一种火灾探测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种火灾探测装置，该装置包括：视频采集模块；火焰判断模块，与视频采集模块连接；烟雾判断模块，与视频采集模块连接；火灾判断模块，与火焰判断模块和烟雾判断模块连接；故障判断模块，与视频采集模块连接；报警模块，与火灾判断模块和故障判断模块连接。本实用新型专利技术可同时实现火焰和烟雾的探测报警，尤其针对火灾初期的烟雾，具有很好的识别能力，具有早期报警功能。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

Fire detection device

The utility model provides a fire detection device, the device includes: video capture module; the flame judging module is connected with the video capture module; smoke judgment module is connected with the video capture module; fire judgment module and flame smoke judging module and judging module connected; fault diagnosis module, video capture module is connected with the alarm; module and fire judging module and fault diagnosis module connection. At the same time, the utility model can realize the detection and alarm of fire and smoke, especially for the smoke in the early stage of the fire.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及消防安全监测技术，特别涉及一种火灾探测装置。技术背景多年以来大型空间(会展中心、体育场馆、飞机库、大型仓库、大型厂房 等)、特殊建筑物(交通隧道、石油石化生产区、爆炸性储物区、博物馆、地 铁、列车站、医院等)和室外大型场地(森林、公园等公共社区等)的火灾探 测器一直是消防界不断探索研究的问题。大型空间的特征是空间大， 一般高达20m以上，单体建筑地面面积较 大；早期探测火灾困难，由于空间较大，目前的一些常规探测器对火突初期的 特征参量如燃烧气体含量、烟雾浓度、温度等很难快速反应，如烟要到达一定 高度并产生使对射式感烟探测器动作报警的烟浓度需要较长的时间。特殊建筑物的共同特征是常规探测技术都存在一些缺陷，很难达到快速 探测的目的；环境条件复杂，有的情况是环境很差，面临着爆炸性等特殊环境 问题；要求快速探测，早期预报，并实现火灾安全监控一体化。室外大型场地的特征是室外，面积大，环境随自然天气变化而变化，条 件复杂；火灾发生存在位置不确定性，随机性大，目前没有合适的探测手段； 外部环境干扰大，受光、雾、水气、雨、雪、闪电等的影响大；需要形成大面 积、广泛区域的监控。正因为上述的特殊性，目前的常规基于非图像原理的探测器无法对上述3 种情形给出有效的火灾预警。随着全球模式识别技术的不断发展，以及近百年来消防、安全装置发展中 的可视化需求，尤其是美国911之后对安全监控需求的增大，为解决上述的问 题，出现了基于视频图像的智能消防探测装置，通过视频采集模块来实时采集 探测区域内的枧频图像后，利用视频图像进行火灾探测。如中国专利95100519.7提出了一种利用彩色影像三基色差分进行火突探 测与定位的方法，然而该方法存在的问题是存在4艮多人工或自然光源的三基色特性与火焰的特性相似，仅基于三基色 差分法，误报率极高；该算法只针对火焰探测，不具备烟雾探测能力，因此不具备大空间、特殊 建筑物早期探测净艮警的能力。中国专利00805204.2提出了一种光截面图4象感烟探测方法，该方法也存 在下述的问题与线型光束感烟探测器原理基本类似，不适用于高度较高的场所，对火突 初期产生的升腾中的烟雾探测困难； 红外发光阵列安装4艮不方便。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种火灾探测装置，基于视频图像中的烟雾和火 焰特征，实现对火灾的准确预报。为了实现上述目的，本技术提供了一种火灾探测装置，包括用于实时 采集探测区域内的视频图像的视频采集模块，其中，还包括根据系列帧视频图像的火焰特征参数统计确定探测区域火焰发生概率的 火焰判断模块，与视频釆集模块连接；二 ，..免i十确烟雾判断模块，与视频釆集模块连接；合石萄块，与火焰判断模块和烟雾判断模块连接；判断视频采集模块故障的故障判断模块，与视频采集模块连接；根据火焰火灾发生概率、烟雾火突发生概率、火灾发生概率和故障信息进 行报警的报警模块，与火灾判断模块和故障判断模块连接。