陳佳榮 廣州地下鐵道總公司運(yùn)營事業(yè)總部

從原理分析新型火災(zāi)探測器在地鐵運(yùn)用可行性

陳佳榮 廣州地下鐵道總公司運(yùn)營事業(yè)總部

地鐵的建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，突出影響了地鐵消防安全，如何有效及時(shí)探測出地鐵空間內(nèi)存在的火災(zāi)，進(jìn)而及時(shí)消除火災(zāi)就成為關(guān)鍵。而對(duì)火災(zāi)有效的探測又有賴于火災(zāi)探測器的性能和自身對(duì)環(huán)境的適用性，為此介紹了3種新型火災(zāi)探測器原理并分別分析其在地鐵環(huán)境中運(yùn)用的可行性，從而為地鐵火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供了新的探測器選擇。

火災(zāi)探測器；地鐵消防安全；可行性

引言

近年來，地鐵在國內(nèi)蓬勃發(fā)展，其不占用城市寶貴的地面空間是一大優(yōu)點(diǎn)，但這一優(yōu)點(diǎn)也帶來了巨大的消防安全隱患。主要有幾個(gè)方面：首先是地鐵的消防逃生出口有限，尤其地鐵隧道內(nèi)這部分空間；其次，一旦發(fā)生火災(zāi)，消防救援困難；最后，地鐵空間相對(duì)狹小，但是人員密集，一旦發(fā)生火災(zāi)，容易群死群傷，后果不堪設(shè)想。

所以，在地鐵建設(shè)中，如何保障消防安全就成了一個(gè)重大的課題。如果能夠及早發(fā)現(xiàn)火災(zāi)并及時(shí)進(jìn)行滅火，就可以大大降低火災(zāi)造成的后果，甚至可以有效避免火災(zāi)的發(fā)生。為實(shí)現(xiàn)這點(diǎn)，就需要在地鐵區(qū)域內(nèi)設(shè)置有效的火災(zāi)探測系統(tǒng)，它是地鐵消防安全的重要保障。

根據(jù)《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》，地鐵區(qū)域主要包括車輛段、主變電所、隧道和地鐵車站，車站主要包括設(shè)備房和公共區(qū)域。在這些不同的地鐵區(qū)域，空間結(jié)構(gòu)、可燃物質(zhì)等火災(zāi)特點(diǎn)是各不相同的，所以，為了有效檢測火災(zāi)情況，在不同的區(qū)域選擇適當(dāng)?shù)幕馂?zāi)探測器就成了設(shè)置火災(zāi)探測系統(tǒng)首要考慮的問題。

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，火災(zāi)探測器更新?lián)Q代很快，各種新型的火災(zāi)探測器層出不窮，這就為地鐵火災(zāi)的有效探測提供更多的選擇，下面就3種新型火災(zāi)探測器在地鐵運(yùn)用的可行性進(jìn)行分析。

1 感溫光纖

發(fā)熱是火災(zāi)的一個(gè)重要特征，針對(duì)該特征的感溫探測器是運(yùn)用最早的火災(zāi)探測器之一，其探測方法簡單、受干擾少，且探測結(jié)果有效可靠，所以該類型的火災(zāi)探測器應(yīng)用范圍很廣，而感溫探測器的類型也十分繁多。隨著傳感器技術(shù)的發(fā)展，感溫火災(zāi)探測器感的精度越來越高，性能越來越強(qiáng)，感溫光纖火災(zāi)探測器就是新型感溫火災(zāi)探測器的代表。

在目前市場上，感溫光纖火災(zāi)探測器主要有分布式光纖感溫探測器和光纖光柵感溫火災(zāi)探測器兩種類型。分布式光纖感溫探測系統(tǒng)以拉曼散射感溫光纖系統(tǒng)為主要代表，它是一種本質(zhì)的連續(xù)性感溫探測系統(tǒng)；光纖光柵感溫探測系統(tǒng)則是以光柵器件為測量單位，并通過光柵之間的串聯(lián)組成點(diǎn)式連續(xù)性感溫探測系統(tǒng)。

