經(jīng)過若干輪的建設(shè)，上海軌道交通火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與建設(shè)已鍵入成熟化、系統(tǒng)化。但就目前而言軌道交通火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)仍主要存在報(bào)警手段缺乏、火災(zāi)定位困難以及探測(cè)器誤報(bào)警等問題，極大的影響了自動(dòng)滅火系統(tǒng)啟動(dòng)速度。為了解決此類問題，進(jìn)一步提高軌道交通的消防安全，今天我向大家將介紹一種新型的圖像火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)----“火眼”系統(tǒng)，結(jié)合實(shí)際使用的結(jié)果，分析比較其與傳統(tǒng)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)之間的優(yōu)劣，并針對(duì)如何能更有效的運(yùn)用此新型的報(bào)警技術(shù)進(jìn)行探究。
城市軌道交通圖像火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)
一、火眼系統(tǒng)簡(jiǎn)介
圖像火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)是近年來采用*的計(jì)算機(jī)圖像模式識(shí)別技術(shù)開發(fā)的一種全新火災(zāi)報(bào)警方式。火眼系統(tǒng)是一種以計(jì)算機(jī)為核心,結(jié)合光電成像技術(shù)和計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)的火災(zāi)自動(dòng)監(jiān)測(cè)處理系統(tǒng)。系統(tǒng)利用地鐵車站內(nèi)用于安防的攝像機(jī)探頭，將攝得的連續(xù)圖像由硬盤錄像機(jī)轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖像進(jìn)行存儲(chǔ)，并在視頻監(jiān)控系統(tǒng)的后端安裝一套火災(zāi)報(bào)警識(shí)別軟件，該軟件抽取火焰的圖像學(xué)特征，包括顏色特征和形態(tài)學(xué)特征，結(jié)合頻率特性，合理提取圖像中疑似火焰的像素進(jìn)行深入分析，能夠在較短時(shí)間內(nèi)，當(dāng)火焰燃燒仍處于火苗階段時(shí)將其探測(cè)出并進(jìn)行報(bào)警,從而進(jìn)行早期報(bào)警。
二、與傳統(tǒng)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的比較
與傳統(tǒng)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)相比，火眼系統(tǒng)具有以下幾個(gè)優(yōu)勢(shì)：
A.響應(yīng)時(shí)間快
由于軌道交通車站站廳站臺(tái)結(jié)構(gòu)的特殊性，層高相對(duì)較高，空間也較為廣闊，也因?yàn)槿粘５倪\(yùn)行過程中空調(diào)和通風(fēng)系統(tǒng)的開啟，我們?cè)趯?shí)際的火警模擬測(cè)試中發(fā)現(xiàn)，煙霧很難真正到達(dá)感煙探測(cè)器安裝的位置。通常的火警模擬測(cè)試結(jié)果是，站廳站臺(tái)已存在大量的濃煙，而探測(cè)器一般需要60至90秒才能做出報(bào)警，這段時(shí)間對(duì)于人員的安全及疏散逃生顯然過長(zhǎng)了。
經(jīng)過上海軌道交通13號(hào)線的試點(diǎn)，火眼系統(tǒng)經(jīng)過實(shí)際測(cè)試，能在10秒以內(nèi)對(duì)火情進(jìn)行監(jiān)測(cè)并報(bào)警，極快的提高了火災(zāi)報(bào)警的效率及準(zhǔn)確性。絕大多數(shù)情況下，火源產(chǎn)生于地面，相較于吸頂安裝的傳統(tǒng)探測(cè)器，煙霧從產(chǎn)生到升騰再到被探測(cè)器捕捉，這整個(gè)過程時(shí)間周期較長(zhǎng)，而火眼系統(tǒng)借用攝像機(jī)直接捕捉火源，可以在火苗階段甚至煙霧還沒產(chǎn)生的階段被發(fā)現(xiàn)，極大的保障了生命財(cái)產(chǎn)的安全。
B.能極早期的發(fā)現(xiàn)火情，減少損失
