《可視圖像早期火災(zāi)報警系統(tǒng)技術(shù)規(guī)程》解讀

文·圖/金怡

可視圖像早期火災(zāi)報警系統(tǒng)技術(shù)，作為傳統(tǒng)火災(zāi)報警系統(tǒng)的有效補(bǔ)充，具有報警速度快、可同時識別火焰和煙霧、火災(zāi)定位準(zhǔn)確及可視化的特點，在全社會得到了廣泛的應(yīng)用。由24家單位共同編制的CECS 448：2016《可視圖像早期火災(zāi)報警系統(tǒng)技術(shù)規(guī)程》（以下簡稱《技術(shù)規(guī)程》）已經(jīng)在全國正式頒布實施兩年。

近年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的飛速發(fā)展，各種重特大火災(zāi)事故也不斷發(fā)生。2004年2月15日，吉林中百商廈發(fā)生火災(zāi)，造成54人死亡，70多人受傷。2008年9月20日，深圳舞王俱樂部發(fā)生火災(zāi)，造成44人死亡，88人受傷。2014年1月11日，云南省迪慶獨克宗古城發(fā)生火災(zāi)，燒毀古城內(nèi)建筑343棟，古城徹底被毀。2015年8月12日，天津港發(fā)生火災(zāi)爆炸事故，造成165人死亡，798人受傷。

盡管發(fā)生火災(zāi)的原因各種各樣，但未及時發(fā)現(xiàn)火情是其中最重要的原因。特別是在消防重點場所和高危單位，第一時間的報警及處置成為減少人員傷亡和財產(chǎn)損失的關(guān)鍵要素。

傳統(tǒng)的火災(zāi)探測器由于探測原理的原因，在某些特殊場所可能存在報警速度慢，不便于安裝，誤報等多種情況。近年來，隨著可視圖像早期火災(zāi)報警系統(tǒng)技術(shù)越來越成熟，作為傳統(tǒng)火災(zāi)報警系統(tǒng)的有效補(bǔ)充，具有報警速度快、可同時識別火焰和煙霧、火災(zāi)定位準(zhǔn)確及可視化的特點，在全社會得到了廣泛的應(yīng)用。2015年6月，公安部天津消防研究所與上海、天津、廣東、云南消防總隊、北京市文物局、華東建筑設(shè)計院、?？低?、浙江大華等24家單位共同組成編制組，編制了CECS 448：2016《可視圖像早期火災(zāi)報警系統(tǒng)技術(shù)規(guī)程》（以下簡稱《技術(shù)規(guī)程》），2016年10月1日，該規(guī)程已經(jīng)在全國正式頒布實施。

標(biāo)準(zhǔn)核心內(nèi)容

適用場所

可視圖像早期火災(zāi)報警系統(tǒng)可作為現(xiàn)有傳統(tǒng)火災(zāi)報警系統(tǒng)的有效補(bǔ)充，適用于文博、城市軌道交通、煙草、公路隧道、倉儲物流、電力、電信、金融、鋼鐵冶金、石油石化、鐵路、民航等行業(yè)中適合安裝圖像報警系統(tǒng)的場所。不適用于生產(chǎn)和儲存火藥、炸藥、彈藥、火工品等場所。

需要特別指出的是，雖然可視圖像早期火災(zāi)報警系統(tǒng)有很多技術(shù)上的優(yōu)勢，但在使用上，可視圖像早期火災(zāi)報警系統(tǒng)不能替代傳統(tǒng)的火災(zāi)報警系統(tǒng)，而只能在不適合安裝傳統(tǒng)火災(zāi)報警系統(tǒng)，或即使安裝了傳統(tǒng)火災(zāi)報警系統(tǒng)，但由于傳統(tǒng)火災(zāi)報警系統(tǒng)報警時間長、或經(jīng)常發(fā)生誤報、或無法進(jìn)行火災(zāi)確認(rèn)等，系統(tǒng)無法滿足使用單位需求的場所，可視圖像早期火災(zāi)報警系統(tǒng)可作為傳統(tǒng)火災(zāi)報警系統(tǒng)的補(bǔ)充系統(tǒng)使用。這條規(guī)定，使可視圖像早期火災(zāi)報警系統(tǒng)可以使用目前市場上已經(jīng)廣泛安裝的通用視頻監(jiān)控系統(tǒng)，從而拓展了系統(tǒng)的適用范圍。

