专利名称：可视化相阵火灾报警系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种火灾报警系统，具体涉及一种可视化相阵火灾报警系统，用于复杂环境空间内的火灾早期预报警和火灾报警。
背景技术：
目前，常用的火灾报警系统采用的探测技术主要有烟感探测、一氧化碳探测、火焰探测、感温探测等，这些技术虽然成熟廉价，但由于无法非接触探测物体的温度变化，而火灾发生过程通常是从温度升高开始，同时或逐步产生烟雾或明火现象，而且无论何种火灾过程，温度升高是火灾必备因素，所以一般探测技术在火灾发生后才能发出警报，且误报率较高可靠性较低。而无论是闪燃、着火、自燃、爆炸等燃烧种类，其引发的必要条件之一均与适当的温度有关，起火点温度升高是导致火灾的主要因素，所以监测和控制易燃物周围的温度场是预防火灾隐患和火灾早期探测最敏感、最可靠的技术。红外热成像火灾探测技术虽然直观可靠，但其高分辨率热成像芯片由于被测目标物体各部分的红外辐射的热像分 布信号非常弱，缺少可见光图像那种层次和立体感，因而需进行一些图像亮度与对比度的控制、实际校正与伪彩色描绘等处理，经过处理的信号送入到视频信号形成部分进行数据转换并形成标准的热成像视频信号，最后通过电视屏或监视器显示被测目标的红外热像图，其复杂的技术导致成本高昂，特别是热成像芯片对工作环境温度要求较，在较高温场所，为保证探测精度，往往需要加装水循环等制冷装置，如“SAT-CK350-W红外热成像监控系统”为适应在恶劣环境下(主要针对高温)进行监控的水冷型红外热像仪，探头就带有水冷套的机壳，大大限制了其运用的范围，目前一般仅运用在探测环境较单一的森林和城市等大空间远距离的专业防火上，同时热成像叠加视频成像的显示方式会大大影响视频的显示清晰度，严重影响对视频图像的正常查看。霍尼韦尔国际公司B · E ·科尔发明的专利200810171454. X红外火灾探测系统，虽然考虑到高分辨率热成像芯片成本高、火灾早期报警，复杂环境中使用等因素，但该发明无可见光图像匹配，不便于随时设定各视域报警参数和直观观察，其多透镜列阵对焦和透镜遮挡的实现成本很高，运行可靠性差，难以大批量推广。因此，研制出成本低廉、可视化、智能化、可定位、视频画面清晰、易于操作、维护方便、适用复杂空间、具备早期火灾探测功能的火灾报警系统就显得十分重要。
发明内容
发明目的针对现有技术中的不足，本发明的目的是提供一种基于复杂环境，分区域探测和显示温度变化，分区域设定报警参数，兼容各种火灾探测信号数据，带自学习功能，成本低廉的可视化相阵火灾报警系统，以实现火灾报警的早期化、可视化、智能化、系统化、并可以大大降低系统的误报率和成本。技术方案为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为一种可视化相阵火灾报警系统，包括探测终端和监控终端，其探测终端包括热辐射阵列传感器，可见光摄像机，外部报警数据接口模块，信号复合处理传输模块，探测终端可以是一组也可以是N组，监控终端由数据传输模块和数据储存处理器及显示单元组成，探测终端经过信号线连接至监控终端的数据传输模块，探测区域的实时温度以数值列阵的形式在显示器上显示。所述的热辐射阵列传感器是主要结构为红外光敏元列阵和透镜组成的传感器，通过透镜的聚焦作用使传感器的每个光敏元对应探测每个单元区域的红外辐射计量，并转化为电信号，最终以单元区域的平均温度或热辐射量数值的形式，供监控终端处理和列阵显示，其透镜与可见光摄像机透镜匹配，以保证热辐射传感器阵列每个单元探测的实际位置与视频图像显示的位置一致，具有成本低廉和适应较高工作环境温度的特性。所述的可见光摄像机可以是普通摄像机也可以是全景摄像机。