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“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，一旦室內空間超過了這個高度，現有的火災報警系統就很難發揮作用，根據這些現狀，在現有大型建筑的公共視頻監控系統上，利用圖像火災探測系統，增加了消防主動報警的功能。“火眼”視頻圖像火災探測技術（以下簡稱“火眼”技術）利用已經現有安裝的各種室內監控攝像頭的實時圖像，采用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。在現代智能視頻監控系統中，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。在安全和交通領域，基于時評圖像的人臉、車輛和車牌的識別已有了大量應用。在消防領域，對于火焰和煙霧圖像的精準識別，使得基于圖像模式識別技術的火災探測報警系統具有了實際應用價值。

　　“火眼”技術在城市軌道交通、文博、煙草場所的妙用

　　從2013年底至2015年初，“火眼”技術應用于北京萬壽寺、白塔寺、孔廟和國子監等文博單位。試驗期間共進行火焰測試128次，報警時間5~56秒，平均時間23秒。煙霧測試83次，報警時間14~41秒，平均時間27秒。 “火眼”技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；感煙探測器報警時間：310秒。

　　“火眼”技術于2014年成功試點安裝于上海地鐵十三號線大渡河站，隨后數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”技術于地鐵系統共做火焰測試9次，報警時間：20~53秒，平均時間：38秒；煙霧測試9次，報警時間：20~60秒，平均時間46秒。 “火眼”技術和車站感煙探測器對比試驗6次： “火眼”軟件平均報警時間：48秒；感煙探測器報警時間：95秒。

　　2014年“火眼”技術成功安裝于上海煙草集團，共做火焰測試46次，報警時間：14~62秒，平均時間：41秒；煙霧測試27次，報警時間：8~99秒，平均時間37秒。 “火眼”技術和煙草行業中不同場所使用的感煙探測器對比試驗5次： “火眼”技術平均報警時間：22秒；感煙探測器報警時間：113秒。

“火眼”系統優勢

　　“火眼”技術在原理上與傳統火災探測方式完全不同。圖像火災探測是利用計算機模式識別技術，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的判斷出火災，并發出報警信號。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閾值后發出報警信號。因此，相對于傳統的火災報警系統，圖像火災報警系統具有很多獨特的優勢。

　　1、適用性強：“火眼”技術針對目前市場上普遍使用的各種型號的視頻監控系統，開發了對應的多種軟件接口。既有應用于數字模式的視頻監控系統，也有適用于模擬方式的視頻監控系統。加載方式簡單，操作方便，具有廣泛的適用性和兼容性。

　　2、探測速度快：采用圖像模式識別技術的“火眼”技術，可在視頻火災圖像出現的十秒之內，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設定數量值才能報警，在一般公共場所的探測時間通常長達幾分鐘。相比之下，“火眼”技術的火災探測速度遠遠快于常規點式火災探測器。

　　3、抗干擾能力強：基于國際ISO標準開發的“火眼”技術，在實際應用過程中能夠抵抗監控環境中的強光、弱光、閃光等各種光源干擾，排除在不同環境下的人為和場景干擾，具有強大的抗干擾能力。

　　4、同時識別火焰和煙霧：“火眼”技術采用了兩套獨立的圖像模式識別技術，能夠同時分別探測監控區域內的火焰和煙霧，并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。

　　5、火災定位準確：“火眼”技術具有實時存儲火災報警圖片的功能。當消防人員到達現場后，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。

　　6、圖像可視化：相對于傳統的火災報警系統，“火眼”技術的優勢就是可視性，一般情況下，所有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，也就無法確定是火警還是誤報。而“火眼”軟件是在視頻圖像上發出的報警，消防值班人員可以根據圖像很方便的確認火警或誤報。

　　智慧消防火眼護航

　　“火眼”系統是一款早期火災專用探測軟件，是由應急管理部天津消防研究所和國家消防工程技術研究中心歷經多年才研制成功的一款主要用于早期火災探測并實現自動報警的系統。它是利用現有視頻監控系統，采用計算機視頻圖像分析技術探測早期火災的火災報警系統。能夠第一時間發現早期火情并發出聲音報警，確保財產和人員安全。

　　系統特點：

　　1）適用性強：兼容大多數當前主流攝像頭 2）探測速度快：比傳統火災報警系統快5-10倍 3）抗干擾能力強

　　4）火災位置定位準確 5）可同時識別火焰和煙霧 6）圖像可視化：火源、起火點圖像自動保存

　　“火眼”技術主要作為現有常規火災報警系統的補充，具有報警速度快、可同時探測火焰和煙霧、火災定位準確和可視性的特點，因此適用于所有已安裝視頻監控系統或有條件安裝視頻監控系統的場所，從我國現有各行業的情況看，火眼技術適用于文博、城市軌道交通、煙草行業、倉儲物流、電力、通信、文化教育、醫療衛生、城鎮燃氣、大中型礦山、城市地下綜合管廊、室內高大空間等領域。

　　--系統設計--

　　可視圖像早期火災報警系統可用于建筑空間的火災探測，也可用于具體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綜合監控顯示終端合并使用。可視圖像早期火災報警系統應具有視頻圖像保存，圖像回放調取功能。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，可選用定焦鏡頭;

　　(2)當視距較小而視角較大時，可選用廣角鏡頭;

　　(3)當視距較大時，可選用長焦鏡頭;

　　(4)當需要改變保護對象的觀察視角或視角范圍較大時，宜選用變焦鏡頭。

　　當可視圖像早期火災報警系統用于醫院建筑時，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)當可視圖像早期火災報警系統用于保護醫院建筑時，攝像機應按下列原則布置:

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

　　②當建筑內攝像機的水平探測距離超過規定時，應在建筑中間部位增設攝像機。

　　(2)當可視圖像早期火災報警系統用于保護醫院設備時，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0.5~1.5m，設備頂部的最小視頻圖像垂直高度不宜小于0.5m;

　　②當有多排設備時，攝像機宜布置在設備通道的兩端。

　　③有特殊保護要求的場所，攝像機應按其要求布置。

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

　　①可視圖像早期火災報警系統使用的攝像機應均勻分布，攝像機監控的范圍不應小于建筑面積的50%;

　　②攝像機應布置在建筑頂部，高度宜為2.5~5m，高大空間內攝像機安裝高度不宜超過8m。

　　“火眼”火災自動探測監視報警系統兼容性高，可直接接入各類視頻監控系統，加載簡單、操作方便，可大幅降低消防安全管理成本。該系統采用兩套獨立的圖像識別技術，可同時識別火焰和煙霧，對陰燃和明火能快速識別并報警，相比傳統點型探測器長達幾分鐘的探測時間，“火眼”可在10秒內報警，有效探測速度極快。該系統抗干擾能力強，可有效抵御光源、場景及人為因素干擾，精確判定起火位置，也可以實時儲存火災報警圖片，為消防員及火調人員判定起火點和起火原因提供原始數據，已廣泛應用于文博、煙草、電力、通訊、銀行、石油化工、機場、鐵路、軌道交通、商場、倉儲物流和綜合市場等行業。