消防与安防的系统技术融合

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    随着数字信息技术的迅猛发展，视频火灾探测技术成为近几年发展起来的一种新兴技术；智能建筑的系统集成软件的功能日趋强大，使相关子系统之间的设备互联互动，充分发挥系统硬件设备的功效，使得消防与安防在系统技术上出现了融合的趋势。

引言
    火灾报警和消防联动控制系统（以下简称消防系统）因其所应对的是涉及生命安全和财产安全的突发灾难事件，而且通常会对社会造成严重影响，所以一直以来该系统在建筑物其它系统中显得“特立独行”。消防系统的探测点覆盖了建筑物的各个角落，在发生火灾的紧急状态下，建筑内的门窗、供水、通风空调、防烟排烟、电梯、广播、照明、动力等建筑命脉全部纳入消防系统的掌控中，系统有着强大的联动控制功能。就控制规模来讲消防与楼宇自控系统基本一致，消防子系统与楼控子系统之间有着密切的关联。近年来在全球防恐的大气候下，视频安全监控系统不仅再是防偷盗，而是日益成为建设平安城市的有力工具。在保障生命与财产安全、保障公共安全方面，消防与安防有了理念的融合。消防系统、楼控系统和安防系统成为智能建筑的重要的三大系统。

    数字化、网络化、智能化的发展，使智能建筑的各个系统与新兴技术的融合成为自身发展的生命力。技术融合的边界在无限地延伸。数字视频监控技术为火灾探测领域的研究开拓了新视角，视频火灾探测技术成为近几年发展起来的一种新兴技术；在智能建筑系统集成应用软件搭建的平台上，以往自成体系、独立运行、互不相关的消防系统与安防系统有了关联和对话，同样为了捍卫建筑空间的安全，如今消防和安防在系统技术上出现了融合的趋势。

一、 图像型火灾探测技术
    基于图像处理的火灾探测系统是一种以计算机为核心，结合光电技术和数字图像处理技术而研制的火灾自动报警系统。它利用摄像头对现场进行监视，对摄取的视频信号由图像采集卡捕捉为数字图像并输入计算机，根据图像特征进行处理和分析，从而达到探测火灾的目的。

    数字图像处理部分的软件，即火灾判别算法是其核心内容，目前主要有火焰识别算法和烟雾识别算法。视频火灾探测技术已成为火灾探测领域一个新的研究热点。

1. 数字视频感烟探测（DVSD）
    DVSD技术与人通过视觉探测烟的方法一样，通过摄像机对指定区域进行监测，利用烟的视觉特征：烟雾的体积分数、扩散、运动方式、边缘特性等判别出烟，将信号发送到中央处理器（CPU）。DVSD软件寻找与“热”烟气的运动相一致的独特电信号模式。一旦识别出该信号，CPU就会进入报警状态，为专职人员在监视器上指示出烟的位置。DVSD软件能在烟和水汽、雾或其它蒸汽之间区分出烟，并只对烟报警。

    这与CCTV在安防中的工作原理一样，只是DVSD软件是专门用于识别火灾烟气的计算软件。DVSD软件还提供了图形增强模式，能在摄像机视野范围内用框图显示多个区域。每一个区域都能作为一个独立的报警发生部位来记录。这些图形不仅能识别出烟，还能显示出烟的所在位置。DVSD传递的图像和信息还可以向消防队员进入事故现场前提供详细的信息，提高了应对危机的能力。

    系统具有视频信号输入，输出为图形报警和I/O模块接口，用于后续报警联动。系统采用TCP/IP协议连接火灾报警控制器、安防系统或建筑自动化系统。

    目前在欧洲已将该系统应用于发电厂、公路隧道、购物中心、机库、体育馆等场所。美国消防协会（NFPA）已经考虑将DVSD技术提议为国家火灾报警规范（NFPA72）认可的感烟探测方法。

    DVSD系统使用普遍安装的数字视频，而无需在感烟探测系统中安装新的视频设备，摄像机可以在消防与安防系统中履行双重职责，在DVSD系统中的图像即可用于安全防范，也可用于生命安全，有助于降低系统的成本。

2. 图像型火焰探测
    双波段火灾探测器（LIAN-DC）具有火焰探测功能，它由红外CCD摄像机和彩色CCD摄像机组成，可以将采集到的红外 / 彩色视频图像信号传送给信息处理主机。火焰识别算法以处理连续视频图形为基础，以此提取视频图形中的特征信息。特征信息主要包括火焰的颜色、运动方式、增长方式、温度分布、温度梯度、频闪特性等。

    该系统使火灾探测和图像监控得到有机结合。由于每一个探测器采用两个摄像机进行探测，在探测的同时可以实现着火点的定位，信号通过主机处理后可控制自动消防水炮进行灭火。根据不同场所需要，可编程设定报警灵敏度。

    该系统目前在国内较多用于体育馆这类视野开阔、无遮挡的场所。

3. 传统火灾探测与视频系统结合
    设在现场的传统火灾探测器和手动报警按钮可以联动摄像机（安防系统）转到报警区域，报警显示器显示报警图像，录像机进行报警录像。这种方式适用于重要的实验室、机房、仓库等场所，这类场所都采用视频监控保证日常工作、生产运行的安全。

    上述方式未改变传统的火灾探测模式，只是将火灾探测器的模块输出接入安防系统的摄像机，其特点是充分利用安防系统的监控设备，实现了对火灾的远程确认。通常对火灾报警的确认方式是，对重要部位是通过两组不同的火灾探测器设定与门逻辑关系，来确定火灾发生，一般都需要消防控制室人员到现场观察确认。

    这种方式将消防与安防两个各自独立运行的系统联系起来，解决了传统火灾报警确认难的问题，大大提高了建筑物配置设备运行的效率。与图像型火焰探测报警不同的是，图像火焰探测是将红外摄像机探测报警与普通摄像机监测两种功能合二为一，而建筑内通常还会有一套用于安防的视频监控系统，显然这套系统的造价会较高。使用红外摄像机探测火焰，可以利用安防系统摄像机对火灾发生的位置进行定位，系统输出也可以根据保护场所的需要来确定控制的消防设备。

二、视频安防监控系统
    系统主要包括闭路电视监控系统（CCTV）、入侵报警系统和门禁系统等。CCTV系统是直观方便、内容详实的信息记录方式，是安全管理、实时监控中最直接有效的手段。随着应用需求的发展和防范意识的提高，视频安防监控系统将承担越来越重的任务。中央管理站的监控规模和控制功能不断提高，可实现对大规模分布式、多极视频监控系统的管理。
(中国集群通信网 | 责任编辑：陈晓亮)