所述的外部报警数据接口模块是可以将烟感、一氧化碳、过载、短路、线感温度等其它与火灾相关的信号接入并转换成系统统一数据格式向监控终端传输外部报警信号的接口装置，可以是接入一路信号也可以接入N路信号，其信号可以经过复合信号传输模块与视频信号及热辐射阵列传感器信号通过一路信号线传输至监控终端，也可以单独一路传 输至监控终端。所述的复合信号传输模块是具备将热辐射阵列传感器、可见光摄像机、外部报警数据接口模块的信号经处理后能够合并至一路信号线传输到探测终端功能的模块。所述的数据储存处理及显示单元由数据存储处理器和显示器组成，数据储存处理器由单片机、PLC、硬盘录像机、计算机等设备中的一种或几种组成，编入特定的软件后主要具备以下功能，可以将热辐射阵列传感器每个红外光敏元探测到的红外线辐射信号换算成区域平均温度值或热辐射量值进行记录、储存和显示，显示时每个探测单元区域的探测数值可以以单元网格列阵的形式复合在视频图像上实时显示，每个网格中的变化的数值对应该区域的实时平均温度值或热辐射量值，且每个网格代表的单元区域的探测位置与视频图像所示的位置相对应和匹配，点击一个或几个单元网格还可以导出其历史数据表或变化温度曲线，系统可以人工设定每个网格区域的平均温度绝对阈值和变化阈值，超过阈值可以选择网格单元颜色的变化、网格单元的闪烁、发出预报警提示声响，系统还可以储存和动态显示其它外部接入的火警信号，可以设定系统的各报警信号的阈值和报警运算逻辑，系统可以根据热辐射阵列传感器信号和外部接入的火警信号的数值，综合所设定阈值和运算逻辑选择预报警、直接报警、发出灭火信号等动作，同时系统软件具备自学习功能，系统实地安装后经过一段周期的预运行，根据所记录的数据，系统按事先设定的计算模型，自动设定每个网格区域的温度绝对阈值和变化阈值，也可根据学习结果人工干涉调整预报警、报警、灭火等动作的阈值和运算逻辑。工作原理所述的可视化相阵火灾报警系统工作原理是，首先在监控终端以自学习模式或人工模式设定系统预报警、直接报警、发出灭火信号等动作的热辐射阵列传感器信号和外部接入的火警信号的阈值，热辐射阵列传感器将探测到的各单元区域内的实时平均温度数据传送到监控终端储存并在显示屏上以矩阵网格的形式显示每个探测单元区域对应的实时区域平均温度数值，可见光摄像机的视频信号经过数据转换成统一格式后通过传输模块传送到监控终端储存并显示被探测区域的视频，网格实时温度平均值复合在对应的视频画面上，外部报警设备的数据通过外部信号接口模块将探测到的火警信号传送到监控终端储存并可以在显示屏的边框或角落上的显示条上显示，当被探测区域某处部分温度异常升高突破设定阈值时，在系统自动模式下系统可以结合其它外部火灾信号的数据，按预先设定的阈值和运算逻辑发出预报警或报警信号，也可以直接指挥灭火装置动作灭火。在人工模式下，当被探测区域某处部分温度异常升高达到设定预报警阈值时，其对应的区域网格可以闪烁或颜色变化并同时发出预报警声响，其它外部接口火警发出报警信号时，屏幕上对应的显示条弹出闪烁或颜色变化并同时发出预报警声响，当实际状况符合预先系统设定的报警条件时系统将发出报警信号，人工模式下监控人员均可以随时查看有关实时数据，点击方格或外部火警信号显示条，还可以导出其历史数据表或变化曲线，结合实时视频情况，监控人员可以采取发出警报信号、通知实地查看、采取灭火措施等动作，这样既可以避免误报和漏报又可以在火灾发生的隐患或早期阶段第一时间采取灭火措施。有益效果与现有发明相比本系统具备以下优点I、红外列阵传感器的使用克服了热成像芯片环境温度超过标称工作温度(通常 为30°C )后精度急剧下降和成本高的缺点，使得本发明成本比热成像火灾探测系统低十倍以上，同时在不需要使用冷却系统的情况下即可在超过50°C的环境下工作，系统二次开发简单，实用性强，适用范围广，便于大规模推广使用。