专利名称：基于智能图像识别的火灾报警控制器运行状态远程监控传输系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种火灾报警控制器运行状态监控传输系统，具体说涉及一种集远程电子监控、信息采集、信息识别、信息传输于一体的基于智能图像识别的火灾报警控制器运行状态远程监控传输系统。
背景技术：
随着经济社会和城市建设迅速发展，我国城市各类建筑及公共场所中的火灾自动报警系统等消防设施已经普及，在早期火灾防控方面发挥了重要作用。但在实际运行过程中也暴露出一些突出的问题，主要体现在社会单位的火灾自动报警系统等消防设施运行完好率低，系统或部分设备频繁故障、误报或整机长时间停止使用，使已安装的建筑消防设施不能正常发挥作用。火灾报警控制器是火灾自动报警系统的核心设备。通过火灾报警控制器的远程监控联网，能够实时远程监控各联网单位火灾自动报警系统的运行状态和报警信息。消防监督管理部门依托远程监控技术手段，能够进一步提高的消防监督执法效能和质量，及时发现和纠正消防安全技术问题，保障火灾报警控制器等消防设施的运行完好率，同时能够实现快速准确自动报警，提高消防部队快速反应能力和扑灭初起火灾的成功率。现有火灾报警控制器远程监控方法一般采用开关量接口、数据接口监测两种方式。但这两种方式均存在技术缺陷。开关量接口检测方式，仅能识别火灾报警控制器的状态类型，如火警、故障等，对报警具体内容无法获取。数据接口监测通过数据线连接火灾报警控制器的数据输出接口，按照其输出协议解析火灾报警控制器的输出数据，获取具体的运行状态信息。但由于现行国家标准对火灾报警控制器的输出数据接口方式和通信协议尚无统一要求，不同品牌、型号的火灾报警控制器通信协议纷繁复杂、互不兼容，且厂家对协议不开放，导致协议解析困难。目前广泛采用的现场测试、协议破解手段，对输出数据的解析也很不全面，难以准确获取火灾报警控制器的运行状态，无法有效实施火灾自动报警系统远程监控。并且目前相当一部分尚在使用的老旧型号火灾报警控制器还不具备数据输出接口，无法采用数据接口监测方式获取火灾报警控制器运行数据。同时上述两种方法均需要采用电气线路连接和调试，对原有火灾报警控制器的正常运行带来影响。按照国家标准GB4717《火灾报警控制器》技术要求，火灾报警控制器在运行过程中，其运行状态和报警信息，均应在其显示面板上给出明确、直观的状态指示和信息显示。 如果能够将火灾报警控制器面板显示信息通过图像识别方法，对重要的状态指示灯提示信息和文字信息进行提取和识别，准确获取火灾报警控制器的运行状态和报警信息，并将图像信息和识别结果进行远程传输，能够实现火灾报警控制器的远程监控和传输，从而彻底解决目前火灾报警控制器通信协议不统一、不开放这一制约远程监控系统发展的技术瓶颈问题，真正实现火灾报警控制器的数据互联互通。
发明内容
本发明的目的是提供一种无需对现有火灾报警控制器的安装使用方式进行任何改动，无需布线连接，并且结构简单，稳定可靠、成本低廉的火灾报警控制器运行状态远程监控传输系统。本发明的目的是通过下述技术方案实现的一种基于智能图像识别的火灾报警控制器运行状态远程监控传输系统，其特征在于包括小型摄像头、光源补偿器、图像采集模块、嵌入式运算处理模块和GPRS通信模块；所述的小型摄像头对准火灾报警控制器的显示面板并固定，用于拍摄整个火灾报警控制器显示面板的全部图像信息；光源补偿器安装在摄像头上，用于为摄像头拍摄补偿光源；图像采集模块，通过USB接口与摄像头连接，采集摄像头拍摄的信号；嵌入式运算处理器与图像采集模块连接，用于识别火灾报警控制器状态指示灯及报警文字信息，并将图片信息压缩；GPRS通信模块，与嵌入式运算处理器连接， 用于发送识别结果信息和压缩图片信息。本发明的有益效果本发明采用上述技术方案，解决火灾报警控制器通信协议解析困难，难以实现互联互通、集中远程监控的问题。通过该系统实现实时远程监控各火灾自动报警系统的运行状态和报警信息，有利于提高消防管理部门消防监督执法效能和质量， 保障火灾报警控制器等消防设施的运行完好率，同时能够实现快速准确自动报警，提高消防部队快速反应能力和扑灭初起火灾的成功率。本发明具有结构简单，操作简便、稳定可靠、成本低廉的特点，无需对现有火灾报警控制器的安装使用方式进行任何改动，无需布线连接，相比协议识别与分析方法，本发明不涉及窃取火灾报警控制器生产厂家技术秘密。同时本发明能够给直接发送火灾报警控制器面板图片，便于向远程用户直观展示火灾报警控制器和建筑消防设施的真实状态。
