智能消防水炮可靠性定位灭火算法的制作方法

智能消防可靠定位灭火的制方法1.本发明涉及火装置技术领域具体涉及智能消防炮可靠性定位灭算法。背技：2.自动跟踪灭装置也称智能消水炮，是指能通过位探测技术，自定位火源、精确定点火的消防设备。动跟踪火源的方，首先是获取分析焰辐射的紫外信号接着装置进行xy平面扫描捕火焰辐射的红外号，然后输出报警信号给联柜主机启动水泵开启阀门喷水灭。大空间自动跟踪火须满足《自动喷灭火系统设计规》（gb50084-2017）规定的净空度大于8米的民用和工建筑，同时也满国家标准《自动踪定位射流灭火统》（gb25204-2010）要求这样就要求灭火置进行现场调试校达到消灭火灾、保护人民财的要求，特别是体育馆、会展中、飞机场、火车站停车场、商场、剧、厂房、仓库等型大空间建筑中灭火装置的调试校存在较高的难度。3.现有技术在般情况下，在xy平面定位，采用单一的补偿进行校准，但是由于生产装配现场施工工艺影，装置采用单一偿值在近距离时候以对准火源，但是距离时候会出现差；同时，定位确度还受火堆大小影响。单一补偿的体方法：灭火装自动跟踪火堆时一般采用xy机械狭缝空间定位法，首先找到火堆的x坐标，x平执行了一个固定偿之后，再继续寻找到火堆的坐标，根据执y坐标的时间，采用区间分方法，给予y平面的补偿。x平上由于采用单一固补偿，如果火堆小不同，距离不同，会造成定位准；y平面由于采用区间定值补偿，当定在两个区间中间的时候，可能现跳区现象。因自动跟踪灭火装在出厂调试，以及地现场校准调试时不断反复试水，能满足要求，但然难以适应不同火场景的变化。技实要素：4.为解决上述景技术中存在的题，本发明采用自创新的方法，提一种智能消防水炮可性定位灭火算法根据火堆不同大、定位空间远近、置不同坐标等多参不同权重进行补校准，实现灭火水角度的可靠定位本发明的技术方案下：智能消防水可靠性定位算法在水平面定位水流射的方向角度，在直面定位水流喷时炮管的抬起角，包括如下步骤：骤1，水炮在水平面时针旋转扫描水平探测组件扫到火堆左侧边缘b1点时，水平探测组反馈回来火灾信，此时记录水平旋转角度∠b1；步骤2，水炮继续在水面逆时针扫描水平探测组件持反馈回来火灾信，到达火堆右侧边缘b2点时水平探测组件火信号消失，此时录水平面旋转度∠b2；步骤3计算水炮从b2点返回火堆部水平面中心点度：∠α=(∠b2－∠b1)÷2，水炮朝原扫描向相反的方向顺时针旋转α度，喷水炮管在水面正对火堆中间；步骤，水炮在垂直面从直与地面开始向扫描，垂直探测组扫描到火堆垂直根部c点时，垂直探测组反馈回来火灾信，此时记录垂直面的旋转角∠q1，可以计算出：射水半径l=×tan(q1)；步骤，水流需要上扬一定角度能使落水点才能达c点，综合重力加速度、韦达理计算出射水仰，水炮继续垂直向上旋转一个角度到射水仰角。5.进一步地，骤3中计算水炮的水平面回角度，还需要虑水平火灾信号强度系数，计算炮从b2点返回火堆根部水平中心点角度：∠α=k1×(∠b2－∠b1)÷2，式中k1为水平灾信号强度系数水炮水平面顺时针转α度，喷水炮管水平面正对火堆间。水平火灾信强度系数的取值通过消防水炮对不强度火灾采集信号测试来确定。6.具体来说，骤5中，综合重力加速度韦达定理得到射曲线公式①,计算出射水仰角①(((g/2)×l2)÷v2)-h)×(tanq)2l×tanq(g/2)×l2)÷v2=0;式中：q—射水仰角；v——水炮水嘴水速度；h——水炮安高度；g——重力加速度l——射水半径；计算出垂面的补偿角度∠β=∠q－∠q1；炮继续在垂直面上旋转β度作为射水曲线补。7.进一步地，虑不同燃烧介质来火苗抖动摇摆弧不同的因素，本明提供的智能消防水可靠性定位灭火法还包括步骤6：根据火苗抖动摆弧长lx、不同的定投影半径l，计算水平面的二补偿角：α1=lx×360÷(2×π×l)；式中：l——水半径；lx——火苗抖动摆弧长(图3中c1-c距离)；水继续在水平面顺针旋转α1度后，定位完成。8.需要说明的，水炮启动时如在水平面旋转为顺针方向，相应调后续步骤的方向，同能完成定位并达相同的效果。即步骤1中水炮在水平面顺时针旋转扫描先扫描b2点并记录水平面旋角度；步骤2中水炮继在水平面顺时针扫描扫描到b1点并记录水平面旋角度；步骤3中，水炮水平面逆时针旋转度对准火堆中间步骤6中，水炮继续在水面逆时针旋转α1度后，定位成。9.