化工生产场所火情监测及报警系统的制作方法

1.本发明涉及火情监测领域，具体为化工生产场所火情监测及报警系统。


背景技术：

2.化工是“化学工艺”、“化学工业”、“化学工程”等的简称，凡运用化学方法改变物质组成、结构或合成新物质的技术，都属于化学生产技术，也就是化学工艺，所得产品被称为化学品或化工产品，起初，生产这类产品的是手工作坊，后来演变为工厂，并逐渐形成了一个特定的生产行业即化学工业。化学工程是研究化工产品生产过程共性规律的一门科学，人类与化工的关系十分密切，有些化工产品在人类发展历史中，起着划时代的重要作用。
3.化工生产场所一般会禁火，为了防止化工生产场地一些物质的爆炸，所以化工产地会配备火灾报警系统，传统的火灾监测报警系统仅仅是采用热成像以及摄像头进行火灾监控，摄像头监测到一些疑似火情时往往也会直接报警，缺乏对现场的情况进行分析确认，从而降低了火灾检测和报警的准确性。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供化工生产场所火情监测及报警系统，以解决上述背景技术中提出的化工生产场所一般会禁火，为了防止化工生产场地一些物质的爆炸，所以化工产地会配备火灾报警系统，传统的火灾监测报警系统仅仅是采用热成像以及摄像头进行火灾监控，摄像头监测到一些疑似火情时往往也会直接报警，缺乏对现场的情况进行分析确认，从而降低了火灾检测和报警的准确性的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：化工生产场所火情监测及报警系统，包括火情信息收集模块、控制模块、火情报警模块和火情定位显示模块；
6.火情信息收集模块：与所述控制模块连接，火情信息收集模块用于获取监控场景的视频图像数据，同时用于收集现场的一些温度数据状况，所述火情信息收集模块包括火情监测前端和数据存储器；
7.控制模块：与所述火情信息收集模块和火情报警模块连接，所述控制模块起到核心的控制作用，控制火情信息收集模块工作进行现场监测，对获取的视频图像进行处理，提取视频图像信息的烟雾、火焰特征，并与预先收集的烟雾、火焰特征进行算法比对，之后控制火情报警模块进行报警工作，所述控制模块包括数据收发模块、控制器和算法比对模块，所述算法比对模块包括烟雾特征存储模块和火焰特征存储模块；
8.火情报警模块：与所述控制模块连接，用于整个系统的最终报警提示，对相关人员进行声音以及视觉警报，所述火情报警模块包括报警蜂鸣器和警示闪光灯；
9.火情定位显示模块：所述火情定位显示模块可通过火情报警信息精确定位，切换到现场画面。
10.作为本发明的一种优选技术方案，所述火情监测报警前端为安装在化工生产场所的监测设备，用于获取场所内各个位置的图像、视频以及温度等状况，所述数据存储器为火
情监测报警前端数据收集的载体，且为控制模块提供现场的监测数据情况。
11.作为本发明的一种优选技术方案，所述火情监测报警前端包括摄像头和热成像，所述摄像头通过视频监测场所的动态状况，便于及时获取场所内部的烟雾以及火焰情况，所述热成像用于检测现场的温度状况。
12.作为本发明的一种优选技术方案，所述数据收发模块为控制模块进行数据接收以及发送，获取现场监测的情况，以及数据命令发送控制一些设备的工作运行，所述控制器为控制模块的核心控制部件，进行逻辑运算和控制。
13.作为本发明的一种优选技术方案，所述算法比对模块为预先进行的算法样本采集存储单元，记录着多种背景火情发生时产生的图像状况，是实践采集、标注、再学习的结果，用于与现场实时的火情状况进行比对，验证是否达到火灾报警的要求。
14.作为本发明的一种优选技术方案，所述烟雾特征存储模块为在室内外应用环境下，对燃烧过程中烟雾形成的不规则运动特征，如呈现出不同的颜色，烟雾从无到有的形状、面积、反射频率等持续性变化进行采集，最终集合的火情发生时烟雾特征的数据。
