本發(fā)明涉及一種基于紫外與圖像檢測技術(shù)的火災(zāi)報警安防系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

隨著城市建筑物朝著高層化、密集化的方向發(fā)展，火災(zāi)的發(fā)生也越來越頻繁，損失也越來越大，防治火災(zāi)的重要性也日益明顯。

火災(zāi)探測器作為火災(zāi)報警系統(tǒng)的核心部件，大約經(jīng)歷了從感溫探測器→感煙探測器→氣敏探測器→感光探測器→視頻探測器的發(fā)展歷程。

傳統(tǒng)的感煙、感溫、氣敏探測器，分別通過檢測燃燒產(chǎn)生的煙霧、環(huán)境溫度的變化以及有害氣體來判斷是否發(fā)生火災(zāi)。具有空間適用性有限、靈敏度低、探測火災(zāi)速度較慢等缺點。

而感光探測器，如紫外探測器，通過檢測火焰燃燒產(chǎn)生的紫外輻射，具有靈敏度高、檢測火焰速度快等特點。但易受環(huán)境影響，強光照射或者電焊弧光都會對其產(chǎn)生較大干擾，因而誤報率較高。

視頻探測器是一種以圖像處理技術(shù)為基礎(chǔ)的火災(zāi)探測器，利用攝像頭等視頻裝置，捕捉視頻信息，進而調(diào)用圖像識別算法，以判斷是否有火災(zāi)發(fā)生。其抗干擾能力較強，空間適用性強。

通常公共場所內(nèi)，會有若干個視頻探測器，這些探測器拍攝的實時圖像信息，會先傳輸?shù)揭慌_監(jiān)控計算機上，然后由計算機運行圖像識別算法進行火焰識別。在檢測過程中，計算機要同時處理多個視頻檢測點的數(shù)據(jù)信息，需要巨大的運算量，所以會造成計算機長時間高負荷運轉(zhuǎn)，運算負擔(dān)過重。且大多數(shù)時候是沒有火災(zāi)的，所以其運算量大多時候都是無用的，白白浪費大量的計算機資源。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明為了解決上述問題，提出了一種基于紫外與圖像檢測技術(shù)的火災(zāi)報警安防系統(tǒng)及方法，本發(fā)明能夠克服現(xiàn)有火災(zāi)檢測技術(shù)中存在的易受干擾、誤報率高、計算機運算負荷過重等問題。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種基于紫外與圖像檢測技術(shù)的火災(zāi)報警安防系統(tǒng)，包括紫外數(shù)據(jù)分析模塊、綜合分析模塊、顯示模塊、報警模塊和監(jiān)控攝像頭，其中：

所述紫外數(shù)據(jù)分析模塊，接收檢測的被監(jiān)控區(qū)域的紫外輻射數(shù)據(jù)，對被監(jiān)控區(qū)域的安全狀態(tài)進行預(yù)判，確定是否有火焰持有的紫外波段數(shù)據(jù)；

所述綜合分析模塊，接收監(jiān)控攝像頭采集的被監(jiān)控區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)和紫外數(shù)據(jù)分析模塊的分析結(jié)果，當(dāng)紫外數(shù)據(jù)分析模塊判定有火焰持有的紫外波段數(shù)據(jù)時，對圖像數(shù)據(jù)進行識別，確認是否發(fā)生火災(zāi)，如果確認發(fā)生火災(zāi)，將判斷結(jié)果發(fā)送給顯示模塊進行顯示，同時報警模塊進行報警。

所述紫外數(shù)據(jù)分析模塊，包括電源電路、中央處理芯片和紫外探測器檢測電路，紫外探測器檢測電路與設(shè)置在被監(jiān)控區(qū)域的紫外探測器連接，先將火焰持有的紫外波段轉(zhuǎn)換成電信號，再將電信號進行運算放大，然后由中央處理芯片進行計算分析，從而實現(xiàn)火情的一級判斷。

所述綜合分析模塊連接有顯示模塊，用以直觀顯示被監(jiān)控區(qū)域的視頻畫面。

所述綜合分析模塊連接有報警模塊，接收所述綜合分析模塊發(fā)出的報警信號，并將此信號轉(zhuǎn)換為聲光報警信號或遠程網(wǎng)絡(luò)報警信號。

所述綜合分析模塊，與設(shè)置在被監(jiān)控區(qū)域的監(jiān)控攝像頭通信，接收其采集的圖像數(shù)據(jù)。

基于上述系統(tǒng)的工作方法，包括以下步驟：

(1)對被監(jiān)控區(qū)域進行視頻監(jiān)控和紫外輻射檢測；

(2)對采集的紫外信號進行分析，根據(jù)脈沖的頻率來識別火情發(fā)生的第一概率，根據(jù)第一概率判斷監(jiān)控區(qū)域是否發(fā)生火警，如果判斷發(fā)生火警，則進入步驟(3)，否則返回步驟(1)；

(3)對視頻圖像進行分析，根據(jù)圖像信息再次判斷所述區(qū)域是否發(fā)生火災(zāi)的第二概率，若第二概率大于預(yù)設(shè)閾值，則判斷結(jié)果輸出為真，啟動報警，否則返回步驟(1)。

本發(fā)明的有益效果為：

(1)本發(fā)明的火災(zāi)報警安防系統(tǒng)將紫外探測器與監(jiān)控攝像頭復(fù)合到一起，在正常情況下，監(jiān)控攝像頭只進行普通的安全監(jiān)控工作，當(dāng)紫外探測器檢測到火災(zāi)信號時，啟動圖像識別算法，進行火災(zāi)二級判斷。本發(fā)明提供的系統(tǒng)方案，既能承擔(dān)公共場所的安全監(jiān)控工作，又能承擔(dān)火災(zāi)的檢測預(yù)警工作，且能在火警發(fā)生時提供高清現(xiàn)場視頻，實現(xiàn)了火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)與視頻監(jiān)控系統(tǒng)的有機結(jié)合；

