一种灭火弹地面发射试验出筒速度测试系统及方法与流程

本发明涉及地面发射试验出筒速度测试领域。更具体地，涉及一种灭火弹地面发射试验出筒速度测试系统及方法。

背景技术：

随着我国城市化进程的不断加快，高层建筑的发展日新月异。而与此同时，高层建筑火灾事故也不断呈现上升态势。高层建筑一旦发生火灾，其自身配套的消防设施对火势的控制效果并不明显，并且消防部队扑救难度很大，造成相当严重的损失。传统消防装备的升级远远赶不上大城市建筑“长高”的速度。鉴于此，亟需研制一种灭火效率高、反应速度快、机动性能好的新型灭火系统，以能够及时、有效扑救高层火灾。无人机灭火弹正是基于这一需求而产生。无人机可以满足高层建筑灭火高度的要求，快速到达火灾现场，通过无人机挂载发射筒发射灭火弹，灭火弹以一定速度穿过发生火灾楼层玻璃幕墙进入着火房间，第一时间实现灭火，或者削减火势，抢夺救援时间。

而在灭火弹前期研制过程中，灭火弹地面发射试验出筒速度是重要的验证参数，关系到灭火弹发动机及装药量设计的有效性。想得到出筒速度参数信息，一种方法是通过在灭火弹内关键部位加传感器，配遥测站进行数据的录取和处理，但这种方法会增加设计成本，而且设计周期长。

因此，需要提供一种低成本、高效率的测试灭火弹发射后出筒速度的方案，采用简单方法对灭火弹发射后出筒速度进行测试。

技术实现要素：

本发明的一个目的在于提供一种灭火弹地面发射试验出筒速度测试系统，提供一种对灭火弹发射后出筒速度进行测试的方案，提高检测效率，降低检测成本，易于实施，本发明的另一个目的在于提供一种灭火弹地面发射试验出筒速度测试方法。

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：

本发明公开了一种灭火弹地面发射试验出筒速度测试系统，所述系统包括：

可内置灭火弹的发射筒；

刻度标尺，与所述发射筒同方向放置；

照明模块，为所述刻度标尺提供照明；

高速摄像机，用于采集发射筒发射灭火弹过程中、包含所述发射筒、灭火弹和刻度标尺的图像；以及

与所述高速摄像机电连接的数据采集处理设备，用于对所述高速摄像机采集的图像进行处理，得到灭火弹出筒速度。

优选地，所述照明模块包括至少一个发光二极管以及为所述发光二极管供电的直流电源。

优选地，所述高速摄像机和所述刻度标尺分别位于所述发射筒的两侧。

优选地，所述刻度标尺的位置高度高于发射筒的位置高度。

优选地，所述发射筒和刻度标尺水平放置。

优选地，所述发射筒的尾端与刻度标尺的零刻度线齐平。

优选地，所述数据采集处理设备用于在进行图像处理时，找到灭火弹飞行过程与刻度钢尺对应的刻度，通过高速摄影机拍摄的图像帧数确定灭火弹的飞行时间，进而确定灭火弹飞行速度。

本发明同时公开了一种灭火弹地面发射试验出筒速度测试方法，所述方法包括：

s1：搭建灭火弹地面发射试验出筒速度测试系统，设置高速摄像机参数；

s2：启动灭火筒，通过高速摄像机采集发射筒发射灭火弹过程中、包含所述发射筒、灭火弹和刻度标尺的图像；

s3：通过数据采集处理设备获取高速摄像机采集的图像并进行处理，得到灭火弹出筒速度。

优选地，所述s1设置高速摄像机的记录时间、记录帧频和启动信号。

优选地，所述s3中数据采集处理设备进行图像处理时，找到灭火弹飞行过程与刻度钢尺对应的刻度，通过高速摄影机拍摄的图像帧数可以确定灭火弹的飞行时间，从而可以确定灭火弹飞行速度。

本发明的有益效果如下：

本发明采用高速摄像机配合刻度标尺对地面发射试验过程进行全程图像采集，进而通过数据采集处理设备对包含所述发射筒、灭火弹和刻度标尺的图像进行处理，找到灭火弹飞行过程与刻度钢尺对应的刻度，通过高速摄影拍摄的图像帧数确定灭火弹的飞行时间，进而确定灭火弹飞行速度，本发明通过简单方法准确检测灭火弹出筒的飞行速度，成本低、效果好，易于实施。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

