[发明专利]一种烟雾热成像火灾自动定位探测系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及火灾智能安防监控技术领域，尤其涉及火灾烟雾探测、图像型火灾探测算法研究、危险区域火灾监控技术领域，具体涉及一种烟雾热成像火灾自动定位探测系统及方法。

背景技术

绝大多数火灾发生时均会释放出大量的烟雾，烟雾颗粒是火灾早期重要特征之一，因而烟雾检测可以较早发现火灾。烟雾火灾报警器现在已经广泛应用于飞机舱、娱乐场所、服务器机房、变电站等场所。为了确保安全，在危险场所，报警器的灵敏度通常都较高，绝大部分火警信号都是假火警信号。对于服务器机房等场所，若发出火警信号，只需要相关人员到现场查看并采取相应措施即可。但是如果在飞行过程中飞机货舱发出火警信号，机组人员无法进人货舱，无法判定货舱火警的真伪，即使是虚假火警也会迫使机组非正常调度返航着陆，紧急撤离时可能造成人员损伤，航班延误，给航空公司造成重大财产损失。

目前使用较多的光电感烟火警探测器，产生虚假火警信号最根本的原因在于光电感烟探测器本质上是一个粒子探测器，只能探测粒径较大的烟雾粒子，对粒径小于0.4um的不可见烟不响应，光电感烟探测器本身无法区分进入传感器探测室的究竟是烟雾粒子，还是浮质小颗粒干扰源：比如灰尘、雾气、潮气、小油滴，飞机运输货物产生的颗粒比如鲜花花粉颗粒，雏鸡、鸽子的小绒毛等，只要探测室中的粒子浓度达到一定量，使探测器红外光线产生足够的反射和散射，导致光电管中光电流增加，感烟探测器就会发虚假火警信号。虽然可以保证有火必报，保持较高的灵敏度，但在较危险的环境中，如果人无法进行确认，误报警也会造成巨大损失。

专利申请公布的“一种图像型烟雾火灾探测器(201220236065.2)”，它利用图像传感器，捕获火灾监测区域的视频图像，通过信号处理芯片对捕获的视频进行分析后判断视频图像中是否存在烟雾。在火灾初期，烟气浓度较低，在视频图像中准确提取出烟雾图像难度较大，必须在烟雾浓度达到一定程度时才能进行有效的烟雾图像处理。

专利申请公布的“具有图像监视功能的烟雾探测器(CN01233983)”，它将感烟器件和摄像头集成在一起，在获知火警情况下通过摄像头进一步证实火情，或者观察到现场的图像信息，更快地决策和部署抢救，但是感烟探测器的有效监控范围和摄像头的监控范围有较大差异，如果安装该设备少，无法有效进行烟雾探测，安装较多，多摄像头又会造成资源浪费，增加施工成本。

发明内容

本发明的目的在于，针对现有火灾烟雾探测器易因假报警造成损失的不足，为人员难以到达的危险场所提供一种烟雾热成像火灾自动定位探测系统及方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种烟雾热成像火灾自动定位探测系统，包括一台热成像仪，一组光电烟雾探测器，一个数字信号处理单元，包括信号输入，信号处理，信号输出三部分。系统的火灾探测部分主要依靠光电烟雾探测器和热像仪，热像仪输出的视频可以进行探测区域的实时监测显示。光电烟雾探测器输出的电信号和热像仪捕获的视频信号均接入数字信号处理器，在处理器中对烟雾信号和视频信号分别进行处理，处理后的报警信息可以以声音、串行数据、视频流的形式进行输出。特征在于：

所述热成像仪，输出伪彩或灰度热图像，图像的颜色分布代表视场内的温度分布；

所述数字信号处理单元的信号输入部分包括数个视频接口、视频编码器，一个键盘；

所述数字信号处理单元的信号处理部分包括一个数字信号处理器(TMS320DM642)，可以实时处理多路数字输入数据，四路视频数据，有多路串口输出；

所述数字信号处理单元的信号输出部分包括一个视频解码器，一个蜂鸣器，多路串口输出，一个液晶显示屏；

所述系统有两种运行模式，第一种单纯依靠烟雾探测器进行火灾探测，热像仪进行实时显示；第二种同时依靠烟雾探测器和热像仪进行探测，融合烟雾报警信号和热像仪的数字图像处理结果进行火灾报警；

探测器的输出是显示在液晶屏上的热成像仪视频流，也可以选择声音、串行数据报警，以哪种形式可以通过按键进行设置。

本发明的基于上述装置的火灾烟雾定位探测方法，检测到存在烟雾信号后，系统进行以下步骤：