“火眼”视频图像火灾探测软件
一、“火眼”简介
“火眼”视频图像火灾探测软件（以下简称“火眼”软件）是由国家消防工程技术研究中心、公安部天津消防研究所历时多年，研制成功的一款图像火灾探测报警软件。它利用已经安装的各种室内监控摄像头的实时图像，采用独创的具有先进算法的计算机图像模式识别技术，能够实时探测监控区域可能产生的火焰和烟雾。
在现代智能视频监控系统中，计算机图像模式识别技术具有非常广泛的应用前景，各种智能算法的出现为这项技术的实际应用提供了理论保障。在安全和交通领域，基于时评图像的人脸、车辆和车牌的识别已有了大量应用。在消防领域，对于火焰和烟雾图像的精准识别，使得基于图像模式识别技术的火灾探测报警系统具有了实际应用价值。
随着我国智能城市和各个行业智能网络的建设，各种视频监控系统已遍布于城市的大部分公共区域，这就为视频图像火灾探测系统的普遍应用提供了硬件基础和实施条件。利用建筑内已有视频监控系统，使用“火眼”软件进行火灾探测，能够以较低的成本大幅度提高火灾报警能力，为减少火灾危害、降低火灾损失，保障社会安全创造了极为有利的条件。二、技术特点
“火眼”软件在原理上与传统火灾探测方式完全不同。图像火灾探测是利用计算机模式识别技术，当监控的视频图像中出现火焰或烟雾图像时，计算机通过特征识别就能快速准确的判断出火灾，并发出报警信号。而传统的感温或感烟探测器通常要等到处于探测器位置的空气温度或烟雾浓度达到报警阈值后发出报警信号。因此，相对于传统的火灾报警系统，图像火灾报警系统具有很多独特的优势。
1、适用性强：“火眼”软件针对目前市场上普遍使用的各种型号的视频监控系统，开发了对应的多种软件接口。既有应用于数字模式的视频监控系统，也有适用于模拟方式的视频监控系统。加载方式简单，操作方便，具有广泛的适用性和兼容性。
2、探测速度快：采用先进图像模式识别技术的“火眼”软件，最快可在视频火灾图像出现的十秒之内，就能在图像上发现火焰或烟雾，同时发出火灾报警信号。而传统模式的点型感温或感烟探测器则需要探测器处的温度或烟雾浓度达到设定数量值才能报警，在一般公共场所的探测时间通常长达几分钟。相比之下，“火眼”软件的火灾探测速度远远快于常规点式火灾探测器。
3、抗干扰能力强：基于国际ISO标准开发的“火眼”软件，在实际应用过程中能够抵抗监控环境中的强光、弱光、闪光等各种光源干扰，排除在不同环境下的人为和场景干扰，具有强大的抗干扰能力。
4、同时识别火焰和烟雾：“火眼”软件采用了两套独立的国内首创的图像模式识别技术，能够同时分别探测监控区域内的火焰和烟雾，并发出相应的报警信号，无论是阴燃的烟雾还是明显的火焰，都能迅速识
别、快速报警。
5、火灾定位准确：“火眼”软件具有实时存储火灾报警图片、回放起火时段视频的功能。当消防人员到达现场后，可根据最初的火灾图片，判断起火点和起火原因。即使火场烟雾弥漫，消防人员仍能通过回放功能，准确地到起火部位，采取有效措施扑灭火灾。
6、可视化：相对于传统的火灾报警系统，“火眼”软件的最大优势就是可视性，一般情况下，所有的火灾报警系统都存在一定的误报率，当出现火警时，由于传统的火灾报警系统无法看到火灾现场的实际情况，也就无法确定是火警还是误报。而“火眼”软件是在视频图像上发出的报警，消防值班人员可以根据图像很方便的确认火警或误报。
三、火灾探测系统的安装示意
“火眼”视频图像火灾报警系统由“火眼”软件、定制服务器、视频编码设备（原监控系统的硬盘录像机等）、普通摄像头组成。系统图安装示意图如下：
“火眼”软件服务器通过监控系统的网络交换机，利用TCP/IP协议组成局域网，通过安装在服务器上的软
件读取和绑定纳入系统的视频编码设备后，即可实时显示该设备上连接的摄像头的画面并分析图像中是否有火灾的发生，即火焰和烟雾。
四、应用场所
