基于多传感器融合的自动灭火系统设计

针对压裂井场作业设备密集、易发生大规模火灾的工况提出了一种基于多传感器融合的自动消防灭火系统。介绍了不同种类传感器的特性和功能,进行了有针对性的选择;基于透视变换原理进行图像型火焰探测器与双目相机的图像配准,使火焰探测与距离感知功能相结合,实现火焰的自动探测定位;通过对波段型火焰探测器、图像型火焰探测器的报警信息进行综合分析,确定多传感器融合报警的策略,提高报警准确率、减少误报;通过对水流落点与消防炮之间的距离以及对应消防炮的俯仰角度进行拟合,确定落点距离与俯仰角度的拟合关系用于消防炮转向时的俯仰角度计算;进行了多次场内实地测试,测试结果显示能够较好地扑灭不同位置的明火,灭火效果符合设计预期。     

基于LabVIEW 的爆破板应变研究方法

为研究爆破板在粉尘爆炸时的应变,实现全智能化控制和采集,设计了一种基于LabVIEW的爆破板应变研究方法。该方法利用惠斯通电桥将布置在爆破板上应变片的应力变化转换为电信号,同时通过LabVIEW软件、数据采集卡等使红外相机、高速相机和压力传感器的工作同步,实现了爆炸过程中罐内爆炸压力、爆破板应变数值与该时刻爆破板图像的对比分析。实验结果表明：该方法满足同步性、多样性、准确性等实验要求,具有模块化程度高、实时性强、可扩展性好的特点,有助于改进爆破板的结构。     

绝缘子水冲洗机器人视觉伺服仿真

视觉伺服研究是绝缘子水冲洗机器人研究的重要内容,其研究成果用于机器人自动瞄准绝缘子。水冲洗机器人采用基于图像的视觉伺服控制方案,对冲洗机器人的图像雅克比矩阵进行计算,设计基于机器人位置参数和绝缘子高度信息获取图像深度的方法,最后基于Robotics Tool-box和Visual Servoing Toolbox工具箱对冲洗机器人视觉控制方案进行建模、仿真,结果表明,基于图像的机器人视觉伺服系统能够实现对绝缘子瞄准功能。     

基于外部单目视觉的仿生扑翼飞行器室内定高控制

针对扑翼飞行器的定高飞行,设计了基于外部单目视觉的室内定高控制系统:通过外部单目相机获取扑翼飞行器的飞行图像,基于Qt编写的地面站软件接收图像并利用基于OpenCV的图像处理算法检测扑翼飞行器上的发光标识点,获得标识点在图像上的像素坐标;基于卡尔曼滤波器(KF)建立标识点像素坐标的运动状态估计器,降低环境噪声干扰并解决了标识点被短暂遮挡的问题;分别建立常规PID和单神经元PID控制系统,通过蓝牙控制扑翼飞行器的电机转速,实现了基于图像的扑翼飞行器室内定高飞行.对比实验结果表明,本文设计的定高飞行控制系统可以使扑翼飞行器标记点的图像坐标保持在外部单目相机图像的中心横线处.针对阶跃响应信号,单神经元PID控制系统的响应速度比常规PID控制系统响应速度稍慢一些,但是控制精度明显优于常规PID控制器,最大相对误差为3%.     

轮足混合式消防机器人系统建模与仿真分析

基于现场火灾环境的消防作业要求,设计了一款可在轮式和步态运动模态自由切换,并基于红外视觉识别定位火源点,实现多方位喷射灭火的轮足混合式消防机器人。首先,建立机器人的整体模型;其次,分析系统的基本工作原理。进行行走装置的参数计算、建模仿真分析、振动位移分析以及搭建视觉伺服控制系统。结果表明,行走装置的机构设计符合要求,其振动位移曲线与路面不平度曲线基本一致,视觉伺服控制系统的火焰识别算法整体检测结果良好。该消防机器人可实现对老旧楼道的攀越。针对轮腿机构运动模式转换提出了合理的解决方案,可实现对火焰图像的基本识别。     

