阻燃材料均速喷射系统

技术领域

本发明涉及阻燃材料领域，尤其涉及一种阻燃材料均速喷射系统。

背景技术

阻燃材料是能够抑制或者延滞燃烧而自己并不容易燃烧的材料，广泛应用于服装、石油、化工、冶金、造船、消防、国防等领域。

现阻燃材料主要有有机和无机，卤素和非卤。有机是以溴系、氮系和红磷及化合物为代表的一些阻燃剂，无机主要是三氧化二锑、氢氧化镁、氢氧化铝，硅系等阻燃体系。

一般来讲有机阻燃具有很好的亲和力，在塑料中添加使用，溴系阻燃剂在有机阻燃体系中占据绝对优势，虽然在环保问题上“非议”多，但一直难以有其他阻燃剂体系取代。

当前，对于睡眠状态的人体来说，一旦发生火灾且在床体周围，尤其是木质床体周围产生火体时，很容易将火体蔓延到床体上，进而危及人员生命，因此，需要一种基于火体检测的自动应急机制，能够帮助处于火体环境的床体睡眠人员有效避开火体蔓延区域。

发明内容

本发明至少具有以下三处关键的发明点：

(1)在木质床体的周围引入火体检测机制，以基于检测到的火体以及火体的接近程度对向床体周围是否喷射阻燃材料以及喷射阻燃材料的剂量进行现场调节；

(2)仅仅对涉及火体的红色通道数值进行视觉分析，从而在保证图像识别效果的同时，有效减少了图像数据量；

(3)在具体的视觉分析中，对红色分量图像执行基于边缘梯度值的自适应锐化处理，以获得对应的自适应清晰图像，其中，获取所述红色分量图像中每一个边缘像素的红色分量梯度值，所述红色分量梯度值越高，对对应的边缘像素执行的锐化次数越多。

根据本发明的一方面，提供了一种阻燃材料均速喷射系统，所述系统包括：

木质床体，包括床头、床架、床尾、床腿、床板和床垫，所述床头、所述床架、所述床尾、所述床腿和所述床板均采用木质材料造成；

重量检测机构，设置在所述床垫的下方，用于检测所述床垫上承受的负荷重量是否超过最低人体重量阈值，并在检测到的负荷重量超过所述最低人体重量阈值时，发出第一检测指令，否则，发出第二检测指令；

房顶摄像机构，设置在所述床架的中央位置上方的房顶处，用于对所述木质床体四周环境执行摄像动作，以获得当前时刻对应的即时环境图像；

分量提取设备，与所述房顶摄像机构连接，用于提取所述即时环境图像对应的红色分量图像；

清晰处理机构，与所述分量提取设备连接，用于对所述红色分量图像执行基于边缘梯度值的自适应锐化处理，以获得对应的自适应清晰图像；

内容辨识机构，与所述清晰处理机构连接，用于基于火体的各种标准几何形状识别所述自适应清晰图像中的每一个火体区域；

参数调节设备，与所述内容辨识机构连接，用于在距离所述自适应清晰图像的中心位置最近的火体区域到所述自适应清晰图像的中心位置越近，调节的阻燃材料喷射量越多，以及距离所述自适应清晰图像的中心位置最近的火体区域的面积越大，调节的阻燃材料喷射量越多；

现场喷射机构，设置在所述床架的中央位置上方，用于按照调节后的阻燃材料喷射量对所述床架周围执行相应喷射量的阻燃材料的自动喷射；

其中，对所述红色分量图像执行基于边缘梯度值的自适应锐化处理，以获得对应的自适应清晰图像包括：获取所述红色分量图像中每一个边缘像素的红色分量梯度值，所述红色分量梯度值越高，对对应的边缘像素执行的锐化次数越多；

其中，获取所述红色分量图像中每一个边缘像素的红色分量梯度值，所述红色分量梯度值越高，对对应的边缘像素执行的锐化次数越多包括：基于边缘像素周围的各个像素的各个红色分量值的变化幅度确定与所述变化幅度正相关关系的边缘像素的红色分量梯度值；