“火眼”软件主要作为现有常规火灾报警系统的补充，具有报警速度快、可同时探测火焰和烟雾、火灾定位准确和可视性的特点，因此适用于所有已安装视频监控系统或有条件安装视频监控系统的场所，从我国现有各行业的情况看，主要适用于以下所列行业/场所：1）文博
中华民族历史悠久，历史文物众多，据统计，全国范围内共有文物66万多件，这其中就包括了数量庞大的木结构或砖木结构建筑、民居、古村落、近现代历史建筑、博物馆等。
由于木结构建筑热值高，一旦着火蔓延迅速。根据现有的数据统计，木结构建筑起火后的前五分钟内如果不能及时发现并扑灭火灾，之后火势就会迅速蔓延，近两年我国云南的丽江古城和独克宗古城的大火就是一个明显的例证。因此，如何解决我国的文物火灾报警问题历来是消防行业面临的一个重要问题。如果采用传统火灾报警系统，报警速度慢，一旦发生火灾很容易造成重大损失。还有更为重要的一个方面是，在一些古建筑上出于文物保护的需要，根本无法安装传统的火灾探测器，尤其是在国家或省级文保单位的木结构或砖木结构的文物建筑上，这两方面的问题都是比较突出的。
如果能够利用古建筑内已经安装的视频监控系统，并在原系统不足的部位进行适当扩展，配套安装“火眼”软件，既能探测火焰，也能探测烟雾，报警速度快，报警后具有可视性，能够很好地满足我国文博系统的消防报警需求，很好的解决我国古建筑的文物火灾保护问题。
2）城市轨道交通
城市轨道交通系统是一个城市中最大的公共设施，一旦出现较大的火灾，很容易发生
死伤事故。国外曾经发生过很多地铁火灾事故，其中较严重的是美国纽约的地铁大火。
我国地铁的消防形势同样不容乐观。据统计，在我国北京、上海等超大型城市的地铁系统中，每年每十个车站就能发生一次火灾，如果不能有效的控制火灾，一旦在大城市的地下拥挤车站出现火警，很容易造成巨大的灾难。
我国地铁的薄弱环节在地铁车站的地下站台站厅、电气设备间、地铁变电站、停车列检库等场所。主要问题如下：
站台站厅由于受通风系统的影响，常规的感烟探测器报警需要很大的烟雾才能报警，一旦发生火灾，如果不能及时报警并扑灭火灾，火焰或烟雾蔓延到人员拥挤的站台站厅，很容易出现公共性灾难；
地铁车站的电气设备间内通常设有气体灭火系统，可是由于气体灭火系统需要感温和感烟同时动作才能启动，而感温探测器报警时设备间内火势已经很大，一旦失去控制，就有可能向外蔓延至公共区域的站台和站厅；
地铁的变电站是经常发生火灾的场所，但由于变电站内值班人员较少，通常很难发现早期火灾，而有很多地铁的变电站设在大城市的市内，如出现较大火灾，很容易发生火灾蔓延；
地铁的停车列检库由于两头向外敞开，由于空气中雾气和灰尘的影响，安装传统的火灾报警设备经常出现误报警或故障报警。
所以，在地铁上述场所，安装“火眼”软件是一个比较合理的选择。
3）烟草
我国是一个烟草大国，每年烟草生产量居世界首位。在烟草的生产、运输、销售过程中，很多环节都存在一定的消防问题。比如烟草生产车间大多是一些钢结构的高大建筑，使用的消防报警设备通常是常规的点式感烟探测器或红外对射感烟探测器，但点式的感烟探测器报警速度慢，红外对射感烟探测器由于钢结构的热胀冷缩，经常出现故障报警。
在烟草仓库中，由于很多仓库都有熏蒸工艺，熏蒸过程对铜金属的腐蚀较重，如果安装传统的火灾报警
设备，很容易在很短时间内出现锈蚀问题。所以，在烟草行业的一些特殊场所，安装“火眼”软件是比较适合的。
4）公路隧道
随着近几年我国高速公路建设的发展，出现了越来越多的高速公路隧道，隧道中一般安装光栅光纤感温探测器或红外火焰探测器，但是由于感温探测器报警速度慢，红外火焰探测器又经常出现误报，所以，常规的火灾报警设备并不完全适合较长的公路隧道。
长度达3公里以上的公路隧道的消防问题主要是消防设备自动启动和排烟问题，由于公路隧道都是单向行驶，一旦在隧道中间发生了火灾，如果无法及时自动启动消防系统并迅速排除烟雾，出现的浓烟很容易将堵塞在隧道中的车辆人员呛死，造成严重的人员伤亡事故。
