一种基于紫外与图像检测技术的火灾报警安防系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于紫外与图像检测技术的火灾报警安防系统及方法，接收检测的被监控区域的紫外辐射数据，对被监控区域的安全状态进行预判，确定是否有火焰持有的紫外波段数据；接收被监控区域的图像数据和紫外数据分析结果，当判定有火焰持有的紫外波段数据时，对图像数据进行识别，确认是否发生火灾。本发明专利技术将紫外探测器与监控摄像头复合到一起，在正常情况下，监控摄像头只进行普通的安全监控工作，当紫外探测器检测到火灾信号时，才启动图像识别算法，进行二级判断。两级火灾检测机制，既提高了火灾识别的正确率，又降低了计算机无用的计算量，避免资源的浪费。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种基于紫外与图像检测技术的火灾报警安防系统及方法。
技术介绍
随着城市建筑物朝着高层化、密集化的方向发展，火灾的发生也越来越频繁，损失也越来越大，防治火灾的重要性也日益明显。火灾探测器作为火灾报警系统的核心部件，大约经历了从感温探测器→感烟探测器→气敏探测器→感光探测器→视频探测器的发展历程。传统的感烟、感温、气敏探测器，分别通过检测燃烧产生的烟雾、环境温度的变化以及有害气体来判断是否发生火灾。具有空间适用性有限、灵敏度低、探测火灾速度较慢等缺点。而感光探测器，如紫外探测器，通过检测火焰燃烧产生的紫外辐射，具有灵敏度高、检测火焰速度快等特点。但易受环境影响，强光照射或者电焊弧光都会对其产生较大干扰，因而误报率较高。视频探测器是一种以图像处理技术为基础的火灾探测器，利用摄像头等视频装置，捕捉视频信息，进而调用图像识别算法，以判断是否有火灾发生。其抗干扰能力较强，空间适用性强。通常公共场所内，会有若干个视频探测器，这些探测器拍摄的实时图像信息，会先传输到一台监控计算机上，然后由计算机运行图像识别算法进行火焰识别。在检测过程中，计算机要同时处理多个视频检测点的数据信息，需要巨大的运算量，所以会造成计算机长时间高负荷运转，运算负担过重。且大多数时候是没有火灾的，所以其运算量大多时候都是无用的，白白浪费大量的计算机资源。
技术实现思路
本专利技术为了解决上述问题，提出了一种基于紫外与图像检测技术的火灾报警安防系统及方法，本专利技术能够克服现有火灾检测技术中存在的易受干扰、误报率高、计算机运算负荷过重等问题。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种基于紫外与图像检测技术的火灾报警安防系统，包括紫外数据分析模块、综合分析模块、显示模块、报警模块和监控摄像头，其中：所述紫外数据分析模块，接收检测的被监控区域的紫外辐射数据，对被监控区域的安全状态进行预判，确定是否有火焰持有的紫外波段数据；所述综合分析模块，接收监控摄像头采集的被监控区域的图像数据和紫外数据分析模块的分析结果，当紫外数据分析模块判定有火焰持有的紫外波段数据时，对图像数据进行识别，确认是否发生火灾，如果确认发生火灾，将判断结果发送给显示模块进行显示，同时报警模块进行报警。所述紫外数据分析模块，包括电源电路、中央处理芯片和紫外探测器检测电路，紫外探测器检测电路与设置在被监控区域的紫外探测器连接，先将火焰持有的紫外波段转换成电信号，再将电信号进行运算放大，然后由中央处理芯片进行计算分析，从而实现火情的一级判断。所述综合分析模块连接有显示模块，用以直观显示被监控区域的视频画面。所述综合分析模块连接有报警模块，接收所述综合分析模块发出的报警信号，并将此信号转换为声光报警信号或远程网络报警信号。所述综合分析模块，与设置在被监控区域的监控摄像头通信，接收其采集的图像数据。基于上述系统的工作方法，包括以下步骤：(1)对被监控区域进行视频监控和紫外辐射检测；(2)对采集的紫外信号进行分析，根据脉冲的频率来识别火情发生的第一概率，根据第一概率判断监控区域是否发生火警，如果判断发生火警，则进入步骤(3)，否则返回步骤(1)；(3)对视频图像进行分析，根据图像信息再次判断所述区域是否发生火灾的第二概率，若第二概率大于预设阈值，则判断结果输出为真，启动报警，否则返回步骤(1)。本专利技术的有益效果为：(1)本专利技术的火灾报警安防系统将紫外探测器与监控摄像头复合到一起，在正常情况下，监控摄像头只进行普通的安全监控工作，当紫外探测器检测到火灾信号时，启动图像识别算法，进行火灾二级判断。本专利技术提供的系统方案，既能承担公共场所的安全监控工作，又能承担火灾的检测预警工作，且能在火警发生时提供高清现场视频，实现了火灾预警系统与视频监控系统的有机结合；(2)在火灾识别方法上，先检测紫外，当紫外检测到火焰时，再启动图像识别算法。这种两级火灾检测机制，一方面，降低了火灾报警的误报率，另一方面，避免了计算机一直运行图像识别算法造成的高负荷运行，改善了耗电量大、温度过高、使用寿命短等问题，降低了计算机无用的计算量，避免资源的浪费。附图说明图1为本专利技术的系统结构图；图2为本专利技术的工作流程图。