15.作为本发明的一种优选技术方案，所述火焰特征存储模块为在室内外应用环境下，对燃烧过程中火焰的图像特征，如呈现出不同的颜色，火焰从无到有的形状、面积、闪烁频率、强度等增长性和持续性变化进行采集，最终集合的火情发生时火焰特征的数据。
16.作为本发明的一种优选技术方案，所述报警蜂鸣器为安装在化工生产场所内部各个位置的报警器，能够对相关的人员提供声音报警提示，所述警示闪光灯为安装在化工生产场所内部各个位置的灯具，能够对相关的人员提供闪光视觉报警提示。
17.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
18.本发明通过添加算法比对模块，火情发生时火情信息收集模块获取监控场景的视频图像，控制模块再对视频图像进行处理，提取视频图像信息的烟雾、火焰特征后与算法比对模块进行数据分析，通过烟雾特征存储模块和火焰特征存储模块的烟火形态数据集来对比判定是否火情发生，从而达到火灾准确检测和报警的目的，实时监测效果更加准确。
附图说明
19.图1为本发明系统的框架图；
20.图2为本发明的工作流程图。
具体实施方式
21.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
22.请参阅图1-2，
23.实施例1：
24.本发明提供了化工生产场所火情监测及报警系统，包括火情信息收集模块、控制模块、火情报警模块和火情定位显示模块；
25.火情信息收集模块：与控制模块连接，火情信息收集模块用于获取监控场景的视
频图像数据，同时用于收集现场的一些温度数据状况，火情信息收集模块包括火情监测前端和数据存储器；
26.控制模块：与火情信息收集模块和火情报警模块连接，控制模块起到核心的控制作用，控制火情信息收集模块工作进行现场监测，对获取的视频图像进行处理，提取视频图像信息的烟雾、火焰特征，并与预先收集的烟雾、火焰特征进行算法比对，之后控制火情报警模块进行报警工作，控制模块包括数据收发模块、控制器和算法比对模块，算法比对模块包括烟雾特征存储模块和火焰特征存储模块；
27.火情报警模块：与控制模块连接，用于整个系统的最终报警提示，对相关人员进行声音以及视觉警报，火情报警模块包括报警蜂鸣器和警示闪光灯；
28.火情定位显示模块：所述火情定位显示模块可通过火情报警信息精确定位，切换到现场画面。
29.火情监测报警前端为安装在化工生产场所的监测设备，用于获取场所内各个位置的图像、视频以及温度等状况，数据存储器为火情监测报警前端数据收集的载体，且为控制模块提供现场的监测数据情况。
30.火情监测报警前端包括摄像头和热成像，摄像头通过视频监测场所的动态状况，便于及时获取场所内部的烟雾以及火焰情况，热成像用于检测现场的温度状况，摄像头采用360
°
式高清摄像头。
31.数据收发模块为控制模块进行数据接收以及发送，获取现场监测的情况，以及数据命令发送控制一些设备的工作运行，控制器为控制模块的核心控制部件，进行逻辑运算和控制。
32.算法比对模块为预先进行的算法样本采集存储单元，记录着多种背景火情发生时产生的图像状况，是实践采集、标注、再学习的结果，用于与现场实时的火情状况进行比对，验证是否达到火灾报警的要求。
33.烟雾特征存储模块为在室内外应用环境下，如厂区、道路、车间、管廊等，样本采集方式可为现场模拟点火，对燃烧过程中烟雾形成的不规则运动特征，如呈现出不同的颜色，烟雾从无到有的形状、面积、反射频率等持续性变化进行采集，最终集合的火情发生时烟雾特征的数据。
34.火焰特征存储模块为在室内外应用环境下，如厂区、道路、车间、管廊等，样本采集方式可为现场模拟点火，对燃烧过程中火焰的图像特征，如呈现出不同的颜色，火焰从无到有的形状、面积、闪烁频率、强度等增长性和持续性变化进行采集，最终集合的火情发生时火焰特征的数据。
