可視圖像早期火災報警系統是指利用現有視頻監控系統，采用視頻圖像分析技術進行火災探測的圖像型火災報警系統。最近幾年，隨著我國安全城市和智慧城市的建設，在建筑的公共區域已經安裝了大量視頻監控系統，利用現有視頻監控系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范圍的應用。

1、可視圖像早期火(huo)災報(bao)警系統理論支持

1.1、相關(guan)標準

CECS448—2016《可視圖像早(zao)期火災報警系(xi)(xi)統(tong)技(ji)術規程(cheng)》主(zhu)要涵蓋以下(xia)內容(rong)：系(xi)(xi)統(tong)適用范圍、系(xi)(xi)統(tong)組件、系(xi)(xi)統(tong)設(she)計、系(xi)(xi)統(tong)操作、系(xi)(xi)統(tong)施工、調試(shi)驗(yan)收(shou)及(ji)系(xi)(xi)統(tong)維護(hu)。

1.2、技術分析

（1）圖像(xiang)(xiang)(xiang)分析(xi)。可視(shi)(shi)圖像(xiang)(xiang)(xiang)早期火(huo)(huo)(huo)災(zai)報(bao)警系統探測火(huo)(huo)(huo)災(zai)的(de)(de)(de)方式是通過(guo)對(dui)(dui)視(shi)(shi)頻圖像(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)分析(xi)，判斷視(shi)(shi)頻圖像(xiang)(xiang)(xiang)中(zhong)出現的(de)(de)(de)火(huo)(huo)(huo)焰或煙霧，并(bing)發(fa)出火(huo)(huo)(huo)災(zai)報(bao)警信號。在(zai)一些(xie)特殊情況(kuang)下(xia)，可視(shi)(shi)圖像(xiang)(xiang)(xiang)早期火(huo)(huo)(huo)災(zai)報(bao)警系統仍然存在(zai)著(zhu)一定的(de)(de)(de)誤報(bao)率，針對(dui)(dui)這些(xie)特殊場所(suo)，現有的(de)(de)(de)視(shi)(shi)頻圖像(xiang)(xiang)(xiang)火(huo)(huo)(huo)災(zai)識別技術還需要不斷地進行學習和升級，以提高系統在(zai)各種場所(suo)下(xia)的(de)(de)(de)適應性。

（2）軟(ruan)件(jian)(jian)兼(jian)容。一般來說(shuo)，只要符(fu)合(he)要求，任何視(shi)(shi)頻監控系統的視(shi)(shi)頻圖像(xiang)都可以用來進(jin)行火災探(tan)測。在現有(you)條件(jian)(jian)下，我國大部分公(gong)共區域都已(yi)經(jing)安裝了視(shi)(shi)頻

監控(kong)系(xi)統(tong)，這(zhe)些系(xi)統(tong)均可(ke)(ke)通過多(duo)種軟件接口與可(ke)(ke)視(shi)(shi)圖像早期火災報(bao)警系(xi)統(tong)連(lian)接，利用好現有的公共(gong)資源，可(ke)(ke)以降低可(ke)(ke)視(shi)(shi)圖像早期火災報(bao)警系(xi)統(tong)的造價。

1.3、系統保障(zhang)

（1）市場準(zhun)入制(zhi)度要(yao)求。可(ke)視(shi)圖像早期火災報警系(xi)統使用(yong)的產(chan)品(pin)及組件，如(ru)攝(she)像機(ji)、服(fu)務器、網(wang)絡交換機(ji)、硬盤錄像機(ji)、網(wang)線(xian)、視(shi)頻線(xian)等必須是符(fu)合國家(jia)現行

有(you)關標準規定(ding)的(de)產品。其中屬于實行(xing)強(qiang)制性(xing)認(ren)證的(de)產品，必須符合國家的(de)市場(chang)準入制度要求。

（2）人(ren)員(yuan)專業(ye)技術要求。使(shi)(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)單位必須(xu)按照可視像(xiang)早期(qi)火(huo)災報警(jing)系統的操作(zuo)(zuo)要求和使(shi)(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)特點制(zhi)(zhi)定一個(ge)合理的操作(zuo)(zuo)規程，供操作(zuo)(zuo)人(ren)員(yuan)使(shi)(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)。同(tong)時，使(shi)(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)單位還應(ying)根(gen)據系統的技術特點和自身的消(xiao)防(fang)資源，制(zhi)(zhi)定一個(ge)合理的火(huo)警(jing)響應(ying)應(ying)急預(yu)案。

