專利名稱：一種電氣開(kāi)關(guān)柜自動(dòng)滅火系統(tǒng)及火災(zāi)識(shí)別方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電器開(kāi)關(guān)柜安防技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種電器開(kāi)關(guān)柜自動(dòng)滅火系統(tǒng)及火災(zāi)識(shí)別方法。
背景技術(shù)：
開(kāi)關(guān)柜是一種電設(shè)備，外線先進(jìn)入柜內(nèi)主控開(kāi)關(guān)，然后進(jìn)入分控開(kāi)關(guān)，各分路按其需要設(shè)置。如儀表，自控，電動(dòng)機(jī)磁力開(kāi)關(guān)，各種交流接觸器等，有的還設(shè)高壓室與低壓室開(kāi)關(guān)柜，設(shè)有高壓母線，如發(fā)電廠等。開(kāi)關(guān)柜分高壓開(kāi)關(guān)柜和低壓開(kāi)關(guān)柜
高壓開(kāi)關(guān)柜是指用于電力系統(tǒng)發(fā)電、輸電、配電、電能轉(zhuǎn)換和消耗中起通斷、控制或保護(hù)等作用，電壓等級(jí)在3. 6kV^550kV的電器產(chǎn)品，主要包括高壓斷路器、高壓隔離開(kāi)關(guān)與接地開(kāi)關(guān)、高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)、高壓自動(dòng)重合與分段器，高壓操作機(jī)構(gòu)、高壓防爆配電裝置和高壓開(kāi)關(guān)柜等幾大類。高壓開(kāi)關(guān)柜應(yīng)滿足GB3906-1991" 3_35kV交流金屬封閉開(kāi)關(guān)設(shè)備〃標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)要求，由柜體和斷路器二大部分組成，柜體由殼體、電器元件(包括絕緣件)、各種機(jī)構(gòu)、二次端子及連線等組成。低壓開(kāi)關(guān)柜適用于發(fā)電廠、石油、化工、冶金、紡織、高層建筑等行業(yè)，作為輸電、配電及電能轉(zhuǎn)換之用。產(chǎn)品符合IEC439-1，GB7251. 1-1997《低壓成套開(kāi)關(guān)設(shè)備》的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。開(kāi)關(guān)柜是電網(wǎng)系統(tǒng)中的一個(gè)基本單元，電力系統(tǒng)控制的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。隨著無(wú)人值守變電站、智能電網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，開(kāi)關(guān)柜的安全防護(hù)變得尤為重要。開(kāi)關(guān)柜在工作過(guò)程中由于長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行、環(huán)境變化、線路負(fù)載擾動(dòng)等原因，會(huì)出現(xiàn)局部高溫、電弧、燃燒等災(zāi)害，這些災(zāi)害會(huì)導(dǎo)致柜體嚴(yán)重?fù)p壞，供電系統(tǒng)破壞及人員傷害。因此有必要研究開(kāi)關(guān)柜的安全防護(hù)，保證執(zhí)行機(jī)構(gòu)正常工作，將損失降低到最低限度，以提高供電效率。開(kāi)關(guān)柜的安全防護(hù)主要是防止高溫、燃燒(明火、陰燃)，保證開(kāi)關(guān)正常工作，或在部分設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)避免其他設(shè)備被損壞，將損失降低到最低程度，如發(fā)現(xiàn)開(kāi)關(guān)柜燃燒，自動(dòng)進(jìn)行滅火；發(fā)現(xiàn)開(kāi)關(guān)柜溫度過(guò)高，進(jìn)行報(bào)警等。隨著社會(huì)的進(jìn)步，人們的防火意識(shí)越來(lái)越強(qiáng)，自動(dòng)滅火系統(tǒng)的需求越來(lái)越廣泛。