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“火眼”系統(tǒng) 一種早期火災(zāi)探測(cè)預(yù)警系統(tǒng)
智慧消防 火眼護(hù)航
目前傳統(tǒng)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，一旦室內(nèi)空間超過(guò)了這個(gè)高度，現(xiàn)有的火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)就很難發(fā)揮作用，根據(jù)這些現(xiàn)狀，在現(xiàn)有大型建筑的公共視頻監(jiān)控系統(tǒng)上，利用圖像火災(zāi)探測(cè)系統(tǒng)，增加了消防主動(dòng)報(bào)警的功能。“火眼”視頻圖像火災(zāi)探測(cè)技術(shù)（以下簡(jiǎn)稱“火眼”技術(shù)）利用已經(jīng)現(xiàn)有安裝的各種室內(nèi)監(jiān)控?cái)z像頭的實(shí)時(shí)圖像，采用具有先進(jìn)算法的計(jì)算機(jī)圖像模式識(shí)別技術(shù)，能夠?qū)崟r(shí)探測(cè)監(jiān)控區(qū)域可能產(chǎn)生的火焰和煙霧。 在現(xiàn)代智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，計(jì)算機(jī)圖像模式識(shí)別技術(shù)具有非常廣泛的應(yīng)用前景，各種智能算法的出現(xiàn)為這項(xiàng)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用提供了理論保障。在安全和交通領(lǐng)域，基于時(shí)評(píng)圖像的人臉、車輛和車牌的識(shí)別已有了大量應(yīng)用。在消防領(lǐng)域，對(duì)于火焰和煙霧圖像的精準(zhǔn)識(shí)別，使得基于圖像模式識(shí)別技術(shù)的火災(zāi)探測(cè)報(bào)警系統(tǒng)具有了實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
“火眼”技術(shù)在城市軌道交通、文博、煙草場(chǎng)所的妙用
從2013年底至2015年初，“火眼”技術(shù)應(yīng)用于北京萬(wàn)壽寺、白塔寺、孔廟和國(guó)子監(jiān)等文博單位。試驗(yàn)期間共進(jìn)行火焰測(cè)試128次，報(bào)警時(shí)間5~56秒，平均時(shí)間23秒。煙霧測(cè)試83次，報(bào)警時(shí)間14~41秒，平均時(shí)間27秒。 “火眼”技術(shù)和感煙探測(cè)器對(duì)比試驗(yàn)3次： “火眼”軟件平均報(bào)警時(shí)間：38秒； 感煙探測(cè)器報(bào)警時(shí)間：310秒。
“火眼”技術(shù)于2014年成功試點(diǎn)安裝于上海地鐵十三號(hào)線大渡河站，隨后數(shù)月覆蓋安裝于南京西路站、淮海中路站、自然博物館站等。“火眼”技術(shù)于地鐵系統(tǒng)共做火焰測(cè)試9次，報(bào)警時(shí)間：20~53秒，平均時(shí)間：38秒；煙霧測(cè)試9次，報(bào)警時(shí)間：20~60秒，平均時(shí)間46秒。 “火眼”技術(shù)和車站感煙探測(cè)器對(duì)比試驗(yàn)6次： “火眼”軟件平均報(bào)警時(shí)間：48秒； 感煙探測(cè)器報(bào)警時(shí)間：95秒。
2014年“火眼”技術(shù)成功安裝于上海煙草集團(tuán)，共做火焰測(cè)試46次，報(bào)警時(shí)間：14~62秒，平均時(shí)間：41秒；煙霧測(cè)試27次，報(bào)警時(shí)間：8~99秒，平均時(shí)間37秒。 “火眼”技術(shù)和煙草行業(yè)中不同場(chǎng)所使用的感煙探測(cè)器對(duì)比試驗(yàn)5次： “火眼”技術(shù)平均報(bào)警時(shí)間：22秒； 感煙探測(cè)器報(bào)警時(shí)間：113秒。
“火眼”系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)
“火眼”技術(shù)在原理上與傳統(tǒng)火災(zāi)探測(cè)方式完全不同。圖像火災(zāi)探測(cè)是利用計(jì)算機(jī)模式識(shí)別技術(shù)，當(dāng)監(jiān)控的視頻圖像中出現(xiàn)火焰或煙霧圖像時(shí)，計(jì)算機(jī)通過(guò)特征識(shí)別就能快速準(zhǔn)確的判斷出火災(zāi)，并發(fā)出報(bào)警信號(hào)。而傳統(tǒng)的感溫或感煙探測(cè)器通常要等到處于探測(cè)器位置的空氣溫度或煙霧濃度達(dá)到報(bào)警閾值后發(fā)出報(bào)警信號(hào)。因此，相對(duì)于傳統(tǒng)的火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)，圖像火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)具有很多獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。
