基于视频图像的火灾探测方法

基于视频图像的火灾探测方法
基于视频图像的火灾探测方法

双波段火灾及线型光束图像感烟探测器.docx

双波段火灾及线型光束图像感烟探测器 摘要:介绍了运用于大空间建筑上的火灾烟雾探测报警产品——双波段火灾探测器及线型光束图像感烟探测器,详细阐述了其工作原理和应用特点,并对其工程使用情况做了简要说明。关键词:双波段火灾探测器、高灵敏度、感烟探测器、火灾探测报警、线型光束图像感烟探测器 随着我国经济建设的飞速发展,一些在国民经济和社会生活中起着重要作用的大型空间建筑(如大型厂房、仓库、体育馆、博物馆、大型展览馆、会议厅、大型商场、影剧院、候机厅等大空间场所)越来越多,此类建筑相对其他建筑具有的普遍特点是跨度大、内部举架高,根据《火灾自动报警系统设计规范》(GB50116-98)要求,对于被保护空间高度介于12-20m 之间时,由于火灾发生时产生的烟雾很难到达房间顶部,因而一般不适宜安装点型感烟火灾探测器进行火灾监测和报警,而图像型火灾探测由于其本身工作原理和特点决定,在火灾发生时,产生的烟雾和早期火焰,就很容易被其探测到,从而达到保护此类建筑的作用,同时对于那些被保护空间长度超过100m以上和空气气流流过快,环境比较恶劣的大型空间建筑,特别适用于此类建筑火灾探测与预防。 1 工作原理 该系统采用高分辨率CCD传感器作为前端探测器属于非接触式探测方式。在显著增大探测距离和探测灵敏度的同时,有效地消除环境干扰,并具有良好的密封性和防腐蚀特性。在火灾探测方面由防火并行处理器发出预警信息,信息处理主机进行火灾确认,从而提高火灾探测报警的可靠比和响应速度。该系统由前端探测部分,控制中心部分和消防联动部分三个部分组成。 2 前端探测部分 前端探测部分可采用双波段火灾探测器和线性光束图像感烟探测器,两种图像型火灾探测器,由它们进行火灾探测,并将采集的现场信息送给系统的控制中心,双波段火灾探测器,采用双波段火灾探测技术,在探测试验上属于感火焰型火灾探测器,具有同时获取现场的火灾信息和图像信息的功能特点,将火灾探测和图像监控有机的结合在一起,并具有防尘、防潮、防腐蚀、防爆等特殊场所等功能,可广泛应用于易产生明火及阴燃火的各类场所,如家具城、展览厅、体育馆、大型仓库、生产车间、物资库、油库等,也可用于环境恶劣的工业场所。线型光束图像感烟火灾探测器(又称光截面火灾探测器),采用光截的图像感烟火灾探测技术,在探测方式上属于线性光束感烟火灾探测器,可对被保护空间实施任意曲面式覆盖,不需要准直光路,具有一个接收器,对应多个发射器的特点,能分辩发射光源和干扰光源具有保护

新型红外光电感烟火灾探测器的研制

新型红外光电感烟火灾探测器的研制_电路图 对火灾和防火设施的研究,历来是人类一切有效活动中不可缺少的一个方面。火灾的发展过程,一般可分为3个阶段:初起引燃阶段、发展阶段和衰减熄灭阶段。为了尽量减少火灾所造成的损失,要求防火设施在火灾的初起引燃阶段能自动发出火灾报警信号,以便将火扑灭在未成灾害之前。感烟火灾探测器就是适应这一要求的有效设备。在发达国家,感烟火灾探测器已成为住房保险必需品,指令性安装在每个投保住宅单元的厅、房和厨房等处。在国内,目前这类产品尚少。随着改革开放,高层建筑群不断增多,对防火设备的需求量大为增加,使这类产品的进口量有增无减。为了满足国内需求,我们剖析了一些进口产品,用国产的元器件研制成一种新型红外光电感烟火灾探测器。 1 外形结构 探测器的外形是一个扁圆形的塑胶盒子,170 mm×70 mm。如把放置电路板和传感器暗室那部分看作盒身,另一部分看作盒盖,则盒身为黑色,盒盖为乳白色。在盒身底面,配备2个活动螺孔,以便将探测器嵌装在天花板上。用手一使劲,就可把白盖拉脱开。盒身里有1块半圆形的电路板和一个暗室,2者各占一半。暗室是1个60 mm的空腔,周围用栏栅状的小条条围着,外边再围上1块多孔的金属防虫网,网孔径1 mm。暗室顶部装着1个长方形小盒子,其中分为2格,格与格之间互不直接连通。格中分别

装上1个红外发射二极管和1个红外接收二级管,2管的中心工作波长应相同。格子的开口面向着空腔。电路板上装有一些电子元器件、1块9 V碱性电池、1个微动开关和1个用压电陶瓷片做的蜂鸣器。 当按下微动开关,或合上白盒盖,再吹一口烟喷入暗室,稍息,蜂鸣器就发出刺耳的“嘟……”的响声。 下面分述本探测器的电路原理。 2 发射电路 图1为本探测器的发射电路原理图。图中,CC4047用作方波发生器。方波周期T≈4.4R1C1。如取C1=0.33 μF,R1=6.2 ΜΩ,则T=9 s。C2、R2组成微分电路。方波经微分后,变为前沿陡峭的尖脉冲波,再经与非门1倒相整形,用负向脉冲推动三极管BG1的间歇导通,使与其串接的红外发射二极管D1发射周期性的红外光脉冲。门1输出的负脉冲同时还作用于接收电路和电源欠压报警电路。

