大空间火灾探测与定位灭火系统设计
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头， 实 现 定 位 灭 火功 能 ， 并 通 过 报 警 图 形 显 示 系 统 实 时 动 态 显
示 着 火点 位 置 及 设 备 运 行 状 态 ， 自动记 录报 警 信 息 。 关键词 ： 大 空 间 ；火 灾探 测 ； 定 位 喷 淋 灭 火 中 图分 类 号 ： Ｘ ９ ２ ４ ． ４ ，Ｔ Ｐ ２ ７ ７ ，Ｔ Ｕ８ ９ ２ 文献标志码 ： Ｂ
视 捌缓 存
以 太 网 控 制 器
时， 有 效 消 除 环境 干 扰 ， 并 具 有 很 好 的密 封 性和 防 腐 蚀 特
性， 同 时具 有 火 灾 探 测 和视 频 监 控 双 重 功 能 ， 实 现 可 视 化 报 警 。基 本 原 理 是 ： 通 过带 有 红 外 透 镜 的 ＣＣ Ｄ摄 像 机 和
摄 像 头
— —
起， 研究 一 种 面 向大 空 间 的 火 灾 探 测 及 定 位 灭 火 系 统 。
系 统 采 用 图 像 型 火 灾 探 测 器 可 实 现 对 多 个 着 火 点 的 同 时 探 测及 定 位 ， 现 场 情 况 和 报 警 信 息 分 别 通 过 视 频 线 及 Ｒ Ｓ ４ ８ ５通 信 总 线 传 至 报 警 控 制 主 机 ， 通 过 运 行 在 控 制 主 机 的报 警 图形 显 示 系 统 实 时 显 示 报 警 状 态 和 着 火 点 位 置， 计算着火 点与喷头位置距离 ， 并 自动 开 启 着 火 点 位 置 上方 喷头 ， 实 现 针 对 着 火 点 的 自动 定 位 灭 火 功 能 。
ｌ ＿ 消ｉ 随： 设 蟹研 究
大 空 间火 灾 探 测 与 定 位 灭 火 系 统 设 计
刘 晓 军
（ 中国人 民武装 警察 部 队 学院 ， 河北 廊坊 ０ ６ ５ ０ ０ ０ ）
摘 要： 介 绍 一 种 大 空 间 建 筑 火 灾探 测 与 定 位 灭 火 系统 的
特征值判断是否有火灾发生 ， 利用 投影 法 计 算 火 灾 位 置 ， 经 串 行 通 信 传 至 报 警 控 制 主 机 。报警 控 制 主 机 自动监 控 系统的运行状态 ， 通 过 图形 化 的界 面 指 示 着 火 部 位 和 记 录相关信息 ， 计 算 着 火 点 与 布 置 的 大 流 量 喷 头 之 间 的 位 置关系 ， 获 取 着 火 点 上 方 喷 头 的 地 址 编 码 。喷 淋 控 制 器 接 收 火 灾 报 警 主 机 的 自动 或 手 动 启 动 命 令 ， 开 启 与 火 灾 位 置 最 近 的 １个 或 数 个 喷 头 ， 实 现 定 位 灭 火 。火 灾 扑 灭 后， 接 收 报 警 控 制 主 机 的命 令 停 止 喷 水 ， 恢复监 控状 态 。 如 再 次 出现 火 灾 信 号 ， 装 置 将 重 复 上 述 过 程 。 系 统 结 构
文章编号 ： １ ０ ０ ９ —０ ０ ２ ９ （ ２ ０ １ ３ ） １ １ —１ ２ ５ ７ —０ ３
大型厂房 、 仓库 、 候机 大厅 、 地 下 停 车 场 等 建 筑 具 有 空间高 、 跨度大等 特点 ， 且 受 其 内部 空 调 、 通 风 系 统 的 影
响， 使 得 传 统 火 灾 报 警 系 统 难 以 发 挥 作 用 。在 此 类 建 筑
且容易对现场人员造成误伤或妨碍人员疏 散。 针 对 大 空 间火 灾 探 测 及 扑 救 中存 在 的 问 题 ， 笔 者 将
２ ． １ 硬 件 电 路设 计 探 测 器 由摄像 头 和处 理 主机 两部 分 组 成 。摄 像 头 包 括 １个 带有 红 外 滤镜 的 Ｃ ＣＤ摄 像 头 和 １个 普 通 ＣＣ Ｄ摄
中， 传 统 的 闭 式 喷 水 灭 火 系 统 满 足 不 了启 动 条 件 ， 因 而 不
