基于激光扫描和全景图像的危险场所消防设施建模装置的制作方法

本实用新型属于危险场所消防辅助装置技术领域，具体涉及基于激光扫描和全景图像的危险场所消防设施建模装置。

背景技术：

针对石油、化工品仓库等火灾危险场所的消防管理和消防预案设置，需要对其内部的三维空间结构信息、全方位图像信息、危险品及消防设施分布信息等进行综合建模，以满足对危险场所隐患排查和应急处置的相关要求。现有技术通过摄像头、照相机等设备对危险场所内的场景信息进行采集。

上述方式仅能提供局部场景的二维图像，缺少对危险场所三维信息、全局场景图像和消防布置等关键信息的可视化融合。

技术实现要素：

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

基于激光扫描和全景图像的危险场所消防设施建模装置，包括壳体、伺服电机、减速器、仿形支架、全景相机、激光雷达支架、激光雷达；所述壳体的顶板中心处开设有通孔一，所述减速器的输出轴穿过壳体顶板上的通孔一与仿形支架的旋转工作台连接，减速器通过螺栓固定在壳体顶板上，减速器输入轴通过联轴器与伺服电机输出轴相连，所述仿形支架的旋转工作台上表面固定安装有全景相机，仿形支架的顶端板上表面设置有激光雷达支架，激光雷达支架的竖板通过螺栓固定安装有激光雷达，所述壳体侧壁中下部设置有电源接口、串口接头及rj45网口，所述壳体顶板上开设有走线孔。

所述伺服电机的伺服驱动器与计算机的rs485通信接口连接，计算机采用rj45以太网接口连接激光雷达，采集激光雷达的测量建模数据；计算机通过wifi方式连接全景相机，提取全景照片。

所述激光雷达选用二维激光雷达或三维激光雷达。

所述仿形支架的形状与全景相机的形状一致。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型综合采用了三维激光点云、全景图像、消防隐患和消防设施有效管控范围等信息，对危险场所进行消防信息建模，以实现危险场所的消防三维场景可视化管理与风险分析。

本实用新型通过三维激光扫描与全景图像采集相结合的方式，对危险场所内部场景进行信息融合，并实现对消防隐患与消防设施的标定与建模。

本实用新型采用三维激光扫描结合全景图像的方式进行场景信息采集，并通过对消防隐患信息和消防设施保障能力信息的融合，构建更加准确、直观、有效的危险场所内的消防信息模型。能够获取消防设施的位置坐标及相对距离信息，并通过图像进行消防设施的识别。

附图说明

图1本实用新型基于三维激光扫描和全景图像的危险场所消防设施建模装置的第一视角示意图；

图2本实用新型基于三维激光扫描和全景图像的危险场所消防设施建模装置的第二视角示意图；

图3本实用新型基于三维激光扫描和全景图像的危险场所消防设施建模装置的第三视角示意图；

1-壳体，2-伺服电机，3-减速器，4-仿形支架，5-全景相机，6-激光雷达支架，7-激光雷达，8-电源接口。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

如图1至图3所示，基于激光扫描和全景图像的危险场所消防设施建模装置，包括壳体1、伺服电机2、减速器3、仿形支架4、全景相机5、激光雷达支架6、激光雷达7；所述壳体1的顶板中心处开设有通孔一，所述减速器3的输出轴穿过壳体1顶板上的通孔一与仿形支架4的旋转工作台连接，旋转工作台的转速为3-12s/180°，减速器3通过螺栓固定在壳体1顶板上，减速器3输入轴通过联轴器与伺服电机2输出轴相连，伺服电机2驱动器安装于外壳1底板上表面处，所述仿形支架4的旋转工作台上表面固定安装有全景相机5，全景相机5的操作按钮位于相机外壳的顶部设置，所述仿形支架4的形状与全景相机5的形状一致，仿形支架4的顶端板上表面设置有激光雷达支架6，激光雷达支架6的竖板通过螺栓固定安装有激光雷达7，激光雷达7选用三维激光雷达，所述壳体1侧壁中下部设置有电源接口8、串口接头及rj45网口，且电源接口8边缘处的外壳1侧壁上设置有电源指示灯，电源接口电压为24v，所述壳体1侧壁开设有散热孔，所述壳体1顶板上开设有走线孔，伺服电机2型号为：smh40s-0010-30aak-4dkh；配套的伺服驱动器：fd122-la-000；减速器3型号为：ab042系列，减速比i＝100，建模装置转速为3-12s/180°。