自動(dòng)滅火系統(tǒng)，是比較普遍使用的固定滅火系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有安全可靠、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠、滅火效率聞等優(yōu)點(diǎn)。國(guó)內(nèi)外目前采用的自動(dòng)滅火系統(tǒng)類型較多，如濕式自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)、預(yù)作用自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)、干式和預(yù)作用聯(lián)合自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)、干式自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)、雨淋自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)、水噴霧滅火系統(tǒng)等。自動(dòng)滅火系統(tǒng)不僅在高層建筑、公共建筑、工廠和倉(cāng)庫(kù)中普遍使用，而且已發(fā)展到家庭住宅中安裝自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)。但電氣成套設(shè)備開(kāi)關(guān)柜不同于上述范疇，開(kāi)關(guān)柜內(nèi)電器元件或電線、電纜著火后，不能直接用水滅火。因?yàn)樗泻袑?dǎo)電的雜質(zhì)，噴在帶電設(shè)備上，再滲入設(shè)備上的灰塵雜質(zhì)，則更易導(dǎo)電。如用水滅火，還會(huì)降低電器設(shè)備的絕緣性能，引起接地短路，或危及附近救火人員的安全。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種電氣開(kāi)關(guān)柜自動(dòng)滅火系統(tǒng)，在克服不能直接用水、具有污染滅火劑滅火的問(wèn)題的基礎(chǔ)上，通過(guò)光電探測(cè)器探測(cè)開(kāi)關(guān)柜內(nèi)的明火與電弧，提聞對(duì)的火災(zāi)的識(shí)別能力和自動(dòng)處理能力。本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)
一種電氣開(kāi)關(guān)柜自動(dòng)滅火系統(tǒng)，包括安裝于電氣開(kāi)關(guān)柜內(nèi)的滅火劑噴頭，滅火劑噴頭通過(guò)管道與儲(chǔ)藏有不導(dǎo)電滅火劑的儲(chǔ)藏器相連接，管道上設(shè)有由中央控制器控制的電磁閥；電氣開(kāi)關(guān)柜內(nèi)還設(shè)有光電傳感器，光電傳感器包括攝像鏡頭和光電轉(zhuǎn)換器，攝像鏡頭上設(shè)有透紅外濾光片，攝像鏡頭拍攝形成黑白圖像經(jīng)光電轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為圖像數(shù)字信號(hào)，黑白圖像中的白色部分為火焰，黑色部分為背景，光電傳感器將檢測(cè)信號(hào)輸出到中央控制器；中央控制器根據(jù)檢測(cè)信號(hào)當(dāng)中的火焰動(dòng)態(tài)特征和靜態(tài)特征來(lái)識(shí)別火災(zāi)，動(dòng)態(tài)特征表征火焰的閃動(dòng)頻率，靜態(tài)特征表征火焰的不規(guī)則形狀，用圓形度來(lái)進(jìn)行判別c = p2/4 S，其中C為圓形度，P為周長(zhǎng)，S為面積；當(dāng)檢測(cè)到閃動(dòng)頻率在7 12HZ、圓形度大于I. 8的發(fā)光體時(shí)，判定其為火災(zāi)，中央控制器控制電磁閥打開(kāi)釋放不導(dǎo)電滅火劑。所述的滅火劑噴頭設(shè)有多個(gè)，分別通過(guò)設(shè)有電磁閥的管道與儲(chǔ)藏器相連接。所述的儲(chǔ)藏器為儲(chǔ)壓式滅火劑儲(chǔ)藏器，其壓力為I 4Mpa ；所述的不導(dǎo)電滅火劑為七氟丙烷或超細(xì)干粉滅火劑。