【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及领域，更具体的，涉及一种用于涡扇炮消防车的自动寻的方法及系统。
技术介绍
1、变电站是坚强智能电网的重要基础和支撑，是电网运行数据的采集源头和命令执行单元，与其他环节联系紧密，是统一坚强智能电网安全、优质、经济运行的重要保障，也是实现智能电网自动化特征的主要体现。因此，加强变电站的建设，对于坚强智能电网的建设至关重要。
2、现代电力工业向着高电压等级发展，为保证电力生产安全高效运行，对电力设备状态检修及安全保障措施提出了更高的要求。
3、涡扇炮消防车是变电站/换流站扑救火灾的重要设备，在智慧消防领域得到广泛的应用。在变电站环境中，用于涡扇炮消防车的寻的系统应作为关键设备承担定位火源位置信息、指导灭火动作的职责。
4、然而，现有的涡扇炮灭火消防车寻火能力不足，涡扇炮消防车寻的系统在可见光干扰情况下误判火情、站内辐射干扰情况下灵敏度下降、极端天气及站内重油燃烧产生黑烟等情况下辐射信息反射导致不易被探测器接收等问题。
5、另一方面，红外热成像寻的系统由于其非接触、红外辐射敏感的特点，在设备、机械等的测温及故障预警方面，表现出优良的技术性能和应用效果，在电力设备运行状态检测中表现出色。定期用红外测温设备检查隔离开关设备的接头/导电部分，特别是在重负荷或高温期间，加强对运行设备温升的监视，发现问题应及时采取措施，已经称为电力系统中的重要安全要求。
6、然而，目前大量的红外测温设备难以与已有的寻火方式相结合，提供互为冗余的准确寻火方法。此外，主流的涡扇炮灭火消防车上也
7、针对上述问题，亟需一种用于涡扇炮消防车的自动寻的方法及系统。。
技术实现思路
1、为解决现有技术中存在的不足，本专利技术提供一种用于涡扇炮消防车的自动寻的方法及系统，系统结合目标彩色图像和热红外成像信息中的特征，综合对火灾位置执行精准判断。
2、本专利技术采用如下的技术方案。
3、本专利技术第一方面，涉及一种用于涡扇炮消防车的自动寻的方法，方法包括以下步骤：通过所述涡扇炮消防车自动采集目标彩色图像和目标红外热成像信号；对所述目标彩色图像预处理后提取火焰特征、烟雾特征以判断疑似火源位置；从所述目标红外热成像信号中截取疑似火源位置并计算所述疑似火源位置的温度分布；基于所述疑似火源位置的火焰特征、烟雾特征和温度分布，判断火灾的发生并执行告警。
4、优选的，从所述目标红外热成像信号中截取疑似火源位置并计算所述疑似火源位置的温度分布，还包括：遍历所述涡扇炮消防车所在位置下能够采集的变电站三维环境；将所述目标彩色图像中的像素信息和所述目标红外热成像信号中的像素信息分别转换为变电站三维坐标；基于所述变电站三维坐标，记录所述目标彩色图像与目标红外热成像信号的关联关系。
5、优选的，从所述目标红外热成像信号中截取疑似火源位置并计算所述疑似火源位置的温度分布，还包括：采用卷积神经网络从所述预处理后的目标彩色图像中提取火焰特征、烟雾特征；基于提取出的所述火焰特征、烟雾特征的位置推理疑似火源位置，并提取所述疑似火源位置的三维坐标；基于所述疑似火源位置的三维坐标，从所述目标红外热成像信号中截取疑似火源信号。
6、优选的，卷积神经网络采用三层卷积，每层卷积后连接激活层、池化层与全连接层；所述三层卷积之间采用前向传播。
7、优选的，构造火焰特征和烟雾特征的数据集，基于分类器结果的识别率，调整所述卷积神经网络的参数。
8、优选的，从所述目标红外热成像信号中截取疑似火源位置并计算所述疑似火源位置的温度分布，还包括：利用红外探测阵列获得疑似火源位置中每一像素的红外信号；对所述红外信号进行功率放大，再将放大后的所述红外信号转换为温度信息；基于所述温度信息和像素信息获得所述疑似火源位置的温度分布；利用所述温度分布判定火源根部位置。
9、优选的，将所述火源根部位置转换为变电站三维坐标，并基于所述涡扇炮的当前位置计算寻的位移；基于所述寻的位移控制所述涡扇炮的运动方向，并在所述涡扇炮到达目标位置后，执行灭火作业。
10、优选的，将所述放大后的所述红外信号转换为红外图像；截取所述目标彩色图像中的疑似火源位置，分别从目标彩色图像和红外图像中提取每一像素的彩色图像特征和红外图像特征；基于所述关联关系构造每一个像素的包含彩色图像特征、红外图像特征、采集时刻的特征向量；基于每一个像素的特征向量判断火灾的发生，并执行告警。