所述伺服电机2的伺服驱动器与计算机的rs485通信接口连接，计算机采用rj45以太网接口连接激光雷达7，采集激光雷达7的测量建模数据；计算机通过wifi方式连接全景相机5，提取全景照片。

基于激光扫描和全景图像的危险场所消防设施建模装置的一次使用过程为：接通电源，启动伺服电机2，伺服电机2工作带动减速器3运转，进而减速器3带动激光雷达7和全景相机5同步转动，通过激光雷达7实现三维激光扫描建模，通过全景相机5拍摄空间内的全景相片，将采集到的全景图像与三维点云信息进行匹配，并实现对各消防隐患区域与消防设施区域的图像分割与标定。将消防隐患和消防设施的相关信息与场景三维图像信息进行融合，并建立危险场所消防信息汇总表。

技术特征：

1.基于激光扫描和全景图像的危险场所消防设施建模装置，其特征在于，包括壳体、伺服电机、减速器、仿形支架、全景相机、激光雷达支架、激光雷达；所述壳体的顶板中心处开设有通孔一，所述减速器的输出轴穿过壳体顶板上的通孔一与仿形支架的旋转工作台连接，减速器通过螺栓固定在壳体顶板上，减速器输入轴通过联轴器与伺服电机输出轴相连，所述仿形支架的旋转工作台上表面固定安装有全景相机，仿形支架的顶端板上表面设置有激光雷达支架，激光雷达支架的竖板通过螺栓固定安装有激光雷达，所述壳体侧壁中下部设置有电源接口、串口接头及rj45网口，所述壳体顶板上开设有走线孔。

2.根据权利要求1所述的基于激光扫描和全景图像的危险场所消防设施建模装置，其特征在于：所述伺服电机的伺服驱动器与计算机的rs485通信接口连接，计算机采用rj45以太网接口连接激光雷达，采集激光雷达的测量建模数据；计算机通过wifi方式连接全景相机，提取全景照片。

3.根据权利要求1所述的基于激光扫描和全景图像的危险场所消防设施建模装置，其特征在于：所述激光雷达选用二维激光雷达或三维激光雷达。

4.根据权利要求1所述的基于激光扫描和全景图像的危险场所消防设施建模装置，其特征在于：所述仿形支架的形状与全景相机的形状一致。

技术总结
基于激光扫描和全景图像的危险场所消防设施建模装置，包括壳体、减速器；所述壳体的顶板中心处开设有通孔一，所述减速器的输出轴穿过壳体顶板上的通孔一与仿形支架的旋转工作台连接，减速器输入轴通过联轴器与伺服电机输出轴相连，所述仿形支架的旋转工作台上表面固定安装有全景相机，仿形支架的顶端板上表面通过激光雷达支架安装有激光雷达，所述壳体侧壁中下部设置有电源接口、串口接头及RJ45网口。采用三维激光扫描结合全景图像的方式进行场景信息采集，并通过对消防隐患信息和消防设施保障能力信息的融合，构建更加准确、直观、有效的危险场所内的消防信息模型。能够获取消防设施的位置坐标及相对距离信息，并通过图像进行消防设施的识别。

技术研发人员：钟晨;李小白
受保护的技术使用者：应急管理部沈阳消防研究所
技术研发日：2020.05.28
技术公布日：2020.11.17