基于CCD图像的自动定位灭火系统的开发
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ｉ ｅ ｍｏ ｉ ｏ ｅ ｔ ｕ ｓ ｅ ｆｒ ｎ ｔ ｒ ｔ ｘ ｉ ｇ ｉｈ ｆｒ ． ｏ ｎ ｉ
Ｋ ｅ ｗｏ ｄ ｙ ｒ ｓ： Ｆｒ ｎｔｒ Ｆｉｅｄｅｅ ｔ ｎ Ｆｒ ｈ ｒ ｃｅ Ｉ ｇ ｒ ｃ ｓ ｉｅｍｏ ｉ ｏ ｒ ｔｃｉ ｉｅ ｃ ａａ ｔｒ ｍａ ｅ ｐｏ ｅ ｓ ｏ
目前解决这一 问题较有效 的手段是采用火灾 自动 定位系统与 消防 炮联 动 ， 现定 点扑 救 实 。消 防炮
安装有普 通 Ｃ Ｄ摄像 头 和 近红 外 Ｃ Ｄ摄 像 头 ， Ｃ Ｃ Ｃ ＣＤ 摄像头提供 的双波段 视频 信号 被传 送至 Ｃ Ｄ图像 处 Ｃ
理 单 元 进 行 火 源 识 别 处 理 。消 防 炮 控 制 器 通 过
ｌ 系统 总体 结构 和主 要功 能
１ １ 系统 结 构 ．
系统 总体结 构如 图 １ 所示 ， 总控 Ｐ 人工 操作 台 Ｃ、 和各监控 区域 的消防炮 的信 息交互 由支 持 Ｒ 一８ Ｓ４５标 准 的主从模式 自定义协议 的局域 网络实现。消防炮 上
筑物 中使用 的早期火灾监控系统就显得十分迫切 。
维普资讯
基 于 Ｃ Ｄ 图像 的 自动定 位 灭 火 系 统 的 开 发 Ｃ
谢志冰 ， 等
基于 Ｃ Ｄ图像 的 自动定位灭火 系统 的开发 Ｃ
Ｄｅ ｅｏｐ ｅｎ ｆａ Ａｕ ｏ－ ｃ ｔｎ ｎ ｉ －ｉ ｈ ｉｇ Ｓｙ ｔ ｍ ｓ ｄ ｏ ｖ ｌ ｍ ｔｏ ｔ －ｏ ａ ｉｇ ａ ｄ Ｆｒ － ｇ ｔｎ ｓ ｅ Ｂａ ｅ ｎ ＣＣＤ Ｉ ｇ ｌ ｅｆ ｍａ ｅ
０ 引言
大 空 间建 筑 物 内部 设 施 复 杂 ， 往 又 铺 设 大 量 电 往
Ｄ ＰＦＧ Ｓ 、Ｐ Ａ技术 ， 实现了定位精度高、 保护面积大 、 响应速
度快的消防炮 自动定位灭火监控系统。
线 电缆和大功率 电器 ， 以存在 较大 的火灾 隐患 。尤 所
其是火灾发生时火势蔓延迅速 ， 容易造成轰燃 ， 给扑救 带来很大 困难 ， 因此 ， 开发能够 有效地在 大空间建
自动定位灭火监控系统具有管线简单 、 灭火效率高 、 水
渍损失小等优点 ； 另外还具有 集中监 控的功 能 ， 能在无 人值守的情况下及时报告火警 与总控 Ｐ Ｓ４ ５ Ｃ相 连 ， 过旋 转 编码 器检 测 消 通
故进一步扩大 ， 尽可能减小火灾造成的损失 。
实用性 。通 过实 验证 明 ， 系统 可 以准确 地识 别和 确认 火焰 ， 并通过 消 防炮 控 制 器 与消 防炮 联 动 ， 现 火源 的空 间 定位 ， 自动 控 制 消 实 并 防炮 向着火 点喷 射水柱 灭火 。 关键 词 ：消防炮 火灾 探测 火 焰特征 图像处 理 文 献标 志码 ： Ａ
