“火眼”系統 一種早期火災探測預警系統

智慧消防  火眼護航

　　目前傳統的感溫探頭的高度限制是8米，感煙探頭的高度限制是12米，一旦室内空間超過了這個高度，現有(yǒu)的火災報警系統就很(hěn)難發揮作(zuò)用(yòng)，根據這些現狀，在現有(yǒu)大型建築的公(gōng)共視頻監控系統上，利用(yòng)圖像火災探測系統，增加了消防主動報警的功能(néng)。“火眼”視頻圖像火災探測技(jì )術（以下簡稱“火眼”技(jì )術）利用(yòng)已經現有(yǒu)安(ān)裝(zhuāng)的各種室内監控攝像頭的實時圖像，采用(yòng)具(jù)有(yǒu)先進算法的計算機圖像模式識别技(jì )術，能(néng)夠實時探測監控區(qū)域可(kě)能(néng)産(chǎn)生的火焰和煙霧。     在現代智能(néng)視頻監控系統中(zhōng)，計算機圖像模式識别技(jì )術具(jù)有(yǒu)非常廣泛的應用(yòng)前景，各種智能(néng)算法的出現為(wèi)這項技(jì )術的實際應用(yòng)提供了理(lǐ)論保障。在安(ān)全和交通領域，基于時評圖像的人臉、車(chē)輛和車(chē)牌的識别已有(yǒu)了大量應用(yòng)。在消防領域，對于火焰和煙霧圖像的精(jīng)準識别，使得基于圖像模式識别技(jì )術的火災探測報警系統具(jù)有(yǒu)了實際應用(yòng)價值。

　　“火眼”技(jì )術在城市軌道交通、文(wén)博、煙草(cǎo)場所的妙用(yòng)

　　從2013年底至2015年初，“火眼”技(jì )術應用(yòng)于北京萬壽寺、白塔寺、孔廟和國(guó)子監等文(wén)博單位。試驗期間共進行火焰測試128次，報警時間5~56秒(miǎo)，平均時間23秒(miǎo)。煙霧測試83次，報警時間14~41秒(miǎo)，平均時間27秒(miǎo)。 “火眼”技(jì )術和感煙探測器對比試驗3次： “火眼”軟件平均報警時間：38秒(miǎo)；   感煙探測器報警時間：310秒(miǎo)。

　　“火眼”技(jì )術于2014年成功試點安(ān)裝(zhuāng)于上海地鐵十三号線(xiàn)大渡河站，随後數月覆蓋安(ān)裝(zhuāng)于南京西路站、淮海中(zhōng)路站、自然博物(wù)館站等。“火眼”技(jì )術于地鐵系統共做火焰測試9次，報警時間：20~53秒(miǎo)，平均時間：38秒(miǎo)；煙霧測試9次，報警時間：20~60秒(miǎo)，平均時間46秒(miǎo)。 “火眼”技(jì )術和車(chē)站感煙探測器對比試驗6次： “火眼”軟件平均報警時間：48秒(miǎo)；    感煙探測器報警時間：95秒(miǎo)。

　　2014年“火眼”技(jì )術成功安(ān)裝(zhuāng)于上海煙草(cǎo)集團，共做火焰測試46次，報警時間：14~62秒(miǎo)，平均時間：41秒(miǎo)；煙霧測試27次，報警時間：8~99秒(miǎo)，平均時間37秒(miǎo)。 “火眼”技(jì )術和煙草(cǎo)行業中(zhōng)不同場所使用(yòng)的感煙探測器對比試驗5次： “火眼”技(jì )術平均報警時間：22秒(miǎo)；    感煙探測器報警時間：113秒(miǎo)。

“火眼”系統優勢

　　“火眼”技(jì )術在原理(lǐ)上與傳統火災探測方式完全不同。圖像火災探測是利用(yòng)計算機模式識别技(jì )術，當監控的視頻圖像中(zhōng)出現火焰或煙霧圖像時，計算機通過特征識别就能(néng)快速準确的判斷出火災，并發出報警信号。而傳統的感溫或感煙探測器通常要等到處于探測器位置的空氣溫度或煙霧濃度達到報警阈值後發出報警信号。因此，相對于傳統的火災報警系統，圖像火災報警系統具(jù)有(yǒu)很(hěn)多(duō)獨特的優勢。

