一种基于细水雾泵与AR结合的智能灭火设备制造技术

本申请揭示了一种基于细水雾泵与AR结合的智能灭火设备，包括液体输入主管道、细水雾泵主体、液体输出主管道、n个辅助材料添加室、n个电磁阀、n个支路管道、细水雾喷头、水泵控制芯片、头戴式AR部件、可见光信号采集器、紫外光生成器。本申请的基于细水雾泵与AR结合的智能灭火设备具有多种判断机制，无需资深使用者也能高效准确灭火,而资深使用者能够进一步提高灭火的准确性，并且在灭火的过程中，采用了辅助材料，以在不影响肉眼对火场的观测的前提下，提高火情状态预测模型对于火情的预测准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于细水雾泵与AR结合的智能灭火设备
本申请涉及到人工智能灭火领域，特别是涉及到一种基于细水雾泵与AR结合的智能灭火设备。
技术介绍
细水雾的组成部分为直径微粒极小的水微粒，其在灭火方面具有省水与高效的优点。但是，采用细水雾灭火设备进行灭火的过程中，使用者如何操作细水雾灭火设备进行准确高效灭火，是非常依赖使用者的经验的，这其中的一个原因在于，细水雾灭火设备进行灭火时，细水雾与火场的相互作用会对视觉判断有很大的影响，例如对于新手消防员而言，其难以确定是应当移动喷头进行下一区域的灭火工作，还是应当继续维持对当前区域的灭火工作。因此，现有技术中，缺少经验依赖性低的细水雾灭火设备。
技术实现思路
本申请的主要目的为提供一种基于细水雾泵与AR结合的智能灭火设备，包括：液体输入主管道、细水雾泵主体、液体输出主管道、n个辅助材料添加室、n个电磁阀、n个支路管道、细水雾喷头、水泵控制芯片、头戴式AR部件、可见光信号采集器、紫外光生成器；其中，n为大于等于2的整数；所述细水雾泵主体与所述液体输入主管道连接，以获取灭火液体；所述细水雾泵主体与所述液体输出主管道连接，以输出加压后的灭火液体；所述n个辅助材料添加室分别经由所述n个支路管道与所述液体输入主管道连接，并且所述n个支路管道分别由所述n个电磁阀控制管道的开启或者关闭；所述n个辅助材料添加室中分别填充有第一辅助粉末、第二辅助粉末、…、第n辅助粉末；所述第一辅助粉末、第二辅助粉末、…、第n辅助粉末的颗粒直径均小于预设的直径阈值，并且所述智能灭火设备经由细水雾喷头能够喷射的细水雾的最大微粒直径大于所述直径阈值；所述第一辅助粉末、第二辅助粉末、…、第n辅助粉末均不作为灭火材料使用；其中，所述第一辅助粉末、第二辅助粉末、…、第n辅助粉末均能够吸收紫外光以生成不同颜色的可见光；所述水泵控制芯片与所述n个电磁阀分别信号连接；所述水泵控制芯片与所述头戴式AR部件通过无线信号的方式进行信号连接；所述头戴式AR部件之上设置有所述可见光信号采集器和紫外光生成器，并且所述可见光信号采集器和紫外光生成器中的任意一者均与所述头戴式AR部件信号连接；在所述智能灭火设备进行灭火操作时，所述头戴式AR部件戴在使用者头上，所述智能灭火设备被配置为：灭火液体从液体输入主管道进入细水雾泵主体，经由细水雾泵主体加压后从液体输出主管道进入细水雾喷头，再由细水雾喷头生成最大微粒直径大于所述直径阈值的第一细水雾，将第一细水雾喷向第一火场区域；在第一预设时间后，所述头戴式AR部件控制可见光信号采集器对第一火场区域进行图像采集，以得到第一可见光图像，再根据第一可见光图像，确定至少一个辅助材料添加室，向水泵控制芯片发送电磁阀开启信号，以使水泵控制芯片通过信号通道控制至少一个电磁阀间断性开启，从而所述至少一个辅助材料添加室中的至少一种辅助粉末进入液体输入主管道与灭火液体混合；混合有所述至少一种辅助粉末的灭火液体从液体输入主管道进入细水雾泵主体，经由细水雾泵主体加压后从液体输出主管道进入细水雾喷头，再由