所述的電氣開(kāi)關(guān)柜內(nèi)還設(shè)有與中央控制器控制相連接的溫度探測(cè)器。所述的溫度探測(cè)器為光纖溫度傳感器或紅外溫度傳感器，光纖溫度傳感器以接觸式的方式、紅外溫度傳感器以非接觸式的方式設(shè)置在電氣開(kāi)關(guān)柜內(nèi)。一種電氣開(kāi)關(guān)柜自動(dòng)滅火系統(tǒng)的火災(zāi)識(shí)別方法，包括以下步驟I)設(shè)置在電氣開(kāi)關(guān)柜內(nèi)的光電傳感器拍攝圖像并傳輸信號(hào)，光電傳感器的攝像鏡頭上設(shè)有透紅外濾光片，攝像鏡頭拍攝形成黑白圖像經(jīng)光電轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為圖像數(shù)字信號(hào)，黑白圖像中的白色部分為火焰，黑色部分為背景；2)中央控制器接收檢測(cè)信號(hào)，對(duì)圖像數(shù)字信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理后提取火焰區(qū)別于光干擾源的靜態(tài)特征和動(dòng)態(tài)特征，并將其量化形成火災(zāi)判據(jù)向量，通過(guò)分析判據(jù)向量排除光干擾源并識(shí)別火災(zāi)；所述的靜態(tài)特征提取通過(guò)單幀圖像運(yùn)算提取包括尖角、圓形度和梯形特征的目標(biāo)特征尖角特征火焰邊緣會(huì)出現(xiàn)一些朝上的尖角，火焰尖角數(shù)目的不斷變化是火焰邊緣抖動(dòng)的表現(xiàn)，采用基于目標(biāo)邊緣提取尖角個(gè)數(shù)；圓形度特征火焰的形狀是不規(guī)則的，通過(guò)圓形度描述其形狀的規(guī)整性，圓形度的計(jì)算為C = P2/4 S，其中C為圓形度，P為周長(zhǎng)，S為面積；梯形特征火焰底部靠近燃燒物，使火焰的上部寬度小于底部寬度，通過(guò)區(qū)域重心與中心縱坐標(biāo)的距離來(lái)描述此特征；
動(dòng)態(tài)特征是通過(guò)多幀圖像運(yùn)算提取包括跳動(dòng)、邊緣擴(kuò)大特征的目標(biāo)特征跳動(dòng)特征在視覺(jué)上，火焰閃爍表現(xiàn)為火焰不停地跳動(dòng)，提取25幀圖像中目標(biāo)的高度，記為x[n] (n=0, 1，2-24)，根據(jù)1[11]繪制幀數(shù)-高度波形圖，然后對(duì)波峰個(gè)數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，只有當(dāng)波峰值比兩側(cè)的波谷值都大4個(gè)像素高度時(shí)，才進(jìn)行頻率計(jì)數(shù)，將波峰個(gè)數(shù)記為目標(biāo)跳動(dòng)頻率；邊緣擴(kuò)大特征在火災(zāi)發(fā)生初期，火焰主體逐漸增大，通過(guò)目標(biāo)區(qū)域的周長(zhǎng)逐漸增大來(lái)描述此特征；
3)得到火焰的特征向量數(shù)據(jù)后，對(duì)這些特征綜合處理先將樣本特征向量輸入到BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)；將輸出層輸出值與理想值比較得到輸出誤差；根據(jù)輸出誤差反向傳播，逐層向前計(jì)算隱層各單元的誤差，并用此誤差修正前層權(quán)值；如此重復(fù)多次樣本信息正向輸入和誤差反向傳播的過(guò)程，一直進(jìn)行到輸出誤差達(dá)到可以接受的程度，或達(dá)到預(yù)先設(shè)定的學(xué)習(xí)次數(shù)為止；輸入層為提取的紅外光源的特征向量，輸出層的輸出值做歸一化處理，根據(jù)輸出值對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況作出火災(zāi)狀態(tài)、危險(xiǎn)狀態(tài)和正常狀態(tài)的判斷。所述的對(duì)圖像數(shù)字信號(hào)的預(yù)處理包括I) 二值化處理，按照以下二值化算法進(jìn)行處理
〔O if /(x，v)<TBinaryix,y) = \r(式-I)