2、全覆盖分区域温度变化探测，结合其它火灾信号使得系统具备极早期火灾探测功能，在电器发热或物体初燃烧阶段即可被探测，可以防患于未然，大大降低火灾损失。3、可视化、智能化，可以迅速判断火灾位置和原因，避免误报和漏报警，便于迅速采取适当措施，操作维护方便。4、自学习设定、分区域阈值设定、人工干涉设定功能，使系统灵活便捷，适用温度变化大、物体间温差较大的复杂场所，节省安装调试时间。5、系统兼容性强，温度值叠加显示克服了热成像复合显示对原有视频画面的清晰度的影响，可以方便在原视频监控系统基础上不重新布线改造即能形成本系统的功能又可以保留原有视频监控功能，节约投资。
图I是实施例(一)结构示意框图；图2是实施例(二 )结构示意框图；图3是实施例(一)和实施例(二)工作逻辑示意框图。
具体实施例方式下面结合具体附图对本发明的两个典型实施例做进一步的解释。实施例(一)是一种基于同轴电缆信号传输线和模拟视频摄像头的可视化相阵火灾报警系统，包括N组(视现场要求确定具体数量)探测终端和监控终端，如图I所示，每组探测终端包括热辐射阵列传感器，可见光摄像机，外部报警数据接口模块，信号复合处理传输模块，监控终端由信号传输模块、硬盘录像机、单片机、显示器组成，每组探测终端经过同轴电缆信号传输线连接监控终端。实施例(一)所述的可见光摄像机为模拟摄像机，视角为60°。
实施例(一)所述的热辐射阵列传感器选择一组HTPA-16X16-L3的远红外线传感器，视角为60. 8。与摄像机视角匹配，为满足3X4比例视频监控画面的全覆盖可以只处理和显示与16行中与视频对应的12行信号。实施例(一)所述的外部报警数据接口模块，包括烟感探头信号输入端口、开关量信号转数字信号模块、信号输出端口组成，其输入端口与开关量烟感探头连接，其输出端口与信号复合处理传输模块连接。实施例(一)所述的信号复合处理传输模块和信号传输模块采用全球高性能模拟混合信号半导体设计和制造领导厂商Intersil开发的SLOC同轴电缆复合视频传输解决方案，其可通过一条同轴线缆同时传输模拟CVBS视频和数字IP信号。SLOC方案由一个基于SLOC技术的调制解调器PHY芯片TW3801和一个基于SLOC的接收机调制解调器PHY芯片TW3811组成。SLOC技术充分利用已安装的同轴电缆基础设施并支持联网的IP功能，TW3801和TW3811是高度集成的调制解调器PHY子系统，其中包括一个模拟前端(AFE)、一个数字调制解调器和两个以太网介质接口(Mil)。TW3801将其收到的模拟视频信号、热辐射阵列传感器数字信号、经转换的烟感报警数字信号一对一地组合成一个通过同轴电缆传 输的专有输出信号，TW3811则将其从基于SLOC技术调制解调器PHYIC收到的信号进行对等解码，这样就可以将模拟摄像机的模拟视频信号和热辐射阵列传感的数字信号及烟感报警信号传送到监控终端。实施例(一)所述的监控终端由接收机调制解调器PHY芯片TW3811、单片机、硬盘录像机、显示器组成，单片机为可以兼容通常用型号的硬盘录像机，作为常用硬盘录像机的上位机连接硬盘录像机与显示器，同时还集成以下功能，可以将热辐射阵列传感器的每个红外光敏元探测到的红外线辐射信号换算成区域平均温度值，并在显示屏对应的网格单元格内显示，并按实际探测位置复合在对应的视频图像上，点击任意一格可以导出其历史数据表及变化温度曲线，可以人工设定每个网格区域的平均温度绝对阈值，超过阈值选择网格单元颜色由淡红色随温度升高渐变为深红色并发出预报警提示声响，可以储存和动态显示外部接入的烟感火警信号，如图3所示设定系统的各报警信号的阈值和报警动作逻辑，可以根据热辐射阵列传感器信号和外部接入的烟感火警信号的数值，按设定的阈值和运算逻辑，输出预报警声响、外接报警设备直接报警、发出灭火信号等动作。