本发明的技效果为：1、本发明提供的能消防水炮定位算，改变采用单一固定补偿的式，而是根据探组件实时反馈火灾号，对水炮水平和垂直面的角度进行态的调整，更加够适应火灾现场情况；2、本发明提供的智能消防水炮定算法设计了先扫获得数据，在返一定角度定位的步，各个步骤形成闭，能够适应各种况进行准确定位3、本发明提供的智能消防水炮定位算法考虑了不同安装度、不同管道压的情况，考虑了火大小、燃烧介质带的火苗抖动摇摆多种因素影响下精确定位，可靠性。附图说明10.图1为本发明及的智能消防水结构示意图；图2为智能消防水可靠性定位灭火算法的体模型；图3为智能消防炮可靠性定位灭算法水平面定位模型；图4为智消防水炮可靠性位灭火算法垂直面位模型；图5为智能消防水炮可靠定位灭火算法水面在考虑火苗抖摇摆因素下的定位型。11.图中标注说明1、智能消防水炮主体；2、喷水炮管3、主轴；4、喷水管槽；5、火堆。具体实施方式12.下面将结合附，对本发明的技方案进行清楚、完地描述。13.如图1所示，能消防水炮包括能消防水炮主体1和喷水炮管2，所述智能消防水炮主体中轴线上设有轴3，侧面设有喷水管槽4，所述轴3垂直与地面，所述喷炮管2的根部与主轴线相。所述智能消防炮主体1连同喷水炮管2以主轴中心旋转，以便行水平面定位；水面已定位后，所喷水炮管沿所述水管槽4绕其根部旋转，便进行垂直面定。智能消防水炮设有水平探测件、垂直探测组及mcu模块，通过水平、垂直面定位，最终确定喷水炮喷水的方向。以为现有技术。本明提供的方法，是决智能消防水炮可性定位算法的问。14.如图2所示，智能消防水炮定灭火的立体模型，上角为抽象化的能消防水炮，右下为需定位进行灭的火堆5，将火堆5抽象化为一梯形圆锥体。智能消防炮主体1连同喷水炮管2绕主轴时针旋转，为水面定位，水平面记为平面，即寻找堆5两侧边缘点b1和b2，并定位堆面向消防水炮的底部心点c；喷水炮管2绕其部向上旋转抬起为垂直面定位，垂直面记为平面，即确定水炮管最佳的喷角度。由于智能防水炮有一定的安装高，水平探测器指火堆方向是倾斜，所述x平面即o、b1和b2三点所在平面与地面有一倾斜。y平面是x平面定位后，垂直地面的平面。15.智能消防水炮装高度为h（见图4标注），发明提供的智能防水炮可靠性定位算法步如下：步骤1-3如图3所：步骤1：水炮在x平沿逆时针旋转扫描，水探测组件扫描到堆左侧边缘b1点时，水平探测件反馈回来火灾信号，时记录x平面旋转角度∠b1；骤2：水炮在x面继续逆时针扫描，水平探组件持续反馈回火灾信号，到达堆右侧边缘b2点时，水平探测组件火灾号消失，此时记x平面旋转角度∠b2；步骤3：算水炮从b2点返回火根部x平面中心c点角度：∠α=k1×(∠b2－∠b1)÷2，式中k1为水平灾信号强度系数水炮反方向返回，时针旋转α度，喷水炮管在x平面正火堆中间；步骤4-5如图4所示：步4：水炮在y平面从垂直于地面开向上扫描，垂直测组件扫描到火y平面根部c点时，垂直探测组件反馈来火灾信号，此记录y平面的旋转角度∠q1，可计算出：射水半径l=h×tan(q1)；步骤：水流需要上扬一角度才能使落水才能到达c点，即水流不是沿着r线段从o点到c点，而是沿着s弧线喷射，综重力加速度、韦定理得到射水曲公式①,计算出射水仰角q:①(((g/2)×l2)÷v2)-h)×(tanq)2l×tanq(g/2)×l2)÷v2=0;式中：v—水炮水嘴出水速；h——水炮安装高度；g——重加速度；l——射水半径。16.再计算出y平上的补偿角度∠β=∠q－∠q1；水炮续在y平面向上转β度作为射水线补偿；步骤6如图3-4所：步骤6：根据火苗抖摇摆弧长lx、不同的位投影半径l，计算x平面二次补偿角：α1=lx×360÷(2×π×l)；式中：l——水半径；lx——火苗抖动摆弧长(图3中lx1-b1距离)；水炮继续在x平面时针旋转α1度后，到达更准的火中心c1，定位完成17.如图5所示，一步解释步骤6进行x平二次补偿的原理火苗抖动摇摆是左右摇摆，实火堆大小是b1—b2，由于的左右摇摆，火的小变成了lx1—lx2；当料燃烧量固定，火模型固定，在室燃烧的场景下，吹影响小，那么火的右摇摆幅度lx是固定的，即右摇摆角度都是α1；水炮逆时针扫描，先扫b1点，再扫描b2点，实扫描到的是lx2点；步3返回火堆中心c点，实上c1点才是真正火堆中心水平扫描b2点时，根反馈回来信号的动态化，可以测量弧lx的值。所以计算出摇角度α1后，需要继续逆时针旋α1度后才达到火中心c1点。18.