[發明專利]帶紅外拍照的火焰探測器及其控制方法

有效

• 申請號: 201810928780.4
• 申請日: 2018-08-15
• 公開（公告）號: CN108986379B
• 公開（公告）日: 2020-09-08
• 發明（設計）人: 江朝元;范超;楊強;曹曉莉;陳露;彭鵬;李靖;李福杰;喻貴柯;封強
• 申請（專利權）人: 重慶英卡電子有限公司
• 主分類號: G08B17/00
• 分類號: G08B17/00;G08B17/12
• 代理公司: 重慶為信知識產權代理事務所(普通合伙) 50216
• 代理人: 余錦曦

本發明公開了一種帶紅外拍照的火焰探測器及其控制方法，包括MCU主控單元，所述MCU主控單元還連接有圖像識別單元，所述圖像識別單元連接有可見光圖像傳感器和紅外圖像傳感器陣列；可見光圖像傳感器用于抓拍火災現場的可見光圖片，紅外圖像傳感器陣列用于抓拍火災現場的紅外熱成像圖片以及圖片中各像素溫度值；MCU主控單元獲取圖像識別單元的可見光圖片結合紅外熱成像圖片進行火災識別；MCU主控單元還連接有NB?IoT無線通信單元發送火災信息。本發明能提高火焰的識別準確度，提高設備電源的采集效率和利用效率。

技術領域

本發明涉及森林火災監控技術領域，特別涉及一種帶紅外拍照的火焰探測器及其控制方法。

背景技術

傳統的森林防火手段主要包括護林員巡護、攝像監控。護林員巡護不能實時監護所有防火區域，且依靠人力防火不可控因素太多；攝像監控功耗大，需有線供電，安裝位置受限，且地表火、林下火的早期火情監測較難，無法滿足業內追求探測火災發生時間點越來越早的發展方向。

目前國內相關多傳感組合雙波段拍照式混合火焰探測器及其探測方法申請的專利不多，并且都存在一定的局限性。市面上已有的紫紅外火焰探測器無法實現可視化與取證的問題；嵌入式圖像采集主要應用于野外打獵相機，沒有針對森林防火的應用，解決不了野外長期林火實時探測取證的準確性和可靠性問題。而當前已存在火焰傳感器與圖像識別技術結合進行林下早期火情監測與抓拍取證的設備裝置，可實現低功耗自供能全天候監測，在火災探測與現場取證方面取得巨大進步。實際上，野外帶紅外拍照的火焰探測器受能耗以及傳輸帶寬限制，可見光傳感器像素不得不被降低，現場圖像不得不壓縮之后回傳，導致單純依靠圖像進行最終火焰確認，無法清晰將現場光照、燈光等高亮度光點排除在外。在實際運用場景中同樣存在無法判斷現場火焰情況，同樣導致需護林人員人工巡護確認，增加人力成本并且極有可能耽誤最佳火災應急處置時機。

隨著信息技術與傳感技術的發展，使用低功耗的火焰識別傳感技術和嵌入式圖像采集識別技術，低功耗無線傳輸技術才能有效的解決森林火災預防及取證困難的問題。

參考文獻1，申請號201721203568.9公開了一種拍照式混合火焰探測器，

其圖像采集系統僅為可見光圖片傳感器，不能采集紅外熱成像圖片，導致單純依靠可見光圖片進行最終火焰確認，無法清晰將現場光照、燈光等高亮度光點排除在外。在實際運用場景中同樣存在無法判斷現場火焰情況，容易受到環境光線的干擾而誤報警。

從該參考文獻1附圖2可見，太陽能電池板直接給充電電池供電，缺少電源采集模塊，因此缺少對太陽能的采集效果較差，對充電電池的充電效果較差，充電電池和超級電容經多個電壓轉換芯片給各個模塊供電，浪費電能較多，因此電源的利用效果差；對設置于野外的火焰探測器來說低能耗非常重要。

參考文獻2：申請號201710847837.3公開了拍照式混合火焰探測器及其探測方法；該專利仍未公開上述區別技術特征，缺少解決上述相關技術問題的技術手段。

發明內容

有鑒于現有技術的至少一個缺陷，本發明的目的是提供一種帶紅外拍照的火焰探測器及其控制方法，采集可見光圖片結合紅外熱成像圖片進行火災確認，提高火焰的識別準確度。

為了達到上述目的，本發明采用如下技術方案：一種帶紅外拍照的火焰探測器，其關鍵在于：包括MCU主控單元，所述MCU主控單元還連接有圖像識別單元，所述圖像識別單元連接有可見光圖像傳感器和紅外圖像傳感器陣列；可見光圖像傳感器用于抓拍火災現場的可見光圖片，紅外圖像傳感器陣列用于抓拍火災現場的紅外熱成像圖片以及圖片中各像素溫度值；

MCU主控單元獲取圖像識別單元的可見光圖片結合紅外熱成像圖片進行火災識別；

MCU主控單元還連接有NB-IoT無線通信單元發送火災信息。