[255 if f(x,y) >=T其中，Binary為二值圖像素灰度值；f為灰度圖像素灰度值；T為二值化處理閾值，令 T=155 ；2)中值濾波將目標(biāo)像素點(diǎn)和2n鄰域像素點(diǎn)灰度值進(jìn)行由大到小排序，n為正整數(shù)，取第n+1個(gè)值賦給目標(biāo)像素，如果目標(biāo)像素和2n鄰域像素灰度值中有小于n+1個(gè)為255,將目標(biāo)像素灰度值置為0 ;有大于等于n+1個(gè)為255,將目標(biāo)像素灰度值置為255 ；3)目標(biāo)標(biāo)記為區(qū)分不同的亮連通區(qū)域，將不同的亮連通區(qū)域標(biāo)記為不同的灰度值a、遍歷二值圖像，將遍歷到的第一個(gè)目標(biāo)像素作為種子像素；b、將種子像素坐標(biāo)作為標(biāo)記函數(shù)的輸入?yún)?shù)，用一個(gè)指定的灰度值標(biāo)記此點(diǎn)；C、逐一遍歷種子點(diǎn)的8鄰域，如果是目標(biāo)像素，停止遍歷，調(diào)用標(biāo)記函數(shù)自身；d、標(biāo)記完此連通區(qū)域后，返回到a步，采用同樣的方法繼續(xù)標(biāo)記其它連通區(qū)域；4)孔洞填充當(dāng)火焰內(nèi)部局部亮度較低時(shí)，經(jīng)二值化處理后火焰主體內(nèi)部會(huì)出現(xiàn)一些孔洞，將填充這些孔洞，以得到一個(gè)完整的火焰主體，基于背景區(qū)域標(biāo)記的孔洞填充為a、遍歷圖像，將找到的一個(gè)灰度值為0的像素作為種子像素；b、通過(guò)非遞歸算法對(duì)種子像素所在連通區(qū)域的所有像素標(biāo)記為L(zhǎng)ab[n](n=0, 1,2-)；C、繼續(xù)遍歷圖像,如果遍歷到一個(gè)灰度值為0的像素，n=n+l,回到b步驟；d、整幅圖遍歷完成后，背景像素被標(biāo)記為L(zhǎng)ab
，孔洞被區(qū)別標(biāo)記，將標(biāo)記值為L(zhǎng)
的像素灰度值置為0，非L
的像素灰度值置為255;5)修正標(biāo)記以第0幀為基礎(chǔ)幀，判斷其它幀中的各邊界標(biāo)記值是否與第0幀相同位置上的邊界標(biāo)記值一致，如果不一致，將其修改為與第0幀中相同位置上的邊界標(biāo)記值。
所述的尖角特征的提取是基于目標(biāo)邊緣提取尖角個(gè)數(shù)，利用遞歸法和回朔法標(biāo)記目標(biāo)邊界，并記錄各個(gè)邊界點(diǎn)的坐標(biāo)碼；然后根據(jù)坐標(biāo)鏈碼判斷各個(gè)目標(biāo)邊界點(diǎn)是否為頂點(diǎn)，并且與左右鄰域能否構(gòu)成尖角；火焰邊緣的尖角類似于三角形，頂點(diǎn)就是火焰邊緣y坐標(biāo)的極大值點(diǎn)，根據(jù)逐一遍歷目標(biāo)邊界的坐標(biāo)鏈碼，比較其I坐標(biāo)是否比左右5、10、15個(gè)像素的y坐標(biāo)值都大；如果滿足條件，則認(rèn)為這些像素點(diǎn)構(gòu)成一個(gè)尖角；當(dāng)目標(biāo)邊緣發(fā)生微小變動(dòng)時(shí)，還要判斷尖角的高度是否符合火焰尖角的特征，當(dāng)尖角頂點(diǎn)確定后，頂點(diǎn)、頂點(diǎn)左邊第15個(gè)邊界像素點(diǎn)和右邊第15個(gè)邊界像素點(diǎn)之間的連線構(gòu)成一個(gè)三角形，將此三角形的高度記為尖角的高度；三角形邊長(zhǎng)a，b, c可以通過(guò)距離公式獲得
權(quán)利要求
1.一種電氣開(kāi)關(guān)柜自動(dòng)滅火系統(tǒng)，其特征在于，包括安裝于電氣開(kāi)關(guān)柜內(nèi)的滅火劑噴頭，滅火劑噴頭通過(guò)管道與儲(chǔ)藏有不導(dǎo)電滅火劑的儲(chǔ)藏器相連接，管道上設(shè)有由中央控制器控制的電磁閥； 電氣開(kāi)關(guān)柜內(nèi)還設(shè)有光電傳感器，光電傳感器包括攝像鏡頭和光電轉(zhuǎn)換器，攝像鏡頭上設(shè)有透紅外濾光片，攝像鏡頭拍攝形成黑白圖像經(jīng)光電轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為圖像數(shù)字信號(hào)，黑白圖像中的白色部分為火焰，黑色部分為背景，光電傳感器將檢測(cè)信號(hào)輸出到中央控制器； 中央控制器根據(jù)檢測(cè)信號(hào)當(dāng)中的火焰動(dòng)態(tài)特征和靜態(tài)特征來(lái)識(shí)別火災(zāi)，動(dòng)態(tài)特征表征火焰的閃動(dòng)頻率，靜態(tài)特征表征火焰的不規(guī)則形狀，用圓形度來(lái)進(jìn)行判別C = P2/4 S，其中C為圓形度，P為周長(zhǎng)，S為面積；當(dāng)檢測(cè)到閃動(dòng)頻率在7 12HZ、圓形度大于I. 8的發(fā)光體時(shí)，判定其為火災(zāi)，中央控制器控制電磁閥打開(kāi)釋放不導(dǎo)電滅火劑。
