自动追踪定位消防水炮及自动追踪定位射流灭火方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种消防设备，具体的说，涉及了一种自动追踪定位消防水炮，还涉及一种自动追踪定位射流灭火方法。
【背景技术】
[0002]市面上常用的自动追踪定位型消防水炮的作用原理大多是通过红外传感器配合竖向窄缝和横向窄缝对着火点进行十字定位，扫描时，先周向扫描，确定着火点的周向位置，然后再纵向扫描，确定着火点的纵向位置，从而达到精确定位，但是实际窄缝针对几十米远时所覆盖范围也达到了数米宽，所以采用传统窄缝技术的消防水炮定位误差达数米，距离越远误差越大；另外火灾中的火焰蔓延较快，火焰位置随时会发生变化，产生动火漂移现象，定位开始至放水的这一段时间，火焰有极大的可能已经移位到其他位置，导致实际着火位置与定位喷水位置出现偏差，灭火失败，消防水炮形同虚设。
[0003]为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种设计科学、定位快速准确、实现动火追踪的自动追踪定位消防水炮，还提供了一种简单高效、实现动火追踪、扫描覆盖全面、防止漏检的自动追踪定位射流灭火方法。
[0005]为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是:一种自动追踪定位消防水炮，包括底座、壳体、转动连接在该底座上的支架、铰设于所述支架上的水炮、安装在该水炮上的红外热成像传感器、连接该红外热成像传感器的处理器、连接该处理器的水栗电控阀以及由该处理器控制并分别传动所述支架水平转动的水平步进电机和传动所述水炮在竖直平面内转动的纵向步进电机；
所述处理器针对所述红外热成像传感器实时发出的热成像图像实时绘制坐标，并根据预设的温度阀值实时判断着火点坐标，所述处理器控制所述水平步进电机和所述纵向步进电机带动所述水炮快速定位至所述着火点坐标，并实时追踪所述着火点坐标直至所述处理器控制所述水栗电控阀打开，水炮喷水。
[0006]基上所述，所述处理器连接远程控制中心和存储单元，所述远程控制中心连接显示器。
[0007]基上所述，它还包括安装在所述水炮上的摄像头和激光准直器，该摄像头图像实时传输至远程控制中心，所述控制中心可通过实景图像和闪光标定点对着火点坐标微调。
[0008]基上所述，所述壳体外部安装有紫外预警传感器，处理器接到该传感器的报警信号后，激活消防水炮进行扫描，当找到着火点后处理器发送控制信号给报警器进行声光报目ο
[0009]
基上所述，所述水炮的进水端设于所述水炮尾端的侧部，所述底座上设有进水接口，所述进水接口和所述水炮的进水端之间安装异形水管，所述异形水管的一端与所述进水接口水平转动连接，所述异形水管的另一端与所述水炮的进水端竖向转动连接。
[0010]基上所述，所述底座上针对所述支架设置有弹性限位件，所述弹性限位件包括铰接在所述底座上的限位挡杆和连接在所述限位挡杆与所述底座之间的压簧。
[0011]本发明相对现有技术具有突出的实质性特点和显著的进步，具体的说，本发明利用红外热成像技术来实现对火灾的实时追踪和灭火工作，在水炮上安装红外热成像传感器，扫描过程中，处理器根据输入的热成像图像绘制坐标，即可知道每个像素点的坐标位置，然后通过预设的温度阀值对热成像图像进行筛选，可以得到温度过高的位置，判断为着火点，处理器通过两个步进电机将水炮移动至目标坐标所对应的空间角度，在此过程中，由于红外热成像传感器覆盖的是一个区域的面阵，而非一个点或者一条线，因此，一旦在覆盖范围内发生动火漂移现象，热成像图像会产生变化，处理器也会实时的更新着火点坐标，实现动火追踪，直至水炮移动至目标位置，处理器控制水栗电控阀开启，喷水灭火，不仅定位快速准确，还能追随火焰调整位置。
[0012]进一步的，安装摄像头和激光准直器，属于选配元件，通过实景图像对水炮进行辅助调整或者人工调整，同时，摄像头还可以实现远程人工操作以及现场火灾记录，工作人员可以通过存储在存储单元中的录像对火灾进行分析调查。
[0013]进一步的，紫外预警传感器设置在壳体外部，更接近火灾现场，通过紫外预警传感器预警更加快速。