根據(jù)現(xiàn)在上海軌道交通的消防管理要求，一旦車站出現(xiàn)了FAS火警，需要值班人員到現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)報(bào)警點(diǎn)是發(fā)生了真實(shí)的火情還是FAS系統(tǒng)誤報(bào)，由于值班人員到火警點(diǎn)均需要一定的時(shí)間，而如果真實(shí)發(fā)生了火情，就會(huì)耽誤報(bào)警時(shí)間。而一般情況下，火警現(xiàn)場(chǎng)都伴隨著強(qiáng)烈的濃煙，值班人員即使到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)，也無法看清現(xiàn)場(chǎng)火災(zāi)的實(shí)際情況，當(dāng)值班人員向消防隊(duì)報(bào)告時(shí)，消防支隊(duì)因不了解火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)情況，也無法準(zhǔn)確調(diào)配消防救援力量。
火眼系統(tǒng)的另一個(gè)巨大的優(yōu)勢(shì)便在于它的探測(cè)技術(shù)借助于攝像機(jī)，一旦發(fā)生火情，著火部位的畫面將實(shí)時(shí)出現(xiàn)在計(jì)算機(jī)屏幕上，*時(shí)間強(qiáng)制顯示在車站控制室的監(jiān)控畫面中，利用監(jiān)控系統(tǒng)的全日制值班，可以在火災(zāi)的初期階段就發(fā)現(xiàn)火災(zāi)，及時(shí)通知保安人員撲滅火災(zāi)，避免造成更大的火災(zāi)損失。
C.產(chǎn)生誤報(bào)的概率小
根據(jù)現(xiàn)有的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，上海軌道交通系統(tǒng)每年大約發(fā)生十幾起消防氣體噴放事件，而車站公共區(qū)及設(shè)備區(qū)的探測(cè)器誤報(bào)更是數(shù)不勝數(shù)。但其中的80%均為誤噴，如果按照常規(guī)消防設(shè)計(jì)，現(xiàn)有的誤噴問題是很難得到解決的。大量的誤噴不僅造成保護(hù)區(qū)域暫時(shí)失去消防保護(hù)，而且也可能會(huì)對(duì)電氣設(shè)備造成損害，影響地鐵的正常運(yùn)行。而無論誤報(bào)與否，一旦探測(cè)器監(jiān)測(cè)到火情，車站值班人員必須*時(shí)間趕至現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)，浪費(fèi)了大量的人力物力。而產(chǎn)生誤報(bào)的原因也非常明確---灰塵。軌道交通屬于公共設(shè)施，灰塵揚(yáng)塵本就無法避免，日積月累的情況下，探測(cè)器探頭過臟導(dǎo)致的誤報(bào)要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他建筑設(shè)施。近年來隨著上海軌道交通網(wǎng)絡(luò)越來越完善，不可避免的存在大量的換乘站的建設(shè)，而由于施工揚(yáng)塵造成的探測(cè)器誤報(bào)更是屢見不鮮，有時(shí)甚至出現(xiàn)了大面積探測(cè)器集體誤報(bào)的現(xiàn)象。這極大的擾亂了車站消防報(bào)警系統(tǒng)的正常運(yùn)作，給監(jiān)測(cè)火情帶來了隱患，也加重了值班人員的工作負(fù)擔(dān)。
火眼系統(tǒng)*的地方在于它能針對(duì)監(jiān)測(cè)的畫面進(jìn)行數(shù)字圖像的分析，通過參數(shù)的設(shè)置調(diào)整靈敏度。而普通的揚(yáng)塵與火苗所產(chǎn)生的煙霧的流動(dòng)軌跡是不同的，系統(tǒng)能方便的區(qū)分，從而極大程度的減少了誤報(bào)的可能性。此外，火眼系統(tǒng)即使出現(xiàn)了誤報(bào)，值班人員也能*時(shí)間從監(jiān)控畫面中區(qū)分是真實(shí)發(fā)生了火情還是誤報(bào)，能有效的提高對(duì)于真實(shí)火情監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性。
D.造價(jià)便宜
相較于傳統(tǒng)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)需要將末端的探測(cè)器覆蓋整個(gè)被保護(hù)的區(qū)域，火眼系統(tǒng)的造價(jià)優(yōu)勢(shì)在于它借助的是安防用的攝像頭，系統(tǒng)本身只是對(duì)采集回來的畫面進(jìn)行數(shù)字圖像的分析。攝像頭保護(hù)區(qū)域的覆蓋能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通火災(zāi)報(bào)警探測(cè)器，例如視野較為開闊的車站公共區(qū)，只需少數(shù)幾臺(tái)攝像機(jī)就能覆蓋整個(gè)區(qū)域，通過攝像機(jī)角度的微調(diào)能做到*的監(jiān)測(cè)。