2.如權(quán)利要求I所述的電氣開(kāi)關(guān)柜自動(dòng)滅火系統(tǒng)，其特征在于，所述的滅火劑噴頭設(shè)有多個(gè)，分別通過(guò)設(shè)有電磁閥的管道與儲(chǔ)藏器相連接。
3.如權(quán)利要求I所述的電氣開(kāi)關(guān)柜自動(dòng)滅火系統(tǒng)，其特征在于，所述的儲(chǔ)藏器為儲(chǔ)壓式滅火劑儲(chǔ)藏器，其壓力為I 4Mpa ； 所述的不導(dǎo)電滅火劑為七氟丙烷或超細(xì)干粉滅火劑。
4.如權(quán)利要求I所述的電氣開(kāi)關(guān)柜自動(dòng)滅火系統(tǒng)，其特征在于，所述的電氣開(kāi)關(guān)柜內(nèi)還設(shè)有與中央控制器控制相連接的溫度探測(cè)器。
5.如權(quán)利要求4所述的電氣開(kāi)關(guān)柜自動(dòng)滅火系統(tǒng)，其特征在于，所述的溫度探測(cè)器為光纖溫度傳感器或紅外溫度傳感器，光纖溫度傳感器以接觸式的方式、紅外溫度傳感器以非接觸式的方式設(shè)置在電氣開(kāi)關(guān)柜內(nèi)。
6.一種電氣開(kāi)關(guān)柜自動(dòng)滅火系統(tǒng)的火災(zāi)識(shí)別方法，其特征在于，包括以下步驟 1)設(shè)置在電氣開(kāi)關(guān)柜內(nèi)的光電傳感器拍攝圖像并傳輸信號(hào)，光電傳感器的攝像鏡頭上設(shè)有透紅外濾光片，攝像鏡頭拍攝形成黑白圖像經(jīng)光電轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為圖像數(shù)字信號(hào)，黑白圖像中的白色部分為火焰，黑色部分為背景； 2)中央控制器接收檢測(cè)信號(hào)，對(duì)圖像數(shù)字信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理后提取火焰區(qū)別于光干擾源的靜態(tài)特征和動(dòng)態(tài)特征，并將其量化形成火災(zāi)判據(jù)向量，通過(guò)分析判據(jù)向量排除光干擾源并識(shí)別火災(zāi)； 所述的靜態(tài)特征提取通過(guò)單幀圖像運(yùn)算提取包括尖角、圓形度和梯形特征的目標(biāo)特征 尖角特征火焰邊緣會(huì)出現(xiàn)一些朝上的尖角，火焰尖角數(shù)目的不斷變化是火焰邊緣抖動(dòng)的表現(xiàn)，采用基于目標(biāo)邊緣提取尖角個(gè)數(shù)； 圓形度特征火焰的形狀是不規(guī)則的，通過(guò)圓形度描述其形狀的規(guī)整性，圓形度的計(jì)算為C = p2/4 S，其中c為圓形度，P為周長(zhǎng)，s為面積； 梯形特征火焰底部靠近燃燒物，使火焰的上部寬度小于底部寬度，通過(guò)區(qū)域重心與中心縱坐標(biāo)的距離來(lái)描述此特征； 動(dòng)態(tài)特征是通過(guò)多幀圖像運(yùn)算提取包括跳動(dòng)、邊緣擴(kuò)大特征的目標(biāo)特征 跳動(dòng)特征在視覺(jué)上，火焰閃爍表現(xiàn)為火焰不停地跳動(dòng)，提取25幀圖像中目標(biāo)的高度，記為x[n]，n=0，l，2…24，根據(jù)x[n]繪制幀數(shù)-高度波形圖，然后對(duì)波峰個(gè)數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，只有當(dāng)波峰值比兩側(cè)的波谷值都大4個(gè)像素高度時(shí)，才進(jìn)行頻率計(jì)數(shù)，將波峰個(gè)數(shù)記為目標(biāo)跳動(dòng)頻率； 