一種電纜隧道內火苗的自動識別與定點消除方法技術

本發明專利技術屬于電纜隧道技術領域，具體說是一種電纜隧道內火苗的自動識別與定點消除方法。包括以下步驟：通過相機實時拍攝采集隧道內的圖像；對采集的圖像進行預處理；通過目標檢測算法對預處理后的圖像進行火苗識別檢測，當檢測到火苗時，計算火苗的位置信息和距離信息；將火苗的位置信息發送給云臺，云臺根據位置信息進行轉動，將火苗的距離信息發送給滅火裝置，滅火裝置根據距離信息向火苗噴射滅火物質。本發明專利技術對電纜隧道內的火苗進行實時檢測并精準撲滅消除，對于拓寬電纜隧道火災消除相關技術范圍、提升隧道滅火的高效性和高質性具有重要意義。重要意義。重要意義。

【技術實現步驟摘要】
一種電纜隧道內火苗的自動識別與定點消除方法


[0001]本專利技術屬于電纜隧道
，具體說是一種電纜隧道內火苗的自動識別與定點消除方法。

技術介紹

[0002]隨著我國快速發展以及客流需求的迅速上漲，越來越多的城市開始建設電纜隧道，電纜的發展也呈現線路復雜、里程變長的特點。但與此同時，隧道內火災的潛在危險更需要加以重視，它嚴重危害著供電安全，不能有效處理將發生難以預料的后果，因此及時發現并處理電纜隧道內火情災害十分重要且必要。
[0003]電纜隧道火災呈現蔓延較快、煙霧較大、溫度較高、難以處置等問題，現階段我國對于電纜隧道火災的處理主要采用以下方法：一是手動滅火。大部分中短程線路采用設置滅火器的方式，當有火災出現時，進行人工手動滅火，雖然有人為的參與能夠確保火災被完全消滅，但同時存在火災發生點的人員不會使用滅火器、滅火器數量不足、隧道延誤煙霧太大阻擋視線無法呼吸等問題，無法在第一時間完成火災處置且對滅火人員有生命上的威脅；二是自動滅火。目前我國也采用自動噴水滅火系統、水噴霧滅火系統、細水霧滅火系統、泡沫一水噴霧滅火系統等，通過在隧道中設置滅火系統，在火災發生時系統啟動并進行相應動作，雖然這種滅火方式取得了一定的效果，但是卻無法快速確定火災發生，只有在煙霧大量彌漫或者火焰成堆燃起之時才進行反應，同時，在滅火過程中不夠靈活，只是對大范圍滅火而缺少針對性，大量浪費滅火資源。

