[發(fā)明專利]核電廠圖像火災(zāi)探測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011000356.7
• 申請日: 2020-09-22
• 公開（公告）號: CN112133052B
• 公開（公告）日: 2022-09-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 林特君;方華松;肖飛;李建文;李原;白緒濤
• 申請（專利權(quán)）人: 嶺澳核電有限公司;蘇州熱工研究院有限公司;中國廣核集團有限公司;中國廣核電力股份有限公司
• 主分類號: G08B17/06
• 分類號: G08B17/06;G08B17/10;G08B17/12;G06T7/11;G06T7/262;G06T7/62;G06V10/25;G06V20/40
• 代理公司: 蘇州創(chuàng)元專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 32103
• 代理人: 俞春雷

本發(fā)明公開了一種核電廠圖像火災(zāi)探測方法，包括如下步驟：獲取探測區(qū)域內(nèi)的紅外熱成像數(shù)據(jù)和彩色圖像數(shù)據(jù)；通過紅外熱成像數(shù)據(jù)獲取溫度信息和火焰信息，針對溫度信息采用火焰燃燒溫度變化算法進行溫度預(yù)警，針對火焰信息采用火焰燃燒火焰形態(tài)學(xué)算法進行火焰識別；通過彩色圖像數(shù)據(jù)獲取煙霧信息，針對煙霧信息采用火焰燃燒煙霧形態(tài)學(xué)算法進行煙霧識別；若紅外熱成像模組監(jiān)測到溫度異常，觸發(fā)溫度變化算法，當(dāng)溫度變化算法檢測到溫度預(yù)警后，發(fā)出火災(zāi)預(yù)警信號，觸發(fā)火焰形態(tài)學(xué)算法和煙霧特性算法識別火焰和煙霧，根據(jù)設(shè)定的算法決策模型，當(dāng)煙霧或火焰任一算法識別處理報警后，作為火警處理，發(fā)出火災(zāi)報警信號，否則不予發(fā)出火災(zāi)報警信號。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及火災(zāi)探測領(lǐng)域，具體涉及一種適用于核電廠的火災(zāi)探測方法。

背景技術(shù)

安全是核電的生命線，國家對核電的要求是“必須絕對保證安全”、“安全大于天”，安全至上銘記在每個核工業(yè)者的心中。在眾多威脅核安全的因素中，火災(zāi)具有非確定破壞性，易形成二次災(zāi)害，其影響往往難以估量。

核電廠內(nèi)目前使用的火災(zāi)探測器有線型感溫火災(zāi)探測器、點型感煙火災(zāi)探測器、吸氣式感煙火災(zāi)探測器、線型光束感煙火災(zāi)探測器等產(chǎn)品，其中核島廠房20m區(qū)域、KAC檢修大廳、常規(guī)島、變壓器等場所內(nèi)部環(huán)境、工藝結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，受火災(zāi)探測器的探測原理、使用環(huán)境、探測距離、熱障效應(yīng)等影響，火災(zāi)信號難以快速到達探測器表面，常導(dǎo)致響應(yīng)速度緩慢或無法有效響應(yīng)，由于高溫濕熱、氣體水蒸氣、腐蝕、輻射等復(fù)雜環(huán)境情況，傳統(tǒng)的火災(zāi)探測器易發(fā)生誤報、漏報、故障率等情況。

近年來火災(zāi)探測領(lǐng)域專利急速上升發(fā)展趨勢。該類技術(shù)主要涉及將火災(zāi)的視覺特征轉(zhuǎn)變?yōu)閳D像數(shù)字信息，再通過計算機圖像處理自動識別火情，實現(xiàn)監(jiān)控、識別、報警等步驟。對于火災(zāi)火焰圖像的識別主要是針對火焰圖像所具備的可見光輻射特性、色譜特性和蔓延增長趨勢等多方面的特征信息來進行的。當(dāng)基于火焰圖像可見光輻射特征進行火災(zāi)圖像識別時，周圍環(huán)境中的光源，甚至墻壁、地板對光的反射都將構(gòu)成干擾光源，導(dǎo)致誤報警。

紅外熱成像運用光電技術(shù)檢測物體熱輻射的紅外線特定波段(8～14um)信號，將該信號轉(zhuǎn)換成可供人類視覺分辨的圖像和圖形，并可以進一步計算出溫度值。紅外熱成像技術(shù)使人類超越了視覺障礙，由此人們可以看到物體表面的溫度分布狀況。紅外熱成像技術(shù)作為革命性的測溫和成像技術(shù)，自其被發(fā)明開始即發(fā)揮其非接觸測溫和可視成像的特點，被廣泛地應(yīng)用于電力、石油化工、建筑節(jié)能、醫(yī)療診斷、質(zhì)量檢測、防火預(yù)警等領(lǐng)域中。

基于紅外熱成像進行溫度預(yù)警監(jiān)測、火焰報警監(jiān)測，并與高清彩色圖像進行的煙霧識別檢測，實現(xiàn)核電廠內(nèi)早期火災(zāi)預(yù)警+報警模式，提高核電廠早期火災(zāi)探測響應(yīng)性能。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷和達到上述目的，本發(fā)明的目的是提供一種適用于核電廠的早期火災(zāi)探測方法，能夠有效的識別早期陰燃火災(zāi)、火焰、煙氣，并有較強的抗干擾能力。

為了達到上述目的，本發(fā)明采用以下的技術(shù)方案：

一種核電廠圖像火災(zāi)探測方法，包括如下步驟：獲取探測監(jiān)控區(qū)域內(nèi)的紅外熱成像溫度數(shù)據(jù)和高清彩色視頻圖像數(shù)據(jù)；通過紅外熱成像數(shù)據(jù)獲取溫度信息和火焰視頻信息，針對溫度信息采用火災(zāi)燃燒溫度變化算法等特性進行溫度監(jiān)測預(yù)警，針對火焰信息采用火災(zāi)燃燒火焰特性變化進行火焰識別；通過彩色圖像數(shù)據(jù)獲取煙霧信息，針對煙霧信息采用火災(zāi)燃燒煙霧特性變化算法進行煙霧識別，形成復(fù)合型的火災(zāi)探測算法，進行核電廠早期火災(zāi)溫度、煙霧、火焰識別、監(jiān)控、報警等。

根據(jù)本發(fā)明的一些優(yōu)選實施方面，所述紅外熱成像模組監(jiān)測到溫度異常，觸發(fā)溫度變化算法，當(dāng)溫度變化算法檢測到溫度預(yù)警后，發(fā)出火災(zāi)預(yù)警信號，觸發(fā)火焰形態(tài)學(xué)算法和煙霧特性算法識別火焰和煙霧，根據(jù)設(shè)定的算法決策模型，當(dāng)煙霧或火焰任一算法識別處理報警后，作為火警處理，發(fā)出火災(zāi)報警信號，否則不予發(fā)出火災(zāi)報警信號。

根據(jù)本發(fā)明的一些優(yōu)選實施方面，所述溫度變化算法包括如下步驟：