具体实施方式：下面结合附图与实施例对本专利技术作进一步说明。如图1所示，本专利技术提供一种基于紫外与图像检测技术的火灾报警安防系统，该系统包括：监控场所设备和监控计算机设备。所述监控场所设备包括：监控摄像头，架设在多个需要实施安全监控的场所，用以拍摄被监控区域的图像；紫外数据分析模块，设置在每个监控摄像头附近，用以探测被监控区域的紫外辐射，并进行处理和分析，初步判断是否有火灾发生。所述监控计算机设备，包括：综合分析模块，接收来自所述监控摄像头和紫外数据分析模块的数字信号，当所述紫外数据分析模块判断有火情时，综合分析模块启动图像识别算法进行再次判断，给出是否有火灾发生的判断结论；当所述紫外数据分析模块判断无火情时，图像识别算法不启动，只进行视频安全监控工作。所述监控计算机设备，还包括：显示模块，用以直观显示被监控区域的视频画面；报警模块，接收所述综合数据分析模块发出的报警信号，并将此信号转换为声光报警信号或远程网络报警信号。该系统还包括防护罩，将所述监控摄像头、紫外数据分析模块一起集成在该防护罩内。所述紫外数据分析模块，包括：电源电路、中央处理芯片、紫外探测器检测电路。紫外探测器检测电路与紫外探测器连接，先将火焰持有的紫外波段转换成电信号，再将电信号进行运算放大，然后由中央处理芯片进行计算分析，从而实现火情的一级判断。所述中央处理芯片为STC15W4K58S4，也可以使用其他微控制器芯片。所述紫外探测器，型号为R2868或其他紫外传感探测器。如图2所示，本专利技术还提供一种应用于上述基于紫外和图像检测技术的火灾报警安防系统的方法，包括以下步骤：S1，启动安全监控场所内的监控摄像头，对被检测区域进行视频监控；S2，启动安全监控场所内的紫外探测器，对被检测区域进行紫外辐射检测；S3，所述紫外数据分析模块对所述紫外信号进行分析，得到所述监控区域是否发生火警的判断；其中，紫外探测器检测电路的输出信号为电压脉冲信号，利用所述中央处理芯片的捕捉功能捕捉脉冲信号，根据脉冲的频率来识别火情发生的第一概率。若第一概率大于预设阈值，则判断结果输出为真，否则为假；S4，如果判断结果为假，返回S3；如果判断结果为真，立即启动图像识别算法，通过综合数据分析模块，对所述视频图像进行分析，再次判断所述区域是否发生火灾的第二概率，若第二概率大于预设阈值，则判断结果输出为真，否则为假；S5，如果判断结果为假，返回S3；如果判断结果为真，启动报警系统，包括声光报警和远程网络报警。声光报警为激活安装在监控现场的指示灯和喇叭，远程网络报警为传送火警信息至监控中心或119，动用公共消防设施灭火。本专利技术设计了两级检测机制。在普通的摄像头上，集成紫外检测装置，这就构成了一级检测。监控计算机为二级检测。在平时，只有紫外检测装置处于工作状态，而摄像头只起到一个录像安防的作用，监控计算机只接收图像，但不运行火焰识别算法，只有当紫外检测装置发现火焰时，监控计算机才运行火焰识别算法，确认是否真正发生火灾。上述虽然结合附图对本专利技术的具体实施方式进行了描述，但并非对本专利技术保本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于紫外与图像检测技术的火灾报警安防系统，其特征是：包括紫外数据分析模块、综合分析模块、显示模块、报警模块和监控摄像头，其中：所述紫外数据分析模块，接收检测的被监控区域的紫外辐射数据，对被监控区域的安全状态进行预判，确定是否有火焰持有的紫外波段数据；所述综合分析模块，接收监控摄像头采集的被监控区域的图像数据和紫外数据分析模块的分析结果，当紫外数据分析模块判定有火焰持有的紫外波段数据时，对图像数据进行识别，确认是否发生火灾，如果确认发生火灾，将判断结果发送给显示模块进行显示，同时报警模块进行报警。

【技术特征摘要】
1.一种基于紫外与图像检测技术的火灾报警安防系统，其特征是：包括紫外数据分析模块、综合分析模块、显示模块、报警模块和监控摄像头，其中：所述紫外数据分析模块，接收检测的被监控区域的紫外辐射数据，对被监控区域的安全状态进行预判，确定是否有火焰持有的紫外波段数据；所述综合分析模块，接收监控摄像头采集的被监控区域的图像数据和紫外数据分析模块的分析结果，当紫外数据分析模块判定有火焰持有的紫外波段数据时，对图像数据进行识别，确认是否发生火灾，如果确认发生火灾，将判断结果发送给显示模块进行显示，同时报警模块进行报警。2.如权利要求1所述的一种基于紫外与图像检测技术的火灾报警安防系统，其特征是：所述紫外数据分析模块，包括电源电路、中央处理芯片和紫外探测器检测电路，紫外探测器检测电路与设置在被监控区域的紫外探测器连接，先将火焰持有的紫外波段转换成电信号，再将电信号进行运算放大，然后由中央处理芯片进行计算分析，从而实现火情的一级判断。3.如权利要求1所述的一种基于紫外与图像检测技术的火灾报...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈桂友，孙琛，张瑞增，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：山东;37