一種油田防火預(yù)警系統(tǒng)及其判定火災(zāi)級別的方法
【專利摘要】一種油田防火預(yù)警系統(tǒng)及其判定火災(zāi)級別的方法。本發(fā)明涉及一種油田防火預(yù)警系統(tǒng)，該系統(tǒng)由前端視頻監(jiān)控裝置、傳輸網(wǎng)絡(luò)模塊、監(jiān)控客戶端組成，所述的前端視頻監(jiān)控裝置通過傳輸網(wǎng)絡(luò)模塊連接監(jiān)控客戶端，所述的傳輸網(wǎng)絡(luò)模塊為wifi無線網(wǎng)絡(luò)模塊，所述的監(jiān)控客戶端包括視頻監(jiān)視播放客戶端和火災(zāi)識別模塊。本發(fā)明采用wifi無線傳輸，監(jiān)控范圍廣，抗干擾能力比以往的監(jiān)控方法更強，實時性更強，可以全天候不間斷監(jiān)控；本發(fā)明實現(xiàn)遠程監(jiān)控，用手持終端監(jiān)控，從而減輕了監(jiān)控人員的負擔，方便油田災(zāi)情的及時發(fā)現(xiàn)和處理。
【專利說明】一種油田防火預(yù)警系統(tǒng)及其判定火災(zāi)級別的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種油田防火預(yù)警系統(tǒng)及其判定火災(zāi)級別的方法，屬于監(jiān)控技術(shù)領(lǐng) 域。

【背景技術(shù)】
[0002] 油田是火災(zāi)發(fā)生的高危區(qū)域，并且由于特殊的環(huán)境和條件，一旦發(fā)生火災(zāi)，十分容 易造成巨大的損失。油田在戶外，而且一般環(huán)境惡劣，傳統(tǒng)的火災(zāi)監(jiān)控方式存在局限性。煙 霧傳感器需要在產(chǎn)生足夠的煙霧的時候才能產(chǎn)生反應(yīng)，尤其是在戶外、多風的條件下，火災(zāi) 發(fā)生一段時間以后才能發(fā)出警報，這無疑增大了救災(zāi)的難度。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明公開了一種油田防火預(yù)警系統(tǒng)；
[0004] 本發(fā)明還公開了一種利用上述系統(tǒng)判定火災(zāi)級別的方法。
[0005] 本發(fā)明的技術(shù)方案為：
[0006] -種油田防火預(yù)警系統(tǒng)，該系統(tǒng)由前端視頻監(jiān)控裝置、傳輸網(wǎng)絡(luò)模塊、監(jiān)控客戶端 組成，所述的前端視頻監(jiān)控裝置通過傳輸網(wǎng)絡(luò)模塊連接監(jiān)控客戶端，所述的傳輸網(wǎng)絡(luò)模塊 為Wifi無線網(wǎng)絡(luò)模塊，所述的監(jiān)控客戶端包括視頻監(jiān)視播放客戶端和火災(zāi)識別模塊。
[0007] 根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述的前端視頻監(jiān)控裝置用于拍攝油田現(xiàn)場的畫面；所述的 傳輸網(wǎng)絡(luò)模塊用于將前端視頻監(jiān)控裝置拍攝的油田現(xiàn)場的畫面?zhèn)鬏斨帘O(jiān)控客戶端；所述的 視頻監(jiān)視播放客戶端用于播放所述的前端視頻監(jiān)控裝置拍攝的油田現(xiàn)場的畫面；所述的火 災(zāi)識別模塊通過前端視頻監(jiān)控裝置拍攝的油田現(xiàn)場的畫面判定火災(zāi)級別。
[0008] 根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述的前端視頻監(jiān)控裝置包含網(wǎng)絡(luò)攝像頭。
