基于红外热成像的消防灭火机器人自动控制系统的研究
发布时间：2021-03-29 11:05
自行走式智能定位消防炮是一款履带式消防灭火机器人,可以代替消防人员进入危险易爆的石化工程火灾现场,进行灭火降温。目前主流的消防灭火机器人的控制方式是人工遥控手动控制,自动化程度低。随着科技的进步,智能化的概念深入到各个行业,消防灭火机器人的控制也朝着智能化的方向发展。论文主要针对自行走式智能定位消防炮自动控制系统进行研究,其目的是结合机器视觉技术研究一套消防水炮和履带底盘联动控制系统。针对项目整体技术要求,完成了自动控制系统的总体设计,选择了合适的硬件平台和软件平台。为了实现全天候室外大空间火灾的自动识别,设计了一种红外热成像火灾检测算法:首先利用温度特性进行预判断,并采用区域生长法和大津法相结合的图像分割算法有效的分割出了高温区域;然后创新性地提取出了该区域的等效椭圆特征,并将连续6帧红外热图像的等效椭圆特征经归一化后送入训练好的支持向量机模型进行火灾判定。针对火源的自动搜寻与跟踪,设计了一种自下而上的云台巡检算法,并结合云台运行速度无规律的特点,设计了一种基于图像区域划分的云台跟踪算法。所设计的云台视觉控制算法,可以使云台带动热像仪在搜寻范围内快速找到火源,并将火源始终置于图像中心...
【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
天津港爆炸事故作为20世纪人类最伟大的发明之一，机器人技术飞速发展，各种各样的机器人开始进入和
南京航空航天大学全日制硕士学位论文备的消防机灭火器人。它具有陆地和轨道两种形式，采用履带行走机构，配备高压雪炮，具备喷射水雾和排烟等功能。操作人员可以在 300 米距离内对其进行遥控控制。“路虎 60”消防机器人在我国消防部队十分常见，主要用于地铁、隧道、地下空间、石化企业等灭火救灾现场。图 1.4 是产自于美国的大黄蜂萨迈特遥控消防灭火机器人[8]，其最大的特点是利用 30 升油箱给柴油发动机供给燃油，可连续工作 8 小时，喷射速度达到 3500 L/min，可以通过加装的高性能红外热成像摄像头将火场内部图像无线传输到后方，在开阔地带遥控距离达到 600 米，还特别设计了远程遥控启停功能。图 1.5 是产自意大利的 TAF20 多功能消防灭火机器人[8]，机身有 4 个接水口，采用柴油动力系统，油箱容量为 75 L，最快行驶速度可达 9 km/h, 既可以开启水雾模式进行降温，又可以开启喷柱模式进行远距离灭火，最大射程为 80 m。该机器人还特别配备了排风系统，排气风量可达到 125000 m3/h，遥控距离大于 150 m。
南京航空航天大学全日制硕士学位论文备的消防机灭火器人。它具有陆地和轨道两种形式，采用履带行走机构，配备高压雪炮，具备喷射水雾和排烟等功能。操作人员可以在 300 米距离内对其进行遥控控制。“路虎 60”消防机器人在我国消防部队十分常见，主要用于地铁、隧道、地下空间、石化企业等灭火救灾现场。图 1.4 是产自于美国的大黄蜂萨迈特遥控消防灭火机器人[8]，其最大的特点是利用 30 升油箱给柴油发动机供给燃油，可连续工作 8 小时，喷射速度达到 3500 L/min，可以通过加装的高性能红外热成像摄像头将火场内部图像无线传输到后方，在开阔地带遥控距离达到 600 米，还特别设计了远程遥控启停功能。图 1.5 是产自意大利的 TAF20 多功能消防灭火机器人[8]，机身有 4 个接水口，采用柴油动力系统，油箱容量为 75 L，最快行驶速度可达 9 km/h, 既可以开启水雾模式进行降温，又可以开启喷柱模式进行远距离灭火，最大射程为 80 m。该机器人还特别配备了排风系统，排气风量可达到 125000 m3/h，遥控距离大于 150 m。
【参考文献】：
期刊论文
