一种用于公路隧道的智能图像型火灾报警系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及到火灾探测技术领域，具体地说，是涉及到一种用于高速公路隧道的 智能图像型火灾报警系统。
【背景技术】
[0002] 随着我国改革开放进一步深入和经济建设飞跃式的发展，各行各业都取得了很大 的成就。特别是近些年来，建筑业十分兴旺，各种建筑物如雨后春笋迅速崛起于中华大地。 其中高速公路隧道的数量在不断的增加，但高速公路隧道内部往往举架高、跨度大、比较封 闭、逃生救援比较困难，此类建筑一旦着火，火势蔓延迅速，生成烟气毒性大，人员疏散难及 火灾扑救困难，往往容易造成很大的经济损失和恶劣的社会影响，所以隧道防火是一项非 常重要的工作，其目的是把已发生的火灾消灭在萌芽或发展的早期，把损失降到最小。火灾 报警探测器的选择必须做到可靠、先进并具有高灵敏度和误报率极低，能无间隙的、随时随 地、在无人干预的情况下，对隧道空间火灾自动探测报警。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是提供一种能够用于公路隧道的智能型火灾探测报警系统，本发明 根据视频的光学特性，可以同时实现烟雾探测、火焰探测、视频监控三种功能，并能根据所 监测到的数据决定是否发出火灾报警信号，集成度高，在确认火源和实现应急反应过程中 可以极大节省各个环节的时间。
[0004] 为了达到上述发明目的，本发明提供的技术方案如下： 一种用于公路隧道的智能图像型火灾报警系统，其特征在于，该火灾报警系统包括 有： 摄像头，该摄像头用于实时采集公路隧道内的现场数据，并将现场数据传输至视频图 像采集及传输模块； 视频图像采集及传输模块，其输入端连接所述的摄像头，两个输出端分别连接视频监 控模块和图像型火灾探测器，视频图像采集及传输模块内包括有传感器单元、光电转换单 元和模数转换单元； 图像型火灾探测器，该图像型火灾探测器分别连接火灾报警控制器和图像火灾报警管 理模块，该图像型火灾探测器同时进行烟雾图像处理和火焰图像处理以实现烟雾探测和火 焰探测； 视频监控模块，该视频监控模块的输出端连接图像火灾报警管理模块并输出实时视频 监控信息； 图像火灾报警管理模块，其分别接收来自视频监控模块的视频监控信息和来自图像型 火灾探测器的火灾信息，显示于计算机，该图像火灾报警管理模块连接数据库； 火灾报警控制器，该火灾报警控制器连接图像型火灾探测器； 数据库，该数据库设于计算机内，用于视频及火灾报警信息的保存，以便于以后对历史 信息的查询。
[0005] 在本发明用于公路隧道的智能图像型火灾报警系统中，所述的视频图像采集及传 输模块通过作为传感器单元中的图像传感器采集火灾现场火焰和烟雾的辐射信号，光电转 换单元将辐射信号转换为模拟视频信号，模数转换单元将模拟视频信号转换并压缩为数字 图像序列。
[0006] 在本发明用于公路隧道的智能图像型火灾报警系统中，所述的图像型火灾探测器 上设有烟雾探测单元、火焰探测单元、图像预处理单元、图像特征提取单元、智能识别单元 和火灾判别单元，烟雾探测单元和火焰探测单元内的数据分别经过图像预处理单元、图像 特征提取单元、智能识别单元和火灾判别单元，火灾判别单元的输出结构联动图像火灾报 警管理模块和火灾报警控制器。
[0007] 在本发明用于公路隧道的智能图像型火灾报警系统中，所述的图像预处理单元包 括滤波处理、边缘增强、二值化、分割和配准处理，去除干扰、噪声级差异，将原始图像变成 适合于计算机进行特征提取的形式。
[0008] 在本发明用于公路隧道的智能图像型火灾报警系统中，所述的图像特征提取单元 中包括烟雾特征提取和火焰特征提取，烟雾特征包括有空间分辨率、频率特征和方向特性， 火焰特征包括有火焰颜色、闪烁频率和亮度变化。
[0009] 在本发明用于公路隧道的智能图像型火灾报警系统中，所述的智能识别单元采用 人工神经网络，对图像信息进行分类和辨识，图像信息分类包括有火灾状态、警告状态和正 常状态。
