智能視頻分析技術(shù)應(yīng)用的必要性

　　大量火災(zāi)案例研究結(jié)果顯示，造成火災(zāi)重大危害因素之一就是“時間”，即發(fā)現(xiàn)火災(zāi)的時間、發(fā)出報警的時間、確認(rèn)火源的時間、實(shí)現(xiàn)應(yīng)急反應(yīng)過程的時間。絕大部分的工程項(xiàng)目中，視頻監(jiān)控系統(tǒng)與火災(zāi)自動報警系統(tǒng)都是共存的，國家現(xiàn)行的各類防火設(shè)計(jì)規(guī)范中也要求“火災(zāi)自動報警系統(tǒng)宜與相鄰的視頻監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)動，重要的火災(zāi)報警點(diǎn)應(yīng)同時設(shè)置視頻監(jiān)控系統(tǒng)”。用戶在現(xiàn)有監(jiān)控系統(tǒng)基礎(chǔ)上，提出了視頻監(jiān)控智能化和自動化需求。

　　而大空間火災(zāi)探測采用智能視頻分析技術(shù)衍生出的火焰探測、煙霧探測產(chǎn)品，屬于非接觸式成像型火災(zāi)探測設(shè)備，具有火災(zāi)探測與視頻監(jiān)控雙重功能、探測距離遠(yuǎn)、抗干擾性強(qiáng)、不受空間高度、面積和環(huán)境條件的影響，報警準(zhǔn)確率高、速度快，真正實(shí)現(xiàn)了火災(zāi)自動報警系統(tǒng)與視頻監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)動，解決了大空間迅速發(fā)現(xiàn)火災(zāi)探測這一難題。

　　目前智能視頻分析技術(shù)在消防領(lǐng)域的產(chǎn)品形態(tài)統(tǒng)稱為圖像型火災(zāi)探測器，圖像型火災(zāi)探測器是一種成像型的火災(zāi)探測器，兼具了視頻監(jiān)控和火災(zāi)探測兩種功能，即將視頻信號是接入到安防系統(tǒng)，而火災(zāi)報警信號是接入到消防系統(tǒng)中的。由于技術(shù)成熟程度不同和人為原因，目前業(yè)內(nèi)也有人有把它劃分為圖像型火焰探測器和圖像型煙霧探測器。從20世紀(jì)出到現(xiàn)在，采用智能視頻火焰探測技術(shù)的火災(zāi)探測器，已經(jīng)在大型的場館(尤其是國家重點(diǎn)工程)、石油化工、煙草等行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用，同時也得到了投資方、消防管理部門、政府的認(rèn)可。采用智能視頻煙霧探測技術(shù)的火災(zāi)探測器，因?yàn)檫€沒有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的支持，目前至少作為視頻火焰探測技術(shù)的輔助功能應(yīng)用。

　　目前，就技術(shù)而言傳統(tǒng)的點(diǎn)式、線型火災(zāi)探測器在這些方面基本已經(jīng)發(fā)展到巔峰。隨著智能視頻火焰、煙霧探測技術(shù)的不斷發(fā)展，圖像型火災(zāi)探測產(chǎn)品取代點(diǎn)式和線型火災(zāi)探測產(chǎn)品是一種必然趨勢。

　　大空間建筑對智能視頻分析技術(shù)需求

　　大空間建筑(空間高度在6米以上的建筑)的火災(zāi)探測監(jiān)控是世界各國火災(zāi)科學(xué)及消防科技工作者關(guān)注的課題之一。大空間建筑發(fā)生火災(zāi)時，尤其是現(xiàn)場存在遮擋和環(huán)境干擾的時候，常規(guī)的感煙、感溫探測器由于火災(zāi)燃燒產(chǎn)物在空間傳播受空間高度和面積的影響，常常當(dāng)火災(zāi)發(fā)展到相當(dāng)程度，探測器才能感應(yīng)，現(xiàn)行的火災(zāi)探測方法難以正常發(fā)揮效用，無法解決靈敏度與可靠性之間的矛盾。大空間火災(zāi)探測概括來說主要有以下三方面需求。

　　1、在一般建筑中廣泛使用頂棚安裝的感煙和感溫型火災(zāi)探測器，其高度通常在6米以下，火災(zāi)煙氣能夠很快到達(dá)頂棚,并沿頂棚蔓延，而在大空間場所，由于火災(zāi)燃燒產(chǎn)物受空間傳播、高度和面積的影響，常常在火災(zāi)發(fā)展到相當(dāng)?shù)某潭?探測器才能感應(yīng),難以實(shí)現(xiàn)早期火災(zāi)報警，無法滿足目前的消防火災(zāi)預(yù)警需求。

　　2、在環(huán)境狀況比較惡劣、存在眾多干擾情況下(灰塵、電磁干擾、水蒸汽、空調(diào)、光干擾、震動等)，現(xiàn)行火災(zāi)探測方法難以正常發(fā)揮效用,常發(fā)生誤報現(xiàn)象。

