物流仓库防火应急指挥管理系统与方法

摘要

本发明公开了一种物流仓库防火应急指挥管理系统与方法，所述物流仓库防火应急指挥管理系统包括至少一个前端采集单元和监控中心，每个前端采集单元包括设置于物流仓库内多个监测点的多个热敏传感装置、视频编码器和视频服务器，热敏传感装置通过视频编码器与视频服务器连接，视频服务器通过通讯网络与监控中心通讯连接；本发明中通过热敏传感装置探测图像数据并处理，通过视频编码模块对图像信息进行视频编码，再运用视频服务器将视频信号传输到监控中心，实现对物流仓库的防火监控。本发明可以实现对物流仓库的火情快速识别、准确定位和及时处置。

说明书

技术领域

本发明涉及防火应急指挥系统，尤其涉及一种采用红外监测技术的物流仓库防火应急指挥管理系统与方法。 

背景技术

近年来，随着社会经济的高速发展，各类物流企业如雨后春笋般涌现，作为日常生产、生活中物资流动的中转站，它不断呈现规模化、复杂化的趋势，经济价值和人员密集程度越来越大，而作为物流重要环节的物流仓库的建设速度也有了明显的提高，物流仓库的规模也呈现集中化、规模化、大型化，这样不但使物流行业火灾危险性提高，火灾荷载加大，而且一旦发生火灾，易造成重大人员伤亡和财产损失，同时火灾扑救的难度也明显提升。

随着科技的发展，许多物流仓库都采用视频监控技术预防和监测火灾，但仍存在很多的问题，目前的技术基本都是在有火苗产生后，监测装置才会发现并报警，并且由于物流仓库中货物大量堆积，环境的复杂性造成无法短时间内精确定位火点位置，而这很短的时间很可能使火势不可控制，造成巨大的财产损失，同时安装集中火灾报警装置投入资金大，日常维护成本高。 

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种可对火情快速识别、准确定位的物流仓库防火应急指挥管理系统。

本发明的另一个目的是提供一种采用红外监测技术的物流仓库防火应急指挥管理方法，以实现对物流仓库火情的快速识别、准确定位和及时处置。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的： 

物流仓库防火应急指挥管理系统，包括至少一个前端采集单元和监控中心，每个前端采集单元包括设置于物流仓库内多个监测点的多个热敏传感装置、视频编码器和视频服务器，热敏传感装置通过视频编码器与视频服务器连接，视频服务器通过通讯网络与监控中心通讯连接。

所述的热敏传感装置包括探测器、读出电路、图像处理芯片和外部存储器，其中，图像处理芯片通过控制接口与读出电路连接，外部存储器通过内部数据总线与图像处理芯片连接，图像处理芯片通过电源接口与供电系统连接，图像处理芯片通过视频接口与视频服务器连接，读出电路与探测器相连。