适 于 此 类 建 筑 的火 灾 扑 救 ； 普 通 开 式 喷 水 系 统 由 于 启 动
后将 打 开 包 括 非 着 火 区 域 的所 有 喷 头 ， 导 致 水 渍 损 失 较
大， 且 会 造 成 额 外 的财 产 损 失 ； 而 目前 在 大 空 间 建 筑 灭 火
中使 用 较 为 广 泛 的 消 防 水 炮 ， 具有 保护 面积 大、 射程 远 、 可 自动 控 制 的 特 点 ， 但 也存在 造价 高 、 稳定 性差 的缺 陷 ，
图 １ 系 统 结 构 图
望 辛 一
２ 图 像 型 火 灾 探 测 器 设 计
在有阻挡物的情况下 ， 因水 炮 射 水 受 阻 而难 以发 挥 作 用 ，
计算机 技术 、 图像处理技术 、 通 信 和 控 制 技 术 有 机 结 合 在
一
像头 ； 处 理 主 机 包括 视 频 Ｄ Ｓ Ｐ处 理 板 、 主控板 、 滤 波 与 保 护 电 路 。摄 像 头 通 过 Ｓ ＹＶ一 ７ ５视 频 线 缆 与 处 理 主 机 连
接， 处 理 主 机 可 为摄 像 头提 供 ＤＣ １ ２ Ｖ 工 作 电源 。探 测 器 组成框图 ， 如 图 ２所 示 。
如
组成及原理 、 其 图像 型 火 灾探 测 器 设 计 、 喷 淋 控 制 系 统 设 计 和
报 警 图形 显 示 系统 。 基 于 图像 处 理 及 机 器 视 觉 技 术 实 现 对 监
控 区域 内 多 个 着 火 点 的 识 别 与 定 位 ， 根 据着 火点与分布 的大 空 间 大流 量 喷 淋 头 的 位 置 关 系 ， 开启 距 离 着 火 点位 置 最 近 的 喷 淋
１ 系 统 组 成 及 原 理
１ ０ 接¨
Hale Waihona Puke 摄 像 ＤＳ Ｐ 火 释鼙
Ｆ Ｐ ＧＡ
系统由双波段图像型火灾探测器 、 报警 控制主 机 、 喷 淋 控 制 器 及 大 空 间 大 流 量 喷 头 组 成 。 图像 型 火 灾 探 测 器 属 于非 接 触 式 探 测 方 式 ， 在 增 大 探 测 距 离 和 灵 敏 度 的 同
示 着 火点 位 置 及 设 备 运 行 状 态 ， 自动记 录报 警 信 息 。 关键词 ： 大 空 间 ；火 灾探 测 ； 定 位 喷 淋 灭 火 中 图分 类 号 ： Ｘ ９ ２ ４ ． ４ ，Ｔ Ｐ ２ ７ ７ ，Ｔ Ｕ８ ９ ２ 文献标志码 ： Ｂ
视 捌缓 存
以 太 网 控 制 器
时， 有 效 消 除 环境 干 扰 ， 并 具 有 很 好 的密 封 性和 防 腐 蚀 特
性， 同 时具 有 火 灾 探 测 和视 频 监 控 双 重 功 能 ， 实 现 可 视 化 报 警 。基 本 原 理 是 ： 通 过带 有 红 外 透 镜 的 ＣＣ Ｄ摄 像 机 和
摄 像 头
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起， 研究 一 种 面 向大 空 间 的 火 灾 探 测 及 定 位 灭 火 系 统 。
系 统 采 用 图 像 型 火 灾 探 测 器 可 实 现 对 多 个 着 火 点 的 同 时 探 测及 定 位 ， 现 场 情 况 和 报 警 信 息 分 别 通 过 视 频 线 及 Ｒ Ｓ ４ ８ ５通 信 总 线 传 至 报 警 控 制 主 机 ， 通 过 运 行 在 控 制 主 机 的报 警 图形 显 示 系 统 实 时 显 示 报 警 状 态 和 着 火 点 位 置， 计算着火 点与喷头位置距离 ， 并 自动 开 启 着 火 点 位 置 上方 喷头 ， 实 现 针 对 着 火 点 的 自动 定 位 灭 火 功 能 。
ｌ ＿ 消ｉ 随： 设 蟹研 究
大 空 间火 灾 探 测 与 定 位 灭 火 系 统 设 计
刘 晓 军
（ 中国人 民武装 警察 部 队 学院 ， 河北 廊坊 ０ ６ ５ ０ ０ ０ ）
摘 要： 介 绍 一 种 大 空 间 建 筑 火 灾探 测 与 定 位 灭 火 系统 的