　　1、适用(yòng)性強：“火眼”技(jì )術針對目前市場上普遍使用(yòng)的各種型号的視頻監控系統，開發了對應的多(duō)種軟件接口。既有(yǒu)應用(yòng)于數字模式的視頻監控系統，也有(yǒu)适用(yòng)于模拟方式的視頻監控系統。加載方式簡單，操作(zuò)方便，具(jù)有(yǒu)廣泛的适用(yòng)性和兼容性。

　　2、探測速度快：采用(yòng)圖像模式識别技(jì )術的“火眼”技(jì )術，可(kě)在視頻火災圖像出現的十秒(miǎo)之内，就能(néng)在圖像上發現火焰或煙霧，同時發出火災報警信号。而傳統模式的點型感溫或感煙探測器則需要探測器處的溫度或煙霧濃度達到設定數量值才能(néng)報警，在一般公(gōng)共場所的探測時間通常長(cháng)達幾分(fēn)鍾。相比之下，“火眼”技(jì )術的火災探測速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)快于常規點式火災探測器。

　　3、抗幹擾能(néng)力強：基于國(guó)際ISO标準開發的“火眼”技(jì )術，在實際應用(yòng)過程中(zhōng)能(néng)夠抵抗監控環境中(zhōng)的強光、弱光、閃光等各種光源幹擾，排除在不同環境下的人為(wèi)和場景幹擾，具(jù)有(yǒu)強大的抗幹擾能(néng)力。

　　4、同時識别火焰和煙霧：“火眼”技(jì )術采用(yòng)了兩套獨立的圖像模式識别技(jì )術，能(néng)夠同時分(fēn)别探測監控區(qū)域内的火焰和煙霧，并發出相應的報警信号，無論是陰燃的煙霧還是明顯的火焰，都能(néng)迅速識别、快速報警。

　　5、火災定位準确：“火眼”技(jì )術具(jù)有(yǒu)實時存儲火災報警圖片的功能(néng)。當消防人員到達現場後，可(kě)根據最初的火災圖片，判斷起火點和起火原因。即使火場煙霧彌漫，消防人員仍能(néng)通過火警信息存儲功能(néng)，準确地找到起火部位，采取有(yǒu)效措施撲滅火災。

　　6、圖像可(kě)視化：相對于傳統的火災報警系統，“火眼”技(jì )術的優勢就是可(kě)視性，一般情況下，所有(yǒu)的火災報警系統都存在一定的誤報率，當出現火警時，由于傳統的火災報警系統無法看到火災現場的實際情況，也就無法确定是火警還是誤報。而“火眼”軟件是在視頻圖像上發出的報警，消防值班人員可(kě)以根據圖像很(hěn)方便的确認火警或誤報。

　　智慧消防  火眼護航

　　“火眼”系統是一款早期火災專用(yòng)探測軟件，是由應急管理(lǐ)部天津消防研究所和國(guó)家消防工(gōng)程技(jì )術研究中(zhōng)心曆經多(duō)年才研制成功的一款主要用(yòng)于早期火災探測并實現自動報警的系統。它是利用(yòng)現有(yǒu)視頻監控系統，采用(yòng)計算機視頻圖像分(fēn)析技(jì )術探測早期火災的火災報警系統。能(néng)夠第一時間發現早期火情并發出聲音報警，确保财産(chǎn)和人員安(ān)全。

　　系統特點：

　　1）适用(yòng)性強：兼容大多(duō)數當前主流攝像頭  2）探測速度快：比傳統火災報警系統快5-10倍  3）抗幹擾能(néng)力強

　　4）火災位置定位準确     5）可(kě)同時識别火焰和煙霧    6）圖像可(kě)視化：火源、起火點圖像自動保存

　　“火眼”技(jì )術主要作(zuò)為(wèi)現有(yǒu)常規火災報警系統的補充，具(jù)有(yǒu)報警速度快、可(kě)同時探測火焰和煙霧、火災定位準确和可(kě)視性的特點，因此适用(yòng)于所有(yǒu)已安(ān)裝(zhuāng)視頻監控系統或有(yǒu)條件安(ān)裝(zhuāng)視頻監控系統的場所，從我國(guó)現有(yǒu)各行業的情況看，火眼技(jì )術适用(yòng)于文(wén)博、城市軌道交通、煙草(cǎo)行業、倉儲物(wù)流、電(diàn)力、通信、文(wén)化教育、醫(yī)療衛生、城鎮燃氣、大中(zhōng)型礦山(shān)、城市地下綜合管廊、室内高大空間等領域。