[0009] 根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述的視頻監(jiān)視播放客戶端為計算機、手機或其他手持終端。
[0010] 一種利用上述系統(tǒng)判定火災(zāi)級別的方法，具體步驟包括：
[0011] (1)所述的前端視頻監(jiān)控裝置拍攝油田現(xiàn)場的畫面；
[0012] (2)所述的傳輸網(wǎng)絡(luò)模塊通過wifi將步驟（1)前端視頻監(jiān)控裝置拍攝的油田現(xiàn)場 的畫面無線傳輸至監(jiān)控客戶端；
[0013] (3)所述的監(jiān)控客戶端根據(jù)步驟⑵傳輸?shù)挠吞铿F(xiàn)場的畫面判斷油田現(xiàn)場火災(zāi)的 級別。
[0014] 根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述的步驟（3)判斷油田現(xiàn)場火災(zāi)的級別，具體步驟包括：
[0015] a、所述的步驟（2)傳輸?shù)挠吞铿F(xiàn)場的畫面RGB圖像的R值、G值、B值分別為a、b、 c ；
[0016] 如果所述的RGB圖像的R值、G值、B值滿足a > b > c且|a_c|彡90且|b_c|彡40， 則判定所述的RGB圖像的火焰顏色為紅色；即設(shè)定存在三級異常；
[0017] 如果所述的RGB圖像的R值、G值、B值滿足c > b > a且|a_c|彡90且|b_c|彡40， 則判定所述的RGB圖像的火焰顏色為藍色；即設(shè)定存在三級異常；
[0018] 否則，判定不存在火災(zāi)；
[0019] b、將所述的步驟a得到的設(shè)定存在三級異常的RGB圖像轉(zhuǎn)化為灰度圖像；轉(zhuǎn)化后 的灰度圖像的R值、G值、B值通過下式計算：
[0020] R = G = B = (a+b+c)/3 i
[0021] c、如果 I I^-Ux) I > Tn(x)并且 I In(x)_In_2(x) I > Tn(x)，則判定所述的灰度 圖像中點x是運動點，設(shè)定存在二級異常；否則，判定所述的灰度圖像中點x是不動點，判定 存在二級異常；
[0022] 其中，X表示步驟b轉(zhuǎn)化后的灰度圖像中的任一點；Ιη(χ)表示步驟b轉(zhuǎn)化后的灰 度圖像點X第η幀位置的灰度，I n_i (X)表示步驟b轉(zhuǎn)化后的灰度圖像點X第η-I幀位置的 灰度；(X)表示步驟b轉(zhuǎn)化后的灰度圖像點X第n-2幀位置的灰度；所述的η為大于2的 整數(shù)；
[0023] 所述的Τη (X)表示判斷的閾值；如果X是運動點，則Τη+1 (X) = Τη (X);如果X是不動 點，則Tn+1(x) = aB^ + a-cOUx)，！^) =20,所述的α是無限接近于1的正實數(shù)；
[0024] 所述的Βη(χ)表示步驟b轉(zhuǎn)化后的灰度圖像點X第η幀位置的強度值；如果X是 運動點，則 Βη+1(χ) =Βη(χ);如果 X 是不動點，則 Βη+1(χ) = αΒη(χ) + (1-α)Ιη(χ)出々）= Ii(x);
[0025] d、將步驟c設(shè)定存在二級異常的圖像與數(shù)據(jù)庫中每種火焰抖動畫面進行邊緣檢 測處理，所述的數(shù)據(jù)庫為現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)存在的包含各種火焰抖動畫面的數(shù)據(jù)庫；所述的 邊緣檢測處理方法為將高斯濾波和拉普拉斯邊緣檢測結(jié)合到一起的高斯拉普拉斯邊緣檢 測算子；具體步驟包括：
