[实用新型]一种基于FPGA的实时火灾报警与灭火系统

说明书

本实用新型公开了一种基于FPGA的实时火灾报警与灭火系统，其包括：TRDB‑D5M摄像头、FPGA控制板、存储器、VGA显示器、GSM模块、舵机控制板、舵机云台、消防设备和电源模块。本实用新型的有益之处在于：可以及时的发现和实时提供直观的、丰富的火灾信息，并对火灾现象中的图像信息做出快速的反应，自动采取有效措施，控制和扑灭火灾，把火灾控制和消灭在初期阶段，从而避免造成重大人身伤亡和财产损失。

技术领域

本实用新型涉及一种火灾报警与灭火系统，具体涉及一种基于FPGA的实时火灾报警与灭火系统，属于安防技术领域。

背景技术

现代物流已成为经济发展的重要支柱产业之一，它对国民经济的发展起着巨大的支撑作用。但是物流仓库的防火性能却是一个十分敏感的问题，就目前的技术并不能很好的防止火灾的发生或者发生火灾时不能及时的采取灭火措施。

现如今大多数场所的火灾检测，包括物流的仓库都采用常规火灾探测的方法，如感烟探测器、感温探测器、感光探测器及复合型探测器，它们分别利用火焰的烟雾、温度、光的特性来对火灾进行探测。但物流仓库空间较大，环境复杂，很多传感器的应用效果欠佳，尤其是存在遮挡物时，常规的感烟探测器、感温探测器只有当火灾发展到一定的程度时，才会做出响应，这并不能及时制止火灾的发生，存在严重的安全隐患。

视频监控设备的日益普及与视频图像处理技术的飞速发展极大地推动了视频火灾检测(Video Fire Deteetion，VFD)技术的研究和应用。反应灵敏度更高、适用性更广的视频图像火焰检测系统逐渐被人们重视起来。火焰检测系统利用摄像头采集现场实时图像，将得到的图像数据结合图像处理、模式识别、机器视觉等先进技术进行分析、计算和判断，实现火灾的检测、报警和定位。给消防设备提供准确的火灾信息，并及时进行灭火处理。基于视频图像的火灾检测技术为早期火焰的辨识和判断奠定了基础，并且提供了丰富和直观的图像信息，具有以下优势：

(1)可以在大空间、大面积的环境中使用，也可以与现有的卫星技术相结合，对城市、森林等大范围空间进行火灾检测；

(2)可以在恶劣环境下的室内场所中使用，如多粉尘、高湿度环境；

(3)视频监控系统已被广泛的使用于各种建筑物、高速公路、桥梁、隧道的监控当中，可利用现成的硬件资源实现对火灾的监控，且能为工程建设节省部分投资；

(4)可以提供直观的、丰富的火焰图像信息，如：起火位置、时间、大小和发展事态等，利于对现场火灾的判断并作出合理正确的灭火方案；

(5)可以有效提高报警的准确性、可靠性和快速性，减少漏报和误报。

因此，基于视频图像的火焰检测技术克服了传统火灾检测技术的缺点，不少研究者对视频图像火焰检测算法进行了大量的研究，并提出了许多有效的火灾检测方法，例如：

(1)W.D.DacisKA Notarianni.NASAfire detection study.Technical reportNational Institute of Standardand Technology,March 1996；

(2)Foo.S.Y.A rule-based nachine vision system for fire detection inaircraft dry bays and engine conpartments.Knowledge-based System，1996,9:531-540；

(3)Yamagishi H，Yanaguchi J.Fire flame detection algorithm using acolor camera.Proceedings of International Sysposium on Micromechatronics andHuman Sciene.Japan:Japanese；