圭 冰 黉敏 锐
（ 海大 学机 电工程 与 自动化 学院 ， 上 上海 ２０ ７ ） ０ ０ ２
摘
要 ：针 对大 空间建 筑物 早期 火灾监 控 问题 ， 提出 了基 于 Ｃ Ｄ图像信 息 的消 防炮 自动定 位 灭火 监 控 系统 的设 计 方案 和 具体 实现 ， Ｃ
系统利 用 Ｃ Ｄ摄像 头提 供的 动态特 征和 颜 色信息进 行 火源识 别 和定位 ， 利用 了 Ｄ Ｐ和 Ｆ Ｇ Ｃ 还 Ｓ Ｐ Ａ技 术 提高 了系统 的 可靠 性 、 济性 和 经
中 图分类 号 ：Ｔ ２ ７ Ｐ ７
Ａｂｓｒ ｃ ： Ｉ ｈ ｉｈ ｆｔｅ ｐｏ ｌｍ ｆｍｏ ｉｏ ｎ ａｌ ｒ ｎ ｌｒｅ ｓ ａ ｅ ｂ ｌｉｇ ｔａ ｔ ｎ ｔｅｌｇ ｔ ｒ ｂｅ ｏ ｎｔｒ ｇｅ ｒｙｆ ｅｉ ａ ｇ ｐ ｃ ｕｉ ｎ ｓ，ｔｅ ｄ ｓｇ ｔａｅ ｙ ａ ｒ ｃｉａ ｍｐｅ ｎａｉｎ ｏ ｓａ — ｏ ｈ ｉ ｉ ｄ ｈ ｅ ｉｎ ｓｒ ｔｇ ｎｄｐ ａ ｔｃ ｌｉ ｌｍｅ ｔｔ ｆｅ ｔｂ ｏ ｌｓ ｉｇ ｔｅ ａ ｔ — ｃ ｔ ｇ ａ ｄ ｆ ｅ ｆ ｈｉ ｇｍｏ ｉ ｒｓ ｔｍ ａ ｅ ｎ ｉ ｇ ｎｏ ｍａｉｎ ｏ ｉｈｎ ｈ ｕ ｏｌ ａｉ ｎ ｒ — ｇ ｔｎ ｎｔ ｙｓｅ ｂ ｓｄ ｏ ｍａ ｅｉｆｒ ｔ ｆＣＣＤ ｒ ｒ ｐ ｓｄ． Ｔ ｅ ｓ ｓｅ ｉ ａ ｅ ｎ ｔｅ ＣＣＤ ｙ ｏ ｎ ｉ ｉ ｏ ｏ ａｅ ｐｏ ｏ ｅ ｈ ｙｔｍ ｓｂ ｓ ｄ ｏ ｈ ｄ— ｎ ｍｉ ｈ ａ ｔｒｓｉｓａ ｏｏ ｎｏ ａｉｎ ｔ ｅｅ ｔａ ｄ ｌｃ ｔ ｒ ． Ｉ ｄｄｔ ｎ，ｔｅｔｃ ｎ ｌｇ ｆ Ｐ ａ ｄＦＰＧＡ ｓｕｉ ｚ ｄｔ ｋ ｙ ｔｍ ａ ｃ ｃ ａ ｃｅ ｔ ｎｄｃ ｌｒｉ ｒ ｔｏ ｏｄ ｔｃ ｎ ｏ ａｅｆ ｅ ｎ ａ ｉｏ ｒ ｉ ｃ ｆ ｍ ｉ ｉ ｈ ｅ ｈ ｏｏ ｏ ｙ ＤＳ ｎ ｉ ｔｉｅ ｏｍａ ｅｔ ｓ ｓｅ ｌ ｈｅ ｍｏ ｅｒｌａ ｌ ｒ ｅｉｂｅ，ｅ ｏ ｏ ｃ ｌａ ｄ ｐ ａ ｔｃ ．Ｔｈ ｘ ｅ ｍｅ ｔｌｒ ｓ ｌ ｈ ｗ ｈ ｔｉ ｅｆｃｉｅｙｉ ｎ ｉｅ ｒ ｃ ｎ ｍｉａ ｎ ｒ ｃｉａ １ ｅ ｅ ｐ ｒ ｎ ａ ｅ ｕｔ ｓ ｏ ｔａ ｔ ｆ ｔ ｌ ｄｅ ｔｆ ｓｆ ｅ，ｌｃ ｔｓｆ ｅ，ａ ｄ ａ ｔｍａｉａｌ ｏ ｒｏｓ ｉ ｓ ｅ ｖ ｉ ｉ ｏ ａｅ ｒ ｉ ｎ ｕｏ ｔｃ ｌｙｃ ｎｔ ｌ
国内外已有的众多火灾定位系统基于各种火灾识别 模式 ， 但随着机器视觉技术的 日 趋成熟 ， 采用 Ｃ Ｄ摄像头 Ｃ 作为传感器 ， 利用其采集 的图像信息来进行火 灾定位 具
