基于自動跟蹤定位射流滅火裝置的熱釋電火災識別方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及火災探測技術領域，尤其涉及基于自動跟蹤定位射流滅火裝置的熱釋電火災識別方法。
【背景技術】
[0002]近年來，我國對于高大空間建筑火災監(jiān)控研究取得了一定成果，其中，自動消防炮作為集探測、定位、撲救于一體的智能滅火系統(tǒng)具有廣闊的發(fā)展前景。在一些無人看守的重點保護區(qū)域，對消防炮的技術要求也越來越高。尋找一種高效的自動滅火方法將成為未來消防炮發(fā)展的一個重要方向。
[0003]近年來，隨著各種火災傳感器技術的發(fā)展，目前市場上的自動跟蹤定位射流滅火裝置多為基于紫外火焰?zhèn)鞲衅骱图t外火焰?zhèn)鞲衅鳌?br>[0004]紫外光電管屬于非半導體器件，機械振動，使用環(huán)境，壽命相對來說比較短，且工作在真空狀態(tài)下這類傳感器一般易碎，自激，驅動需求高電壓，輸出信號為脈沖信號不易分析。
[0005]紅外熱釋電屬于半導體器件，使用壽命長，工作電壓低，輸出為連續(xù)信號，更加容易分析等特點。

【發(fā)明內容】

[0006]本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種基于紅外熱釋電傳感器信號電壓波形分析的方式，分析出發(fā)生火災時波形特征，來判定當前是否有火災。具體為一種基于自動跟蹤定位射流滅火裝置的熱釋電火災識別方法。
[0007]本發(fā)明的目的可以通過以下技術方案實現:
[0008]—種基于自動跟蹤定位射流滅火裝置的熱釋電火災識別方法，包括以下步驟:
[0009]1 )AD按照設定頻率采集傳感器數據，采集后的數據壓入FiFo;
[0010]2)根據設置的閾值，逐個比較FiFo中每個元素，計數超出閾值的元素個數CHx_num；
[0011 ] 3)計算 FiFo 內樣本拐點數 CHx_power_limit;
[0012]對FiFo內樣本逐個進行如下處理，以獲取FiFo內樣本拐點數；
[0013]采集樣本個數為NPT，數組為ir_dataCHx[NPT]，i為數組下標范圍在0至NPT-l，dey為波峰波谷差值濾波參數；
[0014]a)從0開始一次去相鄰的三個數進行比較:
[0015]若ir_dataCHx[i ]小于ir_dataCHx[ i+1 ]，且ir_dataCHx[ i+1 ]大于ir_dataCHx[ i+2]非截止型波峰；
[0016]若ir_dataCHx[i ]小于ir_dataCHx[ i+1 ]，且ir_dataCHx[ i+1 ]等于ir_dataCHx[ i+2]上升波峰截止；
[0017]若ir_dataCHx[i]等于ir_dataCHx[i+l]，且ir_dataCHx[i+l]小于ir_dataCHx[i+2]下降波峰截止；
[0018]若ir_dataCHx[i ]大于ir_dataCHx[ i+1 ]，且ir_dataCHx[ i+1 ]小于ir_dataCHx[ i+2]非截止型波谷；
[0019]若ir_dataCHx[i ]等于ir_dataCHx[ i+1 ]，且ir_dataCHx[ i+1 ]小于ir_dataCHx[ i+2]上升波谷截止；
[0020]若ir_dataCHx[i]大于ir_dataCHx[i+1],且ir_dataCHx[i+1]等于ir_dataCHx[i+2]下降波谷截止；
[0021]對滿足以上條件的點進行計數，并將元素點保存；
[0022]b)差值峰谷濾波
[0023]對a)保存的元素點，進行差分運算，對結果取絕對值并與dey比較，計算大于dey的數據數量，即為波峰波谷數量作為判定火災依據的參量之一；
[0024]4)對樣本進行標準差運算，并保存計算結果作為判定火災依據的參量之一CHx_Std_Dev；
[0025]5)樣本進行傅里葉變換
[0026]計算傅里葉變換后的0.5hz至2.5hz諧波分量幅值的平均值CHx_avg ；