[0010] 在本发明用于公路隧道的智能图像型火灾报警系统中，所述的火灾判别单元根据 图像信息分类和预设标准比对以确认是否发生火灾，如发生火灾则启动火灾报警控制器进 行报警，并把火灾信息及视频信息显示在图像火灾报警管理模块中。
[0011] 基于上述技术方案，在本发明的用于公路隧道的智能图像型火灾报警系统中具有 如下技术优点： 1.本发明的智能图像型火灾报警系统最大的特点是其可以同时进行烟雾探测、火焰探 测，集成度高，大大的节约了系统成本、降低了系统安装维护的复杂性。
[0012] 2.本发明的智能图像型火灾报警系统采用先进的光电成像技术、计算机图像处理 技术，具有非接触式探测、高智能、强灵敏的特征而不受空间高度、气流速度、易爆、有毒等 环境条件的限制，能够及时探测到早期的火焰和产生的烟雾，是公路隧道进行火灾探测的 有效的手段。
[0013] 3.本发明的智能图像型火灾报警系统采用可视化报警，实现火灾探测与视频监控 双重功能。当火灾发生时监控中心立即弹出现场实时视频画面，并标识出火灾具体位置，供 值班人员确认，大大缩短了确定火源和实现应急反应过程的时间，为及时快速扑灭火源挽 救生命财产提供了"时间"保障。
[0014] 4.本发明的智能图像型火灾报警系统探测范围大，距离远、结构简单施工布线方 便，易用好用兼容性强。
【附图说明】
[0015] 图1是本发明智能图像型火灾报警系统的系统结构示意图。
[0016] 图2是本发明智能图像型火灾报警系统的数据处理流程示意图。
[0017] 图3是本发明的视频图像采集及传输模块数据处理流程示意图。
【具体实施方式】
[0018] 下面我们结合附图和具体的实施例来对本发明的用于公路隧道的智能图像型火 灾报警系统作进一步的详细说明，以求更为清楚明白地理解其工作原理和具体应用，但不 能以此来限制本发明的保护范围。
[0019] 如图1所示，图1是本发明的用于公路隧道的智能图像型火灾报警系统结构示意 图，本发明的智能图像型火灾报警系统主要是由摄像头1、视频图像采集及传输模块2、视 频监控模块3、图像型火灾探测器4、图像火灾报警管理模块5、火灾报警控制器6和数据库 7组成。
[0020] 其中，摄像头1安装于公路隧道内，用于实时采集公路隧道内的现场数据，并将现 场数据传输至视频图像采集及传输模块2。视频图像采集及传输模块2的输入端连接所述 的摄像头1，视频图像采集及传输模块2的两个输出端分别连接视频监控模块3和图像型火 灾探测器4,在视频图像采集及传输模块2内包括有传感器单元、光电转换单元和模数转换 单元。
[0021 ] 上述的图像型火灾探测器4分别连接火灾报警控制器6和图像火灾报警管理模块 5,该图像型火灾探测器4同时进行烟雾图像处理和火焰图像处理以实现烟雾探测和火焰 探测。视频监控模块3的输出端连接图像火灾报警管理模块5并输出实时视频监控信息， 图像火灾报警管理模块5分别接收来自视频监控模块3的视频监控信息和来自图像型火灾 探测器4的火灾信息，该图像火灾报警管理模块5连接数据库7,所述的数据库7设于计算 机内，该数据库7与所述的图像火灾报警管理模块5相连，用于接收其传输的视频及火灾报 警信息的保存，以便于以后对历史信息的查询。火灾报警控制器6连接图像型火灾探测器 4。
[0022] 由于火灾发生的随机性强，无法预估发生火灾的地点，在公路隧道内进行摄像头1 安装时，根据空间的大小、结构，考虑摄像头1安装的密度、位置，监控的视角要避免监控现 场出现死角而漏报，摄像头的选择时考虑它的清晰度、信噪比、外同步和光谱响应特性。
[0023] 图2是本发明智能图像型火灾报警系统的数据处理流程示意图。首先通过摄像头 1获取现场的视频监控图像，然后经过视频图像采集及传输模块2处理后获得数字图像序 列，图像型火灾探测器4接收到视频图像采集及传输模块2的图像信息即对其进行预处理， 提出烟雾、火焰图像的视觉特征信息进行智能分析和识别。
[0024] 如果图像识别后发现可以火情点，将联动图像火灾报警管理模块5、火灾报警控制 器6,由图像火灾报警管理模块5将火灾发生点的空间位置信息等火灾参数信息和视频监 控信息，显示于计算机上，并进行火源定位，自动控制喷头及时、准确地实时救火，同时由火 灾报警控制器