上述的装置，其中，所述的视频采集模块为可进行调节的摄像头、CCD 成像单元或CMOS成像单元。上述的装置，其中，所述火焰特征l^:包括运动参数、颜色参数、轮廓参数、面积率^t和频率特征参数，所述烟雾特征参数包括运动参数、饱和度参 数、故理#、频域特性*和相关系数。上述的装置，其中，还包括根据系列帧视频图像分析计算探测区域的亮度分布和光线照度等级的探 测区域光线监测与控制单元，与视频采集模块连接；在探测区域的亮度分布和光线照度等级低于探测标准时，根据探测区域光 线监测与控制单元的命令启动的背景光源模块，与探测区域光线监测与控制单 元连接。上述的装置，其中，还包括常规火突探测模块，与火灾判断模块连接。上述的装置，其中，还包括包括一 内部空间的封装模块；所述视频采集4莫块、火焰判断模块、烟雾判断模块、故障判断模块和报警 模块设置于所述内部空间。上述的装置，其中，还包括显示探测区域的视频图像或复合了报警信息的复合视频图像的视频图像 显示模块，与视频采集模块连接，或与视频采集模块和报警模块连接。 上述的装置，其中，还包括保存探测区域内的视频图像和报警信息的信息记录与显示模块，与视频采 集模块和报警模块连接。本技术具有以下有益效果算法简单，易于形成一体化装置，可以广泛适应各种^f吏用需求； 可同时实现火焰和烟雾的探测报警，尤其针对火灾初期的烟雾，具有很好 的识别能力，具有早期报警功能；具有自学习功能，可以不断适应所处的环境，大大提高防误报警和漏报警的能力；具有白天、黑夜全天候工作性能，具有独立工作能力，可与各类火突报警 装置或安全监控装置兼容。附图说明图1为本技术的火灾探测装置的结构示意图；图2为本技术的火灾探测装置实现火突探测的简要流程示意图；图3为本技术的火灾探测装置实现火灾探测的具体流程示意图；图4为利用视频图像确定火灾发生概率的具体流程示意图；图5为本技术的一种具体实现的结构示意图。具体实施方式本技术的火突探测装置在获取探测区域的系列帧视频图像后，利用系 列帧视频图像火焰和烟雾特征参数的统计分析，分别计算火焰和烟雾的发生概 率，根据火焰和烟雾的概率计算结果来融合计算火灾发生的概率，并与火焰、 烟雾和火灾的概率阔值进行比较，给出警示、预警和报警。 如图1所示，本技术的火灾探测装置包括 视频采集模块，用于实时采集探测区域内的视频图像； 火焰判断模块，与视频采集模块连接，用于从采集到的视频图像中提取火 焰特征参数，并根据系列帧图像的火焰特征参数进行统计分析，计算探测区域 的火焰发生概率；烟雾判断模块，与视频采集模块连接，用于从采集到的视频图像中提取烟 雾特征l^t,并根据系列帧图像的烟雾特征l^:进行统计分析，计算探测区域 的烟雾发生概率；火灾判断模块，与火焰判断模块和烟雾判断模块连接，用于根据探测区域 的火焰发生概率和烟雾发生概率进行融合计算，确定火灾发生概率；故障判断模块，与视频采集模块连接，用于识别探测器视场被遮挡或偏转、背景光源启动、供电等故障；报警及信息输入输出模块，与故障判断模块和火灾判断模块连接，用于比 较火焰、烟雾和火灾发生概率与预设阈值，并根据比较结果发出和显示相应报 警信息，通过网络換口输出火灾概率、火灾位置等参数，输入灵敏度等级等各 种设定参数，并可通过复合视频接口或以太网接口输出火灾图像复合视频。当然，上述的各模块都需要进行供电，因此必然还包括供电模块，对各模块供电，保证装置的正常运行。其中，上述的视频采集模块可以是摄像头，CCD成像单元或CMOS成像 单元等，其可根据环境的具体情况，进行白平衡、光圏调节等动作，以获得探 测区域内最佳的视频图像。而上述的火焰判断模块、烟雾判断模块、火灾判断模块、故障判断模块和 报警及信息输入输出模块可通过基于DSP的监控装置或基于PC计算机和图像 釆集装置的监控装置来实现。其中，上述的火焰特征参数包括运动参数、颜色参数、轮廓M、面积率 参数和频率特征参数等，而烟雾特征参数包括运动参数、饱和度参数和紋理参 数、频域特性W:和相关系数等。同时，考虑到探测区域内的亮度分布和光线照度可能会随着自然光线和人 工光源的变化而变化，进而不能满足火灾探测的要求(如晚上这种特定时间， 或矿洞、停车场等特定区域等情况)，因此，如本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种火灾探测装置，包括用于实时采集探测区域内的视频图像的视频采集模块，其特征在于，还包括：　　　　根据系列帧视频图像的火焰特征参数统计确定探测区域火焰发生概率的火焰判断模块，与视频采集模块连接；　　　　根据系列帧视频图像的烟雾特征参数统计确定探测区域烟雾发生概率的烟雾判断模块，与视频采集模块连接；　　　　根据火焰发生概率和烟雾发生概率融合确定火灾发生概率的火灾判断模块，与火焰判断模块和烟雾判断模块连接；　　　　判断视频采集模块故障的故障判断模块，与视频采集模块连接；　　　　根据火焰火灾发生概率、烟雾火灾发生概率、火灾发生概率和故障信息进行报警的报警模块，与火灾判断模块和故障判断模块连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：丁国锋，
申请(专利权)人：丁国锋，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]