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可视图像早期火灾报警系统是指利用现有视频监控系统，采用视频图像分析技术进行火灾探测的图像型火灾报警系统。最近几年，随着我国安全城市和智慧城市的建设，在建筑的公共区域已经安装了大量视频监控系统，利用现有视频监控系统进行火灾探测的可视图像早期火灾报警技术已在我国的文物、烟草、轨道交通、电力、石油石化等行业中得到了大范围的应用。
1、可视图像早期火灾报警系统理论支持
1.1、相关标准
CECS448—2016《可视图像早期火灾报警系统技术规程》主要涵盖以下内容：系统适用范围、系统组件、系统设计、系统操作、系统施工、调试验收及系统维护。
1.2、技术分析
（1）图像分析。可视图像早期火灾报警系统探测火灾的方式是通过对视频图像的分析，判断视频图像中出现的火焰或烟雾，并发出火灾报警信号。在一些特殊情况下，可视图像早期火灾报警系统仍然存在着一定的误报率，针对这些特殊场所，现有的视频图像火灾识别技术还需要不断地进行学习和升级，以提高系统在各种场所下的适应性。
（2）软件兼容。一般来说，只要符合要求，任何视频监控系统的视频图像都可以用来进行火灾探测。在现有条件下，我国大部分公共区域都已经安装了视频
监控系统，这些系统均可通过多种软件接口与可视图像早期火灾报警系统连接，利用好现有的公共资源，可以降低可视图像早期火灾报警系统的造价。
1.3、系统保障
（1）市场准入制度要求。可视图像早期火灾报警系统使用的产品及组件，如摄像机、服务器、网络交换机、硬盘录像机、网线、视频线等必须是符合国家现行
有关标准规定的产品。其中属于实行强制性认证的产品，必须符合国家的市场准入制度要求。
（2）人员专业技术要求。使用单位必须按照可视像早期火灾报警系统的操作要求和使用特点制定一个合理的操作规程，供操作人员使用。同时，使用单位还应根据系统的技术特点和自身的消防资源，制定一个合理的火警响应应急预案。
（3）连续运行要求。可视图像早期火灾报警系统是自动火灾探测报警系统，需要持续不间断地对监控区域进行火灾探测，所以必须保证系统24h正常连续运行。
2、“火眼”可视图像早期火灾报警系统
“火眼”可视图像早期火灾报警系统（以下简称“火眼”系统）利用现有视频监控系统的实时图像，采用独创的具有先进算法的计算机图像模式识别技术，
能够实时探测监控区域可能产生的火焰和烟雾，并发出火灾报警信号，如图1所示。
“火眼”系统由“火眼”软件、定制服务器、硬盘录像机等视频编码设备、普通摄像头组成。“火眼”软件服务器通过视频监控系统的网络交换机，利用TCP/IP协议组成局域网，通过安装在服务器上的软件读取和绑定纳入系统的视频编码设备后，即可实时显示该设备上连接的摄像头的画面，对实时图像进行分析，判断是否有火焰和烟雾产生。一旦图像中出现火灾，立即弹出报警画面，并发出火灾报警信号。
计算机图像模式识别技术具有非常广泛的应用前景，各种智能算法的出现为这项技术的实际应用提供了理论保障。在消防领域，对于火焰和烟雾图像的精准识别，使得基于图像模式识别技术的火灾探测报警系统具有了广泛的实际应用价值。使用“火眼”系统进行火灾探测，能够以较低的成本大幅度提高火灾报警能力，为减少火灾危害、降低火灾损失，保障社会安全创造了极为有利的条件。
3、“火眼”系统技术特点
“火眼”系统在探测原理上与传统火灾报警系统完全不同，图像火灾探测是利用计算机图像模式识别技术，当监控的视频图像中出现火焰或烟雾图像时，计算机通过特征识别就能快速准确地判断出火灾，并发出报警信号，相对于传统的火灾报警系统，“火眼”系统具有优势。
3.1、适用性强
“火眼”系统使用的是市场上普遍应用的各种型号视频监控系统。为了适应市场，“火眼”系统开发了各种对应的软件接口，实现了和各种视频监控系统的软件兼容，既适用于数字系统，也适用于模拟系统。同时，“火眼”系统的火灾探测软件加载方式简单，操作方便，具有广泛的适用性和兼容性。
3.2、探测速度快
“火眼”系统采用了先进图像模式识别技术和AI人工智能技术，最快可在视频中出现火灾10s内，就能在图像上发现火焰或烟雾，同时发出火灾报警信号。而传统模式的点型感温或感烟探测器则需要探测器处的温度或烟雾浓度达到阈值后才能发出火灾报警信号，在一般公共场所的探测时间通常为5～10min。相比之下，“火眼”系统的火灾探测速度快于常规点式火灾探测器。
2013—2015年，“火眼”系统应用于北京市万寿寺、白塔寺、孔庙和国子监等文博单位。期间共进行火焰测试128次，平均报警时间为23s，烟雾测试83次，平均报警时间27s。“火眼”系统与现场的传统感烟探测器进行了3次对比试验，“火眼”系统平均报警时间为38s;感烟探测器报警时间为310s。
3.3、抗干扰能力强
按照GB15631—2008《特种火灾探测器》中的规定，我国现有的图像型火灾探测器在抗干扰性能中主要测试强光、弱光、闪光灯光源的抗干扰能力。基
于国际ISO标准开发的“火眼”系统，在实际应用过程中能够排除在不同环境下的人为和各种场景干扰，具有强大的抗干扰能力。
3.4、同时识别火焰和烟雾
传统的火灾报警系统一般只能探测烟雾或火焰中的单一火灾类型，而“火眼”系统采用了2套独立的国内首创的图像模式识别技术，能够同时或分别探测监
控区域内的火焰和烟雾，并发出相应的报警信号，无论是阴燃的烟雾还是明显的火焰，都能迅速识别、快速报警。
3.5、可视化
相对于传统的火灾报警系统，“火眼”系统的最大优势就是报警画面的可视性。“火眼”系统具有实时存储火灾报警图片、回放起火时段视频的功能。当消防人员到达现场后，可根据最初的火灾图片，判断起火点和起火原因。即使火场烟雾弥漫，消防人员仍能通过火警信息存储功能，准确地找到起火部位，采取有效措施扑灭火灾。
一般情况下，所有的火灾报警系统都存在一定的误报率。当出现火警时，由于传统的火灾报警系统无法看到火灾现场的实际情况，也就无法确定是火警还是误报。而“火眼”系统是在视频图像上弹出报警画面，消防值班人员可以根据图像很方便地确认火警或误报。
4、结束语
“火眼”系统是我国近几年来研制开发的一种新型的图像火灾报警系统，目前已经在我国的文物、烟草、地铁、电力、石油石化、商业广场、医院、机场等行业中得到了广泛的应用，取得了很好的社会效益，为消防行业未来的技术创新和发展提供了全新的解决方案。
在城市视频监控系统快速发展的今天，适用于各种监控系统的“火眼”系统技术先进，优势明显，既可在特殊场所单独使用，也可作为传统火灾自动报警系统的有效补充手段。利用“火眼”系统的探测速度快、火灾定位准确和可视化的特点，能最大地减少火灾造成的损失。“火眼”系统的火灾图片保存、视频回放功能，使消防人员能在第一时间迅速了解火灾现场的时间情况，既方便火场勘察，也有利于火因调查。“火眼”系统能够充分利用不同建筑的安全视频监控系统和工业摄像系统，实现可视化的快速火灾探测和报警，在消防领域具有非常广阔的应用前景。