所以，一旦隧道发生火灾，实现火灾早期报警，并迅速启动消防设施和开启排烟设施是十分必要的。
5）仓储物流
我国有很多大型的仓储物流区域，大多仓储物流仓库都是高大建筑，不适合安装传统的点式感烟探测器。同时由于仓库内有很多移动式的搬运设施，也不适合安装红外对射感烟探测器。所以，高大的仓储物流建筑的消防报警一直是一个难以解决的问题。近几年有一些设计人员提出在仓储物流建筑中安装管
路吸气式感烟探测器，并且也进行了一些设计安装，但是同样存在较大的问题，在一般的室内外场所中，由于我国空气质量较差，吸气式感烟探测器的吸气管运行一段时间后经常发生堵塞，而且经过考察，管路吸气式感烟探测器在国外一般都安装在洁净厂房内，并不适合安装在我国的仓储物流建筑中。
出于仓储物流安全的需要，我国的大部分仓储物流建筑内都安装了视频监控系统，利用现有的视频监控系统，组成“火眼”视频图像火灾报警系统是解决仓储物流建筑火灾报警的
较好选择。
6）电力
电力系统包括发电和变电两部分，发电部分包括了火电、水电、风电、核电、光伏发电、瓦斯发电、燃气发电、余热发电。变电部分主要指国家电网中的送配电部分。在电力系统的适用场所，其中包括了汽轮机、水轮机、油罐区、输煤栈桥、各种设备用房、集控楼、电子计算机房等。根据我们对国内一些发电厂的调研情况来看，电力系统需要应用“火眼”软件的场所主要有下列几种：
tcp ip协议是由tcp协议和ip协议组成大型发电厂的厂房比较高大，工艺设备复杂，传统的火灾报警设备很难完全适用，所以在一些传统火灾报警设备不适用的特殊场所，或者火灾危险性较高，需要早期报警的场所安装“火眼”软件是适用的；
发电和变电系统中有大量安装气体灭火系统的控制室、计算机房和设备间，由于气体灭火系统经常出现
误喷现象，并且用感温探头联动时启动较慢，安装“火眼”软件可以有效地解决这类问题；
特殊发电设备中的风力发电机组仓及塔筒、光伏方阵等特殊场所。
7）通信
通信行业中主要包括传输机房、交换机房、电力室、发电机房等场所，按照我国现行消防标准的要求，这些场所中通常安装了气体灭火系统，与其它气体灭火系统存在的问题相同，电信行业中也存在气体灭火系统误喷和报警时间延迟的问题，而安装“火眼”软件是解决这两个问题的最好方法。
通信行业中还有一个特殊场所就是无人值守，内设备长期运行，由于无人值守，一旦发生火灾，很难及时被人发现，所以在无人值守内也可以安装“火眼”软件。
8）金融
金融机构主要包括银行、证券和保险业，这些单位需要“火眼”软件的场所与电信行业类似，大多是安装气体灭火系统的机房、设备间等。银行业也有一个特殊的场所，就是商业网点。出于银行的特殊需要，我国有大量的银行商业网点，很多网点是建在临街的居民楼下，但是多数都没有消防报警系统，一旦发生火灾，很容易影响公共安全，产生不良的社会影响。从现有的方式看，利用商业网点中的视频监控系统安装“火眼”软件是一个比较好的解决方式。
9）钢铁冶金
我国的钢铁产量居世界首位，很多钢铁冶金企业规模庞大，但由于钢铁冶金的生产环境比较复杂，很多场所不适合安装传统的点式感温、感烟探测器，因此，很多钢铁企业安装了大量报警速度较慢的感温电缆。此外，由于钢铁冶金的生产过程中会出现很多高温物质，所以，钢铁冶金企业存在很高的火灾危险性。在我国就曾发生过很多钢铁企业的重大火灾事故。
根据我们对国内一些钢厂的实地考察情况，如控制室、计算机房、电气设备间、电缆隧道、发电机房、生产工艺区、仓库等，使用单位可根据自己的实际需求情况选择“火眼”软件。
10）石油化工