系统同时具备自学习功能，系统实地安装后经过一段周期的预运行，根据所记录的数据，系统根据事先设定的计算模型，自动设定每个网格区域的温度绝对阈值和变化阈值，也可根据学习结果人工干涉调整预报警、报警、灭火等动作的阈值和运算逻辑。实施例(一)所述的可视化相阵火灾报警系统工作流程如下，首先在监控终端以自学习模式或人工模式设定系统预报警、直接报警、发出灭火信号等动作的热辐射阵列传感器信号和外部接入的烟感火警信号的阈值，热辐射阵列传感器探测到区域内各点阵区域内的实时平均温度数据传送到监控终端储存并在显示屏上以矩阵网格的形式显示每个探测网格区域对应的区域平均温度数值，可见光摄像机的视频信号传送到硬盘录像机储存并通过单片机显示被探测区域的视频，经过单片机处理的网格温度平均值复合在对应的视频画面上，外部报警数据接口的探测信号传送到单片机存储和处理并在显示屏的边框或角落上的显示条上直接显示，当被探测区域某处部分温度异常升高时，在自动模式下，系统可以结合外部烟感报警信号，按预先设定的阈值和运算逻辑发出预报警或报警信号，也可以直接指挥灭火装置动作灭火。具体我们可以设定某一探测区域温度40°C为报警第一阈值点，60°C为时为第二报警阈值点，90°C为第三报警阈值点，为避免灯光开启所引起的瞬间温升而导致误报，同时将灯具所在的区域设定为灯具模式，即温度变化阈值设为30毫秒内急剧变化超过10°C及该区和温度不超过70°的情况下，不作响应，定位为正常，不发出任何预报警和报警数据。当被探测区域某一方格温度异常升高到40°C时，如果烟感不发出报警信号，其对应的区域网格方框颜色变为淡红色并同时发出预报警蜂鸣器声响，提醒注意观察，如果此时外部烟感接口也同时接收到报警信号，屏幕上对应的烟感报警显示条将闪烁，此时系统将发出正式火警报警声响，人工模式下经过观察视频排除紧急情况后可以中断报警信号。如果系统外部烟感接口接收到报警信号，而区域温度在40°C以内，屏幕上对应的烟感报警显示条将闪烁并发出蜂鸣器声响提醒监控人员注意观察实际显示温度变化情况和实时视频图像，如果发现火灾隐患可以手动发出报警信号，在排除火灾隐患情况下可以通知检修系统设备。当被探测区域某一方格温度异常升高到60°C时，其对应的区域网格方框颜色变为红色，即使烟感不发出报警信号，此时系统也将启动外接报警设备发出正式火警报警声响，人工模式下经过观察视频排除紧急情况后可以中断报警信号，如果此时外部烟感接口也接收到报警信号，人工模式下系统将发出正式火警信号，在自动模式下除了发出正式火警信号外，系统将发出灭火动作信号给灭火系统启动自动灭火程序。当被探测区域某 一方格温度异常升高到90°C时，即使烟感不发出报警信号，此时系统也将发出正式火警报警声响，在自动模式下除了发出正式火警信号外，系统将发出灭火动作信号给灭火系统启动自动灭火程序。在任何情况下监控人员均可以随时查看有关实时数据，点击方格或外部火警信号显示条，还可以导出其历史数据表或变化曲线，结合实时视频情况，监控人员可以采取发出警报信号、通知实地查看、采取灭火措施等动作，这样既可以避免误报和漏报又可以在火灾发生的隐患或早期阶段第一时间采取灭火措施。实施例(二)是一种基于网路信号传输线和IP视频摄像头的可视化相阵火灾报警系统，包括N组(视现场要求确定具体数量)探测终端和监控终端，如图2所示，每组探测终端包括热辐射阵列传感器，可见光摄像机，外部报警数据接口模块，信号复合处理传输模块，监控终端由计算机主机、显示器、网络信号传输模块组成，每组探测终端经过网络信号传输线连接至监测终端的网络信号传输模块。