可視圖像早期火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)是指利用現(xiàn)有視頻監(jiān)控系統(tǒng)，采用視頻圖像分析技術(shù)進(jìn)行火災(zāi)探測(cè)的圖像型火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)。最近幾年，隨著我國(guó)安全城市和智慧城市的建設(shè)，在建筑的公共區(qū)域已經(jīng)安裝了大量視頻監(jiān)控系統(tǒng)，利用現(xiàn)有視頻監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行火災(zāi)探測(cè)的可視圖像早期火災(zāi)報(bào)警技術(shù)已在我國(guó)的文物、煙草、軌道交通、電力、石油石化等行業(yè)中得到了大范圍的應(yīng)用。

1、可視圖像早期火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)理論支持

1.1、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

CECS448—2016《可視圖像早期火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)技術(shù)規(guī)程》主要涵蓋以下內(nèi)容：系統(tǒng)適用范圍、系統(tǒng)組件、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)操作、系統(tǒng)施工、調(diào)試驗(yàn)收及系統(tǒng)維護(hù)。

1.2、技術(shù)分析

（1）圖像分析。可視圖像早期火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)探測(cè)火災(zāi)的方式是通過(guò)對(duì)視頻圖像的分析，判斷視頻圖像中出現(xiàn)的火焰或煙霧，并發(fā)出火災(zāi)報(bào)警信號(hào)。在一些特殊情況下，可視圖像早期火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)仍然存在著一定的誤報(bào)率，針對(duì)這些特殊場(chǎng)所，現(xiàn)有的視頻圖像火災(zāi)識(shí)別技術(shù)還需要不斷地進(jìn)行學(xué)習(xí)和升級(jí)，以提高系統(tǒng)在各種場(chǎng)所下的適應(yīng)性。

（2）軟件兼容。一般來(lái)說(shuō)，只要符合要求，任何視頻監(jiān)控系統(tǒng)的視頻圖像都可以用來(lái)進(jìn)行火災(zāi)探測(cè)。在現(xiàn)有條件下，我國(guó)大部分公共區(qū)域都已經(jīng)安裝了視頻

監(jiān)控系統(tǒng)，這些系統(tǒng)均可通過(guò)多種軟件接口與可視圖像早期火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)連接，利用好現(xiàn)有的公共資源，可以降低可視圖像早期火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的造價(jià)。

1.3、系統(tǒng)保障

（1）市場(chǎng)準(zhǔn)入制度要求。可視圖像早期火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)使用的產(chǎn)品及組件，如攝像機(jī)、服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、硬盤(pán)錄像機(jī)、網(wǎng)線、視頻線等必須是符合國(guó)家現(xiàn)行

有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的產(chǎn)品。其中屬于實(shí)行強(qiáng)制性認(rèn)證的產(chǎn)品，必須符合國(guó)家的市場(chǎng)準(zhǔn)入制度要求。

（2）人員專(zhuān)業(yè)技術(shù)要求。使用單位必須按照可視像早期火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的操作要求和使用特點(diǎn)制定一個(gè)合理的操作規(guī)程，供操作人員使用。同時(shí)，使用單位還應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)的技術(shù)特點(diǎn)和自身的消防資源，制定一個(gè)合理的火警響應(yīng)應(yīng)急預(yù)案。

（3）連續(xù)運(yùn)行要求。可視圖像早期火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)是自動(dòng)火災(zāi)探測(cè)報(bào)警系統(tǒng)，需要持續(xù)不間斷地對(duì)監(jiān)控區(qū)域進(jìn)行火災(zāi)探測(cè)，所以必須保證系統(tǒng)24h正常連續(xù)運(yùn)行。

2、“火眼”可視圖像早期火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)

“火眼”可視圖像早期火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“火眼”系統(tǒng)）利用現(xiàn)有視頻監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)時(shí)圖像，采用獨(dú)創(chuàng)的具有先進(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，并發(fā)出火災(zāi)報(bào)警信號(hào)，如圖1所示。

“火眼”系統(tǒng)由“火眼”軟件、定制服務(wù)器、硬盤(pán)錄像機(jī)等視頻編碼設(shè)備、普通攝像頭組成。“火眼”軟件服務(wù)器通過(guò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，利用TCP/IP協(xié)議組成局域網(wǎng)，通過(guò)安裝在服務(wù)器上的軟件讀取和綁定納入系統(tǒng)的視頻編碼設(shè)備后，即可實(shí)時(shí)顯示該設(shè)備上連接的攝像頭的畫(huà)面，對(duì)實(shí)時(shí)圖像進(jìn)行分析，判斷是否有火焰和煙霧產(chǎn)生。一旦圖像中出現(xiàn)火災(zāi)，立即彈出報(bào)警畫(huà)面，并發(fā)出火災(zāi)報(bào)警信號(hào)。

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)具有了廣泛的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。使用“火眼”系統(tǒng)進(jìn)行火災(zāi)探測(cè)，能夠以較低的成本大幅度提高火災(zāi)報(bào)警能力，為減少火災(zāi)危害、降低火災(zāi)損失，保障社會(huì)安全創(chuàng)造了極為有利的條件。

3、“火眼”系統(tǒng)技術(shù)特點(diǎn)