[0026] 用標記法沿（0, -1)、（1，-1)、（1，0)、（1，1)、（0, 1)五個方向從上到下跟蹤掃描 所述的設(shè)定存在二級異常的圖像邊緣曲線圖的每一幀圖像，如果掃描未找到目標黑點，則 認為輪廓不規(guī)則，不存在火焰尖角；如果掃描找到目標黑點，則認為輪廓規(guī)則，存在火焰尖 角；統(tǒng)計所述設(shè)定存在二級異常的圖像邊緣曲線圖的每一幀圖像的火焰尖角數(shù)，設(shè)定相鄰 四幀圖像的火焰尖角數(shù)依次為(： 1、(：2、(：3、(；，相隔一幀圖像火焰尖角數(shù)之差為〇，其中，〇1 = |c4-c2| ;相鄰四幀圖像的火焰尖角變化率為R，R= (Di+Dj/hTH為設(shè)定的閾 值，TH = 1 ;
[0027] 如果R > TH，則判定存在一級異常；否則，則判定存在二級異常。
[0028] 本發(fā)明的有益效果為：
[0029] 1、本發(fā)明采用wifi無線傳輸，監(jiān)控范圍廣，抗干擾能力比以往的監(jiān)控方法更強，實 時性更強，可以全天候不間斷監(jiān)控；
[0030] 2、本發(fā)明實現(xiàn)遠程監(jiān)控，用手持終端監(jiān)控，從而減輕了監(jiān)控人員的負擔，方便油田 災(zāi)情的及時發(fā)現(xiàn)和處理。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0031] 圖1為本發(fā)明的示意圖。

【具體實施方式】
[0032] 下面結(jié)合說明書附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明，但不限于此。
[0033] 實施例1
[0034] 一種油田防火預(yù)警系統(tǒng)，該系統(tǒng)由前端視頻監(jiān)控裝置、傳輸網(wǎng)絡(luò)模塊、監(jiān)控客戶端 組成，所述的前端視頻監(jiān)控裝置通過傳輸網(wǎng)絡(luò)模塊連接監(jiān)控客戶端，所述的傳輸網(wǎng)絡(luò)模塊 為wifi無線網(wǎng)絡(luò)模塊，所述的監(jiān)控客戶端包括視頻監(jiān)視播放客戶端和火災(zāi)識別模塊。
[0035] 所述的前端視頻監(jiān)控裝置用于拍攝油田現(xiàn)場的畫面；所述的傳輸網(wǎng)絡(luò)模塊用于將 前端視頻監(jiān)控裝置拍攝的油田現(xiàn)場的畫面?zhèn)鬏斨帘O(jiān)控客戶端；所述的視頻監(jiān)視播放客戶端 用于播放所述的前端視頻監(jiān)控裝置拍攝的油田現(xiàn)場的畫面；所述的火災(zāi)識別模塊通過前端 視頻監(jiān)控裝置拍攝的油田現(xiàn)場的畫面判定火災(zāi)級別。
[0036] 所述的前端視頻監(jiān)控裝置包含網(wǎng)絡(luò)攝像頭。
[0037] 所述的視頻監(jiān)視播放客戶端為計算機。
[0038] 實施例2
[0039] -種油田防火預(yù)警系統(tǒng)，該系統(tǒng)由前端視頻監(jiān)控裝置、傳輸網(wǎng)絡(luò)模塊、監(jiān)控客戶端 組成，所述的前端視頻監(jiān)控裝置通過傳輸網(wǎng)絡(luò)模塊連接監(jiān)控客戶端，所述的傳輸網(wǎng)絡(luò)模塊 為wifi無線網(wǎng)絡(luò)模塊，所述的監(jiān)控客戶端包括視頻監(jiān)視播放客戶端和火災(zāi)識別模塊。
[0040] 所述的前端視頻監(jiān)控裝置用于拍攝油田現(xiàn)場的畫面；所述的傳輸網(wǎng)絡(luò)模塊用于將 前端視頻監(jiān)控裝置拍攝的油田現(xiàn)場的畫面?zhèn)鬏斨帘O(jiān)控客戶端；所述的視頻監(jiān)視播放客戶端 用于播放所述的前端視頻監(jiān)控裝置拍攝的油田現(xiàn)場的畫面；所述的火災(zāi)識別模塊通過前端 視頻監(jiān)控裝置拍攝的油田現(xiàn)場的畫面判定火災(zāi)級別。