点型光电感烟火灾探测器工作原理

点型光电感烟火灾探测 器工作原理精选文档 TTMS system office room 【TTMS16H-TTMS2A-TTMS8Q8-

点型光电感烟火灾探测器工作原理 前言:以前一直以为酒店用的光电型烟感探头,采用的是烟雾遮蔽即报 警的工作原理,拆开研究后才 发现发射管与接收管并不是正 对着的,于是觉得“想当然的 东西看来不一定靠谱,百度一 下才搞明白原来是这么会事, 它应用的是另外一个原理——烟气对光线的散射作用。

工作原理:光电感烟火灾探测器的工作原理是一感光电极处于激光照射下发生电信号,当火灾烟雾遮蔽激光时,电极失电,发出报警信号。 光电感烟探测器 点型光电感烟探测器的红外发光元件与光敏元件(光子接收元件)在其探测室内的设置通常是偏置设计。二者之间的距离~般在20-25mm.在正常无烟的监视状态下,敏元件接收不到任何光,包括红外发光元件发出的光。在烟粒子进入探测室内时.红外发光元件发出的光则被烟粒子散射或反射到光敏元件上,并在收到充足光信号时,便发出火灾报警,这种火灾探测方法通常被称做烟散射光法。点型光电感烟探铡器通常不采用烟减光原理工作.因为无烟和火灾情况之间的典型差别仅有0.09%变化这种小的变化会使探测器极易受到外部环境的不利影响。

线型光束感烟探测器通常是由分开安装的、经调准的红外发光器和收光器配对组成的;其工作原理是利用烟减少红外发光器发射到红外收光器的光束光量米判定火灾,这种火灾探测方法通常被称做烟减光法。 光电感从实际使用方面来看.二者的区别是.点型光电感烟探测器适用于设有小型空间的建筑.即适用于天棚高度在12m 以下的房间,探测面积为60-80m2,线型光束感烟探测器适用于设有高天棚和大型空间的建筑,其最大探测距离为100m;最大安装同距为14 m 最大保护面积为1400m2 ,一只线型光束感烟探测器的保护面积相当于18只点型光电感烟探测器的保护面积,特别适用于探测位于地面处的阴燃火。 散射光式光电感烟火灾探测示意图 线型光束感烟探测器同点型光电感烟探测器相比,虽然有其独特的优越之处,但从现有的实用型式和方法来看,仍有其不足之处线型光束感烟探测器的现有实用型式和方法,主要有下述三种:第一种型式是线型光束感烟探测器的两端都设有电源.即设有2个电源,而且每个电源都要有主电和备电,还设有一个低电平控制器.该系统需要定期维护和检查。因而,其成本或造价较高。

火眼视频图像火灾探测软件

“火眼”视频图像火灾探测软件 一、“火眼”简介 “火眼”视频图像火灾探测软件(以下简称“火眼”软件)是由国家消防工程技术研究中心、公安部天津消防研究所历时多年,研制成功的一款图像火灾探测报警软件。它利用已经安装的各种室内监控摄像头的实时图像,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。 在现代智能视频监控系统中,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。在安全和交通领域,基于时评图像的人脸、车辆和车牌的识别已有了大量应用。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实际应用价值。 随着我国智能城市和各个行业智能网络的建设,各种视频监控系统已遍布于城市的大部分公共区域,这就为视频图像火灾探测系统的普遍应用提供了硬件基础和实施条件。利用建筑内已有视频监控系统,使用“火眼”软件进行火灾探测,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。二、技术特点 “火眼”软件在原理上与传统火灾探测方式完全不同。图像火灾探测是利用计算机模式识别技术,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的判断出火灾,并发出报警信号。而传统的感温或感烟探测器通常要等到处于探测器位置的空气温度或烟雾浓度达到报警阈值后发出报警信号。因此,相对于传统的火灾报警系统,图像火灾报警系统具有很多独特的优势。 1、适用性强:“火眼”软件针对目前市场上普遍使用的各种型号的视频监控系统,开发了对应的多种软件接口。既有应用于数字模式的视频监控系统,也有适用于模拟方式的视频监控系统。加载方式简单,操作方便,具有广泛的适用性和兼容性。 2、探测速度快:采用先进图像模式识别技术的“火眼”软件,最快可在视频火灾图像出现的十秒之内,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设定数量值才能报警,在一般公共场所的探测时间通常长达几分钟。相比之下,“火眼”软件的火灾探测速度远远快于常规点式火灾探测器。 3、抗干扰能力强:基于国际ISO标准开发的“火眼”软件,在实际应用过程中能够抵抗监控环境中的强光、弱光、闪光等各种光源干扰,排除在不同环境下的人为和场景干扰,具有强大的抗干扰能力。 4、同时识别火焰和烟雾:“火眼”软件采用了两套独立的国内首创的图像模式识别技术,能够同时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。 5、火灾定位准确:“火眼”软件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,消防人员仍能通过回放功能,准确地找到起火部位,采取有效措施扑灭火灾。 6、可视化:相对于传统的火灾报警系统,“火眼”软件的最大优势就是可视性,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”软件是在视频图像上发出的报警,消防值班人员可以根据图像很方便的确认火警或误报。

双波段火灾及线型光束图像感烟探测器通用版

安全管理编号:YTO-FS-PD662 双波段火灾及线型光束图像感烟探测 器通用版 In The Production, The Safety And Health Of Workers, The Production And Labor Process And The Various Measures T aken And All Activities Engaged In The Management, So That The Normal Production Activities. 标准/ 权威/ 规范/ 实用 Authoritative And Practical Standards