实施例(二)所述的可见光摄像机为IP摄像机，视角为40°左右。实施例(二)所述的热辐射阵列传感器选择2组16X4的MLX90620远红外线传感器，视角为40° X15°，二组上下排列，与摄像机视角匹配，同时满足3X4比例视频监控画面全覆盖，MLX90620远红外线传感器拥有高速I2C兼容数字界面，采用的是带控制单元的同步化触发模式。实施例(二 )所述的外部报警数据接口模块是带地址码的8路接口模块，其中一路为开关量接口，五路为模拟量接口，RS232、RS485数字信号接口各一路，它可以兼容常见标准的火灾探测输出信号，可以将如烟感、一氧化碳浓度、可燃气体浓度、过载、短路、线感温度等外部与火灾相关的输出信号接入并转换成带地址码的IP数字信号直接通过网线连接到监控终端或通过信号复合处理传输模块将视频信号、红外列阵传感器信号一并传输至监控终端。
实施例(二)所述的信号复合处理传输模块具有采集IP视频信号、I2C红外信号、外部报警IP信号并将它们转换成统一的IP信号格式输出的模块，包括IP视频信号采集接口、I2C红外列阵信号采集接口、外部报警IP信号采集接口和IP信号输出接口。实施例(二)所述的计算机主机和显示器，除了计算机本身具备的信息、图像的储存、处理、显示等功能外，编入专门的软件后还具备以下功能，将热辐射阵列传感器每个红外光敏元探测到的红外线辐射信号换算成区域平均温度值，并在显示屏对应的方格内显示，点击任意一格可以导出其历史数据表及变化温度曲线，可以人工设定每个网格区域的平均温度绝对阈值，超过阈值选择网格单元颜色变成淡红色并发出预报警提示声响，可以储存和动态显示外部接入的火警信号，参见图3，设定系统的各报警信号的阈值和报警动作逻辑，系统可以根据热辐射阵列传感器信号和外部接入的烟感、一氧化碳、可燃气体、电气火灾报警等火警信号的数值，按设定的阈值和运算逻辑输出蜂鸣声预报警、外接报警设备直接报警、发出灭火信号等动作，系统同时具备自学习功能，系统 实地安装后经过一段周期的预运行，根据所记录的数据，系统按事先设定的计算模型，自动设定每个网格区域的温度绝对阈值和变化阈值，也可根据学习结果人工干涉调整预报警、报警、灭火等动作的阈值和运算逻辑。实施例(二)所述的可视化相阵火灾报警系统工作流程如下，首先在监控终端以自学习模式或人工模式设定系统预报警、直接报警、发出灭火信号等动作的热辐射阵列传感器信号和外部接入的各火警信号的阈值，热辐射阵列传感器将探测到的单元区域内实时平均温度数据传送到监控终端储存并在显示屏上以矩阵网格的形式复合显示在对应的视频画面上，外部报警数据接口的探测信号传送到监控终端储存并可以在显示屏的边框或角落上的显示条上显示，当被探测区域某处部分温度异常升高时在系统自动模式下，系统可以结合外部接入的火警信号，按预先设定的阈值和运算逻辑发出预报警或报警信号，也可以直接指挥灭火装置动作灭火。例如在某舰船机舱中使用本系统实施例(二)，其外部火警信号有，一路SD6600型模拟量光电感烟火灾探测器是利用红外线光束对烟雾散射的原理来进行烟雾浓度的探测，探测器不断地将烟雾浓度信息转换成为模拟量信号并传送到报警控制器，报警控制器对传输过来的探测数据进行计算分析，输出烟雾浓度的变化速率、强度等参数，并在在烟密度没有超过每米2%的减光率之前发出报警动作信号，一路以柴油挥发物为主要探测对象的可燃气体浓度模拟量报警信号，一路一氧化碳浓度模拟量报警信号，一路电流电气火灾监控RS232数字报警设备信号，输出漏电、过载、短路、缺相等数字报警信号及监控数据，二路关键部位接触式温度传感器模拟信号，输出机舱关键部位温度信号。