旋转变压器信号处理的分析与研究

在现代工业控制中,人们对运动对象的精度和速度要求越来越高,伺服控制系统因其稳定性好、精度高、动态响应快、抗干扰能力强等特点,应用越来越广泛。旋转变压器具有结构坚固、维护方便、抗扰能力强、使用可靠等诸多优点,它能测量出旋转机构的绝对位置信息,在伺服控制系统中得到了广泛的应用。本文介绍了旋转变压器的工作原理,针对它的信号处理问题,首先设计了基于专用芯片的旋转变压器信号处理方法,给出了硬件电路设计和软件设计,实际测试了伺服控制系统中的电机转子的速度和绝对位置,对测试结果进行了分析。     

基于PLC的智能车库管理系统设计

本文介绍了一种基于三菱FX2N系列PLC的智能化的车库管理系统。以PLC为控制核心,结合先进的计算机、信息、人工智能等技术,设计出一款稳定、安全、先进并且智能化程度高的车辆出入库管理系统。该系统能够实现车辆的自动检测,道闸控制以及车位信息实时显示等功能。此设计可以应用到不同的停车场管理中。详细阐述了系统功能的设计,以及软硬件的设计。     

图像采集及处理的模块算法设计

本文给出了图像采集系统硬件设计、基于深度学习的高噪声图像去噪思路及与其相匹配的特征提取算法。图像采集系统中,选取SoC芯片,由图像传感器SONYIMX323、相机捕捉控制器、ARM9I2C控制器、神经网络加速器及控制器工作记忆内存组成。先配置图像传感器寄存器,再捕捉图像,最后用异步FIFO进行数据缓冲,将图像存入工作内存。     

红外线自动寻的消防炮灭火施工技术

结合工程实例,对红外线自动寻的消防炮灭火技术特点进行了介绍,并从各系统设备的安装、设置等方面阐述了其施工流程,指出该施工技术安装简单、维护方便、智能化程度高,值得推广。     

WSTSKP型数控消防炮的结构与流场分析

针对大空间建筑的消防灭火问题,根据《固定消防炮设计规范》(GB50338—2003),系统介绍了WSTSKP型数控消防炮的结构和工作原理,以及采用Simple算法和标准k-ε湍流模型,对数控消防炮进行了三维湍流数值模拟。     

基于CAN总线的分布式智能火灾监控系统的设计与实现

介绍了一种以CAN总线为基础的分布式智能火灾监控系统的设计与实现方案，包括系统总体方案、系统硬件与软件设计。该监控系统可以方便地集成多种传感器和联动设备，在信息传输的安全性、准确性、实时性方面达到了较高要求，并且可以很方便地在此硬件平台的基础上实现分布式的智能火灾探测与控制，能满足大部分的监控需要，具有良好的应用前景。     

电气安全智能监控系统的设计思路

在分析引起电气火灾的主要原因的基础上,根据《高层民用建筑设计防火规范》(GB 50045-95,2005年版)的局部修订条文关于“漏电火灾报警系统“的要求,提出了电气安全智能监控系统的设计思路,该监控系统由现场监控器、数据集中控制器和微机构成集散监控方案,能够监控配电回路工作电流和漏电电流,并具有过电流保护功能,可与火灾自动报警系统相连.     