双波段火灾及线型光束图像感烟探 测器通用版 使用提示:本安全管理文件可用于在生产中,对保障劳动者的安全健康和生产、劳动过程的正常进行而采取的各种措施和从事的一切活动实施管理,包含对生产、财物、环境的保护,最终使生产活动正常进行。文件下载后可定制修改,请根据实际需要进行调整和使用。 摘要:介绍了运用于大空间建筑上的火灾烟雾探测报警产品——双波段火灾探测器及线型光束图像感烟探测器,详细阐述了其工作原理和应用特点,并对其工程使用情况做了简要说明。 关键词:双波段火灾探测器、高灵敏度、感烟探测器、火灾探测报警、线型光束图像感烟探测器 随着我国经济建设的飞速发展,一些在国民经济和社会生活中起着重要作用的大型空间建筑(如大型厂房、仓库、体育馆、博物馆、大型展览馆、会议厅、大型商场、影剧院、候机厅等大空间场所)越来越多,此类建筑相对其他建筑具有的普遍特点是跨度大、内部举架高,根据《火灾自动报警系统设计规范》(GB50116-98)要求,对于被保护空间高度介于12-20m之间时,由于火灾发生时产生的烟雾很难到达房间顶部,因而一般不适宜安装点型感烟火灾探测器进行火灾监测和报警,而图像型火灾探测由于其本身工作原理和特点决定,在火灾发生时,产生

试述基于视频监控的火灾图像识别研究的重要性

试述基于视频监控的火灾图像识别研究的重要性 在当今社会,火灾依然是威胁人类生命安全的重大灾害。尤其是随着经济高速的发展,各种高层的综合性建筑群体越来越多。况且在高层建筑中,人口和财产更加密集和集中,所以各种消防问题就更为突出。那么我们如何缩短火灾探测报警时间,减少火灾的发生的可能性,并及时采取有效防火与灭火的措施;如何大幅度提高火灾探测报警系统的可靠性,降低相应误码率,为自动报警与联动控制灭火系统提供支持保障;火灾探测报警系统的网络化和监控技术就变成了火灾探测报警领域的发展热点。 标签:视频监控;火灾图像识别;重要性 物质在其燃烧时,产生烟雾,并释放出称之谓气溶胶的燃烧气体,当气体与空气中的氧发生化学反应,就会成为含有大量红外线和紫外线的火焰,致使周遭温度升高。那么烟雾、温度、火焰和燃烧气体就成为了火灾参量。 火灾探测器的主要功能是通过对温度、火焰和燃烧气体等参量及时做出有效反应,然后再通过一些敏感软件,把这些表征火灾参量的物理量变化为电信号,最后传送到火灾报警器。因此我们可以根据不同的火灾参量以及不用的响应方式,创制各种各样的火灾探测器。其中较典型的有:感温、感烟、火焰、气体、图像和复合式等。 火灾过程通常都伴随着大量烟、气、温、光等各类信号的出现,处于不同的环境以及不一样的燃烧成分,都会对烟雾颗粒的组成、色彩、温场分布以及光谱造成不同。因此,火灾发生过程中会涉及到许多物理与化学参数,而且其表现出的特征又比较突出,那么针对火灾发生时不同生成物的特性而起作用的是不同类型的火灾探测器。分别作用于不同的场合,自然也有各自的局限性。 1 早期火灾探测技术的发展 自19世纪40年代至20世纪40年代,感温探测器一直都是占据主导地位,但是这类探测器有一个明显的不足就是对火灾探测的反應不是很灵敏。但是当时随着感温火灾探测器大量的不断被用于军事上,这在一定程度上促进了火灾探测技术的迅猛发展。 到了20世纪50年代,瑞士物理学家Emst Meili研制出了现代离子感烟探测器的雏形,1970年时,欧洲已经安装了近百万只离子感烟探测器,到目前仍占已经安装火灾探测器的90%。在离子感烟探测器统治的30年之中,人们也逐步开始研究光电感烟技术,但却苦于相关工艺技术原因没有得到实际应用。 20世纪70年代末,由于突破了高寿命的光电元件技术,光电感烟探测器应运而生,并取得长足进步。国外在大幅度减少离子感烟探测器,光电感烟探测器的销售量己经占到90%,我国也逐步呈现这种趋势。

线型光束图像感烟火灾探测器

线型光束图像感烟火灾 探测器 The manuscript was revised on the evening of 2021

线型光束图像感烟火灾探测器 1、概述 线型光束感烟火灾探测器(简称光截面探测器),是一种智能型感烟火灾探测器,采用光截面图像感烟火灾探测技术,适用于大空间和其它特殊空间场所。它可对被保护空间实施任意曲面式覆盖,具有分辨发射光源与干扰光源的能力。由发射器和接收器组成,使用时每只接收器可对应多只发射器,发射器的数量根据现场情况确定。光截面探测器采用非接触式探测,具有防尘、防潮、防腐蚀功能,对环境因素适应能力强(灰尘、潮湿、温度、一般腐蚀性气体或防爆场所等),可用于环境恶劣的工业场所。以科大立安LA100型火灾安全监控系统为例,其探测器型号有:LIAN-GM030、LIAN-GM060、LIAN-GM100。 2、外形图及尺寸