细水雾喷头生成混有所述至少一种辅助粉末的第二细水雾，将第二细水雾喷向第一火场区域；在第二预设时间后，所述头戴式AR部件控制紫外光生成器间断性地开启，以使紫外光间断性地照射第一火场区域，再控制可见光信号采集器对第一火场区域进行图像采集，以得到第二可见光图像，从而所述第二可见光图像上呈现有由所述至少一种辅助粉末吸收紫外光而发出的指定颜色的可见光；所述头戴式AR部件利用预先搭载的火情状态预测模型，对所述第二可见光图像进行预测处理，从而得到所述火情状态预测模型输出的火情预测状况；其中，所述火情状态预测模型基于卷积神经网络模型训练而成；根据所述火情预测状况，生成提示图像，并根据预设的AR成像技术，以第二可见光图像和提示图像为依据，在头戴式AR部件的显示界面上生成AR图像，以提示使用者保持或者改变灭火策略。进一步地，所述根据第一可见光图像，确定至少一个辅助材料添加室的过程，包括：从所述第一可见光图像中提取主要颜色；其中，呈现所述主要颜色的像素点在所有像素点中所占比例大于预设的比例阈值；根据公式：R2=256-R1，G2=256-G1，B2=256-B1的公式，计算出所述主要颜色的反相颜色；其中，R2为反相颜色的红颜色通道数值，G2为反相颜色的绿颜色通道数值，B2为反相颜色的蓝颜色通道数值；R1为主要颜色的红颜色通道数值，G1为主要颜色的绿颜色通道数值，B1为主要颜色的蓝颜色通道数值；根据预设的颜色与辅助粉末的对应关系，获取与所述反相颜色对应的指定辅助粉末；其中，所述指定辅助粉末能够吸收紫外线而发出所述反相颜色的可见光；根据辅助粉末-辅助粉末添加室-电磁阀的对应关系，获取与所述指定辅助粉末对应的指定辅助粉末添加室和指定电磁阀。进一步地，所述火情状态预测模型通过有监督学习的训练方式训练得到，所述火情状态预测模型的训练过程包括：对预设的多个样本火情场景分别喷射混有样本辅助粉末的细水雾，并采用紫外光生成器生成紫外光以照射多个样本火情场景，同时利用可见光信号采集器对所述多个样本火情场景均进行m次图像采集，以对应得到多个样本火情图像集；其中，每个样本火情图像集均包括m幅样本火情图像，所述样本辅助粉末能够吸收紫外光而发出指定颜色的可见光，m为大于1的整数；进行标注处理，以使多个样本火情图像集中的所有样本火情图像均人工标注上火情状态标签；将所述多个样本火情图像集按预设比例划分为训练图像集和验证图像集，并将训练图像集输入预设的卷积神经网络模型中进行训练，以得到初始火情预测模型；利用验证图像集对所述初始火情预测模型进行验证，以得到验证结果，并判断验证结果是否为验证通过；若验证结果为验证通过，则将所述初始火情预测模型记为火情状态预测模型。进一步地，所述智能灭火设备为便携式智能灭火设备，所述头戴式AR部件为AR头盔或者AR眼镜。本申请提供一种采用前述的基于细水雾泵与AR结合的智能灭火设备进行的灭火方法，包括：在所述细水雾泵主体开始工作的第一预设时间后，头戴式AR部件控制预设的可见光信号采集器对第一火场区域进行图像采集，以得到第一可见光图像；头戴式AR部件判断第一可见光图像中是否存在细水雾；若第一可见光图像中存在细水雾，则根据第一可见光图像，确定至少一个辅助材料添加室；头戴式AR部件根据预设的辅助材料添加室与电磁阀编号的对应关系，获取与至少一个辅助材料添加室分别对应的至少一个电磁阀的编号；头戴式AR部件向水泵控制芯片发送电磁阀开启信号；所述电磁阀开启信号附带有所述至少一个电磁阀的编号；在第二预设时间后，头戴式AR部件控制紫外光生成器间断性地开启，以使紫外光间断性地照射第一火场区域，再控制可见光信号采集器对第一火场区域进行图像采集，以得到第二可见光图像；头戴式AR部件判断所述第二可见光图像中是否存在多个呈指定颜色的像素点；...