首先是系统安装和设定，系统安装完成后启动自学习功能，灯具全部打开，随船使用I天后，数据显示各探测单元网格区域最高平均温度从26°C至70°C不等，对于传统非接触式感温火灾报警探头而言，船舶规范要求是当温度以每分钟不大于1°C速率升高时，空气温度低于54°C时不做动作，而温度在超过78°C之前即应动作，也就是说是传统的感温探头，绝大部分情况下，由于火灾发生部位热量是通过空气缓慢传导至探头，所以只有当火灾真正发生时才会满足报警条件发出报警信号，参考规范，我们以实际探测的各单元网格区域平均温度为基准，考虑到探测信号为物体本身的表面平均温度而不是系统探测终端周围的空气温度，在温度升高绝对值方面我们统一设定系统各网格区域超过基准温度30%为报警第一阈值点，超过基准温度60%为第二报警阈值点，超过基准温度100%为第三报警阈值点，在温度升高速率方面，我们设定在温度升高速率小于每秒5°c的前提下(为避免灯具打开灯泡温度急剧上升干扰)，温度升高速率每分钟大于1°C为第一报警阈值，大于5°C为第二报警阈值，大于10°C为第三报警阈值。设定SD6600型模拟量光电感烟，信号在烟密度每米I %的减光率为第一报警阈值，2%减光率或光电感烟本身发出报警动作信号时为第二报警阈值，3%时为第三报警阈值，设定可燃气体浓度传感器第一报警阈值为lOOppm，第二报警值为lOOOppm，第三报警阈值为4000ppm,设定一氧化碳浓度模拟量传感器信号第一报警阈值为50ppm,第二报警阈值报警值为200ppm，第三报警阈值为lOOOppm。电气火灾监控RS232数字报警信号，按原厂设定值，其输出漏电、过载、短路、缺相等数字报警信号均视为第一报警阈值，二路关键部位接触式温度传感器模拟信号均设定第一报警阈值为50°C，第二报警阈值为80°C，第三报警阈值为130°C。设定系统的预报警条件为任一信号超过第一报警阈值；设定系统报警条件为一个以上信号超过第二报警阈值同时一个以上其它信号超过第一报警阈值，或四个以上信号值超过第一设定阈值，或一个以上信号超过第三报警阈值；设定系统发出灭火动作信号条件为任一信号超过第三报警阈值同时一个以上其它信号超过第二报警阈值，或五个以上信号值超过第二报警阈值。 为帮助进一步理解实施例(二)的工作状态和优点，下面结合几种常见的火灾发生过程和探测报警状况做进一步介绍。火灾隐患阶段除了闪燃和爆炸外，一般火灾的发生都有一个温度逐步升高到一定值并引燃易燃物酿成大火的过程，这种温度升高但并未实际引发火灾的过程我们可以称为火灾隐患过程，而这个过程是很容易被红外列阵传感器探测并引起被探测区域单元方格温度数值异常升高超过第一阈值的，此时其对应的区域网格单元颜色变为淡红色并同时发出预报警蜂鸣器声响，提醒注意，如果是阴燃将伴随一定量的烟雾，此时烟感和一氧化碳传感器探测到的浓度信号将很快达到第一报警阈值，系统显示界面会自动弹出烟感或一氧化碳传感器超过第一阈值的相关实时数据并发出预报警蜂鸣提示音，此类情况基本可以判断已有火灾隐患存在，立即采取措施即可消灭隐患。无烟温度异常升高火灾隐患大多是电气故障导致的发热过程，如果相关电气设备发生电气故障，系统显示界面将自动弹出显示电气火灾监控RS232数字报警设备输出的漏电、过载、短路、缺相等实时数据和故障点报警信号，并发出预报警蜂鸣提示音，此时如果有网格单元温度数值异常升高超过第一阈值，基本也可以判断已有火灾隐患存在，应立即根据设备报警信号判断电气故障起因和故障线路，并结合温度异常升高位置，排除电气故障即可消灭隐患。