3、技术规格

4、设计选型 设计中选用光截面火灾探测器时,遵循如下的原则进行: 根据实际探测距离L,从技术规格表中选择适当型号的探测器; 根据探测器的保护角度,确定光截面接收器的布置方法和数量; 根据相应的距离因子(K1、K2 ),计算探测器的视场范围; 水平视场范围:D h = L * K1 ;垂直视场范围:D v = L * K2; 根据发射器的间距d不超过10米的原则,计算发射器的数量n ,n = (D / d) + 1,如计算值为小数,按四舍五入取整; 单层安装时,发射器的数量:n = (D h / d) + 1; 在高度大于12m时,宜采用二层安装。 例如,如图3-4所示,如果现场的实际距离为70米,则接收器和发射器的型号为 GMR100和GMT100,接收器的视场范围D h=70 * =28m,(D h / d)+1=(28/10)+1=,则发射器的数量n为4只。

火灾探测器分类

火灾探测器分类 火灾探测器是火灾自动报警系统的基本组成部分之一,它至少含有一个能够连续或以一定频率周期监视与火灾有关的适宜的物理和/或化学 现象的传感器,并且至少能够向控制和指示设备提供一个合适的信号,是否报火警或操纵自动消防设备,可由探测器或控制和指示设备做出判断。 (一)根据探测火灾特征参数分类 火灾探测器根据其探测火灾特征参数的不同,可以分为感烟、感温、感光、气体、复合五种基本类型。 1)感温火灾探测器,即响应异常温度、温升速率和温差变化等参数的探测器。 2)感烟火灾探测器,即响应悬浮在大气中的燃烧和/或热解产生的固体或液体微粒的探测器,进一步可分为离子感烟、光电感烟、红外光束、吸气型等。 3)感光火灾探测器,即响应火焰发出的特定波段电磁辐射的探测器,又称火焰探测器,进一步可分为紫外、红外及复合式等类型。

4)气体火灾探测器,即响应燃烧或热解产生的气体的火灾探测器。 5)复合火灾探测器,即将多种探测原理集中于一身的探测器,它进一步又可分为烟温复合、红外紫外复合等火灾探测器。 此外,还有一些特殊类型的火灾探测器,包括:使用摄像机、红外热成像器件等视频设备或它们的组合方式获取监控现场视频信息,进行火灾探测的图像型火灾探测器;探测泄漏电流大小的漏电流感应型火灾探测器;探测静电电位高低的静电感应型火灾探测器;还有在一些特殊场合使用的、要求探测极其灵敏、动作极为迅速,通过探测爆炸产生的参数变化(如压力的变化)信号来抑制、消灭爆炸事故发生的微压差型火灾探测器;利用超声原理探测火灾的超声波火灾探测器等。 (二)根据监视范围分类 1)点型火灾探测器,即响应一个小型传感器附近的火灾特征参数的探测器。 2)线型火灾探测器,即响应某一连续路线附近的火灾特征参数的探测器。 此外,还有一种多点型火灾探测器,即响应多个小型传感器(例如

图像型火灾探测器

图像型火灾探测器 VFSD图像型火灾探测器(标准型) 一、简介 VFSD智能图像火灾探测器是在公司自主知识产权VFSD专利技术的基础上,针对室外、隧道和室内高大空间的特殊需求而开发的工业等级的火灾探测器。该产品实现了眼睛和大脑的完美统一,能在各种复杂环境下对火情做出准确的判断,同时提供视频、网络、开关量三种报警方式,可灵活接入各类火灾报警体系。 二、产品特点 1、技术领先 - 面型探测、三维图像处理; - 视觉图像和智能分析控制一体化。 2、高效抑制虚警 - VFSD专利技术,准确区分真实火焰和各种干扰源,如:各种灯光、太阳辐射、电弧焊、耀斑辐射、黑体辐射、热CO2气体排放等。 3、超强的探测能力 - 探测距离远,特别适合室外、隧道、室内高大空间使用; - 探测灵敏度高出国标0.5倍以上; - 响应速度在6-20秒内可调; - 火焰探测和烟雾探测一体化。 4、环境适应性强 - 低温加热功能; - IP68密封等级(最高等级); - 气体和粉尘双重最高等级防爆。 5、丰富的报警输出方式 - 提供模拟视频、数字网络视频、开关量三种报警输出方式,方便接入各类报警体系; - 可视化大大提高了值班人员的人身安全和工作效率。 三、典型应用领域及实用案例 1、石油天然气、能源化工行业 主要用于石油天然气勘探生产平台、油气运输装卸站、管道泵站、生产厂区重点部位、储油储气罐区等易燃易爆场所,有以下优势: - 远程视频,提高人员的安全性及火灾扑救的及时性; - 最高等级的密封和防爆处理,保证设备长期安全运行; - 彻底解决了灯光、太阳强光、耀斑辐射、黑体辐射、热CO2气体排放等高温高湿热引发的

点型光电感烟火灾探测器工作原理

点型光电感烟火灾探测器工作原理 前言:以前一直以为酒店用的光电型烟感探头,采用的是烟雾遮蔽即报警的工作原理,拆开研究后才发现发射管与接收管并不是正对着的,于是觉得“想当然的东西看来不一定靠谱,百度一下才搞明白原来是这么会事,它应用的是另外一个原理——烟气对光线的散射作用。