防炮水平 和垂 直方 向上 的位移 ， 负责 驱 动消 防炮 ， 并 通 过消 防炮 和Ｃ Ｄ 像头 配合 可得 到火源 三 维空 间 Ｃ摄
Ｋ ｅ ｗｏ ｄ ｙ ｒ ｓ： Ｆｒ ｎｔｒ Ｆｉｅｄｅｅ ｔ ｎ Ｆｒ ｈ ｒ ｃｅ Ｉ ｇ ｒ ｃ ｓ ｉｅｍｏ ｉ ｏ ｒ ｔｃｉ ｉｅ ｃ ａａ ｔｒ ｍａ ｅ ｐｏ ｅ ｓ ｏ
目前解决这一 问题较有效 的手段是采用火灾 自动 定位系统与 消防 炮联 动 ， 现定 点扑 救 实 。消 防炮
安装有普 通 Ｃ Ｄ摄像 头 和 近红 外 Ｃ Ｄ摄 像 头 ， Ｃ Ｃ Ｃ ＣＤ 摄像头提供 的双波段 视频 信号 被传 送至 Ｃ Ｄ图像 处 Ｃ
理 单 元 进 行 火 源 识 别 处 理 。消 防 炮 控 制 器 通 过
ｌ 系统 总体 结构 和主 要功 能
１ １ 系统 结 构 ．
系统 总体结 构如 图 １ 所示 ， 总控 Ｐ 人工 操作 台 Ｃ、 和各监控 区域 的消防炮 的信 息交互 由支 持 Ｒ 一８ Ｓ４５标 准 的主从模式 自定义协议 的局域 网络实现。消防炮 上
筑物 中使用 的早期火灾监控系统就显得十分迫切 。
维普资讯
基 于 Ｃ Ｄ 图像 的 自动定 位 灭 火 系 统 的 开 发 Ｃ
谢志冰 ， 等
基于 Ｃ Ｄ图像 的 自动定位灭火 系统 的开发 Ｃ
Ｄｅ ｅｏｐ ｅｎ ｆａ Ａｕ ｏ－ ｃ ｔｎ ｎ ｉ －ｉ ｈ ｉｇ Ｓｙ ｔ ｍ ｓ ｄ ｏ ｖ ｌ ｍ ｔｏ ｔ －ｏ ａ ｉｇ ａ ｄ Ｆｒ － ｇ ｔｎ ｓ ｅ Ｂａ ｅ ｎ ＣＣＤ Ｉ ｇ ｌ ｅｆ ｍａ ｅ
０ 引言
大 空 间建 筑 物 内部 设 施 复 杂 ， 往 又 铺 设 大 量 电 往
Ｄ ＰＦＧ Ｓ 、Ｐ Ａ技术 ， 实现了定位精度高、 保护面积大 、 响应速
度快的消防炮 自动定位灭火监控系统。
线 电缆和大功率 电器 ， 以存在 较大 的火灾 隐患 。尤 所
其是火灾发生时火势蔓延迅速 ， 容易造成轰燃 ， 给扑救 带来很大 困难 ， 因此 ， 开发能够 有效地在 大空间建
自动定位灭火监控系统具有管线简单 、 灭火效率高 、 水
渍损失小等优点 ； 另外还具有 集中监 控的功 能 ， 能在无 人值守的情况下及时报告火警 与总控 Ｐ Ｓ４ ５ Ｃ相 连 ， 过旋 转 编码 器检 测 消 通
故进一步扩大 ， 尽可能减小火灾造成的损失 。
实用性 。通 过实 验证 明 ， 系统 可 以准确 地识 别和 确认 火焰 ， 并通过 消 防炮 控 制 器 与消 防炮 联 动 ， 现 火源 的空 间 定位 ， 自动 控 制 消 实 并 防炮 向着火 点喷 射水柱 灭火 。 关键 词 ：消防炮 火灾 探测 火 焰特征 图像处 理 文 献标 志码 ： Ａ
圭 冰 黉敏 锐
