举高消防车灭火系统、方法以及举高消防车

admin管理员组

文章数量:866648

本发明实施例提供一种举高消防车灭火系统、方法以及举高消防车，属于消防设备领域。该举高消防车包括臂架以及位于所述臂架的末端的水炮，该系统包括：控制器、检测器以及具有双目摄像头的无人机，其中，所述控制器用于控制所述无人机和所述双目摄像头拍摄火场图像；所述检测器用于检测所述无人机的位置坐标；所述控制器还用于根据所述火场图像和所述无人机的位置坐标确定所述火场的位置，以及根据所述火场的位置，控制所述臂架将所述水炮移动至所述火场上方以喷射灭火介质进行灭火。该举高消防车灭火系统、方法以及举高消防车可以快速实现火场的定位，节约了救援时间，提高了灭火效率。

1.一种举高消防车灭火系统，其特征在于，该举高消防车包括臂架以及位于所述臂架的末端的水炮，该系统包括：控制器、检测器以及具有双目摄像头的无人机，其中，所述控制器用于控制所述无人机和所述双目摄像头拍摄火场图像；所述检测器用于检测所述无人机的位置坐标；所述控制器还用于根据所述火场图像和所述无人机的位置坐标确定所述火场的位置，以及根据所述火场的位置，控制所述臂架将所述水炮移动至所述火场上方以喷射灭火介质进行灭火。 2.根据权利要求1所述的举高消防车灭火系统，其特征在于，所述根据所述火场图像和所述无人机的位置坐标确定所述火场的位置包括：识别所述火场图像中的火场特征区域；根据所述无人机的位置坐标确定所述火场特征区域的位置坐标以得到所述火场的位置。 3.根据权利要求2所述的举高消防车灭火系统，其特征在于，所述识别所述火场图像中的火场特征区域包括：将所述火场图像与预存的火焰图像进行对比；判断所述火场图像中与所述火焰图像的像素颜色匹配的区域为火场特征区域。 4.根据权利要求2所述的举高消防车灭火系统，其特征在于，所述双目摄像头为双目热成像摄像头。 5.根据权利要求4所述的举高消防车灭火系统，其特征在于，在所述双目摄像头为所述双目热成像摄像头时，所述识别所述火场图像中的火场特征区域包括：根据所述火场图像的热像图识别所述火场特征区域。 6.一种举高消防车灭火方法，其特征在于，该举高消防车包括臂架以及位于所述臂架的末端的水炮，该方法使用具有双目摄像头的无人机，该方法包括：控制所述无人机和所述双目摄像头拍摄火场图像；根据所述火场图像和所述无人机的位置坐标确定所述火场的位置；检测所述无人机的位置坐标；以及根据所述火场的位置，控制所述臂架将所述水炮移动至所述火场上方以喷射灭火介质进行灭火。 7.根据权利要求6所述的举高消防车灭火方法，其特征在于，所述根据所述火场图像和所述无人机的位置坐标确定所述火场的位置包括：识别所述火场图像中的火场特征区域；根据所述无人机的位置坐标确定所述火场特征区域的位置坐标以得到所述火场的位置。 8.根据权利要求7所述的举高消防车灭火方法，其特征在于，所述识别所述火场图像中的火场特征区域包括：将所述火场图像与预存的火焰图像进行对比；判断所述火场图像中与所述火焰图像的像素颜色匹配的区域为火场特征区域。 9.根据权利要求7所述的举高消防车灭火方法，其特征在于，在所述双目摄像头为双目热成像摄像头时，所述识别所述火场图像中的火场特征区域包括：根据所述火场图像的热像图识别所述火场特征区域。 10.一种举高消防车，其特征在于，该举高消防车包括权利要求1-5中任意一项权利要求所述的举高消防车灭火系统。