闪燃和爆炸引发的火灾往往发展较快后果也比较严重，但此类火灾通常发生在有可燃气体(包括可燃挥发物)的场所，且只有当可燃气体达到一定浓度和环境中任一点温度达到闪点时才会导致闪燃或爆炸并引起火灾，所以当可燃气体浓度传感器达到第一报警阈值时系统显示界面自动弹出可燃气体浓度相关实时数据并发出预报警蜂鸣提示音，此时可燃气体浓度可能离发生闪燃或爆炸的极限浓度相差甚远，但也必须引起足够的重视，应密切关注网格区域温度升高情况特别是最高温度区域以防止温度升高导致闪燃和爆炸，同时查看火灾监控RS232数字报警设备输出的漏电、过载、短路、缺相等实时数据和报警信号，避免电弧或电火花导致火灾发生，同时通过视频查看是否有人员在现场，如有人员在现场应立即通知相关人员停止一切可能引发闪燃或爆炸火灾的行为，然后按规定派员查找原因消除隐患，如果此时有其它报警信号达到第一报警阈值应立即通知现场人员撤离，再采取相应措施消除隐患。上述任一情况发生时，值守人员均可以采用调取各项信号数据，观察视频，通知现场查看等措施查明原因，在确定排除火灾隐患后，可以手工复位消除预报警信号，复位后继续发出预报警信号的可以手工调整相关网格平均温度基准至合理值，或调整设定其它探测信号第一阈值至合理值，但不得超过原设定值的25%，调整设定后仍然预报警的应对系统和传感器进行检修。由于实施例(二)在预报警阶段各路信号的第一报警阈值的设定都较低，而红外列阵探测器的精度达到土 1°C，温度异常区域位置在视频上又一目了然，再结合其它外部报警信号，值守人员可以迅速判断隐患位置和原因，便于迅速处置，所以基本可以排除阴燃、电气发热、闪燃、爆炸等导致的火灾隐患，所以本系统不但可以在火灾的极早期就可以预报，甚至可以在火灾隐患阶段就可以发现和预防，而不需要发出正式报警信号。报警阶段也就是火灾发生阶段火灾发生时一般会伴随局部温度大幅度上升，大量烟雾和一氧化碳浓度的上升等现象，结合相关规范所设定的报警条件和计算逻辑，实施例(二)所述的火灾报警系统，不但可以及时准确的发出火灾报警信号，还具备以下优点，由于采用传感器输出的信号多为连续的数字量和模拟量信号，一般由于传感器损坏而导致 的无信号故障很容易被电脑诊断，较低的第一报警阈值的设定，使得系统通常在预报阶段就可以发现传感器的信号漂移故障，结合智能逻辑计算和判断功能，可以避免在火灾发生阶段的误报或不报。灭火动作阶段由于舰船消防系统的固有的特点，火灾报警信号发生时针对火警发生舱室启动舰船自动灭火系统会导舱室损毁并带来巨大的经济损失，而重要舱室的损毁往往会导致整个船舶控制系统或动力系统的瘫痪，失去控制或动力的船舶在海上将会面临更大的危险，因此传统船舶火灾监测系统发出火灾报警信号时，由于误报较多，又无法感知和评估实时现场状态，舰船上发生火灾警报时一般不立即启动自动灭火系统，在收到火警信号时，指挥人员通常先会派员现场查看，但由于舰船通道复杂漫长，等有关人员返回汇报情况再采取措施，通常会因为时间的延误导致火灾蔓延扩大甚至产生无法扑救的严重后果，在本实施例中，由于指挥人员可以实时查看视频和报警区域温度及其它报警实时数据进行综合判断，所以能够在第一时间采取最恰当的措施避免火灾的蔓延，最大程度将火灾导致的损失降到最低。同时在舰船启动系统灭火设备时，往往要封闭火灾发生舱室，由于实施(二)所述的系统发现火灾较早，在灭火过程中往往探测设备还能够正常工作，此时指挥人员可以通过监控终端观察灭火的实际效果，即使火灾发生舱室探测终端完全损坏，还可以通过其它探测终端及时掌握火灾是否蔓延到临近舱室，方便决策是否采取更进一步的措施，避免过度灭火或不恰当的弃船指令，将灭火过程作所导致的舰船损失降到最低程度。
权利要求
1.一种火灾报警系统,具体涉及一种可视化相阵火灾报警系统，用于复杂环境空间内的火灾早期预报警和火灾报警，其特征是系统包括探测终端和监控终端，其探测终端包括热辐射阵列传感器，可见光摄像机，外部报警数据接口模块，信号复合处理传输模块，探测终端可以是一组也可以是N组，监控终端由数据传输模块和数据储存处理器及显示单元组成，探测终端经过信号线连接至监控终端的数据传输模块，探测区域的实时温度以数值列阵的形式在显示器上显示。