图1是本发明的系统结构示意图。图2是本发明的系统程序流程图。图3是本发明图像采集模块结构示意图。图4是图像采集模块和嵌入式运算处理模块的连接图。图5是PS54350电源电路原理图。图6是PS54310电源电路原理图。
具体实施例方式本发明涉及一种基于智能图像识别的火灾报警控制器运行状态远程监控传输系统，该系统包括小型摄像头、光源补偿器、图像采集模块、嵌入式运算处理模块和GPRS通信模块。系统中小型摄像头对准火灾报警控制器的显示面板并固定，用于拍摄整个火灾报警控制器显示面板的全部图像信息；
光源补偿器内置于摄像头，用于为摄像头拍摄补偿光源；
图像采集模块，通过USB接口与摄像头连接，采集摄像头拍摄的信号；图像采集模块包括TVP5150型芯片及其外围电路。
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嵌入式运算处理器，包括TMS320DM643型芯片及其外围电路，用于识别火灾报警控制器状态指示灯及报警文字信息，并将图片信息压缩；其中TMS320DM643型芯片的ED0-7 引脚与TVP5150型芯片D0-7引脚连接，TMS320DM643型芯片的A3-5引脚与TVP5150型芯片A0-2引脚连接，TMS320DM643型芯片的CE2引脚与TVP5150型芯片CSA引脚连接， TMS320DM643型芯片的CE3引脚与TVP5150型芯片CSB引脚连接，TMS320DM643型芯片的 AOE引脚与TVP5150型芯片IOR引脚连接，TMS320DM643型芯片的AWE引脚与TVP5150型芯片IOW引脚连接。GPRS通信模块，采用的是索尼爱立信的GR64型通信模块，该通信模块通过5VTTL 与嵌入式运算处理器相连。用于发送识别结果信息和压缩图片信息。整个系统的电源采用TI公司生产的内置MOSFET的高效DC / DC变换器TPS54350 和 TPS54310。系统输入电压为12V，采用TPS54350把12V转换为3. 3V，供给嵌入式运算处理器外围电路，然后采用TPS54310将3. 3V转化为1. 4V，供给嵌入式运算处理器芯片
本发明的关键技术包括火灾报警控制器面板图像采集技术、图像识别技术和信息无线传输技术。其中，火灾报警控制器面板图像采集技术重点解决摄像头安装、面板光源补偿等问题。图像识别技术主要解决图像畸变、消噪、字符模板匹配等问题。信息无线传输技术主要解决识别结果信息和压缩图片信息通过GPRS方式传输的问题。本系统嵌入式运算处理器对图像预处理过程如下先对原始图像进行预处理使灰度均衡化、图像大小归一化；再对图像采用小波消噪对图像噪声进行消除；倾斜检测和倾斜纠正采用霍夫变换，检测图像的倾斜角度，并将倾斜的图像校正；字符分隔采用边缘检测垂直投影方式，对图像中的汉字、英文、数字字符进行分隔。字符识别主要采用模板匹配技术；报警灯识别主要采用自适应二值化方式对局部图片亮度进行识别；图像压缩方式采用 cif格式；最终通过GPRS无线通讯模块将识别结果信息和压缩图片信息发送。
权利要求
1. 一种基于智能图像识别的火灾报警控制器运行状态远程监控传输系统，其特征在于包括小型摄像头、光源补偿器、图像采集模块、嵌入式运算处理模块和GPRS通信模块；所述的小型摄像头对准火灾报警控制器的显示面板并固定，用于拍摄整个火灾报警控制器显示面板的全部图像信息；光源补偿器安装在摄像头上，用于为摄像头拍摄补偿光源； 图像采集模块，通过USB接口与摄像头连接，采集摄像头拍摄的信号； 嵌入式运算处理器与图像采集模块连接，用于识别火灾报警控制器状态指示灯及报警文字信息，并将图片信息压缩；GPRS通信模块，与嵌入式运算处理器连接，用于发送识别结果信息和压缩图片信息。
全文摘要
一种基于智能图像识别的火灾报警控制器运行状态远程监控传输系统，包括小型摄像头、光源补偿器、图像采集模块、嵌入式运算处理模块和GPRS通信模块；本发明解决火灾报警控制器通信协议解析困难，难以实现互联互通、集中远程监控的问题。具有结构简单，操作简便、稳定可靠、成本低廉的特点，无需对现有火灾报警控制器的安装使用方式进行任何改动，无需布线连接，相比协议识别与分析方法，本发明不涉及窃取火灾报警控制器生产厂家技术秘密。同时本发明能够给直接发送火灾报警控制器面板图片，便于向远程用户直观展示火灾报警控制器和建筑消防设施的真实状态。
文档编号H04N5/225GK102157049SQ20111010850
公开日2011年8月17日 申请日期2011年4月28日 优先权日2011年4月28日
发明者刘濛, 张磊, 张迪, 李志刚, 杜阳, 杨树峰, 王军, 范玉峰, 马青波 申请人:公安部沈阳消防研究所