基于视觉的消防炮射流轨迹识别模拟实验装置及方法
专利汇可以提供基于视觉的消防炮射流轨迹识别模拟实验装置及方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种基于视觉的消防炮射流轨迹识别模拟实验装置，包括 支撑 结构、转动 云 台、喷射系统及识别系统；支撑结构包括支撑板、 支架 ；转动云台包括U型支架、回转 轴承 、 铜 柱A、铜柱B、 舵 机A、喷头支座、舵机B、圆形支撑板A、圆形支撑板B及圆形支撑板C；喷射系统包括 水 箱、可调水 泵 、水管B、浮子流量计、水管A、弯头、水管C、排卡B、球 阀 、水管D、三通接头A、压 力 表A、水管E、排卡A、宝塔接头、软管、三通接头B、压力表B及可调 喷嘴 ；识别系统包括工业相机和可移动相机支架。本发明合理的模拟了消防炮实际工作方式，可直接研究适用于消防炮的控制方案，同时通过改变流量大小可模拟控制方案在不同工况下的控制效果，对实际使用有着很好的借鉴作用。，下面是基于视觉的消防炮射流轨迹识别模拟实验装置及方法专利的具体信息内容。
1.一种基于视觉的消防炮射流轨迹识别模拟实验装置，包括支撑结构、转动云台、喷射系统及识别系统；其特征在于：所述支撑结构包括支撑板（10）、支架（14）；所述支撑板（10）与支架（14）固定连接；
所述转动云台包括U型支架（26）、回转轴承（28）、圆形支撑板A（29）、圆形支撑板B（30）、铜柱A（31）、圆形支撑板C（32）、铜柱B（33）、舵机A（34）、喷头支座（35）及舵机B（36）；所述喷头支座（35）与U型支架（26）侧面固定连接，舵机B（36）固定在U型支架（26）内侧；所述圆形支撑板A（29）与舵机B（36）固定连接，回转轴承（28）固定在圆形支撑板A（29）与圆形支撑板B（30）中间，圆形支撑板C（32）与舵机A（34）固定连接；所述圆形支撑板C（32）、圆形支撑板B（30）由铜柱A（31）平行固定，圆形支撑板C（32）通过铜柱B（33）与支撑板（10）固定连接；
所述喷射系统包括水箱（15）、可调水泵（18）、水管B（16）、浮子流量计（13）、水管A（12）、弯头（19）、水管C（20）、排卡B（7）、球阀（6）、水管D（21）、三通接头A（5）、压力表A（4）、水管E（22）、排卡A（3）、宝塔接头（2）、软管（1）、三通接头B（24）、压力表B（25）及可调喷嘴（23）；所述可调水泵（18）放置于水箱（15）中，可调水泵（18）出水口与水管B（16）一端连接，水管B（16）另一端与浮子流量计（13）入水口连接，浮子流量计（13）出水口与弯头（19）之间通过水管A（12）连接，弯头（19）与球阀（6）之间通过软管C（20）连接，球阀（6）与三通接头A（5）之间通过水管D（21）连接，压力表A（4）与三通接头A（5）连接，压力表A（4）与宝塔接头（2）之间通过水管E（22）连接，宝塔接头（2）与三通接头B（24）之间通过软管（1）连接，三通接头B（24）与可调喷嘴（23）连接，三通接头B（24）与压力表B（25）连接；所述排卡B（7）卡在水管C（20）上，排卡B（7）与支撑板（10）固定连接；所述排卡A（3）卡在水管E（22）上，排卡A（3）与支撑板（10）固定连接；
所述识别系统包括工业相机（8）和可移动相机支架（9）；所述工业相机（8）固定安装在可移动相机支架（9）上，可移动相机支架（9）与支撑板（10）为吸附式连接；所述可移动相机支架（9）上设有高度和角度调节旋钮。
2.根据权利要求1所述的基于视觉的消防炮射流轨迹识别模拟实验装置，其特征在于：
所述支架（14）采用铝型材。
3.根据权利要求1所述的基于视觉的消防炮射流轨迹识别模拟实验装置，其特征在于：
所述水管A-E（12、16、20、21、22）采用PPR管材。
4.一种应用权利要求1所述的基于视觉的消防炮射流轨迹识别模拟实验装置的方法，
其特征在于包括以下步骤：
（a）将转动云台安装完毕，之后将支架（14）安装完毕，之后根据结构图搭建喷射系统，以及将云台和支架（14）固定安装；
（b）编写控制程序并将编写好的控制程序下载到舵机A（31）和舵机B（33）中；使用两个舵机A（31）、B（33）模拟消防炮的回转机构和俯仰机构；
（c）在实验台前方距离可调喷嘴（23）一定位置点燃火源；
（d）水箱（15）中装满足量的水，并将可调水泵（18）放置于水箱（15）中，保持实验开始时球阀（6）关闭；
（e）开启可调水泵（18）；
（f）之后打开球阀（6），进行水的喷射实验，记录下此时附子流量计（13）、压力表A（4）和压力表B（25）的示数，此时打开工业相机（8）以及使用相关控制算法，使用秒表记录下调整时间的长短；
（g）改变火源位置，之后再进行实验，记录调整时间；调整可移动相机支架（9）从而改变工业相机（8）的角度位置以获得最佳实验效果；
（h）改变可调水泵（18）流量的大小，重复上述步骤（c）（g），进行重复实验；不断对算法~
进行调整，从而获得最佳控制算法；
（i）关闭球阀（6），关闭可调水泵（18），结束实验。
基于视觉的消防炮射流轨迹识别模拟实验装置及方法
技术领域
背景技术
发明内容