系統(tǒng)構(gòu)成方式

可視圖像早期火災(zāi)報警系統(tǒng)的組成主要有模擬或數(shù)字系統(tǒng)攝像機(jī)、視頻圖像火災(zāi)探測軟件、視頻編碼設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備、服務(wù)器和顯示器。具體的框架結(jié)構(gòu)圖見圖1。

圖1 可視圖像早期火災(zāi)報警系統(tǒng)框架圖

系統(tǒng)中的攝像機(jī)主要用來進(jìn)行視頻監(jiān)控，視頻編碼設(shè)備用來記錄和存儲影像，網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備用來選擇和連接用于火災(zāi)監(jiān)控的攝像機(jī)，視頻圖像分析軟件安裝在服務(wù)器中，通過實時對普通攝像機(jī)中的圖像進(jìn)行分析，從而確定是否出現(xiàn)了火焰或煙霧，顯示器用于顯示報警圖片或視頻。

系統(tǒng)設(shè)計

在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計前，應(yīng)先按照《技術(shù)規(guī)程》中關(guān)于系統(tǒng)組件的規(guī)定，選擇合適的服務(wù)器、視頻編碼設(shè)備、攝像機(jī)等系統(tǒng)組件。

在可視圖像早期火災(zāi)報警系統(tǒng)設(shè)計中，應(yīng)考慮保護(hù)對象或保護(hù)場所，系統(tǒng)即可用于場所的保護(hù)，也可用于具體對象保護(hù)。同時《技術(shù)規(guī)程》中規(guī)定了系統(tǒng)可用原有視頻監(jiān)控系統(tǒng)，當(dāng)使用原有視頻監(jiān)控系統(tǒng)時，原有系統(tǒng)的組件和攝像機(jī)的布置應(yīng)滿足《技術(shù)規(guī)程》的規(guī)定。在系統(tǒng)設(shè)計時，還應(yīng)按照《技術(shù)規(guī)程》的規(guī)定選擇合適攝像機(jī)鏡頭，系統(tǒng)的圖像質(zhì)量也應(yīng)滿足規(guī)定的要求。可視圖像早期火災(zāi)報警系統(tǒng)的探測距離是按照保護(hù)場所或?qū)ο蟮闹匾院臀覈F(xiàn)有各種場所的視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)置條件作出規(guī)定的。

可視圖像早期火災(zāi)報警系統(tǒng)的攝像機(jī)布置主要是按照保護(hù)場所或?qū)ο蟮膱D像探測條件和保護(hù)要求進(jìn)行規(guī)定的，其中對使用原有視頻監(jiān)控系統(tǒng)的視頻覆蓋率作出了適當(dāng)?shù)姆艑?，主要是考慮現(xiàn)有的可視圖像早期火災(zāi)報警系統(tǒng)即可探測火焰，也可探測煙霧，即使火焰不在視頻范圍內(nèi)，當(dāng)視頻中出現(xiàn)飄過來的煙霧時也能報警。

系統(tǒng)控制

由于可視圖像早期火災(zāi)報警系統(tǒng)報警時間較早，在火災(zāi)較小時，值班人員完全可以用手提式滅火器或其他方式撲滅火災(zāi)，所以可視圖像早期火災(zāi)報警系統(tǒng)的報警信號可不必直接啟動自動滅火系統(tǒng)，但《技術(shù)規(guī)程》中規(guī)定了系統(tǒng)報警信號可以作為其他消防系統(tǒng)的聯(lián)動條件，或經(jīng)人工確認(rèn)后啟動其他消防系統(tǒng)。這條規(guī)定可有效縮短撲救初期火災(zāi)的時間，大幅減少火災(zāi)損失。