1、適用性強(qiáng)：“火眼”技術(shù)針對(duì)目前市場(chǎng)上普遍使用的各種型號(hào)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，開(kāi)發(fā)了對(duì)應(yīng)的多種軟件接口。既有應(yīng)用于數(shù)字模式的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，也有適用于模擬方式的視頻監(jiān)控系統(tǒng)。加載方式簡(jiǎn)單，操作方便，具有廣泛的適用性和兼容性。
2、探測(cè)速度快：采用圖像模式識(shí)別技術(shù)的“火眼”技術(shù)，可在視頻火災(zāi)圖像出現(xiàn)的十秒之內(nèi)，就能在圖像上發(fā)現(xiàn)火焰或煙霧，同時(shí)發(fā)出火災(zāi)報(bào)警信號(hào)。而傳統(tǒng)模式的點(diǎn)型感溫或感煙探測(cè)器則需要探測(cè)器處的溫度或煙霧濃度達(dá)到設(shè)定數(shù)量值才能報(bào)警，在一般公共場(chǎng)所的探測(cè)時(shí)間通常長(zhǎng)達(dá)幾分鐘。相比之下，“火眼”技術(shù)的火災(zāi)探測(cè)速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)快于常規(guī)點(diǎn)式火災(zāi)探測(cè)器。
3、抗干擾能力強(qiáng)：基于國(guó)際ISO標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)發(fā)的“火眼”技術(shù)，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中能夠抵抗監(jiān)控環(huán)境中的強(qiáng)光、弱光、閃光等各種光源干擾，排除在不同環(huán)境下的人為和場(chǎng)景干擾，具有強(qiáng)大的抗干擾能力。
4、同時(shí)識(shí)別火焰和煙霧：“火眼”技術(shù)采用了兩套獨(dú)立的圖像模式識(shí)別技術(shù)，能夠同時(shí)分別探測(cè)監(jiān)控區(qū)域內(nèi)的火焰和煙霧，并發(fā)出相應(yīng)的報(bào)警信號(hào)，無(wú)論是陰燃的煙霧還是明顯的火焰，都能迅速識(shí)別、快速報(bào)警。
5、火災(zāi)定位準(zhǔn)確：“火眼”技術(shù)具有實(shí)時(shí)存儲(chǔ)火災(zāi)報(bào)警圖片的功能。當(dāng)消防人員到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后，可根據(jù)最初的火災(zāi)圖片，判斷起火點(diǎn)和起火原因。即使火場(chǎng)煙霧彌漫，消防人員仍能通過(guò)火警信息存儲(chǔ)功能，準(zhǔn)確地找到起火部位，采取有效措施撲滅火災(zāi)。
6、圖像可視化：相對(duì)于傳統(tǒng)的火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)，“火眼”技術(shù)的優(yōu)勢(shì)就是可視性，一般情況下，所有的火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)都存在一定的誤報(bào)率，當(dāng)出現(xiàn)火警時(shí)，由于傳統(tǒng)的火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)無(wú)法看到火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，也就無(wú)法確定是火警還是誤報(bào)。而“火眼”軟件是在視頻圖像上發(fā)出的報(bào)警，消防值班人員可以根據(jù)圖像很方便的確認(rèn)火警或誤報(bào)。
智慧消防 火眼護(hù)航
“火眼”系統(tǒng)是一款早期火災(zāi)專用探測(cè)軟件，是由應(yīng)急管理部天津消防研究所和國(guó)家消防工程技術(shù)研究中心歷經(jīng)多年才研制成功的一款主要用于早期火災(zāi)探測(cè)并實(shí)現(xiàn)自動(dòng)報(bào)警的系統(tǒng)。它是利用現(xiàn)有視頻監(jiān)控系統(tǒng)，采用計(jì)算機(jī)視頻圖像分析技術(shù)探測(cè)早期火災(zāi)的火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)。能夠第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)早期火情并發(fā)出聲音報(bào)警，確保財(cái)產(chǎn)和人員安全。
系統(tǒng)特點(diǎn)：
1）適用性強(qiáng)：兼容大多數(shù)當(dāng)前主流攝像頭 2）探測(cè)速度快：比傳統(tǒng)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)快5-10倍 3）抗干擾能力強(qiáng)
4）火災(zāi)位置定位準(zhǔn)確 5）可同時(shí)識(shí)別火焰和煙霧 6）圖像可視化：火源、起火點(diǎn)圖像自動(dòng)保存