技術實現思路

[0004]針對上述問題缺陷和改進需求，本專利技術提供了一種電纜隧道內火苗的自動識別與定點消除技術。此方法將深度學習中的目標檢測和滅火器自動噴射技術有效結合，達到實時檢測隧道內的小火苗并迅速反應對其消除的目的，將火災扼殺在搖籃里面，以更小的代價、更高的精度、更好的效果實現消除隧道內任何可能發生的火災災情。
[0005]本專利技術為實現上述目的所采用的技術方案是：
[0006]一種電纜隧道內火苗的自動識別與定點消除裝置，包括相機、云臺和滅火裝置，所述相機安裝在云臺的安裝架上，保持固定姿態，不隨云臺的轉動而轉動，所述滅火裝置安裝在云臺上，隨云臺的轉動而轉動，所述滅火裝置在相機下方。
[0007]所述相機為深度相機，在RGB相機的基礎上添加深度傳感器。
[0008]所述滅火裝置具有定點噴射功能，噴射物為具有滅火功能的物質。
[0009]一種電纜隧道內火苗的自動識別與定點消除方法，包括以下步驟：
[0010]通過相機實時拍攝采集隧道內的圖像；
[0011]對采集的圖像進行預處理；
[0012]通過目標檢測算法對預處理后的圖像進行火苗識別檢測，當檢測到火苗時，計算火苗的位置信息和距離信息；
[0013]將火苗的位置信息發送給云臺，云臺根據位置信息進行轉動，將火苗的距離信息發送給滅火裝置，滅火裝置根據距離信息向火苗噴射滅火物質。
[0014]采用中值濾波的方法對圖像進行預處理。
[0015]所述目標檢測算法包括：DPM模型、Viola
?
Jones算法、RNN算法、Fast R
?
CNN算法、YOLO算法、SSD算法、AttentionNet算法、強化學習算法、CornerNet算法、CenterNet算法、FCOS算法中任意一種。
[0016]通過圖像中的深度信息計算火苗的距離信息。
[0017]當檢測到的火苗的中心點恰好位于圖像中心時，云臺不予轉動，即圖像的中心點即是云臺的空間坐標原點；以圖像左下角為原點構建xy平面坐標系，當火苗中心位置(X，Y)不在圖像中點(M，N)時，將通過計算火苗中心點橫縱坐標與圖像中點坐標的差值來確定云臺的轉動軌跡。
[0018]本專利技術具有以下有益效果及優點：
[0019]1.本專利技術利用目標檢測技術實時檢測電纜隧道內圖像，能夠及時發現隧道內出現的火苗。
[0020]2.本專利技術使用定點消除技術，對于發現的火苗能夠及時消除，及時扼止重大火災發生。
[0021]3.通過本專利技術能夠大幅度縮減成本，節約人力和物力，保障了電纜隧道運行的穩定與安全。
附圖說明
[0022]圖1是本專利技術提供的一種電纜隧道內火苗的自動識別與定點消除技術流程圖；
[0023]圖2是滅火系統及裝置圖。
具體實施方式
[0024]下面結合附圖及實施例對本專利技術做進一步的詳細說明。
[0025]如圖1所示，為本專利技術提出的電纜隧道內火苗的自動識別與定點消除技術的方法流程圖，包含了檢測火苗并定點消除的整體過程。其中：
[0026]S1.圖像采集。如圖2所示，將RGB
?
D深度相機和滅火裝置安裝在同一個云臺上，相機固定在云臺安裝架上保持不動，用于實時拍攝采集隧道內的現實圖像，圖像中包含目標的RGB信息和深度信息；滅火裝置固定在云臺上，隨著云臺的轉動而轉動。
[0027]進一步優選地，在步驟S1中，相機采用RGB
?
D相機，在RGB相機基礎上添加深度傳感器，因此可以同時獲得拍攝場景的RGB信息和深度信息，進而可以同時確定火苗的位置和距離。云臺采用全方位電動云臺，可以完成水平和垂直轉動，使攝像機能夠在大范圍內對準并拍攝隧道中的火苗。
[0028]進一步優選地，在步驟S1中，相機固定在云臺的安裝架上，保持一個姿態，確保相機不隨著云臺的轉動而轉動；滅火裝置固定在云臺上，當云臺轉動時，滅火裝置也隨之改變方向，進而達到對準火苗的目的，同時要求滅火裝置在相機下方，保證不會阻擋相機鏡頭，影響識別準度。
[0029]S2.圖像預處理。由于隧道內環境光線昏暗，背景干擾較多，因此需要對圖像進行
預處理。首先使用中值濾波非線性的方法，平滑圖像脈沖中的噪聲，消除在隧道內拍攝到的原始圖像的噪點，與此同時，保護圖像的尖銳部分特征，如火苗的輪廓，提高檢測準確度。
[0030]S3.圖像識別。對圖像進行識別檢測并計算火苗的具體位置、距離信息。
[0031]進一步優選地，在步驟S3中，采用訓練好的神經網絡模型對圖像進行識別檢測，查看圖像中是否存在火苗，如果存在則計算出火苗的位置坐標和距離信息。
[0032]這里主要功能是將圖像或者視頻中的目標與其他不感興趣區域進行區分，判斷是否存在火苗，確定火苗位置的計算機視覺任務。基于現在發展迅速的各種目標檢測算法，如傳統算法DPM模型、Viola
?
Jones算法等以及基于深度神經網絡的目標檢測與識別算法RNN、Fast R
?
CNN(基于區域建議),YOLO、SSD(基于目標回歸)，AttentionNet、強化學習(基于搜索目標的檢測與識別算法)，CornerNet、CenterNet、FCOS(基于Anchor
?
free)等算法。無論是運用何種方式檢測到火苗的具體信息，最終只需要判斷圖像中是否存在火苗以及火苗的具體位置信息，以此作為反饋傳輸給云臺和滅火器。
[0033]S4.定點消除火苗。將計算好的火本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種電纜隧道內火苗的自動識別與定點消除裝置，其特征在于，包括相機、云臺和滅火裝置，所述相機安裝在云臺的安裝架上，保持固定姿態，不隨云臺的轉動而轉動，所述滅火裝置安裝在云臺上，隨云臺的轉動而轉動，所述滅火裝置在相機下方。2.根據權利要求1所述的一種電纜隧道內火苗的自動識別與定點消除裝置，其特征在于，所述相機為深度相機，在RGB相機的基礎上添加深度傳感器。3.根據權利要求1所述的一種電纜隧道內火苗的自動識別與定點消除裝置，其特征在于，所述滅火裝置具有定點噴射功能，噴射物為具有滅火功能的物質。4.一種電纜隧道內火苗的自動識別與定點消除方法，其特征在于，包括以下步驟：通過相機實時拍攝采集隧道內的圖像；對采集的圖像進行預處理；通過目標檢測算法對預處理后的圖像進行火苗識別檢測，當檢測到火苗時，計算火苗的位置信息和距離信息；將火苗的位置信息發送給云臺，云臺根據位置信息進行轉動，將火苗的距離信息發送給滅火裝置，滅火裝置根據距離信息向火苗噴射滅火物質。5.根據權利要求4所述的一種電纜隧道內火苗的自動識別與...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王忠，羅宇，袁煒鴻，劉佳鑫，李勝川，李筍，王英杰，姚辰，王挺，張凱，劉敏杰，邵士亮，徐梁，
申請(專利權)人：國網遼寧省電力有限公司電力科學研究院國網山東省電力公司，
類型：發明
國別省市：