舰艇火灾超早期探测红外热检测技术研究

针对舰艇火灾安全超早期预警和报警的需求,采用非制冷红外成像及热检测技术,基于红外系统硬件在环平台,开发了红外热图像故障降噪技术、精确红外辐射测温技术和精确红外热故障判定技术,为实现舰艇火灾红外超早期探测系统智能化异常预警、早期报警以及快速灭火联动的目标奠定技术基础。     

基于红外图像的高温点定位跟踪算法研究

提出一种基于红外图像的高温点定位跟踪算法，并将该算法实现于基于FPGA和红外探测器技术的智能消防头盔中，通过红外探测器收集火场温度图像信息，实现火场高温点的定位与跟踪，并通过所获取的高温点位置进行信息共享，以有效提高协同灭火战斗能力，及时高效地扑灭火灾。实验结果表明，基于该算法实现的智能消防头盔能够达到较为良好的高温点定位效果，且在搜寻过程中具有较小的目标偏移距离和较短的目标搜索时间，高温点位置判断的准确率相对较高，能够为灭火指挥与救援战斗提供有效而可信的辅助信息。     

侦察与消防机器人系统设计

为提高救援效率,降低消防救援人员直接进入火场的风险,设计了由无人机探测系统、履带式消防水炮和远程控制服务器组成的侦察与消防机器人系统。无人机通过数字摄像机实现火场外部环境探测,采用无线通信技术,实现图像的远程传输;设计了多自由度消防水炮机械机构,采用红外成像技术,结合烟雾、温度和陀螺仪等传感器,研制出具有火场内部环境侦测、火点自动探测和锁定功能的履带式消防水炮;采用VC++可视化和DLL(Dynamic Link Library)编程方法,开发了由火场内部信息显示和远程运动控制功能的服务器集成软件。试验表明：所设计的机器人系统可代替消防救援人员进入火场内部,完成火场内、外环境的全方位探测及可视化呈现,为快速制定消防策略提供了依据,提高了灭火效率,更好地保护了人民群众的生命财产安全。     

基于LoRa 和GPRS 的无线火灾报警系统设计

针对传统火灾报警系统无法满足高大狭窄空间以及博物馆、文物保护建筑等特殊场合实际火灾报警需求的问题，设计一种基于LoRa 和GPRS 的无线火灾报警系统。系统利用LoRa进行火灾传感信息长距离传输，采用GPRS 进行火灾报警信息远距离传送，选取Modbus 总线通信连接LoRa 无线模块和GPRS无线模块。设计过程详细介绍了系统控制方案、硬件组成和软件设计，进行系统测试与实验验证。实验表明，系统能够实时监控现场温度、烟雾变化，及时报警并发送报警信息，运行稳定，及时准确，满足特定场合对火灾报警器的需求。该系统的应用可以提高火灾预报能力，增强消防应急处突能力，是对有线火灾报警系统的有效补充。     

Study of a Video Image Fire Detection System for Protection of Large Industrial Applications and Atria

This paper presents the results of full-scale fire and environmental tests to study the use of a newly developed video image detection (VID) system for the protection of large industrial applications and atria. The detector of this new flame/smoke VID system consists of one color camera, one infrared (IR) camera and one infrared (IR) light source. The effects of VID system variables, fire sources and environments on the performance of the VID system were investigated in a large test atrium facility and in a large burn hall. The VID system demonstrated its capability to work in various challenging fire and environment conditions presented in the study. The field of view and camera position of the VID system had substantial impact on the performance of the VID system in detecting small unobstructed and obstructed fires.     

建筑智能疏散系统数学建模

基于国内外目前有关火灾风险评估方法学、性能化设计及人员疏散的相关理论,对智能疏散系统主控模块进行数学建模,并利用实际工程算例验证数学模型。着重研究着火层平面水平疏散至核心筒过程及进入核心筒内选择疏散方式的过程。     

受限空间火灾探测数据融合算法研究

为了实现对受限空间火灾发生情况多传感器自动探测信号处理,建立了基于CO浓度、烟气颗粒浓度、红外视频图像等多传感器探测的火灾探测数据融合分析系统.在受限空间内搭建基于多传感器火灾探测的数据融合分析实验平台.根据火灾红外视频图像的燃烧区域面积及圆形度等特征参数介绍了红外图像识别算法.在三种火灾探测方式特征参数的基础上提出了...