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1、郑州国际会议展览中心智能火灾安全监控系统郑州国际展览中心智能火灾安全监控系统设计方案中国科学技术大学热安全工程研究中心合肥科大立安安全技术有限责任公司二零零三年十二月目 录1、概述 2、设计依据3、LA100智能火灾安全监控系统1)主要特点2)系统功能4、主要产品技术规格5、附件：（1）、智能火灾安全监控系统设备配置表（2）、屏幕墙示意图（3）、控制室示意图郑州国际展览中心智能火灾安全监控系统一、概述 郑州国际展览中心是郑州市的重点建设工程，建成后将成为河南省乃至全国著名的商品技术交流中心，将为郑州带来巨大的社会效益和经济效益。在中心投入使用后，其防火安全管理将十分重要，因此在郑州国际展览中心
2、的消防系统设计中，应尽量采用高新技术和产品使中心的防火安全管理水平提升到一个新的台阶。由中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室和中科院热安全工程技术研究中心的研究人员经过多年研究开发出的LA100图像型火灾安全监控系统，采用图像处理、计算机视觉、人工智能等多项高新技术，克服了常规火灾报警系统在大空间和复杂场所遇到的各种困难（空间高度、空气流速、粉尘、腐蚀等），有效地减少误报和消除漏报，成功解决了大空间内早期火灾探测报警这一世界性难题，在展览中心内的大空间场所采用这一高新技术和产品将有助于中心整体安全管理水平的提高。LA100型火灾安全监控系统是一种适用于高大空间和复杂场所的防火监控自动报警系统
3、。该系统采用双波段火灾探测器及光截面感烟探测器获取被监测 现场的图像信息，经系统主机进行分析处理和智能判定后，自动进行火警、盗警预报及控制联动设备动作。具有控制距离远、保护面积大、响应速度快、灵敏度高、运行可靠等优点。同时这套系统集成度高，可同时实现防火、防盗和一般监控功能，所以在总体性能价格比上具有明显的优势。二、设计内容1、设计依据 GB50116-98 火灾自动报警系统设计规范 GB50166-92 火灾自动报警系统施工验收规范 DB34/183-1999图像型火灾安全监控系统设计、施工及验收规范 GB50338-2003 固定消防炮灭火系统设计规范 JGJ/T16-92 民用建筑电气设
4、计规范 GB50198-94 闭路监视电视系统工程技术规范2、设计内容郑州国际会议展览中心一层、二层各展厅图像型火灾报警及自动消防炮灭火系统一层：1#、2#、3#、4#、5#、6#六个展厅，面积均为60120m2 ，高度1530米二层：7#、8#、9#、10#、11#、12#六个展厅，面积均为60120m2 ，高度1530米3、设计目标图像型火灾探测-准确报警消防炮自动灭火-可靠联动及定点扑救4、设计说明采用光截面图像感烟探测器与双波段图像型探测器配合设置在各个展厅内，对被保护空间进行全方位覆盖。采用自动消防炮对大厅进行全方位的防火保护，不留任何死角，并保证对任意一点均有两台消防炮同时覆盖。二
5、个展厅分1#-12#个防火分区设备设置均相同，具体设置如下：在各展厅设置8套光截面感烟探测器（发射器24只、接收器8只）、4套双波段火灾探测器、4套射程为70米的数控消防炮。二个展厅共设置96套光截面感烟探测器（发射器288只、接收器96只）、48套双波段火灾探测器、48套数控消防炮；另外会议中心设4套数控消防炮。系统通过火灾报警和图像监控系统对现场进行实时监控，及时准确地反映现场火情状况；同时显示主要监控区域图像供操作人员查看、分析及判断；系统操作简单，现场图像可记录，报警后系统能自动启动智能数控炮系统实现有效定点扑救。三、LA100型智能火灾安全监控系统1、系统主要特点 高度集成 系统集一
