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“火眼”智慧消防物聯網-“火眼”可視圖像早期火災報警係統的技術特點

發布於:2019-07-08 16:48:10

可視圖像早期火災報警係統是指利用現有視頻監控係統,采用視頻圖像分析技術進行火災探測的圖像型火災報警係統。最近幾年,隨著我國安全城市和智慧城市的建設,在建築的公共區域已經安裝了大量視頻監控係統,利用現有視頻監控係統進行火災探測的可視圖像早期火災報警技術已在我國的文物、煙草、軌道交通、電力、石油石化等行業中得到了大範圍的應用。


1、可視圖像早期火災報警係統理論支持


1.1、相關標準


CECS448—2016《可視圖像早期火災報警係統技術規程》主要涵蓋以下內容:係統適用範圍、係統組件、係統設計、係統操作、係統施工、調試驗收及係統維護。


1.2、技術分析


(1)圖像分析。可視圖像早期火災報警係統探測火災的方式是通過對視頻圖像的分析,判斷視頻圖像中出現的火焰或煙霧,並發出火災報警信號。在一些特殊情況下,可視圖像早期火災報警係統仍然存在著一定的誤報率,針對這些特殊場所,現有的視頻圖像火災識別技術還需要不斷地進行學習和升級,以提高係統在各種場所下的適應性。


(2)軟件兼容。一般來說,隻要符合要求,任何視頻監控係統的視頻圖像都可以用來進行火災探測。在現有條件下,我國大部分公共區域都已經安裝了視頻


監控係統,這些係統均可通過多種軟件接口與可視圖像早期火災報警係統連接,利用好現有的公共資源,可以降低可視圖像早期火災報警係統的造價。


1.3、係統保障


(1)市場準入製度要求。可視圖像早期火災報警係統使用的產品及組件,如攝像機、服務器、網絡交換機、硬盤錄像機、網線、視頻線等必須是符合國家現行


有關標準規定的產品。其中屬於實行強製性認證的產品,必須符合國家的市場準入製度要求。


(2)人員專業技術要求。使用單位必須按照可視像早期火災報警係統的操作要求和使用特點製定一個合理的操作規程,供操作人員使用。同時,使用單位還應根據係統的技術特點和自身的消防資源,製定一個合理的火警響應應急預案。


(3)連續運行要求。可視圖像早期火災報警係統是自動火災探測報警係統,需要持續不間斷地對監控區域進行火災探測,所以必須保證係統24h正常連續運行。


2、“火眼”可視圖像早期火災報警係統


“火眼”可視圖像早期火災報警係統(以下簡稱“火眼”係統)利用現有視頻監控係統的實時圖像,采用獨創的具有先進算法的計算機圖像模式識別技術,


能夠實時探測監控區域可能產生的火焰和煙霧,並發出火災報警信號,如圖1所示。


“火眼”係統由“火眼”軟件、定製服務器、硬盤錄像機等視頻編碼設備、普通攝像頭組成。“火眼”軟件服務器通過視頻監控係統的網絡交換機,利用TCP/IP協議組成局域網,通過安裝在服務器上的軟件讀取和綁定納入係統的視頻編碼設備後,即可實時顯示該設備上連接的攝像頭的畫麵,對實時圖像進行分析,判斷是否有火焰和煙霧產生。一旦圖像中出現火災,立即彈出報警畫麵,並發出火災報警信號。


計算機圖像模式識別技術具有非常廣泛的應用前景,各種智能算法的出現為這項技術的實際應用提供了理論保障。在消防領域,對於火焰和煙霧圖像的精準識別,使得基於圖像模式識別技術的火災探測報警係統具有了廣泛的實際應用價值。使用“火眼”係統進行火災探測,能夠以較低的成本大幅度提高火災報警能力,為減少火災危害、降低火災損失,保障社會安全創造了極為有利的條件。


