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一解決方案

1總體思路

隨著光電成像技術(shù)、嵌入式技術(shù)及圖像處理技術(shù)的迅速發(fā)展，圖像型火災(zāi)探測(cè)器(VFD－VideoFireDetector)已成為近年來(lái)火災(zāi)探測(cè)的一個(gè)發(fā)展方向。成像型非接觸式面型探測(cè)方式，具有視頻監(jiān)控和火災(zāi)探測(cè)雙重功能，能夠區(qū)別真實(shí)的火災(zāi)和干擾源(如太陽(yáng)強(qiáng)光、各類(lèi)光源、CO2熱氣排放、黑體輻射等)，實(shí)現(xiàn)了“眼睛與大腦”的完美統(tǒng)一，能夠在各種復(fù)雜環(huán)境下對(duì)火災(zāi)(火焰、煙霧)做出快速準(zhǔn)確的判斷。在火災(zāi)探測(cè)方面，前端智能圖像火災(zāi)探測(cè)器將在10s內(nèi)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，同時(shí)聯(lián)動(dòng)火災(zāi)報(bào)警控制器發(fā)出聲光報(bào)警自動(dòng)彈出火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)視頻畫(huà)面，并標(biāo)識(shí)出火災(zāi)位置和時(shí)間。由值班人員確認(rèn)后，按照事先制定的應(yīng)急預(yù)案執(zhí)行。

2火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)組成

(1)前端設(shè)置:采用全天候光信號(hào)圖像型火災(zāi)探測(cè)器。(2)傳輸部分:采用光纖傳輸圖像。(3)控制中心設(shè)置:消防控制室內(nèi)設(shè)置一臺(tái)智能圖像火災(zāi)報(bào)警信息管理主機(jī)，來(lái)接收前端圖像火災(zāi)探測(cè)器傳回的報(bào)警信號(hào)，切換報(bào)警圖像畫(huà)面，顯示火災(zāi)部位，可以根據(jù)火災(zāi)情況來(lái)通知就近人員進(jìn)行滅火;消防控制室可以很直觀(guān)的看到圖像火災(zāi)探測(cè)器所監(jiān)視現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，便于發(fā)現(xiàn)情況和處理問(wèn)題。消防控制室設(shè)置硬盤(pán)錄像機(jī)對(duì)所有監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行錄像，也為鐵路相關(guān)部門(mén)提供可查閱的資料。分為控制室設(shè)備系統(tǒng)和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備系統(tǒng)兩大類(lèi)，中間是圖像信號(hào)和電源、開(kāi)關(guān)量信號(hào)傳輸線(xiàn)路?？紤]到室外前端圖像型火災(zāi)探測(cè)器的防雷問(wèn)題，信號(hào)傳輸選擇將視頻、網(wǎng)絡(luò)和開(kāi)光量三合一的光端機(jī)，其接收機(jī)置于圖像探測(cè)器之中，全部外部信號(hào)傳輸采用光纖傳輸方式;電源做防雷處理后，采用電纜傳輸，電源防雷模塊也內(nèi)置于探測(cè)器之中;防水設(shè)備箱主要用于光纖對(duì)接和電源轉(zhuǎn)換，每個(gè)設(shè)備箱最大可接4臺(tái)探測(cè)器。設(shè)計(jì)應(yīng)用圖像型火災(zāi)探測(cè)器時(shí)，應(yīng)根據(jù)具體應(yīng)用環(huán)境，本著“探測(cè)距離越遠(yuǎn)，探測(cè)視角越小;探測(cè)距離越近，探測(cè)視角越大”的原則，合理選擇不同型號(hào)的探測(cè)器。

3設(shè)備技術(shù)參數(shù)

國(guó)內(nèi)外相關(guān)技術(shù)成熟廠(chǎng)家較多，本次隨機(jī)抽選一家技術(shù)參數(shù)以作參考(表1、表2)

3．1圖像型火災(zāi)探測(cè)器圖像

型火災(zāi)探測(cè)器根據(jù)型號(hào)不同(選擇不同鏡頭)探測(cè)距離范圍為0～300m，探測(cè)視角隨探測(cè)距離的增大而減小，可根據(jù)實(shí)際保護(hù)場(chǎng)所情況確定具體型號(hào)。探測(cè)器內(nèi)置兩個(gè)攝像頭，紅外攝像頭用于檢測(cè)火焰，彩色攝像頭用于檢測(cè)煙霧和監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)情況。探測(cè)器報(bào)警后，智能圖像火災(zāi)報(bào)警信息管理主機(jī)自動(dòng)切換報(bào)警點(diǎn)視頻。

3．2智能圖像火災(zāi)報(bào)警信息管理軟件

智能圖像火災(zāi)報(bào)警信息管理軟件，基于WINDOWS操作系統(tǒng)，有直觀(guān)的報(bào)警平面圖顯示，還有便于查詢(xún)的信息列表，有聲響提示，操作方便、靈活。