邊緣擴(kuò)大特征在火災(zāi)發(fā)生初期，火焰主體逐漸增大，通過(guò)目標(biāo)區(qū)域的周長(zhǎng)逐漸增大來(lái)描述此特征； 3)得到火焰的特征向量數(shù)據(jù)后，對(duì)這些特征綜合處理先將靜態(tài)特征和動(dòng)態(tài)特征向量輸入到BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)；將輸出層輸出值與理想值比較得到輸出誤差；根據(jù)輸出誤差反向傳播，逐層向前計(jì)算隱層各單元的誤差，并用此誤差修正前層權(quán)值；如此重復(fù)多次樣本信息正向輸入和誤差反向傳播的過(guò)程，一直進(jìn)行到輸出誤差達(dá)到可以接受的程度，或達(dá)到預(yù)先設(shè)定的學(xué)習(xí)次數(shù)為止；輸入層為提取的紅外光源的特征向量，輸出層的輸出值做歸一化處理，根據(jù)輸出值對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況作出火災(zāi)狀態(tài)、危險(xiǎn)狀態(tài)和正常狀態(tài)的判斷。
7.如權(quán)利要求6所述的電氣開(kāi)關(guān)柜自動(dòng)滅火系統(tǒng)的火災(zāi)識(shí)別方法，其特征在于，所述的對(duì)圖像數(shù)字信號(hào)的預(yù)處理包括 1)二值化處理，按照以下二值化算法進(jìn)行處理
8.如權(quán)利要求6所述的電氣開(kāi)關(guān)柜自動(dòng)滅火系統(tǒng)的火災(zāi)識(shí)別方法，其特征在于，所述的尖角特征的提取是基于目標(biāo)邊緣提取尖角個(gè)數(shù)，利用遞歸法和回朔法標(biāo)記目標(biāo)邊界，并記錄各個(gè)邊界點(diǎn)的坐標(biāo)碼；然后根據(jù)坐標(biāo)鏈碼判斷各個(gè)目標(biāo)邊界點(diǎn)是否為頂點(diǎn)，并且與左右鄰域能否構(gòu)成尖角； 火焰邊緣的尖角類似于三角形，頂點(diǎn)就是火焰邊緣y坐標(biāo)的極大值點(diǎn)，根據(jù)逐一遍歷目標(biāo)邊界的坐標(biāo)鏈碼，比較其I坐標(biāo)是否比左右5、10、15個(gè)像素的y坐標(biāo)值都大；如果滿足條件，則認(rèn)為這些像素點(diǎn)構(gòu)成一個(gè)尖角； 當(dāng)目標(biāo)邊緣發(fā)生微小變動(dòng)時(shí)，還要判斷尖角的高度是否符合火焰尖角的特征，當(dāng)尖角頂點(diǎn)確定后，頂點(diǎn)、頂點(diǎn)左邊第15個(gè)邊界像素點(diǎn)和右邊第15個(gè)邊界像素點(diǎn)之間的連線構(gòu)成一個(gè)三角形，將此三角形的高度記為尖角的高度； 三角形邊長(zhǎng)a，b, c可以通過(guò)距離公式獲得 D=^j (yi-yZ)2 +(.t1-t2)2(2) 再根據(jù)海倫公式求三角形的面積 S=、l-a){q~b){cj-c)( 3) q=(a+b+c)/2(4) 將面積公式S = c*h/2代入公式(3)得^ 25' 2」q(q — a)(q -b、(q- c) yl(a + b + c)(b + c-a)(a-b + c)(a+b-c) cc2c(5) 當(dāng)h超過(guò)設(shè)定的閾值時(shí)，將此目標(biāo)的尖角個(gè)數(shù)加1，并將尖角頂點(diǎn)像素灰度值置為255 ；此時(shí)遍歷邊界像素時(shí)，需跳到此頂點(diǎn)后邊的第16個(gè)邊界像素點(diǎn)繼續(xù)進(jìn)行判斷； 所述的圓形度特征提取時(shí)，周長(zhǎng)P的計(jì)算為 ①采用遞歸法和回朔法標(biāo)記目標(biāo)邊界； ②對(duì)邊界進(jìn)行Freeman8方向鏈碼編碼； ③周長(zhǎng)初始化為0，如果鏈碼為奇數(shù)，周長(zhǎng)加1，否則周長(zhǎng)加萬(wàn)； 面積S的計(jì)算為利用非遞歸區(qū)域增長(zhǎng)法標(biāo)記各個(gè)亮區(qū)域，遍歷整幅圖求不同標(biāo)記值對(duì)應(yīng)的像素個(gè)數(shù)作為各個(gè)標(biāo)記區(qū)域的面積； 梯形特征的區(qū)域重心與中心縱坐標(biāo)的距離的計(jì)算為 