（ 海大 学机 电工程 与 自动化 学院 ， 上 上海 ２０ ７ ） ０ ０ ２
摘
要 ：针 对大 空间建 筑物 早期 火灾监 控 问题 ， 提出 了基 于 Ｃ Ｄ图像信 息 的消 防炮 自动定 位 灭火 监 控 系统 的设 计 方案 和 具体 实现 ， Ｃ
系统利 用 Ｃ Ｄ摄像 头提 供的 动态特 征和 颜 色信息进 行 火源识 别 和定位 ， 利用 了 Ｄ Ｐ和 Ｆ Ｇ Ｃ 还 Ｓ Ｐ Ａ技 术 提高 了系统 的 可靠 性 、 济性 和 经
中 图分类 号 ：Ｔ ２ ７ Ｐ ７
Ａｂｓｒ ｃ ： Ｉ ｈ ｉｈ ｆｔｅ ｐｏ ｌｍ ｆｍｏ ｉｏ ｎ ａｌ ｒ ｎ ｌｒｅ ｓ ａ ｅ ｂ ｌｉｇ ｔａ ｔ ｎ ｔｅｌｇ ｔ ｒ ｂｅ ｏ ｎｔｒ ｇｅ ｒｙｆ ｅｉ ａ ｇ ｐ ｃ ｕｉ ｎ ｓ，ｔｅ ｄ ｓｇ ｔａｅ ｙ ａ ｒ ｃｉａ ｍｐｅ ｎａｉｎ ｏ ｓａ — ｏ ｈ ｉ ｉ ｄ ｈ ｅ ｉｎ ｓｒ ｔｇ ｎｄｐ ａ ｔｃ ｌｉ ｌｍｅ ｔｔ ｆｅ ｔｂ ｏ ｌｓ ｉｇ ｔｅ ａ ｔ — ｃ ｔ ｇ ａ ｄ ｆ ｅ ｆ ｈｉ ｇｍｏ ｉ ｒｓ ｔｍ ａ ｅ ｎ ｉ ｇ ｎｏ ｍａｉｎ ｏ ｉｈｎ ｈ ｕ ｏｌ ａｉ ｎ ｒ — ｇ ｔｎ ｎｔ ｙｓｅ ｂ ｓｄ ｏ ｍａ ｅｉｆｒ ｔ ｆＣＣＤ ｒ ｒ ｐ ｓｄ． Ｔ ｅ ｓ ｓｅ ｉ ａ ｅ ｎ ｔｅ ＣＣＤ ｙ ｏ ｎ ｉ ｉ ｏ ｏ ａｅ ｐｏ ｏ ｅ ｈ ｙｔｍ ｓｂ ｓ ｄ ｏ ｈ ｄ— ｎ ｍｉ ｈ ａ ｔｒｓｉｓａ ｏｏ ｎｏ ａｉｎ ｔ ｅｅ ｔａ ｄ ｌｃ ｔ ｒ ． Ｉ ｄｄｔ ｎ，ｔｅｔｃ ｎ ｌｇ ｆ Ｐ ａ ｄＦＰＧＡ ｓｕｉ ｚ ｄｔ ｋ ｙ ｔｍ ａ ｃ ｃ ａ ｃｅ ｔ ｎｄｃ ｌｒｉ ｒ ｔｏ ｏｄ ｔｃ ｎ ｏ ａｅｆ ｅ ｎ ａ ｉｏ ｒ ｉ ｃ ｆ ｍ ｉ ｉ ｈ ｅ ｈ ｏｏ ｏ ｙ ＤＳ ｎ ｉ ｔｉｅ ｏｍａ ｅｔ ｓ ｓｅ ｌ ｈｅ ｍｏ ｅｒｌａ ｌ ｒ ｅｉｂｅ，ｅ ｏ ｏ ｃ ｌａ ｄ ｐ ａ ｔｃ ．Ｔｈ ｘ ｅ ｍｅ ｔｌｒ ｓ ｌ ｈ ｗ ｈ ｔｉ ｅｆｃｉｅｙｉ ｎ ｉｅ ｒ ｃ ｎ ｍｉａ ｎ ｒ ｃｉａ １ ｅ ｅ ｐ ｒ ｎ ａ ｅ ｕｔ ｓ ｏ ｔａ ｔ ｆ ｔ ｌ ｄｅ ｔｆ ｓｆ ｅ，ｌｃ ｔｓｆ ｅ，ａ ｄ ａ ｔｍａｉａｌ ｏ ｒｏｓ ｉ ｓ ｅ ｖ ｉ ｉ ｏ ａｅ ｒ ｉ ｎ ｕｏ ｔｃ ｌｙｃ ｎｔ ｌ
国内外已有的众多火灾定位系统基于各种火灾识别 模式 ， 但随着机器视觉技术的 日 趋成熟 ， 采用 Ｃ Ｄ摄像头 Ｃ 作为传感器 ， 利用其采集 的图像信息来进行火 灾定位 具
防炮水平 和垂 直方 向上 的位移 ， 负责 驱 动消 防炮 ， 并 通 过消 防炮 和Ｃ Ｄ 像头 配合 可得 到火源 三 维空 间 Ｃ摄