技术领域

本发明涉及消防设备，具体地涉及举高消防车灭火系统、方法以及举高消防车。

背景技术

举高消防车是当今高层建筑灭火的有力武器，同时也广泛应用于石油石化等其他火灾的救援任务。举高消防车拥有多种类型、多种规格的臂架形式，大部分举高消防车的臂架装有曲臂，能够越过障碍物对障碍物后面的火场进行灭火作业。当火场周围都是障碍物时，由于观察不到火场的具体位置，目前通常都是先将臂架举升，通过臂端的摄像头来寻找火源的位置，然后再对准火源喷射灭火介质；由于臂架的组合动作往往需要一定的时间，且在寻找目标的过程中，需要臂架姿态的不断调整，所以这种通过臂架动作去寻找目标的方法，往往会耽误宝贵的救援时间。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种举高消防车灭火系统、方法以及举高消防车，该举高消防车灭火系统、方法以及举高消防车可以快速实现火场的定位，节约了救援时间，提高了灭火效率。

为了实现上述目的，本发明实施例提供一种举高消防车灭火系统，该举高消防车包括臂架以及位于所述臂架的末端的水炮，该系统包括：控制器、检测器以及具有双目摄像头的无人机，其中，所述控制器用于控制所述无人机和所述双目摄像头拍摄火场图像；所述检测器用于检测所述无人机的位置坐标；所述控制器还用于根据所述火场图像和所述无人机的位置坐标确定所述火场的位置，以及根据所述火场的位置，控制所述臂架将所述水炮移动至所述火场上方以喷射灭火介质进行灭火。

优选地，所述根据所述火场图像和所述无人机的位置坐标确定所述火场的位置包括：识别所述火场图像中的火场特征区域；根据所述无人机的位置坐标确定所述火场特征区域的位置坐标以得到所述火场的位置。

优选地，所述识别所述火场图像中的火场特征区域包括：将所述火场图像与预存的火焰图像进行对比；判断所述火场图像中与所述火焰图像的像素颜色匹配的区域为火场特征区域。

优选地，所述双目摄像头为双目热成像摄像头。

优选地，在所述双目摄像头为所述双目热成像摄像头时，所述识别所述火场图像中的火场特征区域包括：根据所述火场图像的热像图识别所述火场特征区域。

本发明实施例还提供一种举高消防车灭火方法，该举高消防车包括臂架以及位于所述臂架的末端的水炮，该方法使用具有双目摄像头的无人机，该方法包括：控制所述无人机和所述双目摄像头拍摄火场图像；根据所述火场图像和所述无人机的位置坐标确定所述火场的位置；检测所述无人机的位置坐标；以及根据所述火场的位置，控制所述臂架将所述水炮移动至所述火场上方以喷射灭火介质进行灭火。

优选地，所述根据所述火场图像和所述无人机的位置坐标确定所述火场的位置包括：识别所述火场图像中的火场特征区域；根据所述无人机的位置坐标确定所述火场特征区域的位置坐标以得到所述火场的位置。

优选地，所述识别所述火场图像中的火场特征区域包括：将所述火场图像与预存的火焰图像进行对比；判断所述火场图像中与所述火焰图像的像素颜色匹配的区域为火场特征区域。

优选地，在所述双目摄像头为双目热成像摄像头时，所述识别所述火场图像中的火场特征区域包括：根据所述火场图像的热像图识别所述火场特征区域。

本发明实施例还提供一种举高消防车，该举高消防车包括上文所述的举高消防车灭火系统。

通过上述技术方案，采用本发明提供的举高消防车灭火系统、方法以及举高消防车，通过无人机和双目摄像头拍摄火场图像，并根据火场图像和无人机的位置坐标来确定火场的位置，使臂架可以将水炮准确对准火场进行灭火。本发明可以快速实现火场的定位，节约了救援时间，提高了灭火效率。

本发明实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施例，但并不构成对本发明实施例的限制。在附图中：