(2)在火災(zāi)識別方法上，先檢測紫外，當(dāng)紫外檢測到火焰時，再啟動圖像識別算法。這種兩級火災(zāi)檢測機制，一方面，降低了火災(zāi)報警的誤報率，另一方面，避免了計算機一直運行圖像識別算法造成的高負荷運行，改善了耗電量大、溫度過高、使用壽命短等問題，降低了計算機無用的計算量，避免資源的浪費。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；

圖2為本發(fā)明的工作流程圖。

具體實施方式：

下面結(jié)合附圖與實施例對本發(fā)明作進一步說明。

如圖1所示，本發(fā)明提供一種基于紫外與圖像檢測技術(shù)的火災(zāi)報警安防系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：監(jiān)控場所設(shè)備和監(jiān)控計算機設(shè)備。所述監(jiān)控場所設(shè)備包括：監(jiān)控攝像頭，架設(shè)在多個需要實施安全監(jiān)控的場所，用以拍攝被監(jiān)控區(qū)域的圖像；紫外數(shù)據(jù)分析模塊，設(shè)置在每個監(jiān)控攝像頭附近，用以探測被監(jiān)控區(qū)域的紫外輻射，并進行處理和分析，初步判斷是否有火災(zāi)發(fā)生。

所述監(jiān)控計算機設(shè)備，包括：綜合分析模塊，接收來自所述監(jiān)控攝像頭和紫外數(shù)據(jù)分析模塊的數(shù)字信號，當(dāng)所述紫外數(shù)據(jù)分析模塊判斷有火情時，綜合分析模塊啟動圖像識別算法進行再次判斷，給出是否有火災(zāi)發(fā)生的判斷結(jié)論；當(dāng)所述紫外數(shù)據(jù)分析模塊判斷無火情時，圖像識別算法不啟動，只進行視頻安全監(jiān)控工作。

所述監(jiān)控計算機設(shè)備，還包括：顯示模塊，用以直觀顯示被監(jiān)控區(qū)域的視頻畫面；報警模塊，接收所述綜合數(shù)據(jù)分析模塊發(fā)出的報警信號，并將此信號轉(zhuǎn)換為聲光報警信號或遠程網(wǎng)絡(luò)報警信號。

該系統(tǒng)還包括防護罩，將所述監(jiān)控攝像頭、紫外數(shù)據(jù)分析模塊一起集成在該防護罩內(nèi)。

所述紫外數(shù)據(jù)分析模塊，包括：電源電路、中央處理芯片、紫外探測器檢測電路。紫外探測器檢測電路與紫外探測器連接，先將火焰持有的紫外波段轉(zhuǎn)換成電信號，再將電信號進行運算放大，然后由中央處理芯片進行計算分析，從而實現(xiàn)火情的一級判斷。

所述中央處理芯片為STC15W4K58S4，也可以使用其他微控制器芯片。

所述紫外探測器，型號為R2868或其他紫外傳感探測器。

如圖2所示，本發(fā)明還提供一種應(yīng)用于上述基于紫外和圖像檢測技術(shù)的火災(zāi)報警安防系統(tǒng)的方法，包括以下步驟：

S1，啟動安全監(jiān)控場所內(nèi)的監(jiān)控攝像頭，對被檢測區(qū)域進行視頻監(jiān)控；

S2，啟動安全監(jiān)控場所內(nèi)的紫外探測器，對被檢測區(qū)域進行紫外輻射檢測；

S3，所述紫外數(shù)據(jù)分析模塊對所述紫外信號進行分析，得到所述監(jiān)控區(qū)域是否發(fā)生火警的判斷；

其中，紫外探測器檢測電路的輸出信號為電壓脈沖信號，利用所述中央處理芯片的捕捉功能捕捉脈沖信號，根據(jù)脈沖的頻率來識別火情發(fā)生的第一概率。若第一概率大于預(yù)設(shè)閾值，則判斷結(jié)果輸出為真，否則為假；

S4，如果判斷結(jié)果為假，返回S3；如果判斷結(jié)果為真，立即啟動圖像識別算法，通過綜合數(shù)據(jù)分析模塊，對所述視頻圖像進行分析，再次判斷所述區(qū)域是否發(fā)生火災(zāi)的第二概率，若第二概率大于預(yù)設(shè)閾值，則判斷結(jié)果輸出為真，否則為假；

S5，如果判斷結(jié)果為假，返回S3；如果判斷結(jié)果為真，啟動報警系統(tǒng)，包括聲光報警和遠程網(wǎng)絡(luò)報警。聲光報警為激活安裝在監(jiān)控現(xiàn)場的指示燈和喇叭，遠程網(wǎng)絡(luò)報警為傳送火警信息至監(jiān)控中心或119，動用公共消防設(shè)施滅火。

本發(fā)明設(shè)計了兩級檢測機制。在普通的攝像頭上，集成紫外檢測裝置，這就構(gòu)成了一級檢測。監(jiān)控計算機為二級檢測。在平時，只有紫外檢測裝置處于工作狀態(tài)，而攝像頭只起到一個錄像安防的作用，監(jiān)控計算機只接收圖像，但不運行火焰識別算法，只有當(dāng)紫外檢測裝置發(fā)現(xiàn)火焰時，監(jiān)控計算機才運行火焰識別算法，確認是否真正發(fā)生火災(zāi)。

上述雖然結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式進行了描述，但并非對本發(fā)明保護范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護范圍以內(nèi)。