6、般图像监控、火灾监控及防盗监控三种功能于一体；以视频信号为基础，根据各设防点的具体情况进行自由选取，可以手动或自动实现各种控制。 智能防火监控 系统采用计算机视觉技术，通过火灾趋势识别模式的综合判据和其他设备辅助预警进行火情监测，其双波段立体影像火灾探测技术和光截面火灾探测技术居世界先进水平，在高大空间防火方面具有独特的优越性。 图像监控现场画面可视，减轻了值班人员的劳动强度；在消防中心可观察到任何一个区域现场情况，随时发现问题、处理问题，实现全面调度监视；系统可以自动进行多通道分组循环切换，现场图像分时显示在控制室的监视器上，也可由操作人员任意设置（编程）选定其图像显示。 自动记录及自动通讯
7、一旦发生火警，系统可通过录像机和计算机自动记录现场图像及发生的时间，并在监视器上显示现场画面；系统自动拨打预先设定的电话号码(值班人员、消防部门、保卫部门及有关领导)，报告火警信息。 自动消防炮联动灭火系统系统一旦发生火警并确认后，主机驱动消防炮扫描锁定着火点，并自动启动消防泵和电动阀门进行喷水灭火。实现定点扑救，大大降低了灭火过程中的损失。 兼容性本系统可兼容常规火灾自动报警系统2、系统关键技术介绍 双波段图像型火灾探测技术双波段图像型火灾探测技术针对大空间建筑火灾中普遍存在的技术难题，即火灾的误报、漏报和报警延误，以及火灾的空间定位，通过对火灾的热、色、形、光谱及运动特性的研究，在色度模型
8、、稳定性模型、增长趋势模型的基础上，发展了纹理模型、立体视角模型、基于红外影像的频域纹理模型、闪烁模型，提出了基于彩色影像和红外影像的双波段火灾识别模型，采用了图像处理、计算机视觉、人工智能等多项高新技术，实现了大空间建筑早期火灾的探测和空间定位。双波段图像型火灾探测技术采用面阵CCD彩色和红外摄像机作为探测元件，以此实现获取火灾信息的功能，从而极大地提高了探测距离。在火灾识别认知方面，根据火灾在燃烧过程中的光谱特性、色度特性、纹理特性、运动特性以及频谱特性，将这些特性模型化、工程化，形成计算机可执行的火灾识别判据，由计算机进行火灾有无的判别，以此实现识别火灾信息的功能。通过联动控制器，进行联
9、动扑救动作,以此实现扑救火灾的功能。技术规格l 采用CCD摄像机为探测前端，可实现防火、防盗和图像监控三位一体l 采用防火并行处理器，能同时对多只双波段摄像机获取的信息进行处理l 监控距离远（3100米），适合大空间建筑的防火监测l 可实现防尘、防潮和防腐功能，使用于环境恶劣的工业场所l 报警确认简单、迅速、直观l 能自动实现火灾的空间定位，通过联动控制系统实现火灾定点扑救灭火l 能对监控现场进行实时录像，为事后分析和处理提供依据l 具有联动控制功能，将火灾损失降低到最低限度 光截面图像感烟火灾探测技术光截面图像感烟火灾探测技术利用主动红外光源作为目标，结合红外面阵接收器形成多光束红外光截面，
10、通过成像的方式和利用图像处理的方法，测量烟雾穿过红外光截面对光的散射、反射及吸收情况，利用模式识别、持续趋势、双向预测算法实现对早期火灾的识别与判断。系统构成：光截面图像感烟火灾探测系统由光截面发射器、光截面接收器、防火并行处理器、信息处理主机和联动控制报警器组成。其系统组成如图2所示。信息处理主机联动控制报 警 器防火并行处 理 器光截面发射器光截面接收器图1 光截面图像感烟火灾探测系统示意图技术规格l 由多光束组成光截面，对被保护空间实施单层或双层覆盖，提高了快速响应区域的面积。l 能自动检测和跟踪由灰尘积累而引起的工作状态的漂移，当这种漂移超出给定范围时，自动发出故障信号.l 能自动跟踪