（3）連續(xu)運行要(yao)求。可視圖像早(zao)期火災報(bao)警系統是(shi)自(zi)動火災探測報(bao)警系統，需(xu)要(yao)持續(xu)不間斷地對監控區域進(jin)行火災探測，所(suo)以必須保證系統24h正常連續(xu)運行。

2、“火眼”可(ke)視圖像早(zao)期火災報警系統

“火眼”可視圖像早期(qi)火災報警系統(tong)（以下簡(jian)稱(cheng)“火眼”系統(tong)）利(li)用現有視頻監控系統(tong)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(bie)技術，

能夠實時探測監控區域可(ke)能產生的火焰和(he)煙霧，并(bing)發出(chu)火災報警信號，如圖1所示(shi)。

“火(huo)眼(yan)(yan)(yan)”系統(tong)由“火(huo)眼(yan)(yan)(yan)”軟件、定制服務(wu)器、硬盤錄(lu)像機等視頻編(bian)碼(ma)設備、普通攝像頭(tou)(tou)組(zu)成(cheng)。“火(huo)眼(yan)(yan)(yan)”軟件服務(wu)器通過視頻監(jian)控系統(tong)的(de)網(wang)絡交換機，利用TCP/IP協議組(zu)成(cheng)局(ju)域網(wang)，通過安(an)裝在(zai)服務(wu)器上的(de)軟件讀取(qu)和綁定納入系統(tong)的(de)視頻編(bian)碼(ma)設備后，即可(ke)實時顯示該(gai)設備上連接的(de)攝像頭(tou)(tou)的(de)畫(hua)面，對實時圖像進行分(fen)析，判斷是否有火(huo)焰和煙霧產(chan)生。一旦圖像中出(chu)現(xian)火(huo)災，立即彈出(chu)報警畫(hua)面，并發出(chu)火(huo)災報警信號。

計算機圖(tu)像(xiang)模式(shi)識別(bie)技術具有(you)非常廣泛的應(ying)用前景，各種智能算法的出現為這項技術的實(shi)際應(ying)用提供(gong)了(le)理論(lun)保障(zhang)(zhang)。在消防領域(yu)，對于火(huo)(huo)(huo)焰和煙(yan)霧圖(tu)像(xiang)的精準識別(bie)，使得(de)基(ji)于圖(tu)像(xiang)模式(shi)識別(bie)技術的火(huo)(huo)(huo)災(zai)(zai)(zai)(zai)探測報(bao)警系統具有(you)了(le)廣泛的實(shi)際應(ying)用價值(zhi)。使用“火(huo)(huo)(huo)眼”系統進(jin)行(xing)火(huo)(huo)(huo)災(zai)(zai)(zai)(zai)探測，能夠(gou)以較低的成本大(da)幅度提高火(huo)(huo)(huo)災(zai)(zai)(zai)(zai)報(bao)警能力，為減少(shao)火(huo)(huo)(huo)災(zai)(zai)(zai)(zai)危害、降低火(huo)(huo)(huo)災(zai)(zai)(zai)(zai)損(sun)失，保障(zhang)(zhang)社會(hui)安全創造了(le)極為有(you)利(li)的條(tiao)件。

3、“火(huo)眼”系統技(ji)術(shu)特點

“火(huo)眼”系(xi)統(tong)在探測(ce)原理上與傳(chuan)統(tong)火(huo)災(zai)報警系(xi)統(tong)完全不同(tong)，圖(tu)(tu)像火(huo)災(zai)探測(ce)是利(li)用計算機圖(tu)(tu)像模(mo)式識別技術(shu)，當監控的(de)(de)視頻(pin)圖(tu)(tu)像中出(chu)現火(huo)焰或煙霧圖(tu)(tu)像時，計算機通過特征識別就能快速準確地判斷出(chu)火(huo)災(zai)，并發出(chu)報警信號，相對于傳(chuan)統(tong)的(de)(de)火(huo)災(zai)報警系(xi)統(tong)，“火(huo)眼”系(xi)統(tong)具有優勢。

3.1、適(shi)用(yong)性(xing)強(qiang)

“火眼”系(xi)統(tong)使用(yong)(yong)的(de)(de)是市場上普遍應(ying)用(yong)(yong)的(de)(de)各(ge)種型號視頻(pin)監(jian)控(kong)系(xi)統(tong)。為(wei)了適(shi)應(ying)市場，“火眼”系(xi)統(tong)開發(fa)了各(ge)種對應(ying)的(de)(de)軟件接口，實現了和各(ge)種視頻(pin)監(jian)控(kong)系(xi)統(tong)的(de)(de)軟件兼容(rong)(rong)，既(ji)適(shi)用(yong)(yong)于數字(zi)系(xi)統(tong)，也適(shi)用(yong)(yong)于模擬系(xi)統(tong)。同時，“火眼”系(xi)統(tong)的(de)(de)火災(zai)探測(ce)軟件加載(zai)方(fang)式簡單，操作(zuo)方(fang)便，具有(you)廣泛的(de)(de)適(shi)用(yong)(yong)性(xing)和兼容(rong)(rong)性(xing)。