工作原理:光电感烟火灾探测器的工作原理是一感光电极处于激光照射下发生电信号,当火灾烟雾遮蔽激光时,电极失电,发出报警信号。 光电感烟探测器 点型光电感烟探测器的红外发光元件与光敏元件(光子接收元件)在其探测室内的设置通常是偏置设计。二者之间的距离~般在20-25mm.在正常无烟的监视状态下,敏元件接收不到任何光,包括红外发光元件发出的光。在烟粒子进入探测室内时.红外发光元件发出的光则被烟粒子散射或反射到光敏元件上,并在收到充足光信号时,便发出火灾报警,这种火灾探测方法通常被称做烟散射光法。点型光电感烟探铡器通常不采用烟减光原理工作.因为无烟和火灾情况之间的典型差别仅有0.09%变化这种小的变化会使探测器极易受到外部环境的不利影响。 线型光束感烟探测器通常是由分开安装的、经调准的红外发光器和收光器配对组成的;其工作原理是利用烟减少红外发光器发射到红外收光器的光束光量米判定火灾,这种火灾探测方法通常被称做烟减光法。 光电感从实际使用方面来看.二者的区别是.点型光电感烟探测器适用于设有小型空间的建筑.即适用于天棚高度在12m 以下的房间,探测面积为60-80m2,线型光束感烟探测器适用于设有高天棚和大型空间的建筑,其最大探测距离为100m;最大安装同距为14 m 最大保护面积为1400m2 ,一只线型光束感烟探测器的保护面积相当于18只点型光电感烟探测器的保护面积,特别适用于探测位于地面处的阴燃火。 散射光式光电感烟火灾探测示意图 线型光束感烟探测器同点型光电感烟探测器相比,虽然有其独特的优越之处,但从现有的实用型式和方法来看,仍有其不足之处线型光束感烟探测器的现有实用型式和方法,主要有下述三种:第一种型式是线型光束感烟探测器的两端都设有电源.即设有2个电源,而且每个电源都要有主电和备电,还设有一个低电平控制器.该系统需要定期维护和检查。因而,其成本或造价较高。 光电感烟火灾探测器的检测方法 1.一般在工程上使用专业烟枪,按照火灾时烟雾颗粒大小及浓度专用的香,通过自带的小风机将烟雾送至感烟探测器内部,在一段时间内感烟探测器将报出预警、火警的状态。 2.在感烟探测器报警后,观察火灾报警主机上的显示是否正确,包括:报警设备地址、报警位置、报警时间等。 3.进行报警测试记录。

森林火灾图像自动识别系统的设计

青岛农业大学 毕业论文(设计) 题目:森林火灾图像自动识别系统的设计姓名:孔德杰 学院:机电工程学院 专业:农业电气化与自动化 班级:2007.02 学号:20072329 指导教师:高鸿雁 2011年06月18日

毕业论文(设计)诚信声明 本人声明:所呈交的毕业论文(设计)是在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果,论文中引用他人的文献、数据、图表、资料均已作明确标注,论文中的结论和成果为本人独立完成,真实可靠,不包含他人成果及已获得青岛农业大学或其他教育机构的学位或证书使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 论文(设计)作者签名:日期:年月日 毕业论文(设计)版权使用授权书 本毕业论文(设计)作者同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文(设计)的复印件和电子版,允许论文(设计)被查阅和借阅。本人授权青岛农业大学可以将本毕业论文(设计)全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本毕业论文(设计)。本人离校后发表或使用该毕业论文(设计)或与该论文(设计)直接相关的学术论文或成果时,单位署名为青岛农业大学。 论文(设计)作者签名:日期:年月日 指导教师签名:日期:年月日

目录 摘要 (Ⅰ) Abstract (Ⅱ) 1 绪论 (1) 1.1森林火灾 (1) 1.1.1森林的作用 (1) 1.1.2森林火灾的危害 (1) 1.2国内外研究现状 (2) 1.3火灾监测技术 (2) 1.3.1传统的火灾监测技术 (3) 1.3.2图像型火灾监测技术 (3) 2 火灾图像的处理 (5) 2.1研究方案 (5) 2.1.1图像的获得 (5) 2.1.2图像特征 (5) 2.2研究方法 (6) 2.2.1图像提取 (6) 2.2.2图像增强 (7) 2.2.3图像分割 (10) 2.2.4图像锐化 (12) 2.2.5轮廓提取 (12) 2.2.6图像特征的提取 (13) 2.2.7人工神经网络 (14) 3 过程讨论 (15) 3.1实验仿真 (15) 3.2结合BP神经网络 (18) 4 结果分析 (21) 4.1总结 (21) 4.2展望 (22) 参考文献 (22) 致谢 (23) 附录 (24)

线型光束图像感烟火灾探测器

线型光束图像感烟火灾探测器 1、概述 线型光束感烟火灾探测器(简称光截面探测器),是一种智能型感烟火灾探测器,采用光截面图像感烟火灾探测技术,适用于大空间和其它特殊空间场所。它可对被保护空间实施任意曲面式覆盖,具有分辨发射光源与干扰光源的能力。由发射器和接收器组成,使用时每只接收器可对应多只发射器,发射器的数量根据现场情况确定。光截面探测器采用非接触式探测,具有防尘、防潮、防腐蚀功能,对环境因素适应能力强(灰尘、潮湿、温度、一般腐蚀性气体或防爆场所等),可用于环境恶劣的工业场所。以科大立安LA100型火灾安全监控系统为例,其探测器型号有:LIAN-GM030、LIAN-GM060、LIAN-GM100。 2、外形图及尺寸