三、火眼系統(tǒng)的劣勢(shì)
那既然火眼系統(tǒng)具有如此多的優(yōu)勢(shì)，它能否替代傳統(tǒng)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)，在軌道交通中建設(shè)中推廣呢？我們先來看看它有哪些劣勢(shì)：
A.沒有獨(dú)立的消防報(bào)警系統(tǒng)
由于火眼系統(tǒng)實(shí)際上依附于安防監(jiān)控系統(tǒng)，雖然有后臺(tái)計(jì)算機(jī)處理畫面捕捉火警，但是沒有獨(dú)立的消防報(bào)警系統(tǒng)。而火警探測(cè)只是消防報(bào)警系統(tǒng)的一部分，火眼系統(tǒng)zui致命的缺點(diǎn)就是無法進(jìn)行相關(guān)的消防聯(lián)動(dòng)。雖然探測(cè)能力，但沒有消防聯(lián)動(dòng)的功能，使火眼系統(tǒng)不能替代傳統(tǒng)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)。
B.攝像頭發(fā)生故障時(shí)或被遮擋時(shí)，存在安全隱患
采用攝像頭作為探測(cè)器有利也有弊，雖然覆蓋范圍廣，探測(cè)面積大，但是當(dāng)個(gè)別攝像頭故障或被異物遮擋時(shí)，其監(jiān)控的區(qū)域沒有備用設(shè)備頂替，會(huì)造成大面積的盲區(qū)出現(xiàn)，容易在引發(fā)火災(zāi)時(shí)出現(xiàn)監(jiān)控空白區(qū)，從而增加不可確定性。相較于傳統(tǒng)的感煙感溫探測(cè)器，雖然探測(cè)能力較弱，成本也高，但是系統(tǒng)可靠性更強(qiáng)，容錯(cuò)率更高。
C.特殊場(chǎng)合難以覆蓋監(jiān)控面
在高大、寬闊的空間，火眼系統(tǒng)的探測(cè)能力勝過常規(guī)探測(cè)器數(shù)倍乃至數(shù)十倍，但碰到樓梯間、電梯廳、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的室內(nèi)環(huán)境時(shí)，一味的使用攝像機(jī)進(jìn)行檢測(cè)則有些得不償失了，為了覆蓋整個(gè)區(qū)域，必須增加攝像機(jī)數(shù)量以保證能檢測(cè)到防火區(qū)域的各個(gè)角落。但這樣也就失去了采用圖像火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)成本低的意義了。
四、火眼系統(tǒng)推廣應(yīng)用的思考
雖然火眼系統(tǒng)在探測(cè)火警的性能上遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)火災(zāi)報(bào)警探測(cè)器，但由于目前技術(shù)還不成熟，無法替代傳統(tǒng)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)。但火眼系統(tǒng)仍可以用于日常的火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)中，將圖像捕捉作為一種探測(cè)手段納入探測(cè)器的范疇，其在開闊區(qū)域和高大空間區(qū)域的火警捕捉能力遠(yuǎn)勝于目前常用的紅外探測(cè)器和空氣采樣探測(cè)器。所以比較合理的做法是仍然采用常規(guī)的消防報(bào)警系統(tǒng)，讓火眼等圖像火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)作為常規(guī)的探測(cè)火災(zāi)的手段納入消防報(bào)警系統(tǒng)中，只作為探測(cè)器的功能出現(xiàn)。
今天我在這里拋磚引玉，也許在不久的將來，火眼系統(tǒng)在解決了與市面上常規(guī)的消防報(bào)警產(chǎn)品的接口協(xié)議、信息互通等問題之后，將作為一種常規(guī)的火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)用于日常的建設(shè)中。圖像火災(zāi)報(bào)警這種新興技術(shù)擁有光明的前景的，也許還會(huì)對(duì)傳統(tǒng)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)領(lǐng)域帶來一場(chǎng)新的革命。