1.1 基于拉曼散射的分布式光纖感溫探測系統(tǒng)原理

基于拉曼散射的光纖溫度傳感器所檢測的物理量是后向拉曼散射光的光強(qiáng)。后向拉曼散射光的光強(qiáng)會(huì)隨著檢測光纜周圍溫度的變化而變化，從而能測知光纜周圍的溫度值。它利用的是拉曼散射產(chǎn)生的反斯托克斯線與斯托克斯線的光強(qiáng)比值，通過公式2.1將溫度值計(jì)算出來：

式中，Ps(T)為斯托克斯光強(qiáng)，Pas(T)為反斯托克斯光強(qiáng)，λs為拉曼散射的斯托克斯線波長，λas為拉曼散射的反斯托克斯線波長，h為普郎克常量，c為真空中的光速，v為拉曼頻移波數(shù)，k為玻爾茲曼常量，T為檢測溫度。從式2.1可以得出，只要測定了Ps(T)和 Pas(T)的比值，就可以計(jì)算出溫度T的值。

系統(tǒng)的工作過程如圖1所示：

圖1 基于拉曼散射的傳感系統(tǒng)框圖

半導(dǎo)體激光器發(fā)出的光脈沖通過耦合器到傳感光纖里，經(jīng)過溫度調(diào)制的散射光通過耦合器進(jìn)入到濾波器，濾波器分別濾出斯托克斯線和反斯托克斯線，再經(jīng)過放大處理和A/D轉(zhuǎn)換，然后將信號(hào)傳入計(jì)算機(jī)進(jìn)行信號(hào)處理，最終得出環(huán)境溫度的檢測值。

由于斯托克斯線，特別是反斯托克斯線的信號(hào)非常微弱，所以，探測信號(hào)會(huì)受發(fā)光光源穩(wěn)定性、連接損耗、光纜缺陷、光纜位置的微小變動(dòng)等因素的影響，從而影響檢測結(jié)果的可靠性和精確性。另外，基于拉曼散射的光纖溫度傳感器在數(shù)據(jù)的處理過程中，一是要對(duì)時(shí)間求平均，二是要對(duì)空間求平均，所以探測系統(tǒng)需要采用較復(fù)雜的信號(hào)處理手段，這就造成基于拉曼散射的探測系統(tǒng)對(duì)信號(hào)的響應(yīng)時(shí)間較長。這兩個(gè)缺點(diǎn)是設(shè)計(jì)火災(zāi)探測系統(tǒng)時(shí)必須考慮的因素。

1.2 光纖光柵感溫火災(zāi)探測系統(tǒng)原理

光纖光柵是在光纖纖芯內(nèi)介質(zhì)折射率呈周期性調(diào)制的一種光纖無源器件，是通過特殊的光學(xué)加工方法，使纖芯折射率沿纖軸方向發(fā)生周期性或非周期性的永久變化，在纖芯內(nèi)形成空間相位光柵（如圖2所示）。

圖2 光纖光柵原理示意圖

這種光纖光柵有如一道道的柵門，不能通過柵門的光線就會(huì)反向傳播，由另一個(gè)儀器收集。其作用實(shí)質(zhì)上是在纖芯內(nèi)形成一個(gè)窄帶的反射鏡，當(dāng)寬帶光經(jīng)光纖傳輸?shù)焦鈻盘帟r(shí)，光柵將有選擇性地反射一束窄帶光。所反射窄帶光的中心波長即布拉格（Bragg）波長，由光柵的條紋周期和光柵的有效折射率決定，當(dāng)光纖光柵溫度發(fā)生變化時(shí)，反射光譜中心波長也發(fā)生相應(yīng)的改變，滿足下式

式中，λB為Bragg波長，neff是光纖芯區(qū)的有效折射率，Λ是光柵柵距。Λ可通過改變兩相干紫外光束的相對(duì)角度而得以調(diào)整，通過這種方法，就可以制作出不同反射波長的Bragg光柵，只有滿足Bragg條件的光波才能被光纖Bragg光柵反射。

光纖光柵制作完成后，改變光柵周期Λ，將引起光柵布拉格波長λB的漂移。所有引起光纖Bragg波長漂移的外界因素都能使用光纖Bragg光柵進(jìn)行檢測，其中最直接的為溫度參量。當(dāng)光柵的溫度發(fā)生變化時(shí)，由于熱脹冷縮效應(yīng)，光柵的柵距Λ會(huì)發(fā)生變化。所以，只要能夠精確地測量光柵反射光的布拉格波長，就可以精確地計(jì)算出光纖光柵所處的溫度，這就是光纖光柵溫度傳感器的工作原理。以光纖光柵溫度傳感器為核心探測器，輔以其他信號(hào)處理器和控制電路就可以組成光纖光柵火災(zāi)探測系統(tǒng)。