3、技术规格 4、设计选型 设计中选用光截面火灾探测器时,遵循如下的原则进行: ?根据实际探测距离L,从技术规格表中选择适当型号的探测器; ?根据探测器的保护角度,确定光截面接收器的布置方法和数量; 根据相应的距离因子(K1、K2 ),计算探测器的视场范围; ?水平视场范围:D h = L * K1 ;垂直视场范围:D v = L * K2; 根据发射器的间距d不超过10米的原则,计算发射器的数量n ,n = (D / d) + 1,如计算值为小数,按四舍五入取整; ?单层安装时,发射器的数量:n = (D h / d) + 1; 在高度大于12m时,宜采用二层安装。 例如,如图3-4所示,如果现场的实际距离为70米,则接收器和发射器的型号为GMR100和GMT100,接收器的视场范围D h=70 * 0.4=28m,(D h / d)+1=(28/10)+1=3.8,则发射器的数量n为4只。

吸气式感烟火灾探测器设定原则

Understanding ‘Sensitivity (Gain) Settings ’ Old Cirrus IFD unit Gain 1Gain 2Gain 3 Gain 4Sensitivity Low High Sensitivity Very Low Very High Fixed Alarm Points Gain 9Gain 10Gain 1Gain 2Gain 3Gain 4Gain 5Gain 6Gain 7Gain 8New Cirrus Pro units Pre-alarm Fire 1Fire 2Fire 3 New Cirrus Pro 4 x Adjustable Alarm levels Pre Fire 3 Fire 1 Fire 2

Understanding ‘Sensitivity (Gain) Settings ’ Sensitivity Very Low Very High Gain 9 Gain 10Gain 1Gain 2Gain 3Gain 4 Gain 5Gain 6 Gain 7Gain 8Typical Cirrus Pro set-up for Computer Room Pre-alarm –Local area investigation (alarm but possibly no visible smoke)Pre Fire 3 –‘Single knock’signal to Extinguishing Panel (possible flaming fire) Fire 3 Fire 1 –Air conditioning shutdown (possible small amount of visible smoke)Fire 1 Fire 2 –Evacuate signal to house fire alarm system (probable visible smoke)Fire 2