【技术保护点】
1.一种基于细水雾泵与AR结合的智能灭火设备，其特征在于，包括：/n液体输入主管道、细水雾泵主体、液体输出主管道、n个辅助材料添加室、n个电磁阀、n个支路管道、细水雾喷头、水泵控制芯片、头戴式AR部件、可见光信号采集器、紫外光生成器；其中，n为大于等于2的整数；/n所述细水雾泵主体与所述液体输入主管道连接，以获取灭火液体；所述细水雾泵主体与所述液体输出主管道连接，以输出加压后的灭火液体；/n所述n个辅助材料添加室分别经由所述n个支路管道与所述液体输入主管道连接，并且所述n个支路管道分别由所述n个电磁阀控制管道的开启或者关闭；/n所述n个辅助材料添加室中分别填充有第一辅助粉末、第二辅助粉末、…、第n辅助粉末；所述第一辅助粉末、第二辅助粉末、…、第n辅助粉末的颗粒直径均小于预设的直径阈值，并且所述智能灭火设备经由细水雾喷头能够喷射的细水雾的最大微粒直径大于所述直径阈值；所述第一辅助粉末、第二辅助粉末、…、第n辅助粉末均不作为灭火材料使用；其中，所述第一辅助粉末、第二辅助粉末、…、第n辅助粉末均能够吸收紫外光以生成不同颜色的可见光；/n所述水泵控制芯片与所述n个电磁阀分别信号连接；所述水泵控制芯片与所述头戴式AR部件通过无线信号的方式进行信号连接；/n所述头戴式AR部件之上设置有所述可见光信号采集器和紫外光生成器，并且所述可见光信号采集器和紫外光生成器中的任意一者均与所述头戴式AR部件信号连接；/n在所述智能灭火设备进行灭火操作时，所述头戴式AR部件戴在使用者头上，所述智能灭火设备被配置为：/n灭火液体从液体输入主管道进入细水雾泵主体，经由细水雾泵主体加压后从液体输出主管道进入细水雾喷头，再由细水雾喷头生成最大微粒直径大于所述直径阈值的第一细水雾，将第一细水雾喷向第一火场区域；/n在第一预设时间后，所述头戴式AR部件控制可见光信号采集器对第一火场区域进行图像采集，以得到第一可见光图像，再根据第一可见光图像，确定至少一个辅助材料添加室，向水泵控制芯片发送电磁阀开启信号，以使水泵控制芯片通过信号通道控制至少一个电磁阀间断性开启，从而所述至少一个辅助材料添加室中的至少一种辅助粉末进入液体输入主管道与灭火液体混合；/n混合有所述至少一种辅助粉末的灭火液体从液体输入主管道进入细水雾泵主体，经由细水雾泵主体加压后从液体输出主管道进入细水雾喷头，再由细水雾喷头生成混有所述至少一种辅助粉末的第二细水雾，将第二细水雾喷向第一火场区域；/n在第二预设时间后，所述头戴式AR部件控制紫外光生成器间断性地开启，以使紫外光间断性地照射第一火场区域，再控制可见光信号采集器对第一火场区域进行图像采集，以得到第二可见光图像，从而所述第二可见光图像上呈现有由所述至少一种辅助粉末吸收紫外光而发出的指定颜色的可见光；/n所述头戴式AR部件利用预先搭载的火情状态预测模型，对所述第二可见光图像进行预测处理，从而得到所述火情状态预测模型输出的火情预测状况；其中，所述火情状态预测模型基于卷积神经网络模型训练而成；/n根据所述火情预测状况，生成提示图像，并根据预设的AR成像技术，以第二可见光图像和提示图像为依据，在头戴式AR部件的显示界面上生成AR图像，以提示使用者保持或者改变灭火策略。/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于细水雾泵与AR结合的智能灭火设备，其特征在于，包括：
液体输入主管道、细水雾泵主体、液体输出主管道、n个辅助材料添加室、n个电磁阀、n个支路管道、细水雾喷头、水泵控制芯片、头戴式AR部件、可见光信号采集器、紫外光生成器；其中，n为大于等于2的整数；
