本发明专利技术公开一种提高智能消防炮灭火精度的方法，属于火灾监测及自动灭火技术领域。将最小二乘法曲线拟合引入到消防炮的灭火中，通过对一种类型消防炮的实际落水点位置与相关俯仰角度，安装高度以及出水管压强等数据的拟合，得出在实际的着火点位置需补偿给智能消防炮俯仰角度的函数关系。通过该函数关系可对消防炮俯仰角度进行补偿，有效的提高智能消防炮的灭火精度，为大空间自动精确灭火提供条件。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于火灾监测及自动灭火
，特别涉及一种提高大空间智能消防炮灭火精度的方法。
技术介绍
火灾依然是当今社会破坏力最大的灾害之一。近年来，随着社会的进步和科技的不断发展，我国在应对火灾方面已经取得长足的进展，但同时伴随着城市化进程的不断加快和人口的持续增长，我国火灾的发生数量，造成的损失依旧呈现上升的趋势。火灾的扑灭依旧是当今世界的难题之一。目前，智能消防炮的使用主要是室内较小区域，而针大空间火灾的智能消防炮研究还不多。事实上，许多大空间环境如化工厂，机库以及货运码头等一些重点防火单位对高精度灭火的智能消防炮具有相当大的需求。然而大空间的智能消防炮灭火的难度之一是：在远距离射程情况下，智能消防炮实际落水点位置会因受到复杂的外界环境因素的影响而难以确定，导致其位置的不精确。目前对于该类难题最常用的处理方法是提高火灾发生位置的检测精度，然而在大空间环境下，着火点位置与消防炮的距离往往在几十米以上，仅仅依靠提高检测着火点位置的精度是很难保证消防炮的精确性。最小二乘法（Generalized Least Squares，简称GLS），又称最小平方法（Least Square Method）是一种数学优化技术，它是通过最小化误差的平方和找到一组数据的最佳函数匹配。 利用最小二乘法可以简便地求得未知的数据，并使得这些求得的数据与实际数据之间误差的平方和最小。最小二乘法通常用于曲线拟合并且已在实际的工程中得到广泛的应用。
技术实现思路
针对智能消防炮实际落水点位置与着火点位置之间存在误差导致消防炮灭火精度较低的问题，本专利技术提出一种提高智能消防炮灭火精度的方法，提高智能消防炮的灭火精度，同时为大空间的智能灭火提供条件。本专利技术是通过下面的技术方案来解决上述的技术问题；一种提高智能消防炮灭火精度的方法,其特征在于：根据智能消防炮在不同安装高度，不同出水管压强下消防炮的实际落水点位置与俯仰角度等数据。利用最小二乘法曲线拟合出安装高度、出水管压强以及消防炮俯仰角度与实际落水点位置之间的函数关系，通过运用该函数关系智能消防炮可根据着火点位置对当前俯仰角度进行补偿，使其达到精确灭火的目的。本专利技术具有下列技术效果：1、将最小二乘法引入到提高智能消防炮的灭火精度中，根据着火点位置通过最小二乘法曲线拟合的函数关系对当前消防炮的俯仰角度进行补偿，提高了智能消防炮的灭火精度，增加了消防炮的精确性；2、现有智能消防炮可以不用增加任何控制系统硬件或机械结构而直接使用该方法，从而提高消防炮的灭火精度。附图说明图1是具体实施最小二乘法曲线拟合的流程图； 图2是本专利技术成果示意图。图中 为消防炮安装高度，为实际落水点位置，为着火点与消防炮水平距离，为消防炮检测角度，Δ为补偿角度，为出水管压强； 图3是消防炮安装高度6.8m，出水管压强为0.6mp时消防炮俯仰角度与实际落水点位置关系曲线；图4是消防炮安装高度6.8m，出水管压强为0.6mp时消防炮俯仰角度与实际落水点位置的二次拟合曲线与实际关系曲线比较； 图5是消防炮安装高度6.8m，消防炮俯仰角度与实际落水点位置拟合方程的二次项系数与出水管压强为0.6mp、0.5mp、0.4mp时的一次拟合曲线与实际曲线比较。具体实施方式下面结合附图和具体实例对本专利技术作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本专利技术并能予以实施，但所举实例不作为对本专利技术的限定。