3.2、探測速(su)度快

“火(huo)(huo)(huo)眼”系統(tong)采用了先進圖(tu)像模式(shi)識別技術和AI人(ren)工智能技術，最快可(ke)在視頻中出現(xian)火(huo)(huo)(huo)災(zai)(zai)10s內，就能在圖(tu)像上發現(xian)火(huo)(huo)(huo)焰(yan)或(huo)煙霧(wu)，同時發出火(huo)(huo)(huo)災(zai)(zai)報警信號(hao)。而傳統(tong)模式(shi)的(de)(de)(de)點(dian)型感溫或(huo)感煙探測(ce)器則需(xu)要探測(ce)器處的(de)(de)(de)溫度(du)或(huo)煙霧(wu)濃(nong)度(du)達到閾(yu)值后才能發出火(huo)(huo)(huo)災(zai)(zai)報警信號(hao)，在一般公(gong)共場所的(de)(de)(de)探測(ce)時間通常為5～10min。相比之下，“火(huo)(huo)(huo)眼”系統(tong)的(de)(de)(de)火(huo)(huo)(huo)災(zai)(zai)探測(ce)速度(du)快于常規點(dian)式(shi)火(huo)(huo)(huo)災(zai)(zai)探測(ce)器。

2013—2015年，“火(huo)眼(yan)(yan)”系(xi)統(tong)(tong)應用于北京(jing)市萬壽寺(si)、白塔(ta)寺(si)、孔廟和國子監等文博單(dan)位(wei)。期(qi)間(jian)共(gong)進(jin)(jin)行火(huo)焰(yan)測(ce)(ce)試128次，平均(jun)報(bao)警(jing)時(shi)(shi)間(jian)為23s，煙(yan)霧測(ce)(ce)試83次，平均(jun)報(bao)警(jing)時(shi)(shi)間(jian)27s。“火(huo)眼(yan)(yan)”系(xi)統(tong)(tong)與現場的傳(chuan)統(tong)(tong)感煙(yan)探(tan)(tan)測(ce)(ce)器進(jin)(jin)行了3次對比試驗(yan)，“火(huo)眼(yan)(yan)”系(xi)統(tong)(tong)平均(jun)報(bao)警(jing)時(shi)(shi)間(jian)為38s;感煙(yan)探(tan)(tan)測(ce)(ce)器報(bao)警(jing)時(shi)(shi)間(jian)為310s。

3.3、抗干擾能力(li)強

按(an)照(zhao)GB15631—2008《特種(zhong)火災探(tan)測(ce)(ce)(ce)器(qi)》中的規定，我國(guo)現有的圖(tu)像型火災探(tan)測(ce)(ce)(ce)器(qi)在抗(kang)干擾性能(neng)中主要測(ce)(ce)(ce)試強光(guang)、弱光(guang)、閃光(guang)燈光(guang)源的抗(kang)干擾能(neng)力。基

于(yu)國際ISO標準開發的(de)“火眼”系(xi)統，在實際應用過程(cheng)中(zhong)能(neng)(neng)夠排除在不同(tong)環境下(xia)的(de)人(ren)為和各種場景干擾，具有強大(da)的(de)抗干擾能(neng)(neng)力(li)。

3.4、同時識別(bie)火焰(yan)和煙(yan)霧

傳(chuan)統(tong)的(de)(de)(de)火(huo)災(zai)報警(jing)系統(tong)一般只能探(tan)測(ce)煙霧或火(huo)焰中的(de)(de)(de)單(dan)一火(huo)災(zai)類(lei)型，而“火(huo)眼”系統(tong)采用了2套獨(du)立(li)的(de)(de)(de)國(guo)內首創的(de)(de)(de)圖像模式識(shi)別技術，能夠同時(shi)或分別探(tan)測(ce)監

控區域內(nei)的(de)火焰和煙(yan)霧，并發出相應的(de)報警信號(hao)，無(wu)論是(shi)陰燃的(de)煙(yan)霧還是(shi)明(ming)顯的(de)火焰，都能(neng)迅速識別、快速報警。