[0041] 所述的前端視頻監(jiān)控裝置包含網(wǎng)絡(luò)攝像頭。
[0042] 所述的視頻監(jiān)視播放客戶端為手機。
[0043] 實施例3
[0044] 一種利用上述實施例1或?qū)嵤├?所述的油田防火預(yù)警系統(tǒng)判定火災(zāi)級別的方 法，具體步驟包括：
[0045] (1)所述的前端視頻監(jiān)控裝置拍攝油田現(xiàn)場的畫面；
[0046] (2)所述的傳輸網(wǎng)絡(luò)模塊通過wifi將步驟（1)前端視頻監(jiān)控裝置拍攝的油田現(xiàn)場 的畫面無線傳輸至監(jiān)控客戶端；
[0047] (3)所述的監(jiān)控客戶端根據(jù)步驟⑵傳輸?shù)挠吞铿F(xiàn)場的畫面判斷油田現(xiàn)場火災(zāi)的 級別。
[0048] 所述的步驟（3)判斷油田現(xiàn)場火災(zāi)的級別，具體步驟包括：
[0049] a、所述的步驟（2)傳輸?shù)挠吞铿F(xiàn)場的畫面RGB圖像的R值、G值、B值分別為a、b、 c ；
[0050] 如果所述的RGB圖像的R值、G值、B值滿足a > b > c且|a_c|彡90且|b_c|彡40， 則判定所述的RGB圖像的火焰顏色為紅色；即設(shè)定存在三級異常；
[0051] 如果所述的RGB圖像的R值、G值、B值滿足c > b > a且|a_c|彡90且|b_c|彡40， 則判定所述的RGB圖像的火焰顏色為藍色；即設(shè)定存在三級異常；
[0052] 否則，判定不存在火災(zāi)；
[0053] b、將所述的步驟a得到的設(shè)定存在三級異常的RGB圖像轉(zhuǎn)化為灰度圖像；轉(zhuǎn)化后 的灰度圖像的R值、G值、B值通過下式計算：
[0054] R = G = B = (a+b+c)/3 i
[0055] c、如果 I I^-Ux) I > Tn(x)并且 I In(x)_In_2(x) I > Tn(x)，則判定所述的灰度 圖像中點x是運動點，設(shè)定存在二級異常；否則，判定所述的灰度圖像中點x是不動點，判定 存在二級異常；
[0056] 其中，X表示步驟b轉(zhuǎn)化后的灰度圖像中的任一點；Ιη(χ)表示步驟b轉(zhuǎn)化后的灰 度圖像點X第η幀位置的灰度，I n_i (X)表示步驟b轉(zhuǎn)化后的灰度圖像點X第n-1幀位置的 灰度；
[0057] In_2 (X)表示步驟b轉(zhuǎn)化后的灰度圖像點X第n-2幀位置的灰度；所述的η為大于 2的整數(shù)；
[0058] 所述的Τη(χ)表示判斷的閾值；如果X是運動點，則Τη+1 (X) = Τη(χ);如果X是不 動點，則 Τη+1(χ) = αΒηΟΟ + α-αΠ ^χ)，！^) =20,所述的 α = 0.9999;
[0059] 所述的Βη(χ)表示步驟b轉(zhuǎn)化后的灰度圖像點χ第η幀位置的強度值；如果χ是 運動點，則 Βη+1(χ) =Βη(χ);如果 X 是不動點，則 Βη+1(χ) = αΒη(χ) + (1-α)Ιη(χ)出々）= Ii(x);
[0060] d、將步驟c設(shè)定存在二級異常的圖像與數(shù)據(jù)庫中每種火焰抖動畫面進行邊緣檢 測處理，所述的數(shù)據(jù)庫為現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)存在的包含各種火焰抖動畫面的數(shù)據(jù)庫；所述的 邊緣檢測處理方法為將高斯濾波和拉普拉斯邊緣檢測結(jié)合到一起的高斯拉普拉斯邊緣檢 測算子；具體步驟包括：
