[发明专利]一种智能视觉消防监视系统及方法

说明书

本发明公开了一种智能视觉消防监视系统及方法，包括嵌入式微处理器、摄像头模块、通讯模块、语音报警模块、电源模块、键盘模块，警铃模块，通过嵌入式微处理器可以直接对摄像头模块采集的图像进行算法处理，得出烟雾状态、起火位置、火势大小等火情信息，通过语音报警模块完成对火灾报警的功能；利用通讯模块，建立消防传输系统，各节点之间采用无线传输方式，将处理后的火情信息进行实时传输，避免有线电气信号受火灾的影响而传输受阻，实现报警、监视、控制等信号的快速传输，本发明受环影响小、适应性强，为实现大型建筑内有效疏散和灭火提供有效手段。

技术领域

本发明涉及监控和消防领域，特别是一种智能视觉消防监视系统及方法。

背景技术

在我国，随着城市化规模的迅速发展，大型建筑(例如：商场、商业综合体、写字楼、住宅楼、大型库房、厂房)作为解决土地资源紧缺的有效手段，如雨后春笋般不断涌现。由于各类大型建筑具有层数多、竖向管井多、建筑材料种类繁多、电气设备多、家具用品类易燃物品多等特点，一旦发生火灾，火势蔓延速度快，极易造成大面积立体燃烧，灭火任务艰巨、危险性大，还经常发生消防云梯、高压水枪，对其鞭长莫及的现象；另外，大型建筑内人员密集，安全通道复杂，加之普通人员缺乏火灾逃生自救能力，当火灾发生时场所通道不畅、不易疏散,有些材料在燃烧时还会释放氰化氢等毒性气体，更增加了疏散与扑救难度，极易造成群死群伤。因此，在各种防火条件大体相同的情况下，高层建筑具有更大的火灾危险性，一种适用于大型建筑的智能消防监视器的研究与应用具有重要意义。

火灾普遍是由局部隐然引起，经历了烟雾、火焰再蔓延的过程，如果现场安装了可靠的火灾自动探测系统，就可以及早探测到烟雾或火焰而及时报警，可以有效减少或避免火灾损失。目前，

火源探测普遍采用传感器探测技术，例如感烟型、复合型、感温传感器型等。此类技术是通过传感器检测火焰的某一样或某些特性来识别是否是火源。但传统的探测手段难以适用于高大空间建筑。在一般小空间建筑中广泛使用的顶棚安装的感烟和感温型火灾探测器，适用高度在12米以下，火灾烟气和温度信号能够较快到达顶棚，在较短时间内探测器即可报警。而在高大空间场所，由于探测器数量的有限性以及火灾发生的随机性，导致探测器距离火源位置一般较远，并由于空间顶部热胀空气的隔断作用，使得火灾信号难以到达顶部探测器，从而难以实现早期火灾报警。除了尺度大以外，高大空间中的探测环境一般较差，存在众多噪声干扰，如灰尘、电磁、光和振动等，导致较大探测噪声甚至使探测器失灵。此外，由于传统的探测算法多是基于简单的阈值或趋势算法，智能程度不高，若提高火灾探测的灵敏度，则容易发生误报，而降低灵敏度则容易发生报警延误或漏报，难以有效解决报警准确性与及时性之间的矛盾。由于空间尺度大，若继续使用传统的探测手段，则需要较多的探测器才能有效覆盖探测空间，经济效益不理想。

针对大型建筑火灾探测存在的问题，人们跳出了感温、感烟等传统探测手段的束缚，而使用摄像机(头)作为探测器，实时采集大型建筑内的视频图像信息，并基于视频图像处理、模式识别等技术开发了消防监视系统，能够从图像序列中直接识别出火灾信息，并进行报警、扑救等联动处理。这种基于视频图像的探测方法具有探测范围广的优势，其简单系统的组成多为摄像机加电脑的形式，常见的如：几个摄像机与一台电脑终端相连，通过电缆实时传送监视画面，由工作人员来判断是否发生火灾，火灾发生的种类、程度和地点。但是，高层建筑每一层上或大型建筑的每一区域，都存在若干个火灾重点监视区域，现由几个摄像机连接一台电脑终端的模式无法满足大量监控点同时监控的需求。而且，人工判断监视区域火灾是否发生，极易受工作人员主观状况影响，很难做到24小时及时发现火情。也有的较为复杂的消防监视系统由摄像机、传输设备和服务器构成，其工作模式为：摄像机采集现场图像，通过有线网络将图像上传至服务器，由服务器运行图像处理算法得出火灾情况进行报警。其缺陷：一，多路视频传输对网络带宽要求较高，不合适无线传输，一般采用有线传输介质，而火灾发生时有线传输介质极易被损坏，造成图像传输失败，使整个监视系统陷入瘫痪而失效；二，对于大型建筑这种多点监控场合，多路视频图像处理造成服务器实时计算量过大。这也是可视化消防监视系统的应用不能广泛推广的主要原因。

发明内容