系統(tǒng)施工

在系統(tǒng)施工前，應(yīng)編寫施工方案，考慮現(xiàn)場施工條件，進(jìn)行設(shè)備材料檢查，上述條件合格后，施工隊?wèi)?yīng)嚴(yán)格按照施工圖紙作業(yè)，系統(tǒng)的穿管和布線應(yīng)滿足現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn) GB 50198-2011《民用閉路監(jiān)視電視系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》的相關(guān)規(guī)定。

系統(tǒng)調(diào)試、驗收及維護(hù)管理

系統(tǒng)施工完成后，應(yīng)按照《技術(shù)規(guī)程》的要求進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試，在調(diào)試前先檢查系統(tǒng)的施工質(zhì)量和系統(tǒng)的圖像質(zhì)量，然后按照《技術(shù)規(guī)程》附錄D和E的規(guī)定進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試。系統(tǒng)調(diào)試合格后，應(yīng)進(jìn)行系統(tǒng)驗收，在驗收前先檢查系統(tǒng)使用的組件是否滿足設(shè)計要求，系統(tǒng)的圖像質(zhì)量是否符合規(guī)定，然后按照《技術(shù)規(guī)程》中8.2條的規(guī)定進(jìn)行系統(tǒng)驗收。在系統(tǒng)投入使用后，使用單位應(yīng)建立維護(hù)保養(yǎng)制度，并定期對系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)。

關(guān)鍵技術(shù)

圖像分析

可視圖像早期火災(zāi)報警系統(tǒng)探測火災(zāi)的方式是通過對視頻圖像的分析，判斷視頻圖像中可能出現(xiàn)的火焰或煙霧，并發(fā)出火災(zāi)報警信號?，F(xiàn)在可視圖像早期火災(zāi)報警系統(tǒng)所用的分析技術(shù)已經(jīng)從最初的特征識別發(fā)展到計算機(jī)的深度學(xué)習(xí)，達(dá)到了第四代的水平。

為了保證可視圖像早期火災(zāi)報警系統(tǒng)火災(zāi)識別的準(zhǔn)確性，《技術(shù)規(guī)程》中對系統(tǒng)的組件選擇、系統(tǒng)設(shè)計、系統(tǒng)施工、操作控制調(diào)試驗收等方面作出了詳細(xì)的規(guī)定，其目的就是為了保證圖像的準(zhǔn)確性，以提高火災(zāi)識別的準(zhǔn)確率。

由于我國各種工業(yè)與民用建筑復(fù)雜多樣，在一些特殊情況下，可視圖像早期火災(zāi)報警系統(tǒng)仍然存在著一定的誤報率。針對這些特殊場所，現(xiàn)有的視頻圖像火災(zāi)識別技術(shù)還需要不斷地升級，以提高系統(tǒng)在各種場所下的適應(yīng)性。

利用現(xiàn)有視頻監(jiān)控系統(tǒng)

可視圖像早期火災(zāi)報警系統(tǒng)相比其他傳統(tǒng)火災(zāi)報警系統(tǒng)明顯的優(yōu)勢在于，它除了可使用按要求安裝的視頻監(jiān)控系統(tǒng)外，還可利用原有的視頻監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行火災(zāi)探測。它既適用于數(shù)字模式的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，也適用于模擬方式的視頻監(jiān)控系統(tǒng)。

一般來說，只要符合要求，任何視頻監(jiān)控系統(tǒng)的視頻圖像都能用來進(jìn)行火災(zāi)探測。在現(xiàn)有條件下，我國大部分公共區(qū)域都已經(jīng)安裝了視頻監(jiān)控系統(tǒng)，為了充分利用現(xiàn)有的公共資源，降低可視圖像早期火災(zāi)報警系統(tǒng)的造價，目前市場上普遍使用的各種型號的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，均可通過多種軟件接口與可視圖像早期火災(zāi)報警系統(tǒng)連接，實現(xiàn)火災(zāi)的早期探測報警（見圖2）。