[1]高地隙液压履带车自动行走控制系统设计与试验[J]. 朱晨辉,李连豪,王万章,张红梅,赵明. 农业机械学报. 2018(S1)
[2]改革开放40年石油工业取得八大成就[J]. 钱兴坤,吴谋远. 中国石油企业. 2018(11)
[3]消防灭火机器人设计及应用[J]. 孙宁,裴文良,闵桂元,王永军. 消防科学与技术. 2018(07)
[4]消防灭火机器人及其应用[J]. 陈庆暖. 消防科学与技术. 2018(05)
[5]多用户远程桌面实战Windows 7单机多用户远程桌面[J]. 谢胜盈. 网络安全和信息化. 2018(04)
[6]消防机器人视觉感知技术研究综述[J]. 谭勇. 绵阳师范学院学报. 2018(02)
[7]基于红外热成像的山火识别技术研究[J]. 余阳,赵海龙,韩来君. 现代电子技术. 2017(24)
[8]石油化工类火灾特点及预防措施的分析[J]. 杨阿明,吴志琳. 中国石油和化工标准与质量. 2017(23)
[9]基于GMap的无人机地面控制软件开发[J]. 李杉格,林静. 现代计算机(专业版). 2017(34)
[10]防爆消防特种机器人研发及应用[J]. 裴文良,陆文涛,郭映言,蔡海廷,陈金山. 制造业自动化. 2017(08)
博士论文
[1]消防队员作业安全事故原因分析及对策研究[D]. 康茹.中国矿业大学(北京) 2018
[2]计算机视觉三维重建理论与应用[D]. 王宇宙.西北大学 2004
硕士论文
[1]红外热像仪的超高温度场测量技术研究[D]. 程丽鹏.中北大学 2017
[2]基于红外热像仪的森林凋落物阴燃火灾探测[D]. 邢美净.东北林业大学 2017
[3]移动机器人定点目标跟踪与避障方法研究[D]. 李培鹏.哈尔滨工程大学 2017
[4]消防机器人控制系统研究[D]. 徐连伟.青岛科技大学 2017
[5]海监船防暴水炮自动跟踪控制系统的研究[D]. 李明.南京航空航天大学 2017
[6]红外舰船目标的检测跟踪与射流定位研究[D]. 王冬月.南京航空航天大学 2017
[7]基于视频的消防水炮闭环控制技术研究[D]. 袁德飞.大连海事大学 2017
[8]基于大津法和区域生长法结合的彩色图像分割方法研究[D]. 张洪超.山东师范大学 2016
[9]基于红外热成像技术的矿井火灾识别系统研究[D]. 胡云.安徽理工大学 2016
[10]基于图像处理的无线火灾监控系统[D]. 王杰庆.山东大学 2016
本文编号：3107442
【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
天津港爆炸事故作为20世纪人类最伟大的发明之一，机器人技术飞速发展，各种各样的机器人开始进入和
南京航空航天大学全日制硕士学位论文备的消防机灭火器人。它具有陆地和轨道两种形式，采用履带行走机构，配备高压雪炮，具备喷射水雾和排烟等功能。操作人员可以在 300 米距离内对其进行遥控控制。“路虎 60”消防机器人在我国消防部队十分常见，主要用于地铁、隧道、地下空间、石化企业等灭火救灾现场。图 1.4 是产自于美国的大黄蜂萨迈特遥控消防灭火机器人[8]，其最大的特点是利用 30 升油箱给柴油发动机供给燃油，可连续工作 8 小时，喷射速度达到 3500 L/min，可以通过加装的高性能红外热成像摄像头将火场内部图像无线传输到后方，在开阔地带遥控距离达到 600 米，还特别设计了远程遥控启停功能。图 1.5 是产自意大利的 TAF20 多功能消防灭火机器人[8]，机身有 4 个接水口，采用柴油动力系统，油箱容量为 75 L，最快行驶速度可达 9 km/h, 既可以开启水雾模式进行降温，又可以开启喷柱模式进行远距离灭火，最大射程为 80 m。该机器人还特别配备了排风系统，排气风量可达到 125000 m3/h，遥控距离大于 150 m。