“火眼”技術(shù)主要作為現(xiàn)有常規(guī)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的補(bǔ)充，具有報(bào)警速度快、可同時(shí)探測(cè)火焰和煙霧、火災(zāi)定位準(zhǔn)確和可視性的特點(diǎn)，因此適用于所有已安裝視頻監(jiān)控系統(tǒng)或有條件安裝視頻監(jiān)控系統(tǒng)的場(chǎng)所，從我國(guó)現(xiàn)有各行業(yè)的情況看，火眼技術(shù)適用于文博、城市軌道交通、煙草行業(yè)、倉(cāng)儲(chǔ)物流、電力、通信、文化教育、醫(yī)療衛(wèi)生、城鎮(zhèn)燃?xì)狻⒋笾行偷V山、城市地下綜合管廊、室內(nèi)高大空間等領(lǐng)域。
--系統(tǒng)設(shè)計(jì)--
可視圖像早期火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)可用于建筑空間的火災(zāi)探測(cè)，也可用于具體保護(hù)對(duì)象的火災(zāi)探測(cè)。 顯示終端宜與視頻監(jiān)控系統(tǒng)顯示器或其他綜合監(jiān)控顯示終端合并使用。 可視圖像早期火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)應(yīng)具有視頻圖像保存，圖像回放調(diào)取功能。其攝像機(jī)鏡頭的選擇應(yīng)符合 下列規(guī)定:
(1)攝取固定保護(hù)對(duì)象時(shí)，可選用定焦鏡頭;
(2)當(dāng)視距較小而視角較大時(shí)，可選用廣角鏡頭;
(3)當(dāng)視距較大時(shí)，可選用長(zhǎng)焦鏡頭;
(4)當(dāng)需要改變保護(hù)對(duì)象的觀察視角或視角范圍較大時(shí)，宜選用變焦鏡頭。
當(dāng)可視圖像早期火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)用于醫(yī)院建筑時(shí)，攝像機(jī)最大水平探測(cè)距離不宜大于30m。 攝像機(jī)的布置應(yīng)符合下列規(guī)定;
(1)當(dāng)可視圖像早期火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)用于保護(hù)醫(yī)院建筑時(shí)，攝像機(jī)應(yīng)按下列原則布置:
①攝像機(jī)應(yīng)布置在建筑頂部的四周，視頻圖像應(yīng)覆蓋建筑的所有下部空間。對(duì)于頂部需要保護(hù)的建筑，攝像機(jī)也應(yīng)保護(hù)建筑的頂部空間;
②當(dāng)建筑內(nèi)攝像機(jī)的水平探測(cè)距離超過(guò)規(guī)定時(shí)，應(yīng)在建筑中間部位增設(shè)攝像機(jī)。
(2)當(dāng)可視圖像早期火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)用于保護(hù)醫(yī)院設(shè)備時(shí)，攝像機(jī)應(yīng)按下列原則布置:
①攝像機(jī)的視頻圖像應(yīng)水平覆蓋設(shè)備的頂部，攝像機(jī)距設(shè)備頂部的垂直距離宜為0.5~1.5m，設(shè)備頂部的最小視頻圖像垂直高度不宜小于0.5m;
②當(dāng)有多排設(shè)備時(shí)，攝像機(jī)宜布置在設(shè)備通道的兩端。
③有特殊保護(hù)要求的場(chǎng)所，攝像機(jī)應(yīng)按其要求布置。
(3)當(dāng)可視圖像早期火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)使用原有視頻監(jiān)控系統(tǒng)時(shí)，攝像機(jī)布置應(yīng)符合下列規(guī)定:
①可視圖像早期火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)使用的攝像機(jī)應(yīng)均勻分布，攝像機(jī)監(jiān)控的范圍不應(yīng)小于建筑面積的50%;
②攝像機(jī)應(yīng)布置在建筑頂部，高度宜為2.5~5m，高大空間內(nèi)攝像機(jī)安裝高度不宜超過(guò)8m。
“火眼”火災(zāi)自動(dòng)探測(cè)監(jiān)視報(bào)警系統(tǒng)兼容性高，可直接接入各類視頻監(jiān)控系統(tǒng)，加載簡(jiǎn)單、操作方便，可大幅降低消防安全管理成本。該系統(tǒng)采用兩套獨(dú)立的圖像識(shí)別技術(shù)，可同時(shí)識(shí)別火焰和煙霧，對(duì)陰燃和明火能快速識(shí)別并報(bào)警，相比傳統(tǒng)點(diǎn)型探測(cè)器長(zhǎng)達(dá)幾分鐘的探測(cè)時(shí)間，“火眼”可在10秒內(nèi)報(bào)警，有效探測(cè)速度極快。該系統(tǒng)抗干擾能力強(qiáng)，可有效抵御光源、場(chǎng)景及人為因素干擾，精確判定起火位置，也可以實(shí)時(shí)儲(chǔ)存火災(zāi)報(bào)警圖片，為消防員及火調(diào)人員判定起火點(diǎn)和起火原因提供原始數(shù)據(jù)，已廣泛應(yīng)用于文博、煙草、電力、通訊、銀行、石油化工、機(jī)場(chǎng)、鐵路、軌道交通、商場(chǎng)、倉(cāng)儲(chǔ)物流和綜合市場(chǎng)等行業(yè)。
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