[0014]进一步的，异型管分别与底座上的进水接口水平转动连接，不妨碍水平步进电机的运作，与水炮的进水端竖向转动连接，不妨碍纵向步进电机的运作，且其本身结构牢固，这种结构的好处是结构强度有保证的前提下，还可以保证扫描过程不受角度限制，无死角。
[0015]进一步的，设置弹性限位件，铰接结构和压簧的设置保证了该限位挡杆可以在底板的平面上摆动一定角度，进而使得支架可以在底座上实现超过360度的转动角度，扫描以及灭火无死角。
[0016]其具有设计科学、定位快速准确、实现动火追踪的优点。
[0017]一种自动追踪定位射流灭火方法，包括以下步骤:
①归零，接到预警信号后，处理器控制所述水平步进电机和所述纵向步进电机带动所述水炮移动至正下方，准备扫描；
②扫描，处理器控制纵向步进电机带动所述水炮上抬I度~90度，停止，再控制所述水平步进电机带动所述支架旋转扫描I周；
③判断，在扫描过程中，所述红外热成像传感器将热成像图像实时发送给处理器，处理器绘制坐标并根据预设的温度阀值对所述热成像图像进行筛选，若处理器筛选到温度过高的像素区域，计算其目标坐标，并立刻控制所述水平步进电机和所述纵向步进电机同时工作，将所述水炮立即拉动至所述目标坐标所对应的空间角度，在此过程中，所述目标坐标随所述处理器的筛选结果的变化而变化；
若处理器未筛选到温度过高的像素区域，重复步骤③，直至扫描完整个区域；
④灭火，所述水炮移动至目标坐标所对应的空间角度后，处理器控制水栗电控阀打开，喷水灭火；
⑤停水检测，喷水1-3分钟后，处理器控制水栗电控阀关闭，重复步骤③~步骤④； ⑥灭火结束，进入待机状态。
[0018]基上所述，步骤①中的所述温度阀值包括对应所述热成像图像设置的对照颜色。
[0019]基上所述，步骤②中，预警信号由紫外预警传感器发出，处理器接到该传感器的报警信号后，激活消防水炮进行扫描，当找到着火点后处理器发送控制信号给报警器进行声光报警。
[0020]基上所述，步骤⑥中，在待机状态下，所述水炮指向高危区域，各部件正常运行。 本发明通过以上步骤，将自动追踪定位消防水炮的性能利用最大化，在待机状态下，针对高危区域定点监控，以便发生火灾时可以第一时间检测到，若未发生在该区域，则在接到预警信息后，归零，然后将纵向方向分为多个角度依次进行周向扫描，扫描空间更加全面，在扫描过程中，红外热成像传感器将实时的热成像图像发送给处理器，处理器对其进行绘制坐标和像素筛选，一旦发现超过阀值的像素区域，处理器计算其坐标，扫描中断，并控制两个步进电机同时工作将水炮移动至目标坐标，在此过程中，处理器会根据输入的热成像图像实时计算目标坐标，实时作出修正，以便所述水炮能够调整至准确的着火点位置，然后喷水灭火，由于在喷水过程中，水流对红外热成像传感器有影响，因此在喷射1-3分钟后，停止喷射，对目标区域进行二次扫描判断，灭火成功后，扫描步骤再次进行，直至扫描完整个空间区域，将灾情彻底消灭。
[0021]进一步的，温度阀值在热成像图像中呈现为对应的颜色，一般为红色逐渐加深的颜色代表温度越高。
[0022]进一步的，预警通过紫外预警传感器发出，反应灵敏，另外，设置声光报警，以便通知工作人员快速赶到现场。
[0023]其具有简单高效、实现动火追踪、扫描覆盖全面、防止漏检的优点。
【附图说明】
[0024]图1是本发明中自动追踪定位消防水炮的结构示意图。
[0025]图2是本发明中自动追踪定位消防水炮内部的结构示意图之一。
[0026]图3是本发明中自动追踪定位消防水炮内部的结构示意图之二。
[0027]图中:1.底座；2.壳体；3.支架；4.红外热成像传感器；5.水炮；6.摄像头；7.紫外预警传感器；8.水平步进电机；9.纵向步进电机；10.水炮的进水端；11.底座进水口 ；12.异形水管。
【具体实施方式】
[0028]下面通过【具体实施方式】，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
[0029]如图1-图3所示，一种自动追踪定位消防水炮5，包括底座1、壳体2、转动连接在该底座I上的支架3、铰设于所述支架3上的水炮5、安装在该水炮5上的红外热成像传感器4和摄像头6、连接该红外热成像传感器4和摄像头6的处理器以及连接该处理器的水栗电控阀、远程控制中心、显示器和存储单元，处理器分别控制水平步进电机8传动所述支架3水平转动、控制纵向步进电机9传动所述水炮5