摘要：隨著我國(guó)城市建筑平面布置及結(jié)構(gòu)形式的復(fù)雜化，火災(zāi)安全隱患也在逐漸加大，并逐步向著復(fù)雜化、多樣化以及高幾率的方向發(fā)展，然而目前我國(guó)很多建筑沒(méi)有配備火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)等消防設(shè)施，或是配置的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)等消防設(shè)施總是問(wèn)題百出，導(dǎo)致火災(zāi)發(fā)生時(shí)出現(xiàn)有警不報(bào)、緩報(bào)，最終釀成重大的安全事故。通過(guò)分析當(dāng)前我國(guó)一些火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)中存在的問(wèn)題，分析了可視化火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的獨(dú)特優(yōu)越性，并以雙層總線結(jié)構(gòu)為例簡(jiǎn)單闡述了其可視化實(shí)現(xiàn)過(guò)程，對(duì)于豐富火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的可視化研究理論，保證人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。

關(guān)鍵詞：火災(zāi)；自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)；可視化

中圖分類號(hào)：TU892文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1673-9671-(2012)042-0130-02

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平的提升和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電子信息技術(shù)近年來(lái)得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。隨著電子信息技術(shù)應(yīng)用范圍的擴(kuò)大，各個(gè)行業(yè)對(duì)其信息化的要求也越來(lái)越高，火災(zāi)消防行業(yè)也不例外。通過(guò)對(duì)當(dāng)前我國(guó)很多消防安全事故的災(zāi)害原因分析發(fā)現(xiàn)，消防基礎(chǔ)設(shè)施薄弱，是一個(gè)非常重要的原因，比如火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的實(shí)用性差、可視性能低下，不能有效滿足初起火災(zāi)撲救和后續(xù)人員疏散救援工作的需要。然而由于消防意識(shí)淡薄、相關(guān)技術(shù)落后等原因，目前我國(guó)很多建筑沒(méi)有配備火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)等消防設(shè)施，或是配置的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)等消防設(shè)施效率低下，使用時(shí)總是問(wèn)題百出，比如設(shè)備質(zhì)量低劣，長(zhǎng)時(shí)間不能使用，或火災(zāi)發(fā)生時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)有警不報(bào)、緩報(bào)的狀況。近年來(lái)隨著我國(guó)城市建筑平面布置及結(jié)構(gòu)形式的復(fù)雜化，火災(zāi)安全隱患也在逐漸加大，并逐步向著復(fù)雜化、多樣化以及高幾率的方向發(fā)展，如不采取更快更有效的消防設(shè)備和措施，將有可能發(fā)生更嚴(yán)重的火災(zāi)事故。因此加緊實(shí)現(xiàn)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的可視化，加快消防系統(tǒng)的信息化建設(shè)已經(jīng)迫在眉睫，對(duì)于保障廣大群眾的生命和財(cái)產(chǎn)安全意義重大。

1我國(guó)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)中存在的主要問(wèn)題

根據(jù)建筑防火等級(jí)的不同，我國(guó)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)主要有控制中心報(bào)警系統(tǒng)、集中報(bào)警系統(tǒng)以及區(qū)域報(bào)警系統(tǒng)三種類型。其中控制中心報(bào)警系統(tǒng)采用分散控制和集中遙控兩種方式，對(duì)建筑物內(nèi)的防火設(shè)施進(jìn)行全面監(jiān)控與集中管理，是一種較好的報(bào)警系統(tǒng)在我國(guó)消防系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛，但是目前由于很多相關(guān)系統(tǒng)的信息展示沒(méi)有直觀的畫(huà)面顯示，這就造成了目前我國(guó)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)中存在多方面的問(wèn)題，具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

1.1沒(méi)有直觀的畫(huà)面顯示

由于建筑物內(nèi)部結(jié)構(gòu)及平面布置復(fù)雜，加上隔墻、防盜門、防護(hù)窗等設(shè)施的阻擋，傳統(tǒng)的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)系統(tǒng)只是為消防人員提供了簡(jiǎn)單的火災(zāi)警報(bào)，不能實(shí)現(xiàn)建筑物內(nèi)部結(jié)構(gòu)、外部環(huán)境以及火災(zāi)發(fā)生時(shí)間、地點(diǎn)、形態(tài)的詳細(xì)直觀顯示，很難讓消防人員更加清楚、直觀地了解作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，這就給消防救援方案的合理制定以及人員的有效安排及制作了很大困難。