35.报警蜂鸣器为安装在化工生产场所内部各个位置的报警器，能够对相关的人员提供声音报警提示，警示闪光灯为安装在化工生产场所内部各个位置的灯具，能够对相关的人员提供闪光视觉报警提示。
36.实施例2：
37.本发明提供了化工生产场所火情监测及报警系统，包括火情信息收集模块、控制模块、火情报警模块和火情定位显示模块；
38.火情信息收集模块：与控制模块连接，火情信息收集模块用于获取监控场景的视频图像数据，同时用于收集现场的一些温度数据状况，火情信息收集模块包括火情监测前
端和数据存储器；
39.控制模块：与火情信息收集模块和火情报警模块连接，控制模块起到核心的控制作用，控制火情信息收集模块工作进行现场监测，对获取的视频图像进行处理，提取视频图像信息的烟雾、火焰特征，并与预先收集的烟雾、火焰特征进行算法比对，之后控制火情报警模块进行报警工作，控制模块包括数据收发模块、控制器和算法比对模块，算法比对模块包括烟雾特征存储模块和火焰特征存储模块；
40.火情报警模块：与控制模块连接，用于整个系统的最终报警提示，对相关人员进行声音以及视觉警报，火情报警模块包括报警蜂鸣器和警示闪光灯；
41.火情定位显示模块：所述火情定位显示模块可通过火情报警信息精确定位，切换到现场画面。
42.火情监测报警前端为安装在化工生产场所的监测设备，用于获取场所内各个位置的图像、视频以及温度等状况，数据存储器为火情监测报警前端数据收集的载体，且为控制模块提供现场的监测数据情况。
43.火情监测报警前端包括摄像头和热成像，摄像头通过视频监测场所的动态状况，便于及时获取场所内部的烟雾以及火焰情况，热成像用于检测现场的温度状况，摄像头采用防爆式摄像头。
44.数据收发模块为控制模块进行数据接收以及发送，获取现场监测的情况，以及数据命令发送控制一些设备的工作运行，控制器为控制模块的核心控制部件，进行逻辑运算和控制。
45.算法比对模块为预先进行的算法样本采集存储单元，记录着多种背景火情发生时产生的图像状况，是实践采集、标注、再学习的结果，用于与现场实时的火情状况进行比对，验证是否达到火灾报警的要求。
46.烟雾特征存储模块为在室内外应用环境下，如厂区、道路、车间、管廊等，样本采集方式可为现场模拟点火，对燃烧过程中烟雾形成的不规则运动特征，如呈现出不同的颜色，烟雾从无到有的形状、面积、反射频率等持续性变化进行采集，最终集合的火情发生时烟雾特征的数据。
47.火焰特征存储模块为在室内外应用环境下，如厂区、道路、车间、管廊等，样本采集方式可为现场模拟点火，对燃烧过程中火焰的图像特征，如呈现出不同的颜色，火焰从无到有的形状、面积、闪烁频率、强度等增长性和持续性变化进行采集，最终集合的火情发生时火焰特征的数据。
48.报警蜂鸣器为安装在化工生产场所内部各个位置的报警器，能够对相关的人员提供声音报警提示，警示闪光灯为安装在化工生产场所内部各个位置的灯具，能够对相关的人员提供闪光视觉报警提示。
49.具体使用时，本发明化工生产场所火情监测及报警系统，使用过程中火情监测前端，即主要摄像头检测到现场出现疑似火情的画面，控制模块获取监控场景的视频图像，再对视频图像进行处理，提取视频图像信息的烟雾、火焰特征，并将现场的火情特征与烟雾特征存储模块、火焰特征存储模块的烟火形态数据集进行算法比对，确认为火情发生时控制模块控制火情报警模块进行报警，报警蜂鸣器对场地内部的人员进行声音报警提示，警示闪光灯不断闪烁进行警示，确认现场状况不为火情发生时，则任务结束，摄像头继续进行现
场的监控监测工作。