　　--系統設計--

　　可(kě)視圖像早期火災報警系統可(kě)用(yòng)于建築空間的火災探測，也可(kě)用(yòng)于具(jù)體(tǐ)保護對象的火災探測。 顯示終端宜與視頻監控系統顯示器或其他(tā)綜合監控顯示終端合并使用(yòng)。 可(kě)視圖像早期火災報警系統應具(jù)有(yǒu)視頻圖像保存，圖像回放調取功能(néng)。其攝像機鏡頭的選擇應符合 下列規定:

　　(1)攝取固定保護對象時，可(kě)選用(yòng)定焦鏡頭;

　　(2)當視距較小(xiǎo)而視角較大時，可(kě)選用(yòng)廣角鏡頭;

　　(3)當視距較大時，可(kě)選用(yòng)長(cháng)焦鏡頭;

　　(4)當需要改變保護對象的觀察視角或視角範圍較大時，宜選用(yòng)變焦鏡頭。

　　當可(kě)視圖像早期火災報警系統用(yòng)于醫(yī)院建築時，攝像機最大水平探測距離不宜大于30m。 攝像機的布置應符合下列規定;

　　(1)當可(kě)視圖像早期火災報警系統用(yòng)于保護醫(yī)院建築時，攝像機應按下列原則布置:

　　①攝像機應布置在建築頂部的四周，視頻圖像應覆蓋建築的所有(yǒu)下部空間。對于頂部需要保護的建築，攝像機也應保護建築的頂部空間;

　　②當建築内攝像機的水平探測距離超過規定時，應在建築中(zhōng)間部位增設攝像機。

　　(2)當可(kě)視圖像早期火災報警系統用(yòng)于保護醫(yī)院設備時，攝像機應按下列原則布置:

　　①攝像機的視頻圖像應水平覆蓋設備的頂部，攝像機距設備頂部的垂直距離宜為(wèi)0.5~1.5m，設備頂部的最小(xiǎo)視頻圖像垂直高度不宜小(xiǎo)于0.5m;

　　②當有(yǒu)多(duō)排設備時，攝像機宜布置在設備通道的兩端。

　　③有(yǒu)特殊保護要求的場所，攝像機應按其要求布置。

　　(3)當可(kě)視圖像早期火災報警系統使用(yòng)原有(yǒu)視頻監控系統時，攝像機布置應符合下列規定:

　　①可(kě)視圖像早期火災報警系統使用(yòng)的攝像機應均勻分(fēn)布，攝像機監控的範圍不應小(xiǎo)于建築面積的50%;

　　②攝像機應布置在建築頂部，高度宜為(wèi)2.5~5m，高大空間内攝像機安(ān)裝(zhuāng)高度不宜超過8m。

　　“火眼”火災自動探測監視報警系統兼容性高，可(kě)直接接入各類視頻監控系統，加載簡單、操作(zuò)方便，可(kě)大幅降低消防安(ān)全管理(lǐ)成本。該系統采用(yòng)兩套獨立的圖像識别技(jì )術，可(kě)同時識别火焰和煙霧，對陰燃和明火能(néng)快速識别并報警，相比傳統點型探測器長(cháng)達幾分(fēn)鍾的探測時間，“火眼”可(kě)在10秒(miǎo)内報警，有(yǒu)效探測速度極快。該系統抗幹擾能(néng)力強，可(kě)有(yǒu)效抵禦光源、場景及人為(wèi)因素幹擾，精(jīng)确判定起火位置，也可(kě)以實時儲存火災報警圖片，為(wèi)消防員及火調人員判定起火點和起火原因提供原始數據，已廣泛應用(yòng)于文(wén)博、煙草(cǎo)、電(diàn)力、通訊、銀行、石油化工(gōng)、機場、鐵路、軌道交通、商(shāng)場、倉儲物(wù)流和綜合市場等行業。

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