南京航空航天大学全日制硕士学位论文备的消防机灭火器人。它具有陆地和轨道两种形式，采用履带行走机构，配备高压雪炮，具备喷射水雾和排烟等功能。操作人员可以在 300 米距离内对其进行遥控控制。“路虎 60”消防机器人在我国消防部队十分常见，主要用于地铁、隧道、地下空间、石化企业等灭火救灾现场。图 1.4 是产自于美国的大黄蜂萨迈特遥控消防灭火机器人[8]，其最大的特点是利用 30 升油箱给柴油发动机供给燃油，可连续工作 8 小时，喷射速度达到 3500 L/min，可以通过加装的高性能红外热成像摄像头将火场内部图像无线传输到后方，在开阔地带遥控距离达到 600 米，还特别设计了远程遥控启停功能。图 1.5 是产自意大利的 TAF20 多功能消防灭火机器人[8]，机身有 4 个接水口，采用柴油动力系统，油箱容量为 75 L，最快行驶速度可达 9 km/h, 既可以开启水雾模式进行降温，又可以开启喷柱模式进行远距离灭火，最大射程为 80 m。该机器人还特别配备了排风系统，排气风量可达到 125000 m3/h，遥控距离大于 150 m。
【参考文献】：
期刊论文
[1]高地隙液压履带车自动行走控制系统设计与试验[J]. 朱晨辉,李连豪,王万章,张红梅,赵明. 农业机械学报. 2018(S1)
[2]改革开放40年石油工业取得八大成就[J]. 钱兴坤,吴谋远. 中国石油企业. 2018(11)
[3]消防灭火机器人设计及应用[J]. 孙宁,裴文良,闵桂元,王永军. 消防科学与技术. 2018(07)
[4]消防灭火机器人及其应用[J]. 陈庆暖. 消防科学与技术. 2018(05)
[5]多用户远程桌面实战Windows 7单机多用户远程桌面[J]. 谢胜盈. 网络安全和信息化. 2018(04)
[6]消防机器人视觉感知技术研究综述[J]. 谭勇. 绵阳师范学院学报. 2018(02)
[7]基于红外热成像的山火识别技术研究[J]. 余阳,赵海龙,韩来君. 现代电子技术. 2017(24)
[8]石油化工类火灾特点及预防措施的分析[J]. 杨阿明,吴志琳. 中国石油和化工标准与质量. 2017(23)
[9]基于GMap的无人机地面控制软件开发[J]. 李杉格,林静. 现代计算机(专业版). 2017(34)
[10]防爆消防特种机器人研发及应用[J]. 裴文良,陆文涛,郭映言,蔡海廷,陈金山. 制造业自动化. 2017(08)
博士论文
[1]消防队员作业安全事故原因分析及对策研究[D]. 康茹.中国矿业大学(北京) 2018
[2]计算机视觉三维重建理论与应用[D]. 王宇宙.西北大学 2004
硕士论文
[1]红外热像仪的超高温度场测量技术研究[D]. 程丽鹏.中北大学 2017
[2]基于红外热像仪的森林凋落物阴燃火灾探测[D]. 邢美净.东北林业大学 2017
[3]移动机器人定点目标跟踪与避障方法研究[D]. 李培鹏.哈尔滨工程大学 2017
[4]消防机器人控制系统研究[D]. 徐连伟.青岛科技大学 2017
[5]海监船防暴水炮自动跟踪控制系统的研究[D]. 李明.南京航空航天大学 2017
[6]红外舰船目标的检测跟踪与射流定位研究[D]. 王冬月.南京航空航天大学 2017
[7]基于视频的消防水炮闭环控制技术研究[D]. 袁德飞.大连海事大学 2017
[8]基于大津法和区域生长法结合的彩色图像分割方法研究[D]. 张洪超.山东师范大学 2016
[9]基于红外热成像技术的矿井火灾识别系统研究[D]. 胡云.安徽理工大学 2016
[10]基于图像处理的无线火灾监控系统[D]. 王杰庆.山东大学 2016
本文编号：3107442
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