其中，基于边缘像素周围的各个像素的各个红色分量值的变化幅度确定与所述变化幅度正相关关系的边缘像素的红色分量梯度值包括：边缘像素周围的各个像素的各个红色分量值的均方差越大，边缘像素周围的各个像素的各个红色分量值的变化幅度越大；

其中，所述现场喷射机构包括机械手臂、驱动电机、喷射口、材料储存罐以及喷射驱动设备。

本发明的阻燃材料均速喷射系统运行稳定、安全可靠。由于能够基于木质床体周围火体的分布状态自动调节向床体周围喷射阻燃材料的喷射模式，从而有效维护使用床体人员的人身安全。

具体实施方式

下面将对本发明的阻燃材料均速喷射系统的实施方案进行详细说明。

无机阻燃材料常用品种有以下几种：①三氧化二锑。必须与有机阻燃材料协同使用。②氢氧化镁、氢氧化铝。可分别单独使用，但加入量大，往往与树脂用量相当。③无机磷类。常用红磷及硫酸盐，纯红磷在使用前最后经过微化处理，可单用和并用，磷酸盐有磷酸铵、硝酸铵等。④硼类阻燃材料。常用水合硼酸锌，一般与其他阻燃材料协同使用。其他金属氧化物，如金属铝化物、金属铁化物等，主要用于硝烟。⑤金属卤化物。如各类卤化锑类。

有机阻燃材料常用品种有以下几种：①有机卤化物。主要为溴化物，常用的有，十溴联苯酸(DBDPO)、四溴双酚A(TBBPA)、溴化聚苯乙烯(BPS)等。氯化物只有氯化石蜡和氯化聚乙烯获得应用。卤化物常与三氧化二锑或磷化物协同使用。②有机磷化物。可分为无机磷和卤代磷两类。无卤磷主要为磷酸类如三苯(TPP)等。无卤磷需与卤化磷协同加入。卤代磷的分子内同时含有磷和卤两种元素，具有分子内协同作用，因而可单独使用，常用品种如三氯乙烯(TECP)等。③氮系。主要品种有三聚氮氨等，常用于PA和PU中，并与磷类阻燃剂协同使用。

当前，对于睡眠状态的人体来说，一旦发生火灾且在床体周围，尤其是木质床体周围产生火体时，很容易将火体蔓延到床体上，进而危及人员生命，因此，需要一种基于火体检测的自动应急机制，能够帮助处于火体环境的床体睡眠人员有效避开火体蔓延区域。

为了克服上述不足，本发明搭建了一种阻燃材料均速喷射系统，能够有效解决相应的技术问题。

根据本发明实施方案示出的阻燃材料均速喷射系统包括：

木质床体，包括床头、床架、床尾、床腿、床板和床垫，所述床头、所述床架、所述床尾、所述床腿和所述床板均采用木质材料造成；

重量检测机构，设置在所述床垫的下方，用于检测所述床垫上承受的负荷重量是否超过最低人体重量阈值，并在检测到的负荷重量超过所述最低人体重量阈值时，发出第一检测指令，否则，发出第二检测指令；

房顶摄像机构，设置在所述床架的中央位置上方的房顶处，用于对所述木质床体四周环境执行摄像动作，以获得当前时刻对应的即时环境图像；

分量提取设备，与所述房顶摄像机构连接，用于提取所述即时环境图像对应的红色分量图像；

清晰处理机构，与所述分量提取设备连接，用于对所述红色分量图像执行基于边缘梯度值的自适应锐化处理，以获得对应的自适应清晰图像；

内容辨识机构，与所述清晰处理机构连接，用于基于火体的各种标准几何形状识别所述自适应清晰图像中的每一个火体区域；

参数调节设备，与所述内容辨识机构连接，用于在距离所述自适应清晰图像的中心位置最近的火体区域到所述自适应清晰图像的中心位置越近，调节的阻燃材料喷射量越多，以及距离所述自适应清晰图像的中心位置最近的火体区域的面积越大，调节的阻燃材料喷射量越多；

现场喷射机构，设置在所述床架的中央位置上方，用于按照调节后的阻燃材料喷射量对所述床架周围执行相应喷射量的阻燃材料的自动喷射；

其中，对所述红色分量图像执行基于边缘梯度值的自适应锐化处理，以获得对应的自适应清晰图像包括：获取所述红色分量图像中每一个边缘像素的红色分量梯度值，所述红色分量梯度值越高，对对应的边缘像素执行的锐化次数越多；