1.2沒(méi)有一體化的多維信息展示平臺(tái)

目前很多建筑物的大量消防數(shù)據(jù)和信息，以及設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的大量信息，均以離散的方式展示給消防人員。消防管理人員不能在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中用直觀高效的一體化綜合方式瀏覽和查詢建筑物內(nèi)外的各類消防信息，并對(duì)這些信息進(jìn)行及時(shí)的綜合查詢和對(duì)比分析，然后以更加科學(xué)合理的可視化交互模式來(lái)進(jìn)行建筑物的各項(xiàng)消防管理工作，這樣就使得消防管理系統(tǒng)的管理效率低下，很難快速準(zhǔn)確的實(shí)現(xiàn)有效救援。

2火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的可視化實(shí)現(xiàn)

2.1火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的可視化實(shí)現(xiàn)過(guò)程

火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)主要是由觸發(fā)裝置、火災(zāi)報(bào)警裝置以及具有其它輔助功能的裝置組成，它的主要功能就是在火災(zāi)發(fā)生初期，將燃燒產(chǎn)生的煙霧、熱量以及火焰等物理量，通過(guò)火災(zāi)探測(cè)器變成電信號(hào)，傳輸?shù)交馂?zāi)報(bào)警控制器，并同時(shí)顯示出火災(zāi)發(fā)生的部位、起火時(shí)間等，使消防人員能夠及時(shí)的發(fā)現(xiàn)火災(zāi)，并采取有效的措施，及時(shí)將初期火災(zāi)撲滅，最大限度的減少其可能引起的生命及財(cái)產(chǎn)損失?；馂?zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的可視化就是利用計(jì)算機(jī)圖形學(xué)和圖像處理技術(shù)，將火災(zāi)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成圖形或圖像并在屏幕上顯示出來(lái)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑物火災(zāi)的可視化交互管理。近年來(lái)隨著計(jì)算機(jī)視覺(jué)、人工智能以及閉路電視監(jiān)控技術(shù)等高科技的發(fā)展及應(yīng)用，火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的可視化實(shí)現(xiàn)過(guò)程更為的科學(xué)合理有效，其可視化實(shí)現(xiàn)手段也變得更加豐富多樣，本文主要以雙層總線結(jié)構(gòu)為例進(jìn)行火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)可視化實(shí)現(xiàn)過(guò)程的簡(jiǎn)單介紹。

這一火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)由上位機(jī)、下位機(jī)以及溫度傳感器、離子感煙氣、攝像頭等硬件裝置組成。其雙層總線就是指上位機(jī)（工控機(jī)）與下位機(jī)（單片機(jī)）通訊采用的RS485控制總線，以及下位機(jī)與溫度采集測(cè)點(diǎn)之間采用的單總線，并添加了獨(dú)立的火災(zāi)遠(yuǎn)程傳輸監(jiān)控器，這樣傳輸距離遠(yuǎn)且穩(wěn)定性高，可以實(shí)現(xiàn)獨(dú)立的遠(yuǎn)距離傳輸。其具體工作原理如圖1所示。

系統(tǒng)硬件主要包括溫度傳感器、離子感煙器以及攝像頭等，負(fù)責(zé)溫度、火焰、煙霧等數(shù)據(jù)的采集和視頻、圖像的直觀監(jiān)測(cè)，然后由下位機(jī)匯總并轉(zhuǎn)變成電信號(hào)，將采集到的數(shù)據(jù)通過(guò)串行通訊總線RS485一并發(fā)送到上位機(jī)上。上位機(jī)由于裝有具備強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理和控制功能的軟件系統(tǒng)，負(fù)責(zé)對(duì)下位機(jī)硬件部分采集到的數(shù)據(jù)、視頻和圖像進(jìn)行綜合的判斷和監(jiān)控，如果溫度大小、煙霧濃度超過(guò)設(shè)定的報(bào)警門限或離子感煙器的報(bào)警閥值，則會(huì)將這一報(bào)警信息通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)送到遠(yuǎn)端報(bào)警控制中心，向報(bào)警裝置發(fā)出指令，繼而進(jìn)行聲、光等形式的報(bào)警，然后聯(lián)動(dòng)控制噴淋等滅火設(shè)備運(yùn)作進(jìn)行滅火撲救。