50.尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.化工生产场所火情监测及报警系统，其特征在于，包括火情信息收集模块、控制模块、火情报警模块和火情定位显示模块；火情信息收集模块：与所述控制模块连接，火情信息收集模块用于获取监控场景的视频图像数据，同时用于收集现场的一些烟雾数据状况，所述火情信息收集模块包括火情监测前端和数据存储器；控制模块：与所述火情信息收集模块和火情报警模块连接，所述控制模块起到核心的控制作用，控制火情信息收集模块工作进行现场监测，对获取的视频图像进行处理，提取视频图像信息的烟雾、火焰特征，并与预先收集的烟雾、火焰特征进行算法比对，之后控制火情报警模块进行报警工作，所述控制模块包括数据收发模块、控制器和算法比对模块，所述算法比对模块包括烟雾特征存储模块和火焰特征存储模块；火情报警模块：与所述控制模块连接，用于整个系统的最终报警提示，对相关人员进行声音以及视觉警报，所述火情报警模块包括报警蜂鸣器和警示闪光灯；火情定位显示模块：所述火情定位显示模块可通过火情报警信息精确定位，切换到现场画面。2.根据权利要求1所述的化工生产场所火情监测及报警系统，其特征在于：所述火情监测报警前端为安装在化工生产场所的监测设备，用于获取场所内各个位置的图像、视频以及烟雾等状况，所述数据存储器为火情监测报警前端数据收集的载体，且为控制模块提供现场的监测数据情况。3.根据权利要求1所述的化工生产场所火情监测及报警系统，其特征在于：所述火情监测报警前端包括摄像头和热成像，所述摄像头通过视频监测场所的动态状况，便于及时获取场所内部的烟雾以及火焰情况，所述热成像用于检测现场的温度状况。4.根据权利要求1所述的化工生产场所火情监测及报警系统，其特征在于：所述数据收发模块为控制模块进行数据接收以及发送，获取现场监测的情况，以及数据命令发送控制一些设备的工作运行，所述控制器为控制模块的核心控制部件，进行逻辑运算和控制。5.根据权利要求1所述的化工生产场所火情监测及报警系统，其特征在于：所述算法比对模块为预先进行的算法样本采集存储单元，记录着多种背景火情发生时产生的图像状况，是实践采集、标注、再学习的结果，用于与现场实时的火情状况进行比对，验证是否达到火灾报警的要求。6.根据权利要求1所述的化工生产场所火情监测及报警系统，其特征在于：所述烟雾特征存储模块为在室内外应用环境下，对燃烧过程中烟雾形成的不规则运动特征，如呈现出不同的颜色，烟雾从无到有的形状、面积、反射频率等持续性变化进行采集，最终集合的火情发生时烟雾特征的数据。7.根据权利要求1所述的化工生产场所火情监测及报警系统，其特征在于：所述火焰特征存储模块为在室内外应用环境下，对燃烧过程中火焰的图像特征，如呈现出不同的颜色，火焰从无到有的形状、面积、闪烁频率、强度等增长性和持续性变化进行采集，最终集合的火情发生时火焰特征的数据。8.根据权利要求1所述的化工生产场所火情监测及报警系统，其特征在于：所述报警蜂鸣器为安装在化工生产场所内部各个位置的报警器，能够对相关的人员提供声音报警提示，所述警示闪光灯为安装在化工生产场所内部各个位置的灯具，能够对相关的人员提供
闪光视觉报警提示。

技术总结
本发明公开了化工生产场所火情监测及报警系统，包括火情信息收集模块、控制模块、火情报警模块和火情定位显示模块；火情信息收集模块：与所述控制模块连接，火情信息收集模块用于获取监控场景的视频图像数据；控制模块：与所述火情信息收集模块和火情报警模块连接，所述控制模块起到核心的控制作用，控制火情信息收集模块工作进行现场监测，控制火情报警模块进行报警工作；火情报警模块：与所述控制模块连接，用于整个系统的最终报警提示，本发明化工生产场所火情监测及报警系统，本发明通过添加算法比对模块，通过烟雾特征存储模块和火焰特征存储模块的烟火形态数据集来对比判定是否火情发生，实时监测效果更加准确。实时监测效果更加准确。实时监测效果更加准确。


技术研发人员：李峰
受保护的技术使用者：武汉明道泰和信息技术有限公司
技术研发日：2023.03.24
技术公布日：2023/6/28