圖2 火災(zāi)自動報警系統(tǒng)

系統(tǒng)保障

市場準(zhǔn)入制度要求

可視圖像早期火災(zāi)報警系統(tǒng)使用的產(chǎn)品及組件，如攝像機(jī)、服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、硬盤錄像機(jī)、網(wǎng)線、視頻線等必須是符合國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的產(chǎn)品。其中屬于實行強(qiáng)制性認(rèn)證的產(chǎn)品，必須符合國家市場準(zhǔn)入制度的要求。在可視圖像早期火災(zāi)報警系統(tǒng)中，視頻圖像火災(zāi)探測軟件是一個特殊的組件，也是系統(tǒng)中一個最為重要的組成部分，可視圖像早期火災(zāi)報警系統(tǒng)是否能穩(wěn)定地長期正常運(yùn)行，在火災(zāi)條件下是否能準(zhǔn)確地報警，完全取決于系統(tǒng)中使用的視頻圖像火災(zāi)探測軟件的技術(shù)水平和軟件質(zhì)量，因此，可視圖像早期火災(zāi)報警系統(tǒng)中使用的火災(zāi)探測軟件必須單獨或配套成系統(tǒng)經(jīng)國家級消防產(chǎn)品檢驗部門的檢測并取得合格檢測報告后才能使用。

安裝、操作、升級人員專業(yè)技術(shù)要求

可視圖像早期火災(zāi)報警系統(tǒng)與傳統(tǒng)的火災(zāi)報警系統(tǒng)不同，使用的是一種先進(jìn)的圖像分析技術(shù)，由于技術(shù)方法不同，操作方式也不一樣。所以，使用單位必須按照可視圖像早期火災(zāi)報警系統(tǒng)的操作要求和使用特點制定合理的操作規(guī)程，供操作人員使用。同時，使用單位還應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)的技術(shù)特點和自身的消防資源，制定合理的火警響應(yīng)應(yīng)急預(yù)案。

可視圖像早期火災(zāi)報警系統(tǒng)是一個不同于傳統(tǒng)火災(zāi)報警系統(tǒng)的專業(yè)火災(zāi)報警系統(tǒng)，要由經(jīng)過了專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)，掌握專業(yè)知識的人員進(jìn)行操作和使用?？梢晥D像早期火災(zāi)報警系統(tǒng)包含服務(wù)器的操作系統(tǒng)軟件和視頻圖像火災(zāi)探測系統(tǒng)軟件。其中操作系統(tǒng)軟件升級時可由系統(tǒng)自動運(yùn)行，但視頻圖像火災(zāi)探測軟件屬于專業(yè)軟件，它的升級應(yīng)由專業(yè)人員進(jìn)行。

連續(xù)運(yùn)行要求

可視圖像早期火災(zāi)報警系統(tǒng)是一個自動火災(zāi)探測報警系統(tǒng)，需要持續(xù)不間斷地對監(jiān)控區(qū)域進(jìn)行火災(zāi)探測，必須保證系統(tǒng)每天24 h正常連續(xù)運(yùn)行。

可視圖像早期火災(zāi)報警系統(tǒng)是我國近幾年來研制開發(fā)的一種新型的圖像火災(zāi)報警系統(tǒng)，從2014年開始在我國進(jìn)行試點應(yīng)用之后，目前已經(jīng)在我國的文物、煙草、地鐵、電力、石油石化、商業(yè)廣場、醫(yī)院、機(jī)場等十多個行業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用，取得了很好的社會效益，為消防行業(yè)未來的技術(shù)創(chuàng)新和發(fā)展提供了全新的解決方案。