼體與進水法蘭組件連接；進水蝸杆配合安裝在進水迴轉殼體中，一端安裝進水壓蓋，另一端通過進水連接套與進水迴轉角電機的輸出軸相固定，並且進水蝸杆與進水法蘭組件上的蝸輪相嚙合；出水彎管組件的一端通過出水迴轉角調節裝置轉動連接進水彎管組件，另一端與射流炮頭連接；出水迴轉角調節裝置包括出水迴轉角電機、出水迴轉殼體、出水蝸杆以及出水壓蓋；出水迴轉殼體與出水彎管組件連接；出水蝸杆的一端安裝出水壓蓋，另一端通過出水連接套與出水迴轉角電機的輸出軸相固定，並且出水蝸杆與出水彎管組件上的蝸輪相嚙合；射流炮頭與出口彎管組件相連接安裝，
包括連接法蘭、內噴管、整流芯、柱霧電機、推桿、外噴管；柱霧電機驅動推桿，以調節外噴管的伸縮，實現水流柱狀或霧狀的調節；連接法蘭的一端與出水彎管組件配合安裝，另一端配合安裝內噴管；外噴管的一端配合安裝於內噴管的輸出端外部，另一端開有噴口；整流芯沿外噴管的軸向安裝於其中；柱霧電機的輸出軸通過推桿與外噴管配合連接；
跟蹤定位裝置包括複眼攝像機、紅外攝像機以及定位晶片；複眼攝像機以及紅外攝像機與出水彎管同軸安裝；定位晶片與複眼攝像機以及紅外攝像機相連。
本發明提供了一種圖像型自動跟蹤定位射流滅火裝置，由滅火主體以及跟蹤定位裝置，分別用於射流滅火以及對火源的跟蹤定位。本發明中的滅火主體配合安裝在消防供水管道上，能夠實現裝置的水平及仰俯迴轉，提升整體滅火範圍；滅火主體按照射流路徑依次由進水法蘭組件、進水彎管組件、出水彎管組件以及射流炮頭組成，其中進水法蘭組件通過進水迴轉角調節裝置轉動連接進水彎管組件；進水迴轉角調節裝置包括進水迴轉角電機、進水迴轉殼體、進水蝸杆以及進水壓蓋，進水迴轉殼體與進水法蘭組件連接，連接處裝有O型密封圈，提高其密封性；進水蝸杆配合安裝於進水迴轉殼體中，一端安裝進水壓蓋，另一端通過進水連接套與進水迴轉角電機的輸出軸固定，該結構使得進水迴轉角電機在轉動時能夠帶動進水蝸杆轉動，同時由於進水蝸杆與進水彎管組件的蝸輪以及進水蝸杆與出水彎管組件的蝸輪相嚙合作用，使得裝置能夠水平、仰俯轉動，實現迴轉角調節；出水迴轉角調節裝置也同理，射流炮頭與出口彎管組件相連接安裝，包括連接法蘭、內噴管、整流芯、柱霧電機、推桿、外噴管；柱霧電機驅動推桿，以調節外噴管的伸縮，實現水流柱狀或霧狀的調節。
本發明中跟蹤定位裝置由複眼攝像機、紅外攝像機以及定位晶片組成；其中複眼攝像機以及紅外攝像機與出水彎管同軸安裝，利用複眼攝像機採集到的360°的圖像信息判斷火焰的有無，即是否發生火災；在進行定位時，首先調節滅火主體的迴轉角，使火焰中心位於採集圖像的垂直中線上，隨後通過調節仰俯角，分別使得火焰中心位於圖像垂直中線的最頂端以及最底端，以這兩個位置的火焰中心圖像坐標的偏差構成視差，利用視差計算火焰中心與滅火主體的距離，最後再通過控制仰俯角使火焰中心位於圖像中心，完成迴轉角的準確定位以及仰俯角的粗略調整，最後再通過定位晶片射流軌跡的識別功能實現仰俯角的精準定位；首先通過背景減除和差分累積得到包含射流軌跡的掩膜圖像，通過區域增長算法標識掩膜圖像，得到若干可疑區域的射流圖像，提取各個區域的各種幾何形狀參數，採用能反映射流形狀特徵的幾何參數，如周長、面積、區域重心、形狀因子、伸長度、最小外接矩形以及長寬比等，實現對射流軌跡的識別；控制滅火裝置的俯仰角，使射流落點和火點坐標差值為零，即實現仰俯角的準確調整。
作為優選，定位晶片安裝於圖像定位器殼體內部，並分別連接通訊線以及電源線。
本發明中的定位晶片可載有SIFT算法，能夠有效對採集到的圖像信息進行配準。
作為優選，通訊線以及電源線分管穿線。
為了防止電源線強電的電磁波對通訊線產生幹擾，出現通訊故障或者誤報，本繁忙中的通訊線以及電源線需要分管穿線。
作為優選，進水蝸杆靠近進水壓蓋的一端以及出水蝸杆靠近出水壓蓋的一端均配合安裝有深溝球軸承；深溝球軸承的內圈分別與進水蝸杆的頂端表面以及出水蝸杆的頂端表面滑動配合；深溝球軸承的外圈分別與進水迴轉殼體的內表面以及出水迴轉殼體的內表面滑動配合。
本發明在進水蝸杆靠近進水壓蓋的一端以及出水蝸杆靠近出水壓蓋的一端均配合安裝深溝球軸承，以及還可在進水迴轉殼體處以及出水迴轉殼體處設有加油裝置，在保證經久耐用的同時，又無需經常維護。
作為優選，進水連接套以及出水連接套均為空心柱狀，通過彈性圓柱銷分別與進水迴轉角電機的輸出軸以及出水迴轉角電機的輸出軸同軸固定；彈性圓柱銷分別貫穿進水迴轉角電機的輸出軸以及出水迴轉角電機的輸出軸，並分別與進水連接套的內壁兩側以及出水連接套的內壁兩側相固定。
作為優選，跟蹤定位裝置還包括彩色CCD攝像機；彩色CCD攝像機於定位晶片相連。