所述的探测器为红外热像探测仪。

所述图像处理芯片中包括非均匀校正模块、盲元校正模块、图像滤波去噪模块、图像细节增强模块、伪彩变换模块、模数转换模块、低噪声电源模块和接口时序控制模块；

所述非均匀校正模块，通过两点法与二元非线性校正法对红外热图像进行校正，得到校正后的图像；

所述盲元校正模块，通过采用盲元补偿算法，根据相邻像素或前后帧图像的响应相关性对盲元位置的信息进行预测和替代；

所述图像滤波去噪模块，通过快速中值滤波和带阈值的均值滤波对红外热图像进行去噪处理，得到去噪后图像；

所述图像细节增强模块，通过采用双阈值映射、双阈值自适应增强算法和边缘增强算法，对原始图像的直方图进行处理，实现对图像的增强功能；

所述模数转换模块，通过采用流水线ADC的设计架构，实现大阵列的模拟输出高速模数转换；

所述低噪声电源模块，通过采用集成Boost控制电路，为探测器提供较高偏置电压，实现红外探测器的高响应率； 

所述接口时序控制模块，通过采用计数分频的方法正确产生三路时序信号。

所述热敏传感装置通过晶圆级多组件封装技术进行封装。

物流仓库防火应急指挥管理方法，包括如下步骤：

S1.将前端采集单元设置在物流仓库中，将多个热敏传感装置分别安装在物流仓库的各个测量点上；

S2.热敏传感装置对视野范围内的物流仓库探测成像并对图像进行处理，将处理后的图像信息传送至视频编码模块；

S3.视频编码模块对接收到的图像信息进行视频编码，得到高质量的视频信号，通过标准视频接口输出到视频服务器上；

S4.视频服务器通过通讯网络将视频信号传输到监控中心。

所述热敏传感装置对图像进行处理的方法，包含如下步骤：

S21. 图像处理芯片为探测器提供所需要的各种控制时序信号、电源和偏压；

S22. 探测器对视野范围内的物流仓库探测成像，并将图像数据传给图像处理芯片；

S23. 图像处理芯片对探测到的物流仓库内的红外热图像进行包括非均匀校正、盲元校正、图像滤波去噪、图像细节增强、伪彩变换的功能处理；

S24.图像处理芯片对处理后的红热外图像数据进行模数转换；

S25.图像处理芯片将处理后的图像信息经视频接口传送至视频编码模块。

所述图像处理芯片，通过采用计数分频的方法实现正确产生三路时序信号，以及通过采用集成Boost控制电路，为探测器提供较高偏置电压，实现红外探测器的高响应率； 

所述非均匀校正的功能是通过两点法与二元非线性校正法实现对红外热图像的校正，得到校正后的图像；

所述盲元校正的功能是通过采用盲元补偿算法，根据相邻像素或前后帧图像的响应相关性对盲元位置的信息进行预测和替代；

所述图像滤波去噪的功能是通过快速中值滤波和带阈值的均值滤波实现对红外热图像的去噪处理，得到去噪后图像；

所述图像细节增强的功能是通过采用双阈值映射、双阈值自适应增强算法和边缘增强算法，对原始图像的直方图进行处理，实现对图像的增强功能；

所述图像处理芯片，采用流水线ADC的设计架构，实现大阵列的模拟输出高速模数转换。

本发明的有益效果是：本发明通过采集物流仓库内的红外热图像，可以对室内的异常情况立即作出反映，排除潜在故障，并对火情进行快速识别，精确定位火情的位置，节省时间，减少经济损失，结构简单，体积小巧，功耗低，温度稳定性好，简单易用。

附图说明

图1为本发明物流仓库防火应急指挥管理系统的结构示意图；

图2为热敏传感装置内部结构示意图；

图3为本发明物流仓库防火应急指挥管理流程图。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。

如图1所示，物流仓库防火应急指挥管理系统，包括至少一个前端采集单元和监控中心，每个前端采集单元包括设置于物流仓库内多个监测点的多个热敏传感装置、视频编码器和视频服务器，热敏传感装置通过视频编码器与视频服务器连接，视频服务器通过通讯网络与监控中心通讯连接；

如图2所示，热敏传感装置包括探测器、读出电路、图像处理芯片和外部存储器，其中，图像处理芯片通过控制接口与读出电路连接，外部存储器通过内部数据总线与图像处理芯片连接，图像处理芯片通过电源接口与供电系统连接，图像处理芯片通过视频接口与视频服务器连接，读出电路与探测器相连；

所述图像处理芯片中包括非均匀校正模块、盲元校正模块、图像滤波去噪模块、图像细节增强模块、伪彩变换模块、模数转换模块、低噪声电源模块和接口时序控制模块；所述非均匀校正模块，通过两点法与二元非线性校正法对红外热图像进行校正，得到校正后的图像；

所述盲元校正模块，通过采用盲元补偿算法，根据相邻像素或前后帧图像的响应相关性对盲元位置的信息进行预测和替代；所述图像滤波去噪模块，通过快速中值滤波和带阈值的均值滤波对红外热图像进行去噪处理，得到去噪后图像；所述图像细节增强模块，通过采用双阈值映射、双阈值自适应增强算法和边缘增强算法，对原始图像的直方图进行处理，实现对图像的增强功能；所述模数转换模块，通过采用流水线ADC的设计架构，实现大阵列的模拟输出高速模数转换；所述低噪声电源模块，通过采用集成Boost控制电路，为探测器提供较高偏置电压，实现红外探测器的高响应率； 所述接口时序控制模块，通过采用计数分频的方法正确产生三路时序信号。

如图3所示，物流仓库防火应急指挥管理方法，具体包括如下步骤：

S1.将前端采集单元设置在物流仓库中，将多个热敏传感装置分别安装在物流仓库的各个测量点上，如货物大量堆积、空间狭小的地方；

S2.热敏传感装置对视野范围内的物流仓库探测成像并对图像进行处理，将处理后的图像信息传送至视频编码模块；

S3.视频编码模块对接收到的图像信息进行视频编码，得到高质量的视频信号，通过标准视频接口输出到视频服务器上；

S4.视频服务器通过通讯网络将视频信号传输到监控中心。

所述S2中，热敏传感装置对图像进行处理的方法，包含如下步骤：

S21. 图像处理芯片为探测器提供所需要的各种控制时序信号、电源和偏压；

S22. 探测器对视野范围内的物流仓库探测成像，并将图像数据传给图像处理芯片；

S23. 图像处理芯片对探测到的物流仓库内的红外热图像进行包括非均匀校正、盲元校正、图像滤波去噪、图像细节增强、伪彩变换的功能处理；

S24.图像处理芯片对处理后的红热外图像数据进行模数转换；

S25.图像处理芯片将处理后的图像信息经视频接口传送至视频编码模块。

所述图像处理芯片，通过采用计数分频的方法实现正确产生三路时序信号；所述图像处理芯片，通过采用集成Boost控制电路，为探测器提供较高偏置电压，实现红外探测器的高响应率；所述图像处理芯片，通过采用流水线ADC的设计架构，实现大阵列的模拟输出高速模数转换；所述非均匀校正功能，通过两点法与二元非线性校正法实现对红外热图像的校正，得到校正后的图像；所述盲元校正功能，通过采用盲元补偿算法，根据相邻像素或前后帧图像的响应相关性对盲元位置的信息进行预测和替代；所述图像滤波去噪功能，通过快速中值滤波和带阈值的均值滤波实现对红外热图像的去噪处理，得到去噪后图像；所述图像细节增强功能，通过采用双阈值映射、双阈值自适应增强算法和边缘增强算法，对原始图像的直方图进行处理，实现对图像的增强功能。

本实施例中，所述探测器为红外热像探测仪，所述热敏传感装置通过晶圆级多组件封装技术进行封装。