11、环境变化，自动调节探测器的工作参数，可降低由灰尘积累和环境变化所造成的误报和漏报。l 面成像自动跟踪定点监测，可以避免震动或由于安装移动而造成的误报问题。l 光截面图像感烟在空间具有分辨发射光源和干扰光源的能力，提高了系统抗干扰性能，扩大了系统的应用范围。图2 线型光束图像感烟探测器发射、接收示意图 自动消防炮灭火系统自动消防炮灭火系统组成：由消防炮、火焰定位器、消防炮解码器、电磁阀门、消防炮集中/现场控制盘、主机及其控制程序组成。其中：消防炮解码器由功率驱动模块、微处理模块、远程通讯模块和数据采集模块组成，它提供了消防水炮的驱动、状态反馈、火焰定位和远程通讯四项基本功能。自动消防炮灭火系统特
12、点： 实现远程手动、自动控制通过RS485通讯方式进行自动控制，最远距离达1200 m，也可以通过操作台面板开关进行手动操作控制。 具有现场手动、自动、远程手动切换功能消防炮系统可有三种状态，各种状态之间互锁。在现场手动状态时，解码器只能通过手动控制命令进行消防炮、电磁阀门的控制。在自动状态时，解码器只能通过主机的控制命令(RS485方式)进行消防炮和电磁阀门的控制。在远程手动状态时，解码器只能通过手动控制命令进行消防炮、电磁阀门的控制。该状态主要用于消防控制中心操作面板控制每台消防水炮。 智能消防水炮采用摄像机进行着火点空间定位:由计算机实行远程自动控制，在设定的监控范围内自动搜索火焰，一旦
13、发生火情，即使在无人职守的情况下，系统也能够自动启动消防水炮自动对准火源点进行及时扑救，发挥其高效、快速的灭火性能，使火灾损失降低到最小程度，而无火的区域则不至于受到水渍的污染，从而达到集中利用消防水资源的目的。自动消防炮灭火过程：双波段火灾探测器不断地进行巡检，一旦发现火情，火灾探测器立即给主机发出报警信息。主机接受火灾探测器发出的报警信号之后，通过解码器的远程联动控制消防炮作水平/俯仰-旋转运动，同时火焰定位器进行火焰扫描运动。当火焰定位器扫描到着火点并锁定着火点时，延迟数秒后自动打开消防泵和电磁阀门，对着火点实施喷水灭火直至火焰熄灭、报警信号消除（人工/自动）为止。系统自动恢复到初始设定
14、工作状态。同时消防炮状态参数信息存贮在主机。 3、系统流程图开始系统探测 光截面探测器报警 双波段探测器报警通过扫描，确定着火点坐标驱动水炮电机，使水炮转动到火源位置压力开关反馈信号启动电动阀门喷水启动水泵系统探测到无火后，水炮延时数秒后停止喷水切换摄像机进行图像显示YYNNNY联动控制器联动声光报警、录像反馈四、主要产品技术规格4.1 信息处理主机信息处理主机是本系统的集中控制设备，对各防火并行处理器视频信号进行巡检，可控制256路视频图像信号(可扩展到1024路)；同时作为上位机管理多台防火并行处理器（下位机）及系统其他设备。每台防火并行处理器对探测前端的图像信号进行实时处理，并将火灾报警
15、信号传送给主机。主机对火灾信号进行记录、显示及自动控制联动设备（警铃、风机、水泵、消防水炮等）。信息处理主机硬件配置均选用工业级计算机设备，系统软件平台均由本公司自行设计开发的WINDOWS版软件包（防火软件包、防盗软件包、图像管理软件包和网络通信软件包）。软件平台界面友好，操作方便快捷，全中文式菜单显示。信息处理主机具有集中图形报警和远程图形显示功能。主机能将报警分区的图像自动切换到主机显示器上显示，同时能显示报警分区的布防图形并以红色闪烁进行警告，在显示器上以中文显示报警的具体位置及报警时间；系统信息处理主机可通过发射机、接收机等设备远距离传输/接收设防分区的报警图像；同时还可实现报警联网功能。信息处理主机进行火灾