作為優選，進水迴轉角電機、出水迴轉角電機以及柱霧電機均為伺服電機，均通過伺服驅動與定位晶片相連。
本發明中進水迴轉角電機、出水迴轉角電機以及柱霧電機均選擇為伺服電機，並通過伺服驅動與定位晶片相連，該設計保證迴轉角電機以及仰俯電機能夠根據需求進行運行轉動，實現精準的角度調節。
本發明與現有技術相比，能夠有效克服傳統紅紫外傳感器的缺點在室外場合對火焰實現精準探測以及定位，並進行跟蹤滅火；抗幹擾能力強、智能化程度高，經久耐用，可靠性高。
附圖說明
圖1、本發明的工作示意圖；
圖2、本發明中滅火主體的主視圖；
圖3、本發明中進水迴轉角調節裝置的結構示意圖；
圖4、本發明中出水迴轉角調節裝置的結構示意圖；
圖5、本發明中射流炮頭的結構示意圖；
圖6、本發明中跟蹤定位裝置的結構示意圖。
附圖標記列表：進水法蘭組件1、進水彎管組件2、出水彎管組件3、射流炮頭4、進水迴轉角電機5、進水迴轉殼體6、進水蝸杆7、進水壓蓋8、進水連接套9、連接法蘭10、內噴管11、整流芯12、柱霧電機13、推桿14、外噴管15、複眼攝像機16、紅外攝像機17、圖像定位器殼體18、深溝球軸承19、彈性圓柱銷20、出水迴轉角電機21、出水迴轉殼體22、出水蝸杆23、出水壓蓋24、出水連接套25。
具體實施方式
以下將結合具體實施例對本發明提供的技術方案進行詳細說明，應理解下述具體實施方式僅用於說明本發明而不用於限制本發明的範圍。
如圖1所示為本發明的結構示意圖，本發明為一種圖像型自動跟蹤定位射流滅火裝置，包括滅火主體與跟蹤定位裝置。
如圖2，滅火主體配合安裝於消防供水管道上，按照射流路徑依次包括進水法蘭組件1、進水彎管組件2、出水彎管組件3以及射流炮頭4；進水法蘭組件1通過進水迴轉角調節裝置轉動連接進水彎管組件2；如圖3，進水迴轉角調節裝置包括進水迴轉角電機5、進水迴轉殼體6、進水蝸杆7以及進水壓蓋8；進水迴轉殼體6與進水法蘭組件1連接；進水蝸杆7配合安裝在進水迴轉殼體6中，一端安裝進水壓蓋8，另一端通過進水連接套9與進水迴轉角電機5的輸出軸相固定，並且進水蝸杆7與進水法蘭組件1上的蝸輪相嚙合；出水彎管組件3的一端通過出水迴轉角調節裝置轉動連接進水彎管組件2，另一端與射流炮頭4連接；如圖4，出水迴轉角調節裝置包括出水迴轉角電機21、出水迴轉殼體22、出水蝸杆23以及出水壓蓋24；出水迴轉殼體22與出水彎管組件3連接；出水蝸杆23的一端安裝出水壓蓋24，另一端通過出水連接套25與出水迴轉角電機21的輸出軸相固定，並且出水蝸杆23與出水彎管組件3上的蝸輪相嚙合；射流炮頭
4與出口彎管組件3相連接安裝，如圖5，包括連接法蘭10、內噴管11、整流芯12、柱霧電機13、推桿14、外噴管15；連接法蘭10的一端與出水彎管組件3配合安裝，另一端配合安裝內噴管11；外噴管15的一端配合安裝於內噴管11的輸出端外部，另一端開有噴口；整流芯12沿外噴管15的軸向安裝於其中；柱霧電機13的輸出軸通過推桿14與外噴管15配合連接。
其中進水蝸杆7靠近進水壓蓋8的一端以及出水蝸杆23靠近出水壓蓋24的一端均配合安裝有深溝球軸承19；深溝球軸承19的內圈分別與進水蝸杆7的頂端表面以及出水蝸杆23的頂端表面滑動配合；深溝球軸承19的外圈分別與進水迴轉殼體6的內表面以及出水迴轉殼體22的內表面滑動配合。進水連接套9以及出水連接套25均為空心柱狀，通過彈性圓柱銷20分別與進水迴轉角電機5的輸出軸以及出水迴轉角電機21的輸出軸同軸固定；彈性圓柱銷20分別貫穿進水迴轉角電機5的輸出軸以及出水迴轉角電機21的輸出軸，並分別與進水連接套9的內壁兩側以及出水連接套25的內壁兩側相固定。
跟蹤定位裝置包括複眼攝像機16、紅外攝像機17、定位晶片以及彩色CCD攝像機；如圖6，複眼攝像機16以及紅外攝像機17與出水彎管3同軸安裝；定位晶片與複眼攝像機16以及紅外攝像機17相連，定位晶片載有SIFT算法，安裝於圖像定位器殼體18內部，並分別連接通訊線以及電源線，通訊線以及電源線分管穿線；所述彩色CCD攝像機與定位晶片相連。
以上進水迴轉角電機5、出水迴轉角電機21以及柱霧電機13均為伺服電機，均通過伺服驅動與定位晶片相連。
最後需要說明的是，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制性技術方案，本領域的普通技術人員應當理解，那些對本發明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本技術方案的宗旨和範圍，均應涵蓋在本發明的權利要求範圍當中。