[0061] 用標記法沿（0, -1)、（1，-1)、（1，0)、（1，1)、（0, 1)五個方向從上到下跟蹤掃描 所述的設(shè)定存在二級異常的圖像邊緣曲線圖的每一幀圖像，如果掃描未找到目標黑點，則 認為輪廓不規(guī)則，不存在火焰尖角；如果掃描找到目標黑點，則認為輪廓規(guī)則，存在火焰尖 角；統(tǒng)計所述設(shè)定存在二級異常的圖像邊緣曲線圖的每一幀圖像的火焰尖角數(shù)，設(shè)定相鄰 四幀圖像的火焰尖角數(shù)依次為Cp C2、C3、C4，相隔一幀圖像火焰尖角數(shù)之差為D，其中，Di = |C4-C2| ;相鄰四幀圖像的火焰尖角變化率為R，R= (Di+Dj/hTH為設(shè)定的閾 值，TH = 1 ;
[0062] 如果R > TH，則判定存在一級異常；否則，則判定存在二級異常。
【權(quán)利要求】
1. 一種油田防火預(yù)警系統(tǒng)，該系統(tǒng)由前端視頻監(jiān)控裝置、傳輸網(wǎng)絡(luò)模塊、監(jiān)控客戶端組 成，所述的前端視頻監(jiān)控裝置通過傳輸網(wǎng)絡(luò)模塊連接監(jiān)控客戶端，其特征在于，所述的傳輸 網(wǎng)絡(luò)模塊為Wifi無線網(wǎng)絡(luò)模塊，所述的監(jiān)控客戶端包括視頻監(jiān)視播放客戶端和火災(zāi)識別模 塊。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種油田防火預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，所述的前端視頻監(jiān)控 裝置用于拍攝油田現(xiàn)場的畫面；所述的傳輸網(wǎng)絡(luò)模塊用于將前端視頻監(jiān)控裝置拍攝的油田 現(xiàn)場的畫面?zhèn)鬏斨帘O(jiān)控客戶端；所述的視頻監(jiān)視播放客戶端用于播放所述的前端視頻監(jiān)控 裝置拍攝的油田現(xiàn)場的畫面；所述的火災(zāi)識別模塊通過前端視頻監(jiān)控裝置拍攝的油田現(xiàn)場 的畫面判定火災(zāi)級別。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種油田防火預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，所述的前端視頻監(jiān)控 裝置包含網(wǎng)絡(luò)攝像頭。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1-3任意一項所述的一種油田防火預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，所述的視 頻監(jiān)視播放客戶端為計算機、手機或其他手持終端。
5. -種利用權(quán)利要求1所述的油田防火預(yù)警系統(tǒng)判定火災(zāi)級別的方法，其特征在于， 具體步驟包括： (1) 所述的前端視頻監(jiān)控裝置拍攝油田現(xiàn)場的畫面； (2) 所述的傳輸網(wǎng)絡(luò)模塊通過wifi將步驟（1)前端視頻監(jiān)控裝置拍攝的油田現(xiàn)場的畫 面無線傳輸至監(jiān)控客戶端； (3) 所述的監(jiān)控客戶端根據(jù)步驟（2)傳輸?shù)挠吞铿F(xiàn)場的畫面判斷油田現(xiàn)場火災(zāi)的級 別。