其中，获取所述红色分量图像中每一个边缘像素的红色分量梯度值，所述红色分量梯度值越高，对对应的边缘像素执行的锐化次数越多包括：基于边缘像素周围的各个像素的各个红色分量值的变化幅度确定与所述变化幅度正相关关系的边缘像素的红色分量梯度值；

其中，基于边缘像素周围的各个像素的各个红色分量值的变化幅度确定与所述变化幅度正相关关系的边缘像素的红色分量梯度值包括：边缘像素周围的各个像素的各个红色分量值的均方差越大，边缘像素周围的各个像素的各个红色分量值的变化幅度越大；

其中，所述现场喷射机构包括机械手臂、驱动电机、喷射口、材料储存罐以及喷射驱动设备。

接着，继续对本发明的阻燃材料均速喷射系统的具体结构进行进一步的说明。

在所述阻燃材料均速喷射系统中：

在所述分量提取设备中，提取所述即时环境图像对应的红色分量图像包括：获取所述即时环境图像的每一个像素在RGB颜色空间下的红色分量值，并基于所述即时环境图像的各个像素的各个红色分量值获取所述即时环境图像对应的红色分量图像。

在所述阻燃材料均速喷射系统中：

在所述现场喷射机构中，所述驱动电机与所述机械手臂连接用于驱动所述机械手臂带动所述喷射口匀速环绕所述床架周围运动，所述喷射口设置在所述机械手臂上。

在所述阻燃材料均速喷射系统中：

在所述现场喷射机构中，所述材料储存罐通过喷射管道与所述喷射口连通，所述喷射驱动设备设置在所述喷射管道上。

在所述阻燃材料均速喷射系统中：

所述内容辨识机构用于在识别到火体区域时，发出激活指令以激活所述现场喷射机构。

在所述阻燃材料均速喷射系统中：

所述房顶摄像机构、所述分量提取设备、所述清晰处理机构、所述内容辨识机构和所述参数调节设备都与所述重量检测机构连接。

在所述阻燃材料均速喷射系统中：

所述房顶摄像机构、所述分量提取设备、所述清晰处理机构、所述内容辨识机构和所述参数调节设备用于在接收到所述第一检测指令时，进入使能状态。

在所述阻燃材料均速喷射系统中：

所述房顶摄像机构、所述分量提取设备、所述清晰处理机构、所述内容辨识机构和所述参数调节设备还用于在接收到所述第二检测指令时，进入禁用状态。

在所述阻燃材料均速喷射系统中，还包括：

温度测量设备，设置在所述床体上，用于检测所述床体所在环境的温度，并在所述温度超限时，发出温度报警信号；

其中，所述房顶摄像机构、所述分量提取设备、所述清晰处理机构、所述内容辨识机构和所述参数调节设备都被封闭在所述床板内。

另外，在所述阻燃材料均速喷射系统中使用的机械手臂，是机械人技术领域中得到最广泛实际应用的自动化机械装置，在工业制造、医学治疗、娱乐服务、军事、半导体制造以及太空探索等领域都能见到它的身影。尽管它们的形态各有不同，但它们都有一个共同的特点，就是能够接受指令，精确地定位到三维(或二维)空间上的某一点进行作业。

水平多关节机械手臂一般有三个主自由度，Z1转动，Z2转动，Z移动。通过在执行终端加装X转动，Y转动可以到达空间内的任何坐标点。直角坐标系机械手臂有三个主自由度。X移动，Y移动，Z移动组成，通过在执行终端加装X转动，Y转动，Z转动可以到达空间内的任何坐标点。

为了解释和说明对本发明优选实施例进行了描述，但此描述并非穷尽性的且不应将本发明局限于所公开的形式。本领域技术人员将认识到可以对上述实施例进行改变而不脱离其宽泛的发明概念。例如，本发明可以在引线框面板上实现。另外，可以形成具有多于两排端子的引线框，其中内排中的一排或多排是台阶状的。因此，应该理解到本发明并不限于所公开的具体实施例，而应覆盖落入由所附权利要求限定的本发明的精神和范围内的修改。