图像识别火灾检测报警系统的设计与实现

图像识别火灾检测报警系统的设计与实现 发表时间:2017-11-02T11:29:23.927Z 来源:《基层建设》2017年第19期作者:许伟靖1 孙伟2 [导读] 摘要:近年来,图像识别火灾检测报警系统的设计问题得到了业内的广泛关注,研究其相关课题有着重要意义。 沈阳城市建设学院(信息与控制工程系) 辽宁沈阳 110167 摘要:近年来,图像识别火灾检测报警系统的设计问题得到了业内的广泛关注,研究其相关课题有着重要意义。本文首先对相关内容做了概述,分析了早期火灾探测技术的发展以及大空间火灾探测问题。在探讨火灾图像监测技术的基础上,结合相关实践经验,分别从多个角度与方面就火灾图像监测技术现状展开了研究,阐述了个人对此的几点看法与认识,望有助于相关工作的实践。 关键词:图像识别;火灾检测报警系统;设计;实现 1前言 作为一项实际要求较高的实践性工作,图像识别火灾检测报警系统的设计有着其自身的特殊性。该项课题的研究,将会更好地提升对图像识别火灾检测报警系统的分析与掌控力度,从而通过合理化的措施与途径,进一步优化其设计工作的最终整体效果。 2概述 物质在其燃烧时,产生烟雾,并释放出称之谓气溶胶的燃烧气体,当气体与空气中的氧发生化学反应,就会成为含有大量红外线和紫外线的火焰,致使周遭温度升高。那么烟雾、温度、火焰和燃烧气体就成为了火灾参量。 火灾探测器的主要功能是通过对温度、火焰和燃烧气体等参量及时做出有效反应,然后再通过一些敏感软件,把这些表征火灾参量的物理量变化为电信号,最后传送到火灾报警器。因此我们可以根据不同的火灾参量以及不用的响应方式,创制各种各样的火灾探测器。其中较典型的有:感温、感烟、火焰、气体、图像和复合式等。 火灾过程通常都伴随着大量烟、气、温、光等各类信号的出现,处于不同的环境以及不一样的燃烧成分,都会对烟雾颗粒的组成、色彩、温场分布以及光谱造成不同。因此,火灾发生过程中会涉及到许多物理与化学参数,而且其表现出的特征又比较突出,那么针对火灾发生时不同生成物的特性而起作用的是不同类型的火灾探测器。分别作用于不同的场合,自然也有各自的局限性。 3早期火灾探测技术的发展 自19世纪40年代至20世纪40年代,感温探测器一直都是占据主导地位,但是这类探测器有一个明显的不足就是对火灾探测的反应不是很灵敏。但是当时随着感温火灾探测器大量的不断被用于军事上,这在一定程度上促进了火灾探测技术的迅猛发展。 到了20世纪50年代,瑞士物理学家EmstMeili研制出了现代离子感烟探测器的雏形,1970年时,欧洲已经安装了近百万只离子感烟探测器,到目前仍占已经安装火灾探测器的90%。在离子感烟探测器统治的30年之中,人们也逐步开始研究光电感烟技术,但却苦于相关工艺技术原因没有得到实际应用。 20世纪70年代末,由于突破了高寿命的光电元件技术,光电感烟探测器应运而生,并取得长足进步。国外在大幅度减少离子感烟探测器,光电感烟探测器的销售量己经占到90%,我国也逐步呈现这种趋势。 4大空间火灾探测研究概况 根据采集的信号的类型不同火灾探测器可分为感温、感烟、感光、气体火灾探测器以及复合型探测器等几类。但由于受到各种因素(粉尘、温度、湿度、空间高度、空气流速等)的影响,或者被保护场所的特殊要求,因而在相对较大的场所,或需要早期以及更早期发现火险的重要场所失去了效用。所以大空间内早期火灾的探测报警成为热安全工程技术领域的一项难点,主要原因有以下几点:(1)由于空间高度增大和空气流动等原因致使烟气和温度无法到达顶棚,即使到达顶棚却出现了烟气浓度和温度下降,这就使感烟和感温探测器产生误报警或不报警。当粉尘浓度过大也会使离子型感烟探测器失去相应效用。 (2)根据探测火焰发出的红外或紫外光感光火灾探测器发出报警信号。但由于判据单一,极易对高功率热源或强光产生误报警。 (3)复合型防火探测器仅仅增加了判据的数目,并没有完全消除以上缺点,仅仅使探头的整体性能稍有改善。 近年来火灾科学界正逐步把注意力转移到火灾现象本身和深层次的机理研究方面,并取得了一定的成果。相关的技术方法都把火灾过程中的某个特征物理量作为监测对象。比如图像型火灾探测器技术和产品的研究和开发。 5火灾图像监测技术的提出 通过不断的研究我们意识到当可燃物质处于燃烧的过程中时,会释放出从紫外到红外频率范围的光波,对于可见光波段,因为其都有独特的色谱以及纹理等特点,会出现火焰的图像与背景有明显的区分。燃烧学的各种原理证明,当火焰燃烧过程中有高达95%的能量是集中到红外波段进行释放的。所以这就提示我们在对图像进行处理的过程中,对于红外波段的图像识别完全可以通过红外成像的原理来获的可燃物燃烧所释放出的红外图像进行图像处理,以达到实时监控的目的。图像信息的丰富化和直观性是其他任何火灾探测器所不能提供的。 我们通过对图像的处理,可以及时的观察到火灾的发生。而图像监测快速性的基础是视觉所接受以光为传播媒介的信息;因此可以判定图像信息是否丰富和直观往往是我们对火灾发生时辨别及判定,奠定了坚实的基础,这是其他火灾探测技术都无法实现的。通过图像来监控火灾的发生,其中涉及到一个非常关键的部件,那就是光学镜头。它是图像检测过程中与外界发生间接接触的纽带,通过这种监控结构,即使是在十分恶劣的室内环境中也可以保证图像监测技术的正常使用,同时也可以在室外环境中使用。 远程视频监控系统通过采用非接触式的探测技术,使其防腐蚀性能和密封性能良好,抗干扰能力强,利用结合数字通信和数字图像处理技术,分析火灾火焰的图像特征,使大空间恶劣环境下的火灾探测问题得到了更好的解决。 6火灾图像监测技术的研究现状 火灾图像探测系统,是一种以计算机为核心,结合光电技术和计算机图像处理技术研制而成的火灾自动监测报警系统,同时具有观测普通影像和红外监测实现火灾自动报警的双重功能。基于数字图像处理和分析的新型火灾探测,火灾图像探测利用摄像头对现场进行监视,对获得的图像进行图像处理和分析,这样就可以通过早期火灾火焰的形体变化特征来探测火灾的发生。 利用图像进行火灾探测有自己独特的优势,因为图像是包含了强度、形体、位置等信息的信号。目前国内外对这种新的火灾探测技术开展了深入研究。比如“视频火灾探测”方法;通过提取电站锅炉燃烧火焰的图像特征,再用人工神经网络的方法对火焰形态作研究,这样在区分燃烧情况方面就得到了更好的结果;通过阐述火灾图像探测的基本原理,提出了提取早期火灾火焰辐射持性、形体变化特性的几种新

图像型火灾探测系统应用设计说明书

I FE图像型火灾探测系统 应用设计说明书Ver. 北京中恩时代科技有限责任公司 2011年12月

本应用设计说明书详细描述了IFE图像型火灾探测系统的特点、功能和系统应用设计说明,以便工程设计人员和现场施工人员进行参考。 文中有不妥之处请各位专家指正并提出宝贵意见和建议。

1 系统简介............................................... 2系统命名规则........................................... 3系统原理............................................... 4系统功能............................................... 5系统特点............................................... 6系统结构............................................... 7系统设备............................................... IFE-CP01图像型火灾探测器主机...................... IFE-D01图像型火灾探测器........................... IFE-B01探测器控制箱............................... IFE-H01集线器..................................... IFE-CC01控制柜.................................... 8系统软件............................................... 9系统设计............................................... 设计流程 .......................................... KVM多主机控制器................................... UPS不间断电源选择................................. 系统布线 .......................................... 注意事项 .......................................... 设计案例 ..........................................