2.根据权利要求I所述的报警系统其特征在于热辐射阵列传感器是主要结构为红外光敏元列阵和透镜组成的传感器，通过透镜的聚焦作用使传感器的每个光敏元对应探测每个单元区域的红外辐射计量，并转化为电信号，最终以单元区域的平均温度或热辐射量数值的形式，供监测监控终端处理和列阵显示，其透镜与可见光摄像机透镜匹配，以保证热辐射传感器阵列每个单元探测的实际位置与视频图像显示的位置一致，具有成本低廉和适应较高工作环境温度的特性。
3.根据权利要求I所述的报警系统其特征在于可见光摄像机可以是普通摄像机也可以是全景摄像机。
4.根据权利要求I所述的报警系统其特征在于外部报警数据接口模块是可以将烟感、一氧化碳、过载、短路、线感温度等其它与火灾相关的信号接入并转换成系统统一数据格式向监控终端传输外部报警信号的接口装置，可以是接入一路信号也可以接入N路信号，其信号可以经过复合信号传输模块与视频信号及热辐射阵列传感器信号通过一路信号线传输至监控终端，也可以单独一路传输至监控终端。
5.根据权利要求I所述的报警系统其特征在于复合信号传输模块是具备将热辐射阵列传感器、可见光摄像机、外部报警数据接口模块的信号经处理后能够合并至一路信号线传输到探测终端功能的模块。
6.根据权利要求I所述的报警系统其特征在于所述的数据储存处理及显示单元由数据存储处理器和显示器组成，数据储存处理器由单片机、PLC、硬盘录像机、计算机等设备中的一种或几种组成，编入特定的软件后主要具备以下功能，可以将热辐射阵列传感器每个红外光敏元探测到的红外线辐射信号换算成每个单元区域的平均温度值或热辐射量值进行记录、储存和显示，显示时每个探测单元区域的探测数值可以以单元数值列阵的形式复合在视频图像上实时显示，每个网格中的变化的数值对应该区域的实时平均温度值或热辐射量值，且每个网格代表的单元区域的探测位置与视频图像所示的位置相对应和匹配，点击一个或几个单元网格还可以导出其历史数据表或变化温度曲线，系统可以人工设定每个网格区域的平均温度绝对阈值和变化阈值，超过阈值可以选择网格单元颜色的变化、网格单元的闪烁、发出预报警提示声响，系统还可以储存和动态显示其它外部接入的火警信号，可以设定系统的各报警信号的阈值和报警运算逻辑，系统可以根据热辐射阵列传感器信号和外部接入的火警信号的数值，综合所设定阈值和运算逻辑选择预报警、直接报警、发出灭火信号等动作，同时系统软件具备自学习功能，系统实地安装后经过一段周期的预运行，根据所记录的数据，系统按事先设定的计算模型，自动设定每个网格区域的温度绝对阈值和变化阈值，也可根据学习结果人工干涉调整预报警、报警、灭火等动作的阈值和运算逻辑。
全文摘要
本发明公开了一种可视化相阵火灾报警系统，包括探测终端和监控终端，其探测终端包括热辐射阵列传感器，可见光摄像机，外部报警数据接口模块，信号复合处理传输模块，监控终端由数据储存处理器加显示器或带显示屏的计算机组成，探测终端经过信号线连接至监控终端。本系统提供了一种基于复杂环境，分区域探测和显示温度变化，分区域设定报警参数，兼容各种火灾探测信号数据，带自学习功能，成本低廉的可视化相阵火灾报警系统，实现了火灾报警的早期化、可视化、智能化、系统化、并可以大大降低系统的误报率和成本，减少火灾损失。
文档编号G08B25/00GK102855726SQ20121031022
公开日2013年1月2日 申请日期2012年8月25日 优先权日2012年8月25日
发明者朱清 申请人:镇江市金舟船舶设备有限公司