[°027 ] 6)多特征融合判定:越限樣本數CHx_num，樣本拐點數CHx_power_l imit,樣本標準差CHx_Std_Dev，0.5hz至2.5hz諧波平均幅值進行復合與運算CHx_avg，當所述所有參數均滿足響應閾值則為火警；
[0028]7)發(fā)送火災探測報警信號。
[0029]本發(fā)明的有益效果:
[0030]1)本發(fā)明利用，波形識別和頻域分析技術可以有效降低誤報率，提高對火災的識別；
[0031]2)從原有紅外熱釋電傳感器探測需要有背景參考，改為無背景探測方式，降低了產品的硬件成本和體積；
[0032]3)紅外熱釋電傳感器可靠性和使用壽命高于光電管火焰?zhèn)鞲衅?，大大降低了企業(yè)的維護成本；
[0033]4)規(guī)避因工業(yè)場合使用紫外光，造成的紫外誤報等問題；
[0034]5)從現有市場紅外熱釋電和紫外光電管價格上比較，紅外熱釋電價格相對便宜。
【附圖說明】
[0035]圖1為一種基于自動跟蹤定位射流滅火裝置紅外熱釋電傳感器探測運算分析流程圖。
【具體實施方式】
[0036]下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細描述。
[0037]如圖1所示，給出了一種基于自動跟蹤定位射流滅火裝置紅外熱釋電傳感器探測運算分析流程圖；
[0038]1)AD按照設定頻率采集4個通道的傳感器數據，采集后的數據壓入FiFo;
[0039]2)根據設置的閾值，逐個比較每個通道FiFo中每個元素，計數每個通道超出閾值的元素個數CHO_num，CHO_num，CH2_num，CH3_num，；
[0040] 3)計算每個通道FiFo 內樣本拐點數CH0_power_l imit，CH0_power_l imit，CH2_power_limit,CH3_power_limit；
[0041 ] 對每個通道FiFo內樣本逐個進行如下處理，以獲取每個通道FiFo內樣本拐點數。
[0042]采集樣本個數為NPT，數組為ir_dataCHx[NPT]，i為數組下標范圍在0至NPT_l，dey為波峰波谷差值濾波參數。
[0043]a)從0開始一次去相鄰的三個數進行比較:
[0044]若ir_dataCHx[i ]小于ir_dataCHx[ i+1 ]，且ir_dataCHx[ i+1 ]大于ir_dataCHx[ i+2]非截止型波峰；
[0045]若ir_dataCHx[i ]小于ir_dataCHx[ i+1 ]，且ir_dataCHx[ i+1 ]等于ir_dataCHx[ i+2]上升波峰截止；
[0046]若ir_dataCHx[i ]等于ir_dataCHx[ i+1 ]，且ir_dataCHx[ i+1 ]小于ir_dataCHx[ i+2]下降波峰截止；
[0047]若ir_dataCHx[i ]大于ir_dataCHx[ i+1 ]，且ir_dataCHx[ i+1 ]小于ir_dataCHx[ i+2]非截止型波谷；
[0048]若ir_dataCHx[i ]等于ir_dataCHx[ i+1 ]，且ir_dataCHx[ i+1 ]小于ir_dataCHx[ i+2]上升波谷截止；
[0049]若ir_dataCHx[i ]大于ir_dataCHx[ i+1 ]，且ir_dataCHx[ i+1 ]等于ir_dataCHx[ i+
2]下降波谷截止；
[0050]對滿足以上條件的點進行計數，并將元素點保存。
[0051 ] b)差值峰谷濾波
[0052]對a)保存的元素點，進行差分運算，對結果取絕對值并與dey比較，計算大于dey的數據，即為波峰波谷數量作為判定火災依據的參量之一。
[0053]4)對樣本進行標準差運算，并保存計算結果作為判定火災依據的參量之一CH0_Std_Dev、CHl_Std_Dev、CH2_Std_Dev、CH3_Std_Dev；
[0054]5)每個通道樣本進行傅里葉變換；
[0055]計算傅里葉變換后的0.5hz至2.5hz諧波分量幅值的平均值CH0_avg、CHl_avg、CH2_avg、CH3_avg