基于CCD摄像机的火灾图像自动识别技术研究

森林防火第1期2011年收稿日期:2011-02-21 基于CCD 摄像机的火灾图像自动识别技术研究 崔媛媛,郑 晖 (江西省华宇软件开发有限公司,南昌330026) 摘要:介绍了森林防火视频监测系统的总体构成,分析了火灾自动识别的检测算法。根据火和烟的颜色、颜色 分布、圆形度、矩形度等特征,实现了火灾图像的自动识别、报警、定位等功能。经过实践检验,该系统的火灾图像自动识别算法的环境抗干扰能力强,识别率高,识别速度快,在火灾监测实际工程应用中有广泛的前景。 关键词:火灾图像;火灾识别;火灾定位;神经网络中图分类号:S762.3+2 文献标识码:A 全世界每年因为森林火灾造成的损失十分巨大,森林防火成为重要的研究课题。研究并建立一套采用先进技术手段的现代化森林防火系统,对于有效保护森林资源,改善生态环境有着重要意义。一个有效的火灾预防系统必须要解决两个问题:一是如何早期发现火情(起火点),并要准确定位。 二是如何实现快速有效地调度指挥及时扑救。森林防火视频监控系统是针对第一个问题进行研究的,它实现了对森林的实时监控,为森林火灾实时监测提供可靠的技术支持,以便及时发现火情并定位,为调度指挥提供依据。 1森林防火视频监控系统的组成 森林防火视频监控系统由前端视频监控点、 网络传输和各级防火指挥监控中心三大部分组成。图1是整个系统的组成框图。 前端视频监控点包括塔架、低照度全天候摄像机、可全方位控制的云台、视频服务器等设备。摄像机将采集到的视频信号传送到视频服务器,视频服务器将其转换为适合传输与处理的数字信号。 通过调节摄像机的聚焦、变倍、光圈,以及对云台的左右旋转和上下俯仰控制,可以实现对森林不同区域的全方位、高清晰度的视频监测。如果监 测森林范围广,一套设备难以实现整个区域的监 测功能,可在林区内安装多套监测设备。 网络传输是前端数字视频信号传输到森林防火指挥监控中心经由的通道,一般是2M B/S 的专用网络,也可以经由IP 网络传输到森林防火指挥监控中心。 各级防火指挥监控中心包括县级、地市级及省级森林防火指挥监控中心。各级森林防火指挥监控中心实时监视各监控点的森林火灾情况,同时接收云台当前的状态参数,通过从视频监控设备实时采集的视频数据中抽取视频图像帧,并进 图1 森林防火视频监控系统 2011年3月第1期森林防火 FOREST FIRE PREVENTION March 2011 No.1

吸气式感烟火灾探测器概述

吸气式感烟火灾探测器概述 什么是吸气式感烟火灾探测器? 吸气式感烟火灾探测器通过主动地采集探测区域内的空气样 本并分析是否存在烟雾微粒,从而发出火灾报警,也叫做空 气采样探测器或极早期烟雾探测器。 随着经济的高速发展,一旦发生火灾,造成的损失比以往任 何时候都要严重,如企业供货能力损失、市场份额损失,其 结果甚至导致企业经济崩溃。高价值财物的高度集中、不可替代性,以及人们日益增长的对商品和服务快速供给的要求,都促使需要有相应的防火方案。工业的发展提出了更高的消防技术要求,这些是传统的火灾探测器达不到的。 吸气式感烟火灾探测系统的工作原理是怎么样的? 吸气式感烟火灾探测系统的工作原理是通过分布在被保护区域内的采样管网 上的采样孔主动采集空气样本,并送至一个智能化的探测模块中,与模块中 原有设定值进行对比分析,由此给出准确的信号提示,并根据使用者事先确 定的报警设置灵敏度级别发出火灾警报。此系统的设计理念是基于对火灾极 早期(过热、闷烧、低热辐射和无可见烟雾生成阶段)的探测和预警,所以 在热分解阶段即能给出及时的报警。报警时间比传统探测设备提早数小时以 上,可以在火灾形成前极早期发现风险隐患,将火灾风险概率降到最小。 为什么要使用吸气式感烟火灾探测系统进行探测? 目前市面上的火灾探测器品种不少,主要分为以下几种: 1、传统点式感烟探测器: 是目前市面上应用最广泛的火灾探测器,通常应用在各种办公大楼和民用建筑内。

由于其探测灵敏度偏低,大多为3-5%,对于通常的环境来说是可以接受的,比如宾馆、饭店、办公大楼等等。但在一些工业场所,譬如仓库、电子厂房以及数据中心等应用环境中,其探测灵敏度明显偏低,无法在火灾发生初期做出有效探测。 而且点式感烟探测器大多安装在被保护区域的天花板上被动地等待烟雾慢慢扩散到其附近,才能报警,此时通常火势已经较大或产生较多烟雾,即使发出报警,也没有足够的时间让相关人员采取行动。如果空间中有空调或风机运作,使烟雾稀释,会严重影响探测效果。 此外根据国家现行的《火灾自动报警系统设计规范GB50116-2013》中规定,点型烟感、感温火灾探测器不适宜在大空间、舞台上方、建筑高度超过12M或有特殊要求的场所中使用。所以在一些高架库房,烟草仓库,航站楼等场所无法使用。 此外,传统的烟感探头需经常维护,否则容易积灰,时间长了影响使用寿命,也无法发挥作用。而由于其安装的特点,其维护需要专业人员进行操作,非常费时费力。 2、红外对射式感烟探测器 针对传统点式设备对高大空间的保护无法符合国家相关法规规定的情况,很多厂家选择使用红外对射探测系统。红外对射系统包括红外发射端与接收端,当其所属发射器与接受器之间的红外线被烟雾遮挡时,接受器所接收到的光强度会发生改变,报警器以此判断烟雾的存在,并会发出报警信号。虽然在一定程度上解决了探测设备的安装高度的问题,但同样存在许多无法克服的弊端。 为了保证探测效果,要求在红外发射端与接收端之间无遮挡。所以如果安装在仓库中,很容易被货架或作业中的叉车等遮挡,引起误报。 而且当烟雾足以遮挡红外线时,火势通常已经很大,没有足够的时间让值守人员进行查看和采取措施。 由于建筑物会产生轻微的形变,造成对射系统产生对不准的情况,所以经常需要专业人员使用专门的登高工具进行调校,非常麻烦且需要较高费用。

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