特征值判断是否有火灾发生 ， 利用 投影 法 计 算 火 灾 位 置 ， 经 串 行 通 信 传 至 报 警 控 制 主 机 。报警 控 制 主 机 自动监 控 系统的运行状态 ， 通 过 图形 化 的界 面 指 示 着 火 部 位 和 记 录相关信息 ， 计 算 着 火 点 与 布 置 的 大 流 量 喷 头 之 间 的 位 置关系 ， 获 取 着 火 点 上 方 喷 头 的 地 址 编 码 。喷 淋 控 制 器 接 收 火 灾 报 警 主 机 的 自动 或 手 动 启 动 命 令 ， 开 启 与 火 灾 位 置 最 近 的 １个 或 数 个 喷 头 ， 实 现 定 位 灭 火 。火 灾 扑 灭 后， 接 收 报 警 控 制 主 机 的命 令 停 止 喷 水 ， 恢复监 控状 态 。 如 再 次 出现 火 灾 信 号 ， 装 置 将 重 复 上 述 过 程 。 系 统 结 构
文章编号 ： １ ０ ０ ９ —０ ０ ２ ９ （ ２ ０ １ ３ ） １ １ —１ ２ ５ ７ —０ ３
大型厂房 、 仓库 、 候机 大厅 、 地 下 停 车 场 等 建 筑 具 有 空间高 、 跨度大等 特点 ， 且 受 其 内部 空 调 、 通 风 系 统 的 影
响， 使 得 传 统 火 灾 报 警 系 统 难 以 发 挥 作 用 。在 此 类 建 筑
且容易对现场人员造成误伤或妨碍人员疏 散。 针 对 大 空 间火 灾 探 测 及 扑 救 中存 在 的 问 题 ， 笔 者 将
２ ． １ 硬 件 电 路设 计 探 测 器 由摄像 头 和处 理 主机 两部 分 组 成 。摄 像 头 包 括 １个 带有 红 外 滤镜 的 Ｃ ＣＤ摄 像 头 和 １个 普 通 ＣＣ Ｄ摄
中， 传 统 的 闭 式 喷 水 灭 火 系 统 满 足 不 了启 动 条 件 ， 因 而 不
适 于 此 类 建 筑 的火 灾 扑 救 ； 普 通 开 式 喷 水 系 统 由 于 启 动
后将 打 开 包 括 非 着 火 区 域 的所 有 喷 头 ， 导 致 水 渍 损 失 较
大， 且 会 造 成 额 外 的财 产 损 失 ； 而 目前 在 大 空 间 建 筑 灭 火
中使 用 较 为 广 泛 的 消 防 水 炮 ， 具有 保护 面积 大、 射程 远 、 可 自动 控 制 的 特 点 ， 但 也存在 造价 高 、 稳定 性差 的缺 陷 ，
图 １ 系 统 结 构 图
望 辛 一
２ 图 像 型 火 灾 探 测 器 设 计
在有阻挡物的情况下 ， 因水 炮 射 水 受 阻 而难 以发 挥 作 用 ，
计算机 技术 、 图像处理技术 、 通 信 和 控 制 技 术 有 机 结 合 在
一
像头 ； 处 理 主 机 包括 视 频 Ｄ Ｓ Ｐ处 理 板 、 主控板 、 滤 波 与 保 护 电 路 。摄 像 头 通 过 Ｓ ＹＶ一 ７ ５视 频 线 缆 与 处 理 主 机 连
接， 处 理 主 机 可 为摄 像 头提 供 ＤＣ １ ２ Ｖ 工 作 电源 。探 测 器 组成框图 ， 如 图 ２所 示 。
如
组成及原理 、 其 图像 型 火 灾探 测 器 设 计 、 喷 淋 控 制 系 统 设 计 和
报 警 图形 显 示 系统 。 基 于 图像 处 理 及 机 器 视 觉 技 术 实 现 对 监
控 区域 内 多 个 着 火 点 的 识 别 与 定 位 ， 根 据着 火点与分布 的大 空 间 大流 量 喷 淋 头 的 位 置 关 系 ， 开启 距 离 着 火 点位 置 最 近 的 喷 淋
１ 系 统 组 成 及 原 理
１ ０ 接¨
Hale Waihona Puke 摄 像 ＤＳ Ｐ 火 释鼙
Ｆ Ｐ ＧＡ
系统由双波段图像型火灾探测器 、 报警 控制主 机 、 喷 淋 控 制 器 及 大 空 间 大 流 量 喷 头 组 成 。 图像 型 火 灾 探 测 器 属 于非 接 触 式 探 测 方 式 ， 在 增 大 探 测 距 离 和 灵 敏 度 的 同