　　3、在大空間火災(zāi)探測中，如果提高火災(zāi)探測的靈敏度,則常發(fā)生誤報現(xiàn)象，降低火災(zāi)探測的靈敏度，易發(fā)生漏報和報警延誤現(xiàn)象,難以解決火災(zāi)探測的靈敏度與可靠性之間矛盾。

　　智能視頻火焰和煙霧在消防的應(yīng)用

　　智能視頻分析技術(shù)在消防領(lǐng)域的應(yīng)用，目前主要是進(jìn)行火焰與煙霧的探測。大部分廠家的產(chǎn)品，應(yīng)用方向主要集中在民用建筑室內(nèi)高大空間的火災(zāi)探測，只有一到兩家的產(chǎn)品可以同時介入到室外及工業(yè)領(lǐng)域的火災(zāi)探測。原因在于室內(nèi)相對室外及工業(yè)環(huán)境的環(huán)境條件影響程度要低的多，尤其是太陽光等各類光源變化強(qiáng)度，對視頻進(jìn)行火災(zāi)探測的靈敏度和可靠性影響比較大。如何保證各類環(huán)境條件火災(zāi)探測較高的靈敏度和可靠性，是智能視頻分析技術(shù)在消防領(lǐng)域應(yīng)用必須解決的問題。下面簡單介紹一下智能視頻火焰與煙霧探測技術(shù)的原理及目前在消防領(lǐng)域的應(yīng)用范圍。

　　1、智能視頻火焰探測技術(shù)原理，智能視頻火焰探測技術(shù)采用相機(jī)智能控制技術(shù)與智能圖像處理算法，通過閃爍頻率模型、非剛性模型與亮度、色調(diào)、邊際效應(yīng)等模型加上動態(tài)權(quán)值和閾值分割等技術(shù)對探測區(qū)域內(nèi)的火焰進(jìn)行全方位的檢測。智能視頻火焰探測技術(shù)應(yīng)用范圍，如石油天然氣、能源化工行業(yè)、石油天然氣勘探平臺、儲罐區(qū)等重要設(shè)備運(yùn)行場所以及力發(fā)電行業(yè)、儲煤及輸煤棧橋區(qū)等。

　　2、智能視頻煙霧探測技術(shù)原理，智能煙霧檢測技術(shù)采用相機(jī)智能控制技術(shù)與智能圖像處理算法，通過煙霧運(yùn)動模型，煙霧色調(diào)特征，靜態(tài)形狀特性, 邊緣模糊特征和模糊分割技術(shù)對探測區(qū)域內(nèi)的煙霧進(jìn)行全方位的檢測。智能視頻火焰與煙霧探測技術(shù)同時使用應(yīng)用范圍，隧道行業(yè)、公路隧道;民用高大空間建筑行業(yè)、會展中心、體育場館、機(jī)場航站樓、火車站候車大廳、劇院、禮堂、飛機(jī)機(jī)庫及制造裝配車間。[nextpage]

　　智能視頻分析在消防領(lǐng)域的應(yīng)用前景

　　智能視頻分析在消防領(lǐng)域要擴(kuò)大應(yīng)用，還要突破以下瓶頸。

　　首先智能視頻分析技術(shù)在消防領(lǐng)域的應(yīng)用，主要是進(jìn)行火焰與煙霧的探測，以及氣體和溫度的探測?；鹧媾c煙霧探測的難點(diǎn)是如何解決各種環(huán)境條件探測高靈敏度與可靠性的矛盾，而探測氣體和溫度技術(shù)攻關(guān)難度相對大些。目前主要是國外有幾家廠商推出了這類產(chǎn)品，國內(nèi)對于這類技術(shù)的研究還處于初步研究階段。

　　其次，由于整體產(chǎn)品成本高居不下，以及產(chǎn)品品質(zhì)參差不齊，難以保證客戶的使用信心，導(dǎo)致產(chǎn)品銷售數(shù)量不理想。

　　標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范方面，首先消防項(xiàng)目產(chǎn)品要通過國家消防權(quán)威認(rèn)證檢測機(jī)構(gòu)認(rèn)證，其次要相關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的支持作為設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)依據(jù)，最后還需要行業(yè)管理部門依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行工程項(xiàng)目驗(yàn)收。目前國家只頒布了產(chǎn)品的認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)(GB15631-2008 特種火災(zāi)探測器)和施工及驗(yàn)收規(guī)范《火災(zāi)自動報警施工及驗(yàn)收規(guī)范》，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)確實(shí)，造成各地項(xiàng)目對產(chǎn)品需求不一，這也是智能視頻分析技術(shù)在消防領(lǐng)域無法規(guī)模化原因之一。

　　不過，隨著智能視頻分析技術(shù)不斷發(fā)展，成本的降低，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范完善，產(chǎn)品種類的不增加，未來智能視頻分析技術(shù)在消防領(lǐng)域的應(yīng)用前景不可估量。