3、“火眼”係統技術特點


“火眼”係統在探測原理上與傳統火災報警係統完全不同,圖像火災探測是利用計算機圖像模式識別技術,當監控的視頻圖像中出現火焰或煙霧圖像時,計算機通過特征識別就能快速準確地判斷出火災,並發出報警信號,相對於傳統的火災報警係統,“火眼”係統具有優勢。


3.1、適用性強


“火眼”係統使用的是市場上普遍應用的各種型號視頻監控係統。為了適應市場,“火眼”係統開發了各種對應的軟件接口,實現了和各種視頻監控係統的軟件兼容,既適用於數字係統,也適用於模擬係統。同時,“火眼”係統的火災探測軟件加載方式簡單,操作方便,具有廣泛的適用性和兼容性。


3.2、探測速度快


“火眼”係統采用了先進圖像模式識別技術和AI人工智能技術,最快可在視頻中出現火災10s內,就能在圖像上發現火焰或煙霧,同時發出火災報警信號。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閾值後才能發出火災報警信號,在一般公共場所的探測時間通常為5~10min。相比之下,“火眼”係統的火災探測速度快於常規點式火災探測器。


2013—2015年,“火眼”係統應用於北京市萬壽寺、白塔寺、孔廟和國子監等文博單位。期間共進行火焰測試128次,平均報警時間為23s,煙霧測試83次,平均報警時間27s。“火眼”係統與現場的傳統感煙探測器進行了3次對比試驗,“火眼”係統平均報警時間為38s;感煙探測器報警時間為310s。


3.3、抗幹擾能力強


按照GB15631—2008《特種火災探測器》中的規定,我國現有的圖像型火災探測器在抗幹擾性能中主要測試強光、弱光、閃光燈光源的抗幹擾能力。基


於國際ISO標準開發的“火眼”係統,在實際應用過程中能夠排除在不同環境下的人為和各種場景幹擾,具有強大的抗幹擾能力。


3.4、同時識別火焰和煙霧


傳統的火災報警係統一般隻能探測煙霧或火焰中的單一火災類型,而“火眼”係統采用了2套獨立的國內首創的圖像模式識別技術,能夠同時或分別探測監


控區域內的火焰和煙霧,並發出相應的報警信號,無論是陰燃的煙霧還是明顯的火焰,都能迅速識別、快速報警。


3.5、可視化


相對於傳統的火災報警係統,“火眼”係統的最大優勢就是報警畫麵的可視性。“火眼”係統具有實時存儲火災報警圖片、回放起火時段視頻的功能。當消防人員到達現場後,可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,消防人員仍能通過火警信息存儲功能,準確地找到起火部位,采取有效措施撲滅火災。


一般情況下,所有的火災報警係統都存在一定的誤報率。當出現火警時,由於傳統的火災報警係統無法看到火災現場的實際情況,也就無法確定是火警還是誤報。而“火眼”係統是在視頻圖像上彈出報警畫麵,消防值班人員可以根據圖像很方便地確認火警或誤報。


4、結束語


“火眼”係統是我國近幾年來研製開發的一種新型的圖像火災報警係統,目前已經在我國的文物、煙草、地鐵、電力、石油石化、商業廣場、醫院、機場等行業中得到了廣泛的應用,取得了很好的社會效益,為消防行業未來的技術創新和發展提供了全新的解決方案。


在城市視頻監控係統快速發展的今天,適用於各種監控係統的“火眼”係統技術先進,優勢明顯,既可在特殊場所單獨使用,也可作為傳統火災自動報警係統的有效補充手段。利用“火眼”係統的探測速度快、火災定位準確和可視化的特點,能最大地減少火災造成的損失。“火眼”係統的火災圖片保存、視頻回放功能,使消防人員能在第一時間迅速了解火災現場的時間情況,既方便火場勘察,也有利於火因調查。“火眼”係統能夠充分利用不同建築的安全視頻監控係統和工業攝像係統,實現可視化的快速火災探測和報警,在消防領域具有非常廣闊的應用前景。




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