所述细水雾泵主体与所述液体输入主管道连接，以获取灭火液体；所述细水雾泵主体与所述液体输出主管道连接，以输出加压后的灭火液体；
所述n个辅助材料添加室分别经由所述n个支路管道与所述液体输入主管道连接，并且所述n个支路管道分别由所述n个电磁阀控制管道的开启或者关闭；
所述n个辅助材料添加室中分别填充有第一辅助粉末、第二辅助粉末、…、第n辅助粉末；所述第一辅助粉末、第二辅助粉末、…、第n辅助粉末的颗粒直径均小于预设的直径阈值，并且所述智能灭火设备经由细水雾喷头能够喷射的细水雾的最大微粒直径大于所述直径阈值；所述第一辅助粉末、第二辅助粉末、…、第n辅助粉末均不作为灭火材料使用；其中，所述第一辅助粉末、第二辅助粉末、…、第n辅助粉末均能够吸收紫外光以生成不同颜色的可见光；
所述水泵控制芯片与所述n个电磁阀分别信号连接；所述水泵控制芯片与所述头戴式AR部件通过无线信号的方式进行信号连接；
所述头戴式AR部件之上设置有所述可见光信号采集器和紫外光生成器，并且所述可见光信号采集器和紫外光生成器中的任意一者均与所述头戴式AR部件信号连接；
在所述智能灭火设备进行灭火操作时，所述头戴式AR部件戴在使用者头上，所述智能灭火设备被配置为：
灭火液体从液体输入主管道进入细水雾泵主体，经由细水雾泵主体加压后从液体输出主管道进入细水雾喷头，再由细水雾喷头生成最大微粒直径大于所述直径阈值的第一细水雾，将第一细水雾喷向第一火场区域；
在第一预设时间后，所述头戴式AR部件控制可见光信号采集器对第一火场区域进行图像采集，以得到第一可见光图像，再根据第一可见光图像，确定至少一个辅助材料添加室，向水泵控制芯片发送电磁阀开启信号，以使水泵控制芯片通过信号通道控制至少一个电磁阀间断性开启，从而所述至少一个辅助材料添加室中的至少一种辅助粉末进入液体输入主管道与灭火液体混合；
混合有所述至少一种辅助粉末的灭火液体从液体输入主管道进入细水雾泵主体，经由细水雾泵主体加压后从液体输出主管道进入细水雾喷头，再由细水雾喷头生成混有所述至少一种辅助粉末的第二细水雾，将第二细水雾喷向第一火场区域；
在第二预设时间后，所述头戴式AR部件控制紫外光生成器间断性地开启，以使紫外光间断性地照射第一火场区域，再控制可见光信号采集器对第一火场区域进行图像采集，以得到第二可见光图像，从而所述第二可见光图像上呈现有由所述至少一种辅助粉末吸收紫外光而发出的指定颜色的可见光；
所述头戴式AR部件利用预先搭载的火情状态预测模型，对所述第二可见光图像进行预测处理，从而得到所述火情状态预测模型输出的火情预测状况；其中，所述火情状态预测模型基于卷积神经网络模型训练而成；
根据所述火情预测状况，生成提示图像，并根据预设的AR成像技术，以第二可见光图像和提示图像为依据，在头戴式AR部件的显示界面上生成AR图像，以提示使用者保持或者改变灭火策略。


2.根据权利要求1所述的基于细水雾泵与AR结合的智能灭火设备，其特征在于，所述根据第一可见光图像，确定至少一个辅助材料添加室的过程，包括：
从所述第一可见光图像中提取主要颜色；其中，呈现所述主要颜色的像素点在所有像素点中所占比例大于预设的比例阈值；
根据公式：R2=256-R1，G2=256-G1，B2=256-B1的公式，计算出所述主要颜色的反相颜色；其中，R2为反相颜色的红颜色通道数值，G2为反相颜色的绿颜...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄增诗，陈涛，
申请(专利权)人：广东喷保消防科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44