下面提供一个体实施例：智能防水炮现场安装高为10米，根据本发明提供的定位算步骤如下：步骤1：水炮x平面沿逆时针旋转扫，水平探测组件扫描到堆左侧边缘b1点时，水平探组件反馈回来火信号，此时记录x平面旋转角∠b1，∠b1点的x坐标角单片机中读出，100度；步骤2：水炮继续x平面逆时针扫描，水平测组件持续反馈来火灾信号，到达火堆右侧边b2点时，水平探测组件火灾号消失，此时记x平面旋转角度∠b2，∠b2的x坐标角从单片机中读出，110度；步骤3：计算炮从b2点返回火根部x平面中心c点角度：∠α=k1×(∠b2－∠b1)÷2，k1水平火信号强度系数为验经验值，k1=0.23，∠α=k1×(∠b2－∠b1)÷2=0.23×(110－100)÷2=1.15(度)，炮顺时针旋转1.15度，喷炮管在x平面正对火堆间；步骤4：x平面保持动，水炮在y平面从垂直地面开始向上扫，垂直探测组件扫描到火堆y平面部c点时，垂直探测组件反馈来火灾信号，此记录y平面的旋转角∠q1，∠q1从单片机中读,∠q1=45度；可以计算：射水半径l=h×tan(q1)=10×tan(45)=10(米；步骤5：计算射水仰角q:v为试数据，固定流量为5l时，流速固定设v=32米秒，g重力加速，方便计算取9.8m/,根射水曲线公式：①(((g/2)×l2)÷v2)-h)×(tanq)2l×tanq(g/2)×l2)÷v2=0，(((9.8/2)×102)÷322)-10)×(tanq)210×tanq(9.8/2)×102)÷322=0，-9.52×(tanq)210×tanq0.48=0，令tanq=x，可得：-9.52*x210*x0.48=0，由韦达定理x1,2=，b=10，a=-9.51，c=0.49计算可得：x1=-0.04598673(负数舍去)，x2=1.096406898，即tanq=1.096406898，三角函数计算后得∠q=47.63（度）；再计算y平面的补偿角度∠β=∠q－=47.63-45=2.63(度)，则水炮继续在y平面上旋转2.63度作为射水曲补偿；步骤6：计算x平面的二次补偿角：火抖动摇摆弧长lx，试验值lx=0.3米α1=lx×360÷(2×π×l)=(0.3×360)÷(2×3.14×10)=1.72(度)炮继续在x平面顺时针旋1.72度后，定位完成。19.上述计算过程在智能消防水炮mcu模块制程序中预先植相应代码，即可自动完成计算20.本发明采用自创新方法解决智消防水炮定位问题整个定位算法中考虑了不同安装高、不同管道压力情况，考虑了火大小、燃烧介质带的火苗抖动摇摆等种因素影响下的确定位，可靠性。21.以上所述，仅本发明的较佳实，并非对本发明任形式上和实质上限制，凡属本发明路下的技术方案属于本发明的保范围，凡依据本发实质技术对上述实所做的任何等效更和修饰也应视本发明的保护范围技特：1.智能消防水可靠性定位灭火法，在水平面定位流喷射的方向角，在垂直面定位水流射时炮管的抬起度，包括如下步：步骤1，水炮在水平面逆时针旋转扫，水平探测组件描到火堆左侧边b1点时，水平探测组件反馈回来火灾信，此时记录水平旋转角度∠b1；步骤2，水炮继在水平面逆时针旋转扫，水平探测组件续反馈回来火灾号，到达火堆右侧缘b2点时，水平测组件火灾信号失，此时记录水面旋转角度∠b2；步骤3，计算水炮从b2返回火堆根部水面中心点角度：∠α=(∠b2－∠b1)÷2，水炮朝原扫描向相反的方向顺时针旋转α度，喷水炮管在水面正对火堆中间；步骤，水炮在垂直面从直与地面开始向扫描，垂直探测组扫描到火堆垂直根部c点时，垂直探测组反馈回来火灾信，此时记录垂直面的旋转角∠q1，可以计算出：射水径l=h×tan(q1)；步骤，水流需要上扬一角度才能使落水才能到达c点，综合重力加速度、韦达理计算出射水仰，水炮继续垂直向上旋转一个角度到射水仰角。2.据权利要求1所述的智能防水炮可靠性定灭火算法，其中的步骤3为：计算炮从b2点返回火堆根部水平面中点角度：∠α=k1×(∠b2－∠b1)÷2，式中k1为水平灾信号强度系数水炮顺时针旋转α度，喷水炮管水平面正对火堆中间。根据权利要求1所述的智消防水炮可靠性定灭火算法，其中的步骤为：综合重力速度、韦达定理到射水曲线公式①,计算出射水仰角:①(((g/2)×l2)÷v2)-h)×(tanq)2l×tanq(g/2)×l2)÷v2=0;式中：q——射水角；v——水炮水嘴出水速；h——水炮安装高度g—