1.3 感溫光纖在地鐵火災(zāi)報(bào)警中的應(yīng)用

不管是分布式光纖感溫探測系統(tǒng)還是光纖光柵感溫火災(zāi)探測系統(tǒng)，都具有探測距離遠(yuǎn)、本質(zhì)無源、安全防爆、使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)，是長距離火災(zāi)探測的理想選擇，如用于隧道、電纜夾層等處火災(zāi)的探測等，所以，感溫光纖在石油、煤礦等場所的火災(zāi)探測中運(yùn)用廣泛。而地鐵的隧道區(qū)間的環(huán)境特點(diǎn)是灰塵多（而且是含鐵成分高、容易導(dǎo)電的灰塵）、潮氣重、電磁場干擾強(qiáng)、風(fēng)速大，這種環(huán)境特點(diǎn)決定了地鐵隧道不適宜采用傳統(tǒng)的點(diǎn)式火災(zāi)探測器，而當(dāng)采用線性感溫探測器進(jìn)行地鐵隧道火災(zāi)報(bào)警時(shí)，光纖測溫系統(tǒng)將比纜式線型定溫探測器有更好的性能[2]。所以，感溫光纖在地鐵區(qū)間火災(zāi)報(bào)警中有著廣闊的應(yīng)用前景。

2 吸入式感煙探測器

感煙探測器是一種響應(yīng)由燃燒或熱解而產(chǎn)生的固體或液體微粒的火災(zāi)探測器。除易燃、易爆物質(zhì)起火非常迅速以外，固態(tài)物質(zhì)的火災(zāi)一般都要經(jīng)過早期、陰燃、起火等階段，特別是在陰燃階段，由于熱解作用加強(qiáng)，可產(chǎn)生大量可見和不可見粒徑為0.01～0.1m的氣溶。傳統(tǒng)的感煙探測器（離子煙感、光電煙感、紅外對(duì)射探測器等）主要就是以陰燃階段產(chǎn)生的煙霧顆粒作為探測介質(zhì)。

隨著探測技術(shù)的發(fā)展，近年來出現(xiàn)了極早期感煙探測器——吸入式感煙探測器，是一種主動(dòng)式空氣采樣火災(zāi)探測器，它完全突破被動(dòng)式感知火災(zāi)煙氣、溫度和火焰等參數(shù)特性的局限性，能夠快速、動(dòng)態(tài)地識(shí)別和判斷可燃物質(zhì)受熱分解或燃燒釋放到空氣中的各種聚合物，從而能夠準(zhǔn)確可靠地探測出潛在火災(zāi)，使火災(zāi)的損失降到最小。吸入式感煙探測器有激光型和云霧室型兩種，下面分析兩者探測原理的異同。

2.1 吸入式激光型感煙探測器原理

吸入式激光型感煙探測器是一種基于激光探測技術(shù)和微處理器控制技術(shù)的煙霧探測裝置。具有許多其他煙霧檢測系統(tǒng)不具備的特性。這些特性改善了煙霧探測設(shè)備的性能，簡化了操作并增加了系統(tǒng)可靠性。吸入式激光型感煙探測器由采樣管網(wǎng)、氣泵、過濾器、進(jìn)氣控制閥、激光探測腔、繼電器輸出及控制電路等幾部分組成（圖3、圖4），其工作過程是通過分布在被保護(hù)區(qū)域內(nèi)的采樣管網(wǎng)采集空氣樣品，經(jīng)過一個(gè)特殊的過濾裝置濾掉普通灰塵后送至激光探測腔，對(duì)空氣中因燃燒產(chǎn)生的煙霧微粒數(shù)量進(jìn)行測定，由此給出準(zhǔn)確的煙霧濃度值，并根據(jù)使用者事先設(shè)定的報(bào)警煙霧濃度值發(fā)出火災(zāi)警報(bào)。

圖3 吸入式激光型感煙探測器的構(gòu)成

圖4 吸入式激光型感煙探測器的工作原理

從上面的原理圖可以看出，激光探測腔是整