[发明专利]一种充油设备多源光学火灾探测方法及系统

权利要求书

1.一种充油设备多源光学火灾探测方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤1：使用传感单元采集充油设备的视频信号、紫外信号和红外信号；

步骤2：将所述视频信号上传至图像处理单元，基于从视频信号逐帧提取采集的图像判断充油设备中是否存在火焰信号；

步骤3：将紫外信号和红外信号上传至信号处理单元，分别进行滤波、放大预处理；

步骤4：当基于预处理后的紫外信号或基于红外信号均判断充油设备产生光信号，且根据步骤2也同时判断充油设备中存在火焰信号，进入步骤5，否则判断返回步骤1；

步骤5：将充油设备实时数据与当前同一时刻的往年历史数据进行比对，如果变化超出设定判断阈值，则判断充油设备发生火灾，并触发火灾报警；充油设备实时数据包括设备本体温度T1、环境温度T2、紫外信号幅值AZ、红外信号中第一波段信号幅值AH1、第三波段信号幅值AH3；当同时满足条件1和条件2时则判断充油设备发生火灾：

条件1：T1≥1.2T10，或者(T1-T2)≥1.5(T10-T20)；

条件2：AZ≥1.5AZ0，或者，AH1≥1.5AH10并且AH3≤1.3AH30；

其中，T10为充油设备本体温度在同一时刻下的往年历史数据均值，T20为充油设备环境温度在同一时刻下的往年历史数据均值，AZ0为充油设备紫外信号幅值在同一时刻下的往年历史数据均值，AH10为红外信号中第一波段信号幅值在同一时刻下的往年历史数据均值，AH30为红外信号中第三波段信号幅值在同一时刻下的往年历史数据均值。

2.根据权利要求1所述的充油设备多源光学火灾探测方法，其特征在于：

在步骤1中，所述传感单元包括视频传感器、紫外传感器和红外传感器，其中，所述紫外传感器的波段范围为185-260nm；

所述红外传感器为三波段红外传感器，其中第一波段中心波长为4.26μm，波段范围为[4.24μm,4.28μm]；第二波段中心波长为3.8μm，波段范围为[3.78μm,3.82μm]；第三波段中心波长为4.8μm，波段范围为[4.78μm,4.82μm]。

3.根据权利要求1或2所述的充油设备多源光学火灾探测方法，其特征在于：

在步骤2中，具体包括以下内容：

2.1图像处理单元逐帧提取采集到的图像，根据第一阈值对图像进行灰度处理；

2.2对灰度图像进行二值化处理，然后判断是否存在明显特征轮廓的火焰二值化图像，其中，所述明显特征轮廓的火焰二值化图像是指该图像的边缘至少具备一个及以上的尖角凸起；

2.3对带有明显特征轮廓的火焰二值化图像进行形态学滤波处理；

2.4将连续两帧经过2.2-2.3处理后图像进行比对，计算连续两帧图像之间的像素差值，当相邻帧图像的像素差值大于设定的像素阈值时，则判断充油设备图像中出现火焰信号，否则为外部干扰信号。

4.根据权利要求3所述的充油设备多源光学火灾探测方法，其特征在于：

在2.1中，对逐帧提取采集的图像RGB分量进行加权平均，得到灰度图像各分量为：

R1＝G1＝B1＝0.5R+0.1G+0.4B；

其中，R、G、B分别为逐帧提取采集的图像中的红、绿、蓝分量；

R1、G1、B1分别为图像灰度化处理后的红、绿、蓝分量。

5.根据权利要求3所述的充油设备多源光学火灾探测方法，其特征在于：

在2.2中，所述尖角凸起的角度小于等于30°，且灰度图像圆度小于0.6。

6.根据权利要求3所述的充油设备多源光学火灾探测方法，其特征在于：

在2.4中，所述像素阈值为4000个像素点。

7.根据权利要求3所述的充油设备多源光学火灾探测方法，其特征在于：

在步骤4中，当满足以下任何一个条件时，被认为充油设备产生光信号：

(1)当紫外传感器检测到的185-260nm的紫外信号；

(2)红外传感器同时检测到第一至第三波段信号，且第一波段信号幅值同时大于第二、第三波段信号幅值。