上位機(jī)的圖像瀏覽功能主要包括聚焦大小的設(shè)置、透視、伸直相機(jī)的操作以及查看縮略圖等功能，消防管理人員會(huì)借助上位機(jī)，通過(guò)查看和分析下位機(jī)傳輸過(guò)來(lái)的視頻圖像內(nèi)的火焰、煙霧，可以很方便的了解到大量火情現(xiàn)場(chǎng)信息，比如火災(zāi)發(fā)生地點(diǎn)、著火時(shí)間以及發(fā)生發(fā)展情況，然后結(jié)合溫度、煙霧濃度大小等數(shù)據(jù)，對(duì)火災(zāi)的發(fā)生發(fā)展情況進(jìn)行綜合有效的分析識(shí)別和判斷，然后結(jié)合該系統(tǒng)提供的火焰坐標(biāo)等信息，制定出準(zhǔn)確的滅火措施，為后續(xù)人員的疏散、營(yíng)救工作制定出最為及時(shí)有效的

方案。

2.2可視化火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)

由于是借助人們?nèi)庋劭梢?jiàn)的視頻圖像，并結(jié)合溫度、煙霧濃度等數(shù)據(jù)來(lái)檢測(cè)煙火， 因此可視化火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)較常規(guī)的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)更為安全可靠、方便快捷，能夠成功地實(shí)現(xiàn)報(bào)警的自動(dòng)化、處警的預(yù)案化、管理的網(wǎng)絡(luò)化以及服務(wù)的專業(yè)化，極大地提高了消防人員的處警速度，其優(yōu)勢(shì)具體體現(xiàn)在以下幾個(gè)

方面。

1）監(jiān)測(cè)空間大、范圍廣，實(shí)用性更高。一般火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的感煙探測(cè)器保護(hù)高度一般只有12米，因?yàn)殡S著建筑物高度的增加和內(nèi)部空間的增大，其空間內(nèi)的熱風(fēng)壓效應(yīng)就越發(fā)明顯，火災(zāi)初期形成的熱氣流和煙霧就很難被紅外、紫外光束型等常規(guī)感煙探測(cè)器及時(shí)感應(yīng)到，這樣就造成火災(zāi)報(bào)警的不及時(shí)，貽誤后期的補(bǔ)救戰(zhàn)機(jī)。但是可視化火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的圖像型火災(zāi)探測(cè)器，受熱風(fēng)壓效應(yīng)影響小，可以對(duì)高達(dá)100米的視野范圍區(qū)域進(jìn)行有效監(jiān)控。

2）抗干擾性強(qiáng)，準(zhǔn)確度高。傳統(tǒng)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的火焰探測(cè)器主要是依據(jù)紅外或紫外光線，因此受陽(yáng)光、火災(zāi)明火、X射線以及其它間接照射光源影響明顯，很容易導(dǎo)致報(bào)警系統(tǒng)的誤報(bào)。而可視化火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)通過(guò)對(duì)火焰的顏色、形態(tài)進(jìn)行分析，并結(jié)合溫度及煙霧濃度等數(shù)據(jù)，能夠及時(shí)準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)到火災(zāi)的發(fā)生發(fā)展情況。

3結(jié)束語(yǔ)

隨著現(xiàn)代控制技術(shù)以及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，高科技元素在消防系統(tǒng)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，這對(duì)于提高消防技術(shù)的準(zhǔn)確性與及時(shí)性提供了更為有效的幫助。而可視化火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)綜合應(yīng)用了計(jì)算機(jī)圖形學(xué)和圖像處理技術(shù)等理論學(xué)科，將火災(zāi)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成圖形或圖像并在屏幕上顯示出來(lái)，為消防人員實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑物火災(zāi)的可視化交互管理提供了可能，可以及時(shí)準(zhǔn)確的了解火災(zāi)的發(fā)生發(fā)展情況，然后制定出準(zhǔn)確的滅火措施，為后續(xù)人員的疏散、營(yíng)救工作制定出最為及時(shí)有效的方案。本文從分析當(dāng)前我國(guó)一些火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)中存在的問(wèn)題出發(fā)，深入分析了可視化火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的獨(dú)特優(yōu)越性，并以雙層總線結(jié)構(gòu)為例簡(jiǎn)單闡述了其可視化實(shí)現(xiàn)過(guò)程，對(duì)于豐富火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的可視化研究理論，保證人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。

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作者簡(jiǎn)介

唐受德（1985—），男，廣東信宜人，本科，助理工程師，研究方向：消防信息化及通信技術(shù)。