11、优选的，基于所述寻的位移控制所述涡扇炮的运动方向，还包括：基于告警信息启动对所述涡扇炮的位移控制。
12、本专利技术第二方面，涉及一种用于涡扇炮消防车的自动寻的系统，系统用于实现本专利技术第一方面中方法所述的步骤；所述系统包括采集模块、提取模块、计算模块和判断模块；其中，采集模块，用于通过所述涡扇炮消防车自动采集目标彩色图像和目标红外热成像信号；提取模块，用于对所述目标彩色图像预处理后提取火焰特征、烟雾特征以判断疑似火源位置；计算模块，用于从所述目标红外热成像信号中截取疑似火源位置并计算所述疑似火源位置的温度分布；判断模块，用于基于所述疑似火源位置的火焰特征、烟雾特征和温度分布，判断火灾的发生并执行告警。
13、本专利技术的有益效果在于，与现有技术相比，本专利技术中的一种用于涡扇炮消防车的自动寻的方法及系统，系统结合目标彩色图像和热红外成像信息中的特征，综合对火灾位置执行精准判断。本专利技术解决了涡扇炮灭火消防车寻火能力不足的问题，达到提升变电站消防系统寻火能力提升的目的，能够充分降低消防车自身受到损害的风险。
14、本专利技术的有益效果还包括：
15、1、本专利技术方法测量到的信号波长较长，穿透力强。基于被动接受目标热红外辐射的技术原理，即使在雨、雾等极端天气，仍极易穿透障碍，确保检测火源信息的准确充分。此外，方法直观显示物体表面的温度场，不受强光影响，抗强光干扰能力强。
16、2、本专利技术中基于信号放大的电信号再次转换的红外热成像由于不受强光、恶劣环境等影响，稳定性强于红外探测、红紫外探测及可见光探测方法。
17、3、方法温度分辨率高达50mk，测温范围-50～550℃，测温精度高达±2℃。方法中的热量探测过程，不受站内辐射、反射影响，极适用于非接触大面积的遥测，探测距离远。
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1.一种用于涡扇炮消防车的自动寻的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种用于涡扇炮消防车的自动寻的方法，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的一种用于涡扇炮消防车的自动寻的方法，其特征在于：
4.根据权利要求3所述的一种用于涡扇炮消防车的自动寻的方法，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的一种用于涡扇炮消防车的自动寻的方法，其特征在于：
6.根据权利要求2所述的一种用于涡扇炮消防车的自动寻的方法，其特征在于：
7.根据权利要求6所述的一种用于涡扇炮消防车的自动寻的方法，其特征在于：
8.根据权利要求7所述的一种用于涡扇炮消防车的自动寻的方法，其特征在于：
9.根据权利要求8所述的一种用于涡扇炮消防车的自动寻的方法，其特征在于：
10.一种用于涡扇炮消防车的自动寻的系统，其特征在于：
【技术特征摘要】
1.一种用于涡扇炮消防车的自动寻的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种用于涡扇炮消防车的自动寻的方法，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的一种用于涡扇炮消防车的自动寻的方法，其特征在于：
4.根据权利要求3所述的一种用于涡扇炮消防车的自动寻的方法，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的一种用于涡扇炮消防车的自动寻的方法，其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员：张一凡，王志刚，吴刘锁，罗剑飞，孟宇飞，石长江，张晓宾，武春生，许志亮，程晓晓，
申请(专利权)人：北京南瑞怡和环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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