3．3消防控制室設(shè)備

本系統(tǒng)采用琴臺(tái)柜，用于安裝系統(tǒng)主機(jī)、顯示器、火災(zāi)報(bào)警控制器、UPS電源、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、光端機(jī)集中接收機(jī)、硬盤(pán)錄像機(jī)、鍵盤(pán)、鼠標(biāo)等。Intel?CPUP4/1GMHz以上;1GRAM以上;80G硬盤(pán)以上;系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境:WINDOWSXP操作系統(tǒng)，顯示分辯率1024×76832位色。

3．4其它現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備

現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備包括現(xiàn)場(chǎng)電源箱、圖像型火災(zāi)探測(cè)器及配套的防護(hù)罩、支架等?，F(xiàn)場(chǎng)電源箱按防火分區(qū)安裝，它將220VAC轉(zhuǎn)換為24VDC，供圖像型火災(zāi)探測(cè)器工作。

4工程實(shí)施要點(diǎn)

4．1探測(cè)器設(shè)置位置

根據(jù)探測(cè)器的有效距離與視角，可選用匹配存車(chē)場(chǎng)燈橋設(shè)置距離的產(chǎn)品，這樣不用安裝方便且不用重復(fù)浪費(fèi)實(shí)施支撐結(jié)構(gòu)。探測(cè)器優(yōu)先推薦安裝在燈橋上。若先期設(shè)計(jì)無(wú)燈橋或存車(chē)場(chǎng)本身規(guī)模較小，可考慮在探測(cè)范圍四周設(shè)置柱式結(jié)構(gòu)用于安裝探測(cè)器。

4．2圖像傳輸方案

由于探測(cè)器大部分安裝于室外較高的地方，考慮其防雷的可靠性及便捷性，圖像傳輸全部選用光纖。

4．3系統(tǒng)防雷、接地圖像型

火災(zāi)探測(cè)器的視頻，網(wǎng)絡(luò)以及開(kāi)關(guān)量信號(hào)均通過(guò)內(nèi)置的光端機(jī)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)，光信號(hào)無(wú)需避雷器;內(nèi)置DC24v電源避雷器，系統(tǒng)中心制作專(zhuān)用接地線(xiàn)。

4．4系統(tǒng)供電前端設(shè)備采取集中供電方式，由控制中心UPS提供穩(wěn)壓電源。

4．5線(xiàn)纜敷設(shè)信號(hào)傳輸

全部采用自敷專(zhuān)用光、電纜有線(xiàn)傳輸。布線(xiàn)原則在于隱蔽、安全、不破壞原建筑、不影響美觀(guān)。室外線(xiàn)纜采用鋼索吊裝和地埋敷設(shè)方式，地埋敷設(shè)埋入地面80cm以下，埋深不足之處用水泥槽防護(hù)，并安規(guī)范要求設(shè)置電纜標(biāo)石。主干線(xiàn)至各前端設(shè)備的分支線(xiàn)路盡量利用墻角或地角邊，套管或套高密度阻燃PVC槽板，所有纜線(xiàn)的室內(nèi)部分均套高阻燃PVC管、槽。所有線(xiàn)纜均有識(shí)別標(biāo)記，信號(hào)線(xiàn)對(duì)地絕緣，電阻值不小于20MΩ。

5系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)

(1)實(shí)現(xiàn)火災(zāi)的早期探測(cè)，響應(yīng)速度快。(2)可以檢測(cè)各種類(lèi)型的煙霧。(3)可以有效避免氣流運(yùn)動(dòng)的影響。(4)先進(jìn)的煙霧運(yùn)動(dòng)模式分析算法及可視化報(bào)警驗(yàn)證，極大地消除了誤報(bào)的發(fā)生。(5)智能探測(cè)算法有效避免了環(huán)境光照變化和探測(cè)器振動(dòng)的影響。(6)能夠?qū)崟r(shí)提供火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的視頻，以便能夠快速采取適當(dāng)?shù)拇胧?7)靈活的分區(qū)和靈敏度設(shè)置功能使得系統(tǒng)可以適應(yīng)不同的應(yīng)用場(chǎng)所。(8)探測(cè)距離遠(yuǎn)，特別適用于室外、車(chē)場(chǎng)。

二結(jié)束語(yǔ)

動(dòng)車(chē)存車(chē)場(chǎng)火災(zāi)視頻監(jiān)控系統(tǒng)建成以后，能夠有效地防止各種火災(zāi)及安全事故的發(fā)生，可以徹底扭轉(zhuǎn)安全管理的被動(dòng)局面，解放大量的人員精力，必將對(duì)動(dòng)車(chē)存車(chē)場(chǎng)安全管理帶來(lái)質(zhì)的飛躍，可以大大加強(qiáng)對(duì)站內(nèi)列車(chē)的安全保護(hù)。總之，該系統(tǒng)的建成，將大大增強(qiáng)鐵路運(yùn)輸參與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的能力，將全面提高動(dòng)車(chē)存車(chē)場(chǎng)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

作者：蔣興單位：中國(guó)中鐵二院建筑院電力所