SD-I型早期烟雾及突发事件的网络视频自动监测系统

　　火灾的形成和发展有着一定的特点和规律, 按照时间顺序, 其主要阶段为: 烟雾的产生和扩大, 以及火焰的产生和扩大。为防止火灾发生和减少火灾危害，保护人民生命和财产安全，人们对自动火灾探测系统的需求日益增长，这也是环境与资源保护提出的重大科技需求。目前，普遍应用的火灾烟雾探测器，主要是离子式烟雾探测器、吸气式烟雾探测器、二极管式光电烟雾探测器、反射光式烟雾探测器、图像对单点式模拟探测器等。然而，这些传统的烟雾探测器通常要在离火焰和烟雾源比较近的地方才能快速和有效地发挥探测作用。在空间距离和占地面积均比较大的室内场地（如：大型仓库和飞机库），或者是存在着强气流的地方，安装这样的探测器存在着严重的缺陷，火灾预防始终是各级领导和消防人员面临的十分头痛的问题。在消防过程中，及时发现烟雾能够为避免火灾或减少火灾的损失起到不可估量的作用。
　　可视烟雾探测技术（包括普通视频和远红外视频）是一种目前国际上最新出现的烟雾探测技术，由于不受空间距离的限制，主要应用在大型场所，包括发电站、油库、粮库仓库、古建筑、隧道、火车站、购物中心等的早期烟雾及其发生源检测，还可用于有毒和有害场所的火警监测，并且检测效果非常好。美国国家防火协会（NFPA，National Fire Protection Association）已把可视烟雾探测收录进国家火灾预警编码中。可视烟雾探测技术是基于CCTV视觉摄像原理拍摄现场图像视频，通过发现图像中出现的特殊特征，非接触式地发现烟雾。在基于TCP/IP的多点视频采集传输系统的基础上，加入对视频的智能化分析能够形成高附加值的检测系统。
　　视频烟雾探测工作的基础是采用先进的图像处理技术和误报现象运算规则，自动识别烟雾自身特殊的运动，及时向系统操作人员发出警报。为实现快速探测烟雾目的，系统要对摄像头拍摄到图像中的区域变化经过一系列过滤，当发现同烟雾行为相关的特征，则自动判定有火情发生。不管摄像机被放置在2m 或者1Km 远的地方，都能在烟雾产生初期检测到烟雾, 达到火灾早期检测的效果。技术关键是导致误报的刚性或非刚性移动物体、太阳光、小雨雪或污染物的自动排除。
　　国外现在正计划对该技术进行深度开发，以便能够用因特网来实现视频烟雾探测。2004年7月英国首先推出了烟雾检测报警系统。其能同时处理8台摄像头捕捉到的信息，视频硬件能同时将8幅图像，并实时数字化。05年2月，美国最新推出了基于GIS的烟雾检测报警系统，从另一角度开辟了烟雾检测报警的途径，但其过于宏观，只能发现大规模烟雾现象。从各国发展趋势，基于视频的烟雾检测已成为当前防灾、减灾科学技术领域中的一个研究热点，性能高、功能强、品种多的视频烟雾检测技术开发是最近几年内的重大研究课题。
　　采用IP网络摄像头（重要场所还可附加远红外摄像头）作为传感器，通过先进的视频图像处理技术和误报检测判别算法，自动识别烟雾特殊的扩散运动及规律，识别早期烟雾及火焰模式的特征，以空域+时间域的多证据增强来判定事件的发生，及时向系统管理人员发出警报。将监测结果以方框标记和自动报警通讯方式输出。其检测原理不需要等到烟雾到达检测器，便能感知事实的存在与否，因此，能在第1时间监测到潜在的火灾事件。采用TCP/IP网络视频传输，还可多人在不同地点远程监视操控。所有检测数据资源统一由数据库来管理，检测系统能够自动记录事件发生的时间和内容，以便跟踪查询被检目标。系统能方便地实现图像数据库信息的导入、导出，并进行其它的数据共享。
　　我们采用局域网光纤传输IP摄像头监测到的图像，因此信息传输距离可达几公里或更远。具体实施方案是：用千兆以太网IP摄像头采集数据，通过超五类网线接入光电转换器，图像信号通过光纤传输到监控器端，再由光电转换器将图像信号转换成电信号接入监控分析用的微机。监控的实施模式是：由云台带着IP摄像头在350°范围内缓慢旋转来回扫描，当发现到可疑目标后，云台立即停止转动，并开始分析是否真正的烟雾。若不是烟雾，则云台继续转动以扫描监控区；若确认是烟雾，则立即报警。光纤传输方案可以避免信号被干扰。我们的系统能自动排除导致误报的刚性或非刚性移动物体、太阳光、小雨雪或污染物，以及自动识别云层变化与烟雾变化。系统监测结果稳定、准确性高、速度快。
　　本产品能满足国内外市场对避免火灾或减少火灾损失的迫切需求，以及用于环保监测。目前报出的低价位是为了吸引用户与我们实战合作，以便该技术能更上一层楼。

技术参数
1．成像特性
　　CMOS规格：硬件130万像素，真彩，图像捕获速度～8帧/秒
　　像素分辨率：可分辨100m处的≥0.2m烟雾区
　　图像拍摄：自动对焦，可精细地成像在目标平面上
　　图像调整：具有图像亮度、对比度、饱和度自动调整功能，调整值自动记忆保存
　　图像观察：具有任意放大、缩小、局部观察功能
2．在线检测与报警：
　　用IP摄像头，实现对潜在火灾的早期、快速响应能力，实现远距离检测、大面积覆盖，不受极端天气和温度的影响
　　有效监控区域：直径100m范围内（由旋转云台来定位监控区，覆盖面350°，监控视角与选用的镜头有关，约10-20°），对检测区无尺寸限制，能够在屏实现可视化验证。若不旋转云台，可实现单画面多检测区监测响应
　　旋转云台扫描一遍时间≤60秒，在发现可疑目标后，早期烟雾监测的正确响应时间≤6秒
　　可以监测响应灵敏度设置，具有误报免疫功能
3．数据库功能：
　　存储：数字报警图像存盘与管理，摄像头可安装在危险区外。烟雾图像被自动存入数据库，可便于进一步追溯分析事故原因
　　查询：按日期、编号、备注字段自动搜索查询，图像与全部统计数据重新显示
　　报表打印：监控记录等全部结果信息
4．监控系统配置
　　配套设备：IP摄像头和25mm镜头、防水350°云台自动旋转及照明灯1套（建议配套上海鲁安电子有限公司的），SD-I用户手册1本，软件系统光盘1张(计算机、网线、光电转换器另配)
　　摄像头云台总尺寸、总重量：宽×深×高=50cm×28cm×34cm，～7Kg


最近的发展将进一步实现：
　　用4路IP网络摄像头/每系统，轮巡实现对潜在火灾的早期、快速响应能力。