图1是本发明一实施例提供的举高消防车灭火系统的结构示意图；

图2是本发明一实施例提供的举高消防车灭火系统的火场图像示意图；

图3是本发明另一实施例提供的举高消防车灭火系统的结构示意图；

图4是本发明另一实施例提供的举高消防车灭火系统的结构示意图；

图5是本发明一实施例提供的举高消防车灭火系统的火场定位示意图；

图6是本发明一实施例提供的举高消防车灭火流程示意图；

图7是本发明一实施例提供的举高消防车灭火方法的流程图；

图8是本发明另一实施例提供的举高消防车灭火方法的流程图；

图9是本发明另一实施例提供的举高消防车灭火方法的流程图。

附图标记说明

1 控制器 2 双目摄像头

21 双目热成像摄像头 3 无人机

4 检测器 41 GPS模块

5 举高消防车 6 臂架

7 水炮。

具体实施方式

以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例，并不用于限制本发明实施例。

图1是本发明一实施例提供的举高消防车灭火系统的结构示意图。如图1所示，该举高消防车包括臂架以及位于所述臂架的末端的水炮，该系统包括：控制器1、检测器4以及具有双目摄像头2的无人机3，其中，所述控制器1用于控制所述无人机3和所述双目摄像头2拍摄火场图像；所述检测器4用于检测所述无人机的位置坐标；所述控制器1还用于根据所述火场图像和所述无人机的位置坐标确定所述火场的位置，以及根据所述火场的位置，控制所述臂架将所述水炮移动至所述火场上方以喷射灭火介质进行灭火。

控制器1可以包括无人机控制器、消防车控制器、臂架控制器以及水炮控制器，并且控制器1通过臂架、水炮、无人机3以及双目摄像头2各自的驱动系统控制臂架、水炮、无人机3以及双目摄像头。

无人机3配有双目摄像头2，双目摄像头2可以在竖直面内绕双目摄像头2旋转轴进行旋转，另外，双目摄像头2获得的图像可以通过屏幕实时显示，检测器4检测的无人机的位置坐标可以实时传送给举高消防车的控制器1。

控制器1控制无人机3和双目摄像头2拍摄火场图像。双目摄像头2模拟人眼的立体视觉，保证两摄像头工作时，它们之间的相对位置是已知的。双目摄像头2的两摄像头分别拍摄目标的图像，可以在成像平面上得到不同的投影点，从而利用三角测量等方法可以得到目标点的三维位置。

基于双目摄像头2用来计算目标的位置的功能，控制器1可以根据火场图像确定火场的位置，并控制臂架将所述水炮移动至火场上方以喷射灭火介质进行灭火。

图2是本发明一实施例提供的举高消防车灭火系统的火场图像示意图。当消防队收到火灾救援请求时，迅速将举高消防车(配有无人机3)开到火场附近，当发现火场周围都是比较高的障碍物时，消防员迅速操控无人机3垂直升空一定高度，然后无人机3在空中悬停，此时若双目摄像头2实时拍摄的图像中没有出现火场的信息，则无人机3控制模块驱动双目摄像头2进行姿态调整，使得火场出现在摄像头的视觉范围内，如图2所示。

图3是本发明另一实施例提供的举高消防车灭火系统的结构示意图。如图3所示，所述根据所述火场图像确定所述火场的位置包括：识别所述火场图像中的火场特征区域；根据所述无人机3的位置坐标确定所述火场特征区域的位置坐标以得到所述火场的位置。

在计算火场的位置时，首先需要知道火场图像上哪个区域对应的实际位置有火情。本发明实施例中，可以对火场图像进行识别，以得到火场特征区域，火场特征区域对应的实际位置即为火场的位置。由于火场图像上火场特征区域的像素颜色不同于其他区域，因此本实施例可以通过将所述火场图像与预存的火焰图像进行对比，判断所述火场图像中与所述火焰图像的像素颜色匹配的区域为火场特征区域。另外，检测器4可以是GPS模块41，实时检测无人机3的位置坐标，并发送给控制器1，控制器1根据无人机3的位置坐标，并基于双目摄像头2的特有功能，可以计算火场特征区域的坐标，即火场的位置。

图4是本发明另一实施例提供的举高消防车灭火系统的结构示意图。如图4所示，所述双目摄像头2为双目热成像摄像头21，在所述双目摄像头2为所述双目热成像摄像头21时，所述识别所述火场图像中的火场特征区域包括：根据所述火场图像的热像图识别所述火场特征区域。