我国的石油化工企业很多，大型企业中有很多重要的生产区、工艺区、控制区、辅助生产设施、仓储设施等，很多场所具有很高的火灾危险性。其中集中控制室、计算机房、电子设备间等安装有气体灭火的场所与金融、电信行业相似，对有严格的防误喷要求或有早期火灾报警要求的场所可安装“火眼”软件。在生产工艺区中可根据具体的火灾危险性，场所内原有消防报警设备的不足等情况，补充安装“火眼”软件。对大型仓库，也可利用原有的视频监控系统辅助安装“火眼”软件。
11）铁路
我国的铁路系统是一个独立体系，其消防并不属于《建筑防火规范》的管辖范围，而是由铁路系统内部进行管理。与钢铁冶金和石油石化类似，铁路系统内也有大量复杂的场所，包括铁路车站的乘客候车区、集散区、行李房、各种信号机房、变电所、控制站、维修机库等，根据我们的调查了解，尽管铁路消防与普通工业与民用消防在管理上略有不同，但都有相同的消防需求，在上述场所中比较适合安装“火眼”软件。
12）民航
与铁路系统相同，我国民用机场的消防管理也是一个独立体系，民用机场中主要有三大部分，即控制和指挥中心、候机大厅和飞机库。控制和指挥中心有气体灭火系统，候机大厅属于室内高大空间，飞机库既是高大空间，也是重要的特殊库房。所以，在这些场所使用传统的火灾报警系统都有一定的缺陷，适合安装“火眼”软件。
13）文化教育
近几年，我国各种院校的火灾事故频发，据统计，每十所高校每年就会发生一起重大火灾事故。院校中火灾危险性最大的是各种实验室和计算机房，除此之外，食堂、礼堂、图书馆等也偶有火灾发生。学校属于受社会高度关注的人员密集场所，一旦出现恶性火灾，很容易造成较大的社会影响。所以，根据学校的实际情况，在一些重点部位设置“火眼”软件，实现火灾的早期探测、早期报警，尽快采取相对应的
消防措施是十分必要的。
14）医疗卫生
医院是我国的特殊场所，大型医院内都有很多行动不便，或无法行动的病人，一旦医院发生重大火灾，即不利于扑救，也不利于人员疏散和救援。所以，对于医院的一些火灾危险性较大的重点部位，应该实现火灾的早期探测和报警，为后续的灭火争取更多的时间。15）城镇燃气
我国城镇燃气和钢铁冶金及石油化工基本类似，都是有很多复杂的办公室、中央控制室、电气设备间、电气设备室、各种厂房和工艺区等，由于燃气行业具有很高的火灾危险性，在一些重点防火部位，适当提高火灾报警水平是十分必要的。
16）水处理
相对于大型复杂的石油石化和钢铁冶金行业，水处理行业是比较简单的。我国的水处理基本包括自来水和污水处理，其中主要涉及到控制室、电缆隧道、电子设备间和泵房等。由于自来水直接关系到城市中的千家万户，不允许出现任何纰漏，所以，适当增加水处理企业中关键部位的消防报警等级也是十分必要的。
17）大中型矿山
矿山与水处理基本相同，有生产调度中心、信息中心、配电室、发电机室、泵房、仓库等。由于我国时有矿难发生，对于大中型矿山中的重要控制部位也应加强消防报警系统的能力和水平。
18）城市地下综合管廊
2015年8月，国务院出台了《关于推进城市地下综合管廊建设的知道意见》，明确要求推进我国城市地下综合管廊建设。根据计划，城市地下综合管廊中应将电力、通信、广播电视、供热、燃气、给排水等城市管线集中设置在一条管廊内，由于其中的电力、通信、广播电视、燃气等管道均有火灾危险性，而管廊内平时除检修外无人值守，但管廊内一般都设有视频监控系统，为了及时探测管廊内可能出现的火灾，做到早发现、早报警、早处理、利用管廊内原有的视频监控系统安装“火眼”软件是比较合适的。
19）室内高大空间
在我国现行的《火灾自动报警设计规范》GB50116-2013中，明确规定了点式感温探测器的安装高度最高为8米，点式感烟探测器的最高安装高度为12米，对于超过12米的高大建筑，现在还没有十分有效的火灾报警系统。针对这一情况，本规程将室内高大空间单独列

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