可调水泵放置于水箱中，可调水泵出水口与水管B一端连接，水管B另一端与浮子流量计入水口连接，浮子流量计出水口与弯头之间通过水管A连接，弯头与球阀之间通过软管C连接，球阀与三通接头A之间通过水管D连接，压力表A与三通接头A连接，压力表A与宝塔接头之间通过水管E连接，宝塔接头与三通接头B之间通过软管连接，三通接头B与可调喷嘴连接，三通接头B24与压力表B连接；排卡B卡在水管C上，排卡B与支撑板固定连接；排卡A卡在水管E上，排卡A与支撑板固定连接；
识别系统包括工业相机和可移动相机支架；工业相机固定安装在可移动相机支架上，可移动相机支架与支撑板为吸附式连接；所述可移动相机支架上设有高度和角度调节旋钮。
（b）编写控制程序并将编写好的控制程序下载到舵机A和舵机B中；使用两个舵机A、B模拟消防炮的回转机构和俯仰机构；
（c）在实验台前方距离可调喷嘴一定位置点燃火源；
（d）水箱中装满足量的水，并将可调水泵放置于水箱中，保持实验开始时球阀关闭；
（e）开启可调水泵；
（f）之后打开球阀，进行水的喷射实验，记录下此时附子流量计、压力表A和压力表B的示数，此时打开工业相机以及使用相关控制算法，使用秒表记录下调整时间的长短；
（g）改变火源位置，之后再进行实验，记录调整时间；调整可移动相机支架从而改变工业相机的角度位置以获得最佳实验效果；
（h）改变可调水泵流量的大小，重复上述步骤（c）（g），进行重复实验；不断对算法进行~
调整，从而获得最佳控制算法；
（i）关闭球阀，关闭可调水泵，结束实验。
图3为Ⅰ处的局部放大图；
图4为本发明的A-A向剖视图；
图中：1——软管；2——宝塔接头；3——排卡A；4——压力表A；5——三通接头A；6——球阀；7——排卡B；8——工业相机；9——可移动相机支架；10——支撑板；11——固定螺栓A；12——水管A；13——浮子流量计；14——支架；15——水箱；16——水管B；17——角码；
18——可调水泵；19——弯头；20——水管C；21——水管D；22——水管E；23——可调喷嘴；
24——三通接头B；25——压力表B；26——U型支架；27——螺栓B；28——回转轴承；29——圆形支撑板A；30——圆形支撑板B；31——铜柱A；32——圆形支撑板C；33——铜柱B；
34——舵机A；35——喷头支座；36——舵机B；37——螺栓C。
具体实施方式
32、舵机B33、圆形支撑板34及螺栓C35；其中喷头支座32和U型支架26之间通过螺栓B27连接，U型支架26和舵机B36之间通过螺栓B27连接；舵机B36和圆形支撑板A29之间通过螺栓B27固定连接，回转轴承28夹在圆形支撑板A29与圆形支撑板B30中间，由4个螺栓C37夹紧固定；圆形支撑板C32和舵机A34之间由螺栓B27固定连接；保证转动云台具有两个自由度，分别为回转方向和俯仰方向，可模拟消防水炮；圆形支撑板B30、圆形支撑板C32之间由铜柱A31平行固定，圆形支撑板C32和支撑板10之间由铜柱B33固定连接；
喷射系统包括水箱15、可调水泵18、水管B16、浮子流量计13、水管A12、弯头19、水管C20、排卡B7、球阀6、水管D21、三通接头A5、压力表A4、水管E22、排卡A3、宝塔接头2、软管1、三通接头B24、压力表B25及可调喷嘴23；其中水箱15中装有足量的水，可调水泵18放置于水箱15中，可调水泵18出水口和水管B16一端之间密封连接，水管B16另一端和浮子流量计13入水口之间封闭连接，浮子流量计13出水口与弯头19之间通过水管A12密封连接，弯头19和球阀6之间通过软管C20密封连接，之后球阀6和三通接头A5通过水管D21密封连接，三通接头A4和宝塔接头2之间通过水管E22连接，同时压力表A4与三通接头A5密封连接；宝塔接头2和三通接头B24之间通过软管1密封连接，三通接头B24和可调喷嘴23直接密封连接，同时压力表B25与三通接头B24直接密封连接；排卡B7卡在水管C20上，并和支撑板10之间由强力胶固定连接；排卡A3卡在水管E22上，并和支撑板10之间由强力胶固定连接；
识别系统包括工业相机8和可移动相机支架9；其中工业相机8固定安装在可移动相机支架9上，可移动相机支架9与支撑板10之间为吸附式连接，为活动连接，且可移动相机支架
9可通过调节旋钮改变相机高度和拍摄角度；
支架14采用铝型材，水管A-E（12、16、20、21、22）采用PPR管材，弯头19采用90°弯头。
（b）编写控制程序并将编写好的控制程序下载到舵机A34和舵机B36的控制器中；使用两个舵机A34、B36模拟消防炮的回转机构和俯仰机构；
（c）在实验台前方距离可调喷嘴23适当位置点燃火源；
（d）水箱15中装满足量的水，并将可调水泵18放置于水箱15中；保持实验开始时球阀6关闭；
（e）开启可调水泵18，通过水泵控制器将可调水泵18置于较低流量的档位；
（f）之后打开球阀6，进行水的喷射实验，记录下此时附子流量计13、压力表A4和压力表B25的示数，此时打开工业相机8以及使用相关控制算法，使用秒表记录下调整时间的长短；
（g）改变火源位置，之后再进行实验，记录调整时间；若有必要，调整可移动相机支架9从而改变工业相机8的角度位置以获得最佳实验效果；
（h）改变可调水泵18流量的大小，重复上述步骤（c）（g），进行重复实验。不断对算法进~
行调整，从而获得最佳控制算法；
（i）关闭球阀6，关闭可调水泵18，结束实验。
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