如图1所示，本专利技术一种提高智能消防炮灭火精度的方法包括下述步骤：1、获取智能消防炮在不同安装高度，水管压强下，消防炮俯仰角度与落水点位置的数据；2、通过获取的上述步骤1的数据，绘制消防炮在同一安装高度和出水管压强下消防炮俯仰角度与实际落水点位置之间如图3所示曲线图；3、参考关系曲线图，确定消防炮俯仰角度与实际落水点位置函数形式,利用最小二乘法拟合出消防炮在相同的安装高度，出水管压强下消防炮俯仰角度与实际落水点位置之间的函数关系式。本实例中图3的曲线为二次函数形式对其拟合函数关系式如下（1）所示，而拟合函数的曲线则如图4所示： = （1）其中为在消防炮安装高度为、出水管压强为时，实际落水点位置有关俯仰角度拟合函数的二次项系数，为拟合函数的一次项系数，则为该拟合函数的常数项；4、重复上述步骤3，再分别拟合出消防炮在相同的安装高度,不同的出水管压强,……下消防炮俯仰角度与实际落水点之间的函数关系式如下所示： = （2）其中为在消防炮安装高度为、出水管压强为时，实际落水点位置有关俯仰角度拟合函数的二次项系数，为该函数的一次项系数，则为该函数的常数项，n的取值应大于3；5、将函数关系（2）中的二次项系数与压强绘制关系曲线图并利用最小二乘法进行拟合。本实例参照图5的关系曲线图对其进行一次拟合；6、重复步骤5，将一次项系数以及常数项系数分别与压强绘制关系曲线图并根据关系曲线图的形式再次利用最小二乘法拟合，拟合出二次项系数、一次项系数以及常数项系数与水管压强的函数关系式。本实例中对、也进行一次拟合则得到如下（3）所示函数关系： = （3）其中、、为压强对、、进行一次拟合的一次项系数，、、则为该一次拟合的常数项系数； 7、重复上述步骤2，3、4、5、6再分别拟合出与在消防炮安装高度为的函数关系，得到矩阵（4）： = （4）8、将矩阵（4）中的、、、、、各系数分别与高度绘制关系曲线，根据关系曲线的形式利用最小二乘法拟合出各项与消防炮安装高度H的函数。本实例中根据绘制的关系曲线图将、、、、、分别与进行二次拟合，则得到矩阵如下（5）所示： = （5）其中、、；、、；、、；、、；、、；、、分别为、、、、、对高度进行二次拟合的二次项系数、一次项系数以及常数项系数；9、矩阵（5）即为智能消防炮实际落水点与安装高度，水管压强，以及检测角度之间的函数关系。通过多组实际数据，可求出矩阵（5）中，各项实际数值；10、在智能消防炮安装完成后，其安装高度，出水管压强为常数，矩阵（5）则为实际落水点有关检测角度的一元函数；11、当有火灾发生如图2所示，智能消防炮寻找着火点灭火，并由传感器检测到的着火点位置所对应的消防炮炮口的角度值经过消防炮安装高度与传感器检测角度之间的函数关系式计算出着火点位置与消防炮的水平距离；12、智能消防炮控制系统将着火点位置带入矩阵（5）中，反求出。再由公式 得出智能消防炮要精确灭火所应达到的俯仰角度与当前俯仰角度的差值Δ；13、智能消防炮控制系统将计算所得角度Δ补偿给当前消防炮俯仰机构，使其本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种提高智能消防炮灭火精度的方法,其特征在于：根据智能消防炮在不同安装高度，出水管压强下实际落水点位置与消防炮俯仰角度的试验数据，利用最小二乘法曲线拟合出消防炮安装高度、出水管压强、俯仰角度与实际落水点位置之间的函数关系，智能消防炮可根据当前着火点位置，通过运用该函数关系对消防炮俯仰角度进行补偿，使其达到精确灭火。
【技术特征摘要】
1.一种提高智能消防炮灭火精度的方法,其特征在于：根据智能消防炮在不同安装高度，出水管压强下实际落水点位置与消防炮俯仰角度的试验数据，利用最小二乘法曲线拟合出消防炮安装高度、出水管压强、俯仰角度与实际落水点位置之间的函数关系，智能消防炮可根据当前着火点位置，通过运用该函数关系对消防炮俯仰角度进行补偿，使其达到精确灭火。
2.根据权利要求1所述的一种提高智能消防炮灭火精度的方法，其特征在于：曲线拟合出的函数关系为实际落水点位置 与消防炮安装高度，出水管压强以及消防炮俯仰角度有关的三元函数，在消防炮安装完成...
【专利技术属性】
技术研发人员：邓成中，成华友，武昕坤，陈川，
申请(专利权)人：西华大学，
类型：发明
国别省市：四川;51
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