图1示出本发明一种灭火弹地面发射试验出筒速度测试系统具体实施例的示意图；

图2示出本发明一种灭火弹地面发射试验出筒速度测试方法的流程图；

附图标记：

1、发射筒，2、灭火弹，3、刻度标尺，4、照明模块，5、直流电源，6、高速摄像机，7、数据采集处理设备。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。

图1示出本发明一种灭火弹地面发射试验出筒速度测试系统具体实施例的示意图，所述系统包括：发射筒1、刻度标尺3、照明模块4、高速摄像机6以及数据采集处理设备7。

所述发射筒1内可放置灭火弹2。所述刻度标尺3与所述发射筒1同方向放置，通过照明模块4可为所述刻度标尺3提供照明。本实施例中，所述照明模块4包括至少一个发光二极管以及为所述发光二极管供电的直流电源5，发光二极管可固定在刻度标尺3上侧，并将输入端与直流电源5连接。

所述发射筒1的尾端与刻度标尺3的零刻度线齐平，以发射筒1的尾端作为系统的原点，使发射筒1位于高速摄影机拍摄的图像的中间，便于数据采集处理设备7对高速摄影机拍摄的图像进行数据处理。所述发射筒1和刻度标尺3水平放置，所述刻度标尺3的位置高度优选的高于发射筒1的位置高度，便于高速摄像机6录取数据。

所述高速摄像机6用于采集发射筒1发射灭火弹2过程中、包含所述发射筒1、灭火弹2和刻度标尺3的图像。所述高速摄像机6和所述刻度标尺3分别位于所述发射筒1的两侧。高速摄像机6摆放在发射筒1一侧的适当距离处，以确保对准灭火弹2弹头区域，并能确保镜头不被破片毁伤，并将高速摄像机6连接数据采集处理设备7。

数据采集处理设备7与所述高速摄像机6电连接，用于对所述高速摄像机6采集的图像进行处理，得到灭火弹2出筒速度。所述数据采集处理设备7可在进行图像处理时，找到灭火弹2飞行过程与刻度钢尺对应的刻度，通过高速摄影机拍摄的图像帧数确定灭火弹2的飞行时间，进而确定灭火弹2飞行速度。

所述系统在应用时，将系统设置完毕，在发射筒1中装载灭火弹2，通过地面指挥中心统一指挥，进行灭火弹2飞行试验，给出发射指令给发射筒1，发射筒1装载灭火弹2并完成灭火弹2的发射，灭火弹2可击穿钢化玻璃幕墙并按照预定时间抛洒灭火剂。同步激活高速摄像机6与数据采集处理设备7，进行试验数据采集。高速摄像机6需提前设置记录时间、记录帧频、启动信号等参数，并且使高速摄像机6处于待启动状态。同时保证发光二极管处于点亮状态。根据发射指令，启动高速摄像机6，按照设置的记录时间、记录帧频进行图像采集。在高速摄影拍摄过程中要将拍摄的图像传输给数据采集处理设备7，数据采集处理设备7完成图像的存储，便于事后数据分析工作。通过对数据采集处理设备7的数据进行分析，找到灭火弹2飞行过程与刻度钢尺对应的刻度，通过高速摄影拍摄的图像帧数可以确定灭火弹2的飞行时间，从而可以确定灭火弹2飞行速度，完成灭火弹2地面发射试验出筒速度的测试。本发明的突出特点是通过地面试验可以准确测量灭火弹2的出筒飞行速度，为灭火弹2的设计提供依据，成本低、精度高、易于实施。

本发明同时还公开了一种应用所述系统的灭火弹地面发射试验出筒速度测试方法，所述方法包括：

s1：搭建灭火弹地面发射试验出筒速度测试系统，设置高速摄像机6参数。需设置高速摄像机6的记录时间、记录帧频和启动信号。

s2：启动灭火筒，通过高速摄像机6采集发射筒1发射灭火弹2过程中、包含所述发射筒1、灭火弹2和刻度标尺3的图像。

s3：通过数据采集处理设备7获取高速摄像机6采集的图像并进行处理，得到灭火弹2出筒速度。数据采集处理设备7进行图像处理时，找到灭火弹2飞行过程与刻度钢尺对应的刻度，通过高速摄影机拍摄的图像帧数可以确定灭火弹2的飞行时间，从而可以确定灭火弹2飞行速度。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。