區(qū)域重心的縱坐標(biāo)為= ^乏>’(7) VGR 其中g(shù)y為重心縱坐標(biāo)，S為目標(biāo)區(qū)域面積，R為目標(biāo)區(qū)域，y為目標(biāo)區(qū)中各個(gè)像素的縱坐標(biāo)； 根據(jù)邊界點(diǎn)的類別和邊界坐標(biāo)計(jì)算重心縱坐標(biāo) a、利用基于邊界點(diǎn)類別的目標(biāo)面積計(jì)算方法計(jì)算面積S； b、令y= 2^V’初始化Y = 0 ； V€i C、遍歷目標(biāo)邊界點(diǎn)分類碼，如果邊界點(diǎn)(xn，yn)為下邊界點(diǎn)，r =如果邊界點(diǎn) O(Xn, yn)為上邊界點(diǎn)，+ ，如果邊界點(diǎn)(Xn, yn)為水平方向頂點(diǎn)，Y=Y+yn ;其中n=0、l、 O2…h(huán)-l，h代表圖像的高度； d、將Y的最終Y結(jié)果代入到(7)式，得到重心縱坐標(biāo)； e、根據(jù)目標(biāo)邊界點(diǎn)縱坐標(biāo)最大和最小值，計(jì)算出目標(biāo)中心縱坐標(biāo)y。Ymin=Min(y) ；ymax=Max(y) ；y G R;
9.如權(quán)利要求6所述的電氣開(kāi)關(guān)柜自動(dòng)滅火系統(tǒng)的火災(zāi)識(shí)別方法，其特征在于，采用Sigmoid類型輸出函數(shù)的反向傳播為 (1)選定權(quán)系數(shù)初值； (2)重復(fù)下述過(guò)程直至收斂，將樣本特征量依次輸入網(wǎng)絡(luò) ①?gòu)那跋蛴?jì)算各層單元輸出Oj ②計(jì)算輸出層各單元誤差Sj
10.如權(quán)利要求6所述的電氣開(kāi)關(guān)柜自動(dòng)滅火系統(tǒng)的火災(zāi)識(shí)別方法，其特征在于，當(dāng)采用三層前饋網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行火災(zāi)狀態(tài)、危險(xiǎn)狀態(tài)和正常狀態(tài)的分類時(shí)，輸入層節(jié)點(diǎn)數(shù)為特征向量的維數(shù)；隱藏層節(jié)點(diǎn)數(shù)為log 向上取整，其中P為輸入層節(jié)點(diǎn)數(shù)；輸出層節(jié)點(diǎn)數(shù)為分類數(shù)；正向過(guò)程中，權(quán)值初始值通常選取±0. 3區(qū)間的隨機(jī)數(shù)；反向傳輸法中，步長(zhǎng)n在0. I 3之間試探；慣性項(xiàng)系數(shù)a在0. 9 I之間選擇。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種電氣開(kāi)關(guān)柜自動(dòng)滅火系統(tǒng)及火災(zāi)識(shí)別方法，包括安裝于電氣開(kāi)關(guān)柜內(nèi)的滅火劑噴頭，滅火劑噴頭通過(guò)管道與儲(chǔ)藏有不導(dǎo)電滅火劑的儲(chǔ)藏器相連接，管道上設(shè)有由中央控制器控制的電磁閥；電氣開(kāi)關(guān)柜內(nèi)還設(shè)有光電傳感器，光電傳感器將檢測(cè)信號(hào)輸出到中央控制器，由其來(lái)判定是否打開(kāi)電磁閥。它能應(yīng)對(duì)突發(fā)性電氣火災(zāi)，降低由此帶來(lái)的損失。采用七氟丙烷、超細(xì)干粉滅火劑，這些滅火劑是不導(dǎo)電的，因此不會(huì)由于滅火劑導(dǎo)電造成二次危害。這些滅火劑是環(huán)保的，因此不會(huì)由于滅火劑導(dǎo)對(duì)環(huán)境造成危害。采用光電傳感器，能夠快速、準(zhǔn)確檢測(cè)到開(kāi)關(guān)柜內(nèi)的火災(zāi)，如電弧等。
文檔編號(hào)A62C3/16GK102743830SQ201210237440
公開(kāi)日2012年10月24日 申請(qǐng)日期2012年7月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月10日
發(fā)明者岳青, 張黎明, 王冰, 趙躍進(jìn), 錢(qián)永強(qiáng) 申請(qǐng)人:西安交通大學(xué)