CN207149028U - 一种火灾监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种火灾监测装置，它包括控制器、摄像机、热像仪、光电烟雾传感器、CPLD、报警器、无线通信组件和用户终端；所述的摄像机、热像仪和光电烟雾传感器的信号输出端分别与所述处理器的信号输入端连接，所述处理器通过所述CPLD与所述报警器连接，所述处理器还通过所述无线通信组件与所述用户终端连接。本实用新型通过监控视频图像和红外热像图进行明火目标识别，克服了传统火灾监测传感设备会由于距离着火点远导致监测灵敏度低和可靠度低的问题；此外在火灾初期只有烟雾没有明火时，可以利用光电烟雾传感器进行监测，实现在火灾发生初期就可以有效控制火情。

Description

一种火灾监测装置

技术领域

本实用新型涉及消防技术领域，特别是涉及一种火灾监测装置。

背景技术

随着经济和城市建设的快速发展，城市高层、地下建筑以及大型综合性建筑日益增多，火灾隐患也大大增加，火灾的数量及其造成的损失呈逐年上升趋势，因此，火灾报警在社会各界引起广泛关注。

目前，普遍使用的火灾报警系统可包括：烟雾传感器、温度传感器等组成的传感设备以及控制设备和警报设备。当传感设备监测到火灾信息后，控制设备根据火灾信息控制警报设备进行报警，如果还具有灭火设备时，控制设备还可以控制灭火设备进行灭火。

但是传统的火灾监测传感设备常常受限于监测距离和监测高度。如果着火点距离烟雾、温度传感器距离较远，烟雾浓度以及温度的变化无法短时间内被传感器监测到，从而导致灵敏度低，延误救灾时机。而且在某些情况下，火灾发生时并没有烟雾存在，此时仅仅依靠温度传感器来监测火灾的发生，其监测可靠度低。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种火灾监测装置，其能够解决传统的火灾监测传感设备在监测火灾时灵敏度低和可靠度低的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供一种火灾监测装置，它包括控制器、摄像机、热像仪、光电烟雾传感器、CPLD、报警器、无线通信组件和用户终端；

所述的摄像机、热像仪和光电烟雾传感器的信号输出端分别与所述处理器的信号输入端连接，所述处理器通过所述CPLD与所述报警器连接，所述处理器还通过所述无线通信组件与所述用户终端连接；所述摄像机包括多个设置在被检测建筑物不同位置的CCD摄像机。

优选地，所述CCD摄像机采用CCD红外高清摄像机。

优选地，所述热像仪为红外线热像仪。

优选地，所述报警器包括LED报警灯和蜂鸣器。

优选地，所述用户终端为手机、平板电脑、台式计算机、笔记本电脑中的任意一种。

优选地，火灾监测装置还包括解码芯片和视频图像分析组件，所述摄像机的信号输出端与解码芯片的输入端连接，所述解码芯片的输出端与视频图像分析组件的输入端连接，所述视频图像分析组件的输出端与处理器的信号输入端连接。

本实用新型的火灾监测装置，通过对火灾发生时的监控视频图像和红外热像图进行明火目标识别，克服了传统火灾监测传感设备会由于距离着火点远导致监测灵敏度低的问题，且明火目标图像识别准确率高，可以有效识别明火的存在；此外由于设置了光电烟雾传感器，当只有烟雾而没有明火时，可以利用光电烟雾传感器进行监测，实现在火灾发生初期就可以有效控制火情。由此，通过明火识别以及烟雾识别的双重监测，有效保证了火灾监控的灵敏度以及可靠度。

附图说明

图1是本实用新型的一种火灾监测装置的结构示意图；

图2是本实用新型的另一种火灾监测装置的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例做进一步详述，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型：

如图1所示，本实用新型提供的一种火灾监测装置，它包括控制器、摄像机、热像仪、光电烟雾传感器、CPLD、报警器、无线通信组件和用户终端；所述的摄像机、热像仪和光电烟雾传感器的信号输出端分别与所述处理器的信号输入端连接，所述处理器通过所述CPLD(Complex Programmable Logic Device，复杂可编程逻辑器件)与所述报警器连接，所述处理器还通过所述无线通信组件与所述用户终端连接。所述摄像机包括多个设置在被检测建筑物不同位置的CCD红外高清摄像机，分别在不同角度上进行监控，扩大监控区域的范围。所述CCD红外高清摄像机用于实时采集区域内图像，并将视频图像传输给所述控制器。由于CCD摄像机灵敏度高、体积小、且对强光、振动具有较强抑制能力，因此其适合用来作为监控火灾的图像采集设备。

所述控制器采用可应用于视频监控系统的DM642处理器，DM642处理器包括多路视频采集接口以及压缩处理PCI板卡，适用于高稳定性、高鲁棒性和多媒体数字监控系统领域。

所述热像仪为红外线热像仪，不受光照度的影像，可准确监测火灾情况。

所述报警器包括LED报警灯和蜂鸣器，通过CPLD控制LED报警灯的亮暗以及蜂鸣器的声响实现声光同时报警。

当发现有明火时，CCD红外高清摄像机和红外线热像仪将现场的高清视频图像和红外热成像信号发送至所述DM642处理器，所述DM642处理器控制所述无线通信组件将现场的高清视频图像和红外热成像发送到用户终端，并控制所述CPLD驱动报警器进行声光报警。当只有烟雾而没有明火存在时，视频图像分析组件无法获知火灾情况，因此可以利用所述光电烟雾传感器来监测烟雾的存在。所述光电烟雾传感器具有发光器件和受光器件，当发生火灾时，在烟雾影响下，发光器件发射的光产生漫反射，受光器件接受该漫反射光，使受光器件的阻抗发生变化，产生电流信号，并将该电流信号输出到所述处理器，所述处理器根据该电流信号识别烟雾的存在。所述处理器控制所述无线通信组件发送文字信息到用户终端，并控制所述CPLD驱动报警器报警。