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的判定火災(zāi)級別的方法，其特征在于，所述的步驟（3)判斷油田 現(xiàn)場火災(zāi)的級別，具體步驟包括： a、 所述的步驟（2)傳輸?shù)挠吞铿F(xiàn)場的畫面RGB圖像的R值、G值、B值分別為a、b、c; 如果所述的RGB圖像的R值、G值、B值滿足a > b > c且I a-c I彡90且I b-c I彡40， 則判定所述的RGB圖像的火焰顏色為紅色；即設(shè)定存在三級異常； 如果所述的RGB圖像的R值、G值、B值滿足c > b > a且| a-c |彡90且| b-c |彡40， 則判定所述的RGB圖像的火焰顏色為藍色；即設(shè)定存在三級異常； 否則，判定不存在火災(zāi)； b、 將所述的步驟a得到的設(shè)定存在三級異常的RGB圖像轉(zhuǎn)化為灰度圖像；轉(zhuǎn)化后的灰 度圖像的R值、G值、B值通過下式計算： R = G = B = (a+b+c)/3 i C、如果llJxhUx) I >Tn(x)并且|ln(x)_In_2(x) I >Tn(x)，則判定所述的灰度圖像 中點X是運動點，設(shè)定存在二級異常；否則，判定所述的灰度圖像中點X是不動點，判定存在 二級異常； 其中，X表示步驟b轉(zhuǎn)化后的灰度圖像中的任一點；Ιη(χ)表示步驟b轉(zhuǎn)化后的灰度圖 像點X第η幀位置的灰度，In_i (X)表示步驟b轉(zhuǎn)化后的灰度圖像點X第η-I幀位置的灰度； In-2 (X)表示步驟b轉(zhuǎn)化后的灰度圖像點X第n-2幀位置的灰度；所述的η為大于2的整數(shù)； 所述的Τη(χ)表示判斷的閾值；如果X是運動點，則Τ η+1 (X) = Τη(χ);如果X是不動點， 則Tn+1(x) = aB^ + a-cOUx)，！^) =20,所述的α是無限接近于1的正實數(shù)； 所述的Bn(x)表示步驟b轉(zhuǎn)化后的灰度圖像點x第η幀位置的強度值；如果x是運動 點，貝1jBn+1(x) =Βη(χ);如果 X 是不動點，則 Βη+1(χ) = αΒη(χ) + (1_α)Ιη(χ) ^(x) zljx); d、將步驟c設(shè)定存在二級異常的圖像與數(shù)據(jù)庫中每種火焰抖動畫面進行邊緣檢測處 理，所述的數(shù)據(jù)庫為現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)存在的包含各種火焰抖動畫面的數(shù)據(jù)庫；所述的邊緣 檢測處理方法為將高斯濾波和拉普拉斯邊緣檢測結(jié)合到一起的高斯拉普拉斯邊緣檢測算 子；具體步驟包括： 用標記法沿（0, -1)、（1，-1)、（1，0)、（1，1)、（0, 1)五個方向從上到下跟蹤掃描所述的 設(shè)定存在二級異常的圖像邊緣曲線圖的每一幀圖像，如果掃描未找到目標黑點，則認為輪 廓不規(guī)則，不存在火焰尖角；如果掃描找到目標黑點，則認為輪廓規(guī)則，存在火焰尖角；統(tǒng) 計所述設(shè)定存在二級異常的圖像邊緣曲線圖的每一幀圖像的火焰尖角數(shù)，設(shè)定相鄰四幀圖 像的火焰尖角數(shù)依次為(： 1、(：2、(：3、(；，相隔一幀圖像火焰尖角數(shù)之差為0，其中，01=|(： 3-(：1|， D2 = |C4-C2| ;相鄰四幀圖像的火焰尖角變化率為R，R = (Di+Dj/4 ;TH為設(shè)定的閾值，TH = 1 ; 如果R > TH，則判定存在一級異常；否則，則判定存在二級異常。
【文檔編號】G08B25/10GK104217520SQ201410420870
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年8月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月22日
【發(fā)明者】張海霞, 王杰慶, 李培嶺, 賀穎穎 申請人:山東大學(xué)