[0056]6)分別對四個通道做多特征融合判定:越限樣本數CHx_num，樣本拐點數CHx_power_l imit,樣本標準差CHx_Std_Dev，0.5hz至2.5hz諧波平均幅值進行復合與運算CHx_avg、，當所述所有參數均滿足響應閾值則為火警；
[0057]7)發(fā)送火災探測報警信號。
[0058]以上所述的本發(fā)明實施方式，并不構成對本發(fā)明保護范圍的限定。任何在本發(fā)明的精神和原則之內所作的修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的權利要求保護范圍之內。
【主權項】
1.基于自動跟蹤定位射流滅火裝置的熱釋電火災識別方法，包括以下步驟: 1)AD按照設定頻率采集傳感器數據，采集后的數據壓入FiFo; 2)根據設置的閾值，逐個比較FiFo中每個元素，計數超出閾值的元素個數CHx_num； 3)計算FiFo內樣本拐點數CHx_power_limit； 對FiFo內樣本逐個進行如下處理，以獲取FiFo內樣本拐點數； 采集樣本個數為NPT，數組為ir_dataCHx[NPT]，i為數組下標范圍在0至NPT-l，dey為波峰波谷差值濾波參數； a)從0開始一次去相鄰的三個數進行比較: 若ir_dataCHx[i]小于ir_dataCHx[i+1 ]，且ir_dataCHx[i+1]大于ir_dataCHx[i+2]非截止型波峰； 若ir_dataCHx[i]小于ir_dataCHx[i+1],且ir_dataCHx[i+1]等于ir_dataCHx[i+2]上升波峰截止； 若ir_dataCHx[i]等于ir_dataCHx[i+1],且ir_dataCHx[i+1 ]小于ir_dataCHx[i+2]下降波峰截止； 若ir_dataCHx[i]大于ir_dataCHx[i+1],且ir_dataCHx[i+1 ]小于ir_dataCHx[i+2]非截止型波谷； 若ir_dataCHx[i]等于ir_dataCHx[i+1],且ir_dataCHx[i+1 ]小于ir_dataCHx[i+2]上升波谷截止； 若ir_dataCHx[i]大于ir_dataCHx[i+l]，且ir_dataCHx[i+l]等于ir_dataCHx[i+2]下降波谷截止； 對滿足以上條件的點進行計數，并將元素點保存； b)差值峰谷濾波 對a)保存的元素點，進行差分運算，對結果取絕對值并與dey比較，計算大于dey的數據數量，即為波峰波谷數量作為判定火災依據的參量之一； 4)對樣本進行標準差運算，并保存計算結果作為判定火災依據的參量之一CHx_Std_Dev； 5)樣本進行傅里葉變換 計算傅里葉變換后的0.5hz至2.5hz諧波分量幅值的平均值CHx_avg; 6)多特征融合判定:越限樣本數CHx_num，樣本拐點數CHx_po we r _ 1 imit，樣本標準差CHx_Std_Dev，0.5hz至2.5hz諧波平均幅值進行復合與運算CHx_avg，當所述所有參數均滿足響應閾值則為火警； 7)發(fā)送火災探測報警信號。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于自動跟蹤定位射流滅火裝置的熱釋電火災識別方法,該方法可以實現滅火裝置保護范圍內360°火災探測，可以有效降低陽光、電弧光、燈光等對探測造成的干擾。該方法通過實時采集紅外熱釋電傳感器信號，CPU對采集的紅外熱釋電傳感器數據進行處理，根據處理后的數據特征來判定滅火裝置保護范圍內是否有火災。本發(fā)明旨在提供一種在火災發(fā)生時能自動識別火災特征的方法，以達到在一次工作流程中對保護區(qū)域內的火災進行有效識別的方法。
【IPC分類】G08B17/12
【公開號】CN105427514
【申請?zhí)枴緾N201510998525
【發(fā)明人】任士俊, 朱啟明, 鄭大為
【申請人】合肥科大立安安全技術股份有限公司
【公開日】2016年3月23日
【申請日】2015年12月25日