所述用户终端可以为手机、平板电脑、台式计算机、笔记本电脑中的一种。

如图2所示，本实用新型提供的另一种火灾监测装置，它包括控制器、摄像机、解码芯片、视频图像分析组件、热像仪、光电烟雾传感器、CPLD、报警器、无线通信组件和用户终端；所述摄像机的信号输出端与解码芯片的输入端连接，所述解码芯片的输出端与视频图像分析组件的输入端连接，所述视频图像分析组件的输出端与处理器的信号输入端连接；所述的热像仪和光电烟雾传感器的信号输出端分别与所述处理器的信号输入端连接，所述处理器通过所述CPLD(Complex Programmable Logic Device，复杂可编程逻辑器件)与所述报警器连接，所述处理器还通过所述无线通信组件与所述用户终端连接。

在该实施例中，所述CCD摄像机用于实时采集区域内图像，并将视频图像传输给所述解码芯片；所述解码芯片将所述视频图像信号进行模数转换，将模拟信号转换成为数字信号，为处理器进行图像识别提供数字图像信号源；所述解码芯片对视频图像信号进行模数转换，之后将视频图像信号传送至所述视频图像分析组件。

所述视频图像分析组件对视频图像进行智能图像火灾分析，输出探测结果：

首先，所述视频图像分析组件对视频图像信号进行灰度化处理，获得灰度化图像。据彩色图像的RGB分量值，采用平均值法求取RGB分量的平均值，并将其作为灰度图像的RGB值。采用平均值法所获得灰度化图像温和，方便后续的图像处理。

然后，在获得灰度化图像后，需要从灰度化图像的背景中筛选出目标。当火灾发生且有明火燃烧时，根据明火的特征值就可以实现从环境背景中识别出明火图像。由于所述灰度化图像是由明火目标和背景构成的，且它们的灰度值是不相同的，因此选取阈值法，将某个灰度值表示为图像直方图的阈值，把目标和背景划分成两组，而阈值的选取可以根据两组间方差最大时的灰度值来确定，从而完成灰度化图像的分割，获得二值化图像。

最后，对二值化图像进行干扰源排除，如灯光、日光等静止的干扰。由于明火目标形状是不规则的，而灯光等干扰源都是较为规则的形状，因此利用圆形度来区分明火目标和灯光等干扰源；

圆形度是对物体或区域形状复杂程度的衡量，物体形状越是不规则，其圆形度值越大。将标记后的所述二值化图像的连续区域进行处理，计算连续区域的面积和周长，计算圆形度。设置圆形度阈值，超过圆形度阈值则被识别为明火。因此采用对所述灰度化图像进行区域标记，将连续区域的像素标上相同的标记，不连续区域的像素标上不同的标记，从而将所述灰度化图像分成几个连续的区域，然后对每个连续的区域采用圆形度进行干扰源的排除。

所述视频图像分析组件对所在区域图像进行解析，当发现有明火时，将视频图像信号发送至所述处理器，所述处理器控制所述无线通信组件将所述视频图像发送到用户终端，并控制所述CPLD驱动报警器报警。

本实用新型通过对火灾发生时的监控视频图像和红外热像图进行明火目标识别，克服了传统火灾监测传感设备会由于距离着火点远导致监测灵敏度低的问题，且明火目标图像识别准确率高，可以有效识别明火的存在；此外由于设置了光电烟雾传感器，当只有烟雾而没有明火时，可以利用光电烟雾传感器进行监测，实现在火灾发生初期就可以有效控制火情。由此，通过明火识别以及烟雾识别的双重监测，有效保证了火灾监控的灵敏度以及可靠度。且在发生火灾后，通过无线通信组件将火灾信息直接发送至用户终端，用户终端根据火灾信息选择合适的处置办法，例如当有明火时，可以立即拨打火警电话进行报警，而当只有烟雾存在时，可以选择自行处理。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种火灾监测装置，其特征在于：所述装置包括处理器、CCD摄像机、光电烟雾传感器、解码芯片、视频图像分析组件、CPLD、报警器、无线通信组件和用户终端；

所述处理器分别与光电烟雾传感器、视频图像分析组件、CPLD和无线通信组件连接，所述CCD摄像机输出端与所述解码芯片的输入端连接，所述解码芯片的输出端与所述视频图像分析组件连接，所述CPLD与所述报警器连接，所述无线通信组件与所述用户终端之间通过无线通信连接；

所述CCD摄像机将视频图像传输给所述解码芯片，所述解码芯片将模数转换后的视频图像信号传送至所述视频图像分析组件，所述视频图像分析组件用于火灾分析。

2.根据权利要求1所述的火灾监测装置，其特征在于：所述CCD摄像机设置为多个，分别监控不同角度。

3.根据权利要求1所述的火灾监测装置，其特征在于：所述报警器包括LED灯和报警蜂鸣器。

4.根据权利要求1所述的火灾监测装置，其特征在于：所述用户终端为手机、平板电脑、台式计算机、笔记本电脑中的任意一种。