“火眼”系統(tǒng)在探測(cè)原理上與傳統(tǒng)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)完全不同，圖像火災(zāi)探測(cè)是利用計(jì)算機(jī)圖像模式識(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)確地判斷出火災(zāi)，并發(fā)出報(bào)警信號(hào)，相對(duì)于傳統(tǒng)的火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)，“火眼”系統(tǒng)具有優(yōu)勢(shì)。

3.1、適用性強(qiáng)

“火眼”系統(tǒng)使用的是市場(chǎng)上普遍應(yīng)用的各種型號(hào)視頻監(jiān)控系統(tǒng)。為了適應(yīng)市場(chǎng)，“火眼”系統(tǒng)開(kāi)發(fā)了各種對(duì)應(yīng)的軟件接口，實(shí)現(xiàn)了和各種視頻監(jiān)控系統(tǒng)的軟件兼容，既適用于數(shù)字系統(tǒng)，也適用于模擬系統(tǒng)。同時(shí)，“火眼”系統(tǒng)的火災(zāi)探測(cè)軟件加載方式簡(jiǎn)單，操作方便，具有廣泛的適用性和兼容性。

3.2、探測(cè)速度快

“火眼”系統(tǒng)采用了先進(jìn)圖像模式識(shí)別技術(shù)和AI人工智能技術(shù)，最快可在視頻中出現(xiàn)火災(zāi)10s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)到閾值后才能發(fā)出火災(zāi)報(bào)警信號(hào)，在一般公共場(chǎng)所的探測(cè)時(shí)間通常為5～10min。相比之下，“火眼”系統(tǒng)的火災(zāi)探測(cè)速度快于常規(guī)點(diǎn)式火災(zāi)探測(cè)器。

2013—2015年，“火眼”系統(tǒng)應(yīng)用于北京市萬(wàn)壽寺、白塔寺、孔廟和國(guó)子監(jiān)等文博單位。期間共進(jìn)行火焰測(cè)試128次，平均報(bào)警時(shí)間為23s，煙霧測(cè)試83次，平均報(bào)警時(shí)間27s。“火眼”系統(tǒng)與現(xiàn)場(chǎng)的傳統(tǒng)感煙探測(cè)器進(jìn)行了3次對(duì)比試驗(yàn)，“火眼”系統(tǒng)平均報(bào)警時(shí)間為38s;感煙探測(cè)器報(bào)警時(shí)間為310s。

3.3、抗干擾能力強(qiáng)

按照GB15631—2008《特種火災(zāi)探測(cè)器》中的規(guī)定，我國(guó)現(xiàn)有的圖像型火災(zāi)探測(cè)器在抗干擾性能中主要測(cè)試強(qiáng)光、弱光、閃光燈光源的抗干擾能力。基

于國(guó)際ISO標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)發(fā)的“火眼”系統(tǒng)，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中能夠排除在不同環(huán)境下的人為和各種場(chǎng)景干擾，具有強(qiáng)大的抗干擾能力。

3.4、同時(shí)識(shí)別火焰和煙霧

傳統(tǒng)的火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)一般只能探測(cè)煙霧或火焰中的單一火災(zāi)類(lèi)型，而“火眼”系統(tǒng)采用了2套獨(dú)立的國(guó)內(nèi)首創(chuàng)的圖像模式識(shí)別技術(shù)，能夠同時(shí)或分別探測(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。

3.5、可視化

相對(duì)于傳統(tǒng)的火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)，“火眼”系統(tǒng)的最大優(yōu)勢(shì)就是報(bào)警畫(huà)面的可視性。“火眼”系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)存儲(chǔ)火災(zāi)報(bào)警圖片、回放起火時(shí)段視頻的功能。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)。

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”系統(tǒng)是在視頻圖像上彈出報(bào)警畫(huà)面，消防值班人員可以根據(jù)圖像很方便地確認(rèn)火警或誤報(bào)。

4、結(jié)束語(yǔ)

“火眼”系統(tǒng)是我國(guó)近幾年來(lái)研制開(kāi)發(fā)的一種新型的圖像火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)，目前已經(jīng)在我國(guó)的文物、煙草、地鐵、電力、石油石化、商業(yè)廣場(chǎng)、醫(yī)院、機(jī)場(chǎng)等行業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用，取得了很好的社會(huì)效益，為消防行業(yè)未來(lái)的技術(shù)創(chuàng)新和發(fā)展提供了全新的解決方案。

在城市視頻監(jiān)控系統(tǒng)快速發(fā)展的今天，適用于各種監(jiān)控系統(tǒng)的“火眼”系統(tǒng)技術(shù)先進(jìn)，優(yōu)勢(shì)明顯，既可在特殊場(chǎng)所單獨(dú)使用，也可作為傳統(tǒng)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的有效補(bǔ)充手段。利用“火眼”系統(tǒng)的探測(cè)速度快、火災(zāi)定位準(zhǔn)確和可視化的特點(diǎn)，能最大地減少火災(zāi)造成的損失。“火眼”系統(tǒng)的火災(zāi)圖片保存、視頻回放功能，使消防人員能在第一時(shí)間迅速了解火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的時(shí)間情況，既方便火場(chǎng)勘察，也有利于火因調(diào)查。“火眼”系統(tǒng)能夠充分利用不同建筑的安全視頻監(jiān)控系統(tǒng)和工業(yè)攝像系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)可視化的快速火災(zāi)探測(cè)和報(bào)警，在消防領(lǐng)域具有非常廣闊的應(yīng)用前景。