由于火场大多都伴随着浓烟，因此使用普通摄像头拍摄火场图像可能不够清晰。因此，本实施例还可以使用双目热成像摄像头21拍摄火场图像，得到火场图像的热像图。从热像图上可以看出温度从低到高的各个区域，由于火场发热较强，因此热像图上温度最高的区域及其周围一定范围即为火场特征区域，从而控制器1可以根据无人机3的位置坐标，并基于双目摄像头2的特有功能，计算火场特征区域的坐标。

图5是本发明一实施例提供的举高消防车灭火系统的火场定位示意图。如图5所示，举高消防车5装有臂架6，臂架6具有一节或多节曲臂，且臂架6可以绕举高消防车5的臂架6轴(回转中心)360度回转，臂架6的末端安装有水炮7，水炮7可以喷射灭火介质。当得出火场的位置后，举高消防车5的控制器1控制臂架6定点展开(即一键展开到指定位置)到距离火场的合适位置(炮头与火场需保持一定距离，这个距离要根据灭火经验来确定，可以使灭火介质作用范围、作用效果最优)然后调整水炮7的姿态，对准火场，喷射灭火介质，从而将火扑灭。

图6是本发明一实施例提供的举高消防车灭火流程示意图。如图6所示，举高消防车5灭火流程为：举高消防车5到达火场附近，消防员初步观察火场情况并对无人机3做初始化设置，使无人机3垂直升空，无人机3到达一定高度并进行空中悬停，控制双目热成像摄像头21捕捉火场位置(采集图像数据，进行火场特征识别，直到某区域特征与火场特征符合，识别火场区域并对该区域进行定位)，并将火场位置信息传送给消防车控制器1，消防车臂架6定点展开到合适的高度与幅度，使得炮头与火场保持一定距离且水炮7对准火场，进行灭火作业。

图7是本发明一实施例提供的举高消防车灭火方法的流程图。如图7所示，该举高消防车包括臂架以及位于所述臂架的末端的水炮，该方法使用具有双目摄像头的无人机，该方法包括：

步骤S71，控制所述无人机和所述双目摄像头拍摄火场图像；

步骤S72，根据所述火场图像和所述无人机的位置坐标确定所述火场的位置；

步骤S73，检测所述无人机的位置坐标；以及

步骤S74，根据所述火场的位置，控制所述臂架将所述水炮移动至所述火场上方以喷射灭火介质进行灭火。

图8是本发明另一实施例提供的举高消防车灭火方法的流程图。如图8所示，该方法包括：

步骤S81，控制所述无人机和所述双目摄像头拍摄火场图像；

步骤S82，将所述火场图像与预存的火焰图像进行对比；

步骤S83，判断所述火场图像中与所述火焰图像的像素颜色匹配的区域为火场特征区域；

步骤S84，检测所述无人机的位置坐标；

步骤S85，根据所述无人机的位置坐标确定所述火场特征区域的位置坐标以得到所述火场的位置。

图9是本发明另一实施例提供的举高消防车灭火方法的流程图。如图9所示，在所述双目摄像头为双目热成像摄像头时，该方法包括：

步骤S91，控制所述无人机和所述双目摄像头拍摄火场图像；

步骤S92，根据所述火场图像的热像图识别所述火场特征区域；

步骤S93，检测所述无人机的位置坐标；

步骤S94，根据所述无人机的位置坐标确定所述火场特征区域的位置坐标以得到所述火场的位置。

由于上述方法的实施方式与前文系统的实施方式类似，因此在此不再赘述。

本发明实施例还提供一种举高消防车，该举高消防车包括上文所述的举高消防车灭火系统。

通过上述技术方案，采用本发明提供的举高消防车灭火系统、方法以及举高消防车，通过无人机和双目摄像头拍摄火场图像，并根据火场图像来确定火场的位置，使臂架可以将水炮准确对准火场进行灭火。本发明可以快速实现火场的定位，节约了救援时间，提高了灭火效率。

以上结合附图详细描述了本发明实施例的可选实施方式，但是，本发明实施例并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明实施例的技术构思范围内，可以对本发明实施例的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明实施例的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明实施例对各种可能的组合方式不再另行说明。

本领域技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得单片机、芯片或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

此外，本发明实施例的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明实施例的思想，其同样应当视为本发明实施例所公开的内容。

本文标签： 消防车灭火系统方法