智慧消防应用中多设备联动火灾报警系统
2017-03-27桓宗圣
摘要：该文首先分析了国内外智慧消防应用中多设备联动火灾报警系统的研究现状，提出了一种新的火灾报警系统实施方案，并在实际工程中进行验证，通过多设备的联动，取得较好火灾报警效果。
关键词：智慧消防；视频监控；火灾报警；设备联动
中图分类号：TP391.41 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2017）03-0077-02
Fire Alarm System with Multi-equipment in Intelligent Fire Protection Application
HUAN Zong-sheng
（ 1.AnHui fire fighting electronic engineering technology research center
2.BengBu Ei Fire Electronics Co. Ltd， Bengbu 233006， China）
Abstract： This paper first analyzes the domestic and foreign intelligence in application of fire equipment linkage fire alarm system research present situation， then proposes a new fire alarm system implementation scheme， and verified in the actual project， through the linkage device， has a good effect in intelligent fire alarm.
Key words： intelligent fire protection； video monitoring； fire alarm； equipment linkage
1 背景
随着国内外“智慧城市”建设的不断推进和发展，“智慧消防”作为建设“智慧城市”的重要构成部分之一，成为人们关注的重点[1-2]。“智慧消防”着力于构建智能化的消防系统，从而提高整个城市消防安全的监管水平，和灾情发生后的急速救援效率，因此，如何更好的运用“智慧消防”高效地预防和处理消防灾情，是值得不断探索与研究的问题。
目前的消防监控系统基本上都是各单位独立选购安装、独立工作，很容易导致火灾信息漏报、迟报甚至大量误报，报警設备出现故障没有及时恢复开通，对设备的故障更是无法判断、预测，因此，打造信息化和智能化的消防远程监控系统，已成为行业发展趋势。目前消防行业监控普遍采用传统的传感器类，如感烟、感温等探测器主要从烟雾、光谱、温度等特性进行火灾信息的检测，但是传统单一设备监测火灾信息误报率普遍较高，因此，多设备联动火灾报警系统的研究应运而生，它综合了新型图像型火灾探测系统与传统的感温、感光、感烟等探测器，使得火灾报警更加精确化、智能化，是“智慧消防”中灾情预警的大趋势。当前，很多消防监控系统的多设备联动，主要是通过“多个”设备同时报警，达到联动的目的[3-4]，这里的“多个”主要偏重于同一类型的多个设备，缺乏分析过程，往往还需要人员参与，智能化不够，这种情况虽然能达到火灾报警目的，但是还是无法避免误报率高的弊端。本文，提出一种应用于“智慧消防”中的多设备联动报警系统，通过传统传感器报警联动现场网络摄像头，现场工业控制计算机智能分析网络摄像头采集的现场视频，应用视频图像烟火检测算法[5-6] 分析视频火灾情况，并将分析结果传输到客户端，同时在客户端标出灾情发生的区域位置，这样相关工作人员能够根据探测器报警和联动的现场视频画面分析结果，快速做出决策，提高调度人员处理火灾事故的能力和速度，很大程度上减少了火灾损失。
2 联动系统总体方案
2.1 联动系统工作原理
实现智慧消防应用中多设备联动火灾报警，即当发生火灾时候，传统传感器联动摄像头，通过视频分析和传统报警联合判断，系统自动决策判断是否发生火警，从而作出进一步的动作。具体工作原理如下图1 所示。
首先，在Web端根据“联动配置要求”将现场火警传感器和某一个或者多个摄像头关联起来，达到联动要求。
其次，当现场发生火灾时，传统传感器检测到火警报警，将报警信息传送到火灾报警控制器，报警控制器将火警信息发送到“接警平台服务器”，“接警平台服务器”将报警信息发送到联动报警服务器端， 这时候联动报警端启动关联摄像头，进行现场视频监控，同时工控机应用视频火焰检测算法[5] [6]对该段视频监控进行分析处理，自动判断视频中是否存在火焰信息。
最后，如果视频监控分析得出，视频中不存在火警信息，则整个系统不进行上报；如果分析得出视频中存在火警信息，将视频结果返回到联动报警端，同时在视频窗口中将火警区域标识出来，并上报上一级进一步处理。
2.2 联动系统工作流程
联动系统的工作原理，具体如下图2所示。
在多设备联动火灾报警系统中，火灾报警控制器实时采集各现场探测器的数据，并判断是否需要上报，如满足报警条件，则进行上报，联动视频摄像头进行联合判断以供上级进一步决策，如上报报警中心、客户端弹出视频窗口、短信推送报警信息到负责人手机，系统主要分为以下几部分：
2.2.1 报警信息采集模块
主要是火灾报警控制器，采集前端现场探测器报警信息，然后上传到上一级联动报警服务器。
2.2.2 联动报警服务器
联动报警服务器主要负责报警产生后，根据报警信息，确定相关联的摄像头，启动摄像头采集现场视频，并通知工业控制计算机对现场视频进行分析处理。
2.2.3 报警模块
报警模块，在联动报警服務器接到火灾报警控制器报警，并且工业控制计算机也报警了，才进行报警提示。
2.3 联动系统应用
本文选择在实际工程中进行验证，选择某大型连锁商超市金海店进行测试所设备联动火灾报警系统。首先在基本联动配置表中，将某位置探测器与某IP和端口摄像头对应关联起来，如下图3所示。
图3中，基本联动配置表中，首先选择一处位置（XXX超市金海店，111号机，1回路，53地址），将其与摄像头（IP：172.41.200.11，端口：8000，通道：16）进行关联，完成基础联动配置。在探测器报警后，联动服务器联动关联的摄像头进行分析处理，处理结果如下图4所示。
图4 视频联动弹出
图4中，在联动视频被启动后，工业控制计算机开始工作，分析结果得出发生火灾，在Web客户端弹出视频窗口，并在窗口中标出火灾发生区域，达到非常直观的作用，消防监管人员可以第一时间看到火灾现场，快速做出决策，提高调度人员处理火灾事故的能力和速度，很大程度上减少了火灾损失。
3 结束语
本文分析了国内外智慧消防应用中多设备联动火灾报警系统的研究现状，提出了一种新的应用于智慧消防中的多设备联动火灾报警系统实施方案，经过在某大型连锁商超市金海店实际工程中验证，取得较好联动报警效果，而且能够快速做出决策，因此多设备联动火灾报警在智慧消防应用中具有广阔应用空间。
参考文献：
[1] 李晓明. 火灾预警和消防安全监管“智慧”模式探讨[J]. 管理科学， 2014（18）： 35-36.
[2] Jin-ok Hwang， Sang-Gi Lee.Study on the 3GPP International Standard for M2M Communication Networks[J]. The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences， 2015， 40（6）： 1040-1047.
[3] 张振球. 智慧消防技术的社会消防管理应用[J]. 中国公共安全·学术版， 2014（3）： 4-7.
[4] 陈创波. 视频监控与消防的联动方法研究[J]. 信息通信， 2015， 9（153）： 155-156.
[5] 桓宗圣， 陶青川， 田旺. 野外视频监控图像去雾算法研究[J]. 计算机工程， 2014， 40（2）： 240-245.
[6] Young-Min Lee， Kyung-Rak Sohn.Fabrication of smart alarm service system using a tiny flame detection sensor based on a Raspberry Pi[J]. Journal of the Korean Society of Marine Engineering， 2015， 39（9）：953-958.