3.5、可視化

相對于傳(chuan)統的(de)火(huo)(huo)災報(bao)警(jing)系(xi)(xi)統，“火(huo)(huo)眼(yan)(yan)”系(xi)(xi)統的(de)最大(da)優勢就是報(bao)警(jing)畫面(mian)的(de)可視(shi)性(xing)。“火(huo)(huo)眼(yan)(yan)”系(xi)(xi)統具有實時存(cun)儲(chu)火(huo)(huo)災報(bao)警(jing)圖片、回放(fang)起(qi)火(huo)(huo)時段視(shi)頻的(de)功(gong)能。當消(xiao)防人員到達現場后，可根據最初的(de)火(huo)(huo)災圖片，判斷起(qi)火(huo)(huo)點和起(qi)火(huo)(huo)原因。即使火(huo)(huo)場煙霧彌漫，消(xiao)防人員仍能通過火(huo)(huo)警(jing)信息(xi)存(cun)儲(chu)功(gong)能，準確地找到起(qi)火(huo)(huo)部位，采取有效措(cuo)施撲滅(mie)火(huo)(huo)災。

一般情況(kuang)(kuang)下，所有的(de)火(huo)災(zai)(zai)報(bao)警系統(tong)都存在一定的(de)誤(wu)(wu)報(bao)率。當出(chu)現火(huo)警時，由于傳(chuan)統(tong)的(de)火(huo)災(zai)(zai)報(bao)警系統(tong)無法看到(dao)火(huo)災(zai)(zai)現場的(de)實際(ji)情況(kuang)(kuang)，也(ye)就(jiu)無法確定是(shi)(shi)火(huo)警還(huan)是(shi)(shi)誤(wu)(wu)報(bao)。而“火(huo)眼”系統(tong)是(shi)(shi)在視頻圖像上彈出(chu)報(bao)警畫面，消防(fang)值班(ban)人(ren)員可以根據圖像很方便地確認(ren)火(huo)警或誤(wu)(wu)報(bao)。

4、結束語

“火眼”系(xi)統(tong)是我(wo)國近(jin)幾年來(lai)研制(zhi)開發(fa)的一種新型(xing)的圖像火災報警(jing)系(xi)統(tong)，目前已經在我(wo)國的文物、煙草(cao)、地(di)鐵、電(dian)力(li)、石油石化、商業廣場(chang)、醫院、機場(chang)等行業中得到了廣泛的應用，取得了很(hen)好的社會效(xiao)益，為消(xiao)防行業未來(lai)的技(ji)術創新和發(fa)展提供了全(quan)新的解決方案(an)。

在城市視頻(pin)(pin)監控系(xi)(xi)統(tong)快(kuai)速(su)發展的(de)(de)(de)今天(tian)，適(shi)用(yong)(yong)于(yu)各(ge)種監控系(xi)(xi)統(tong)的(de)(de)(de)“火(huo)(huo)眼”系(xi)(xi)統(tong)技術先(xian)進，優勢明顯，既(ji)可在特(te)(te)殊(shu)場所單獨使(shi)用(yong)(yong)，也可作(zuo)為傳統(tong)火(huo)(huo)災自動報警系(xi)(xi)統(tong)的(de)(de)(de)有效補充手段。利用(yong)(yong)“火(huo)(huo)眼”系(xi)(xi)統(tong)的(de)(de)(de)探(tan)(tan)測速(su)度快(kuai)、火(huo)(huo)災定位準確和(he)可視化的(de)(de)(de)特(te)(te)點，能(neng)(neng)(neng)最大地減(jian)少火(huo)(huo)災造成的(de)(de)(de)損(sun)失。“火(huo)(huo)眼”系(xi)(xi)統(tong)的(de)(de)(de)火(huo)(huo)災圖片保存、視頻(pin)(pin)回(hui)放功能(neng)(neng)(neng)，使(shi)消防(fang)人員(yuan)能(neng)(neng)(neng)在第(di)一時(shi)間迅速(su)了(le)解火(huo)(huo)災現(xian)場的(de)(de)(de)時(shi)間情況，既(ji)方便(bian)火(huo)(huo)場勘察，也有利于(yu)火(huo)(huo)因調(diao)查。“火(huo)(huo)眼”系(xi)(xi)統(tong)能(neng)(neng)(neng)夠充分(fen)利用(yong)(yong)不同建筑(zhu)的(de)(de)(de)安全視頻(pin)(pin)監控系(xi)(xi)統(tong)和(he)工業攝(she)像(xiang)系(xi)(xi)統(tong)，實現(xian)可視化的(de)(de)(de)快(kuai)速(su)火(huo)(huo)災探(tan)(tan)測和(he)報警，在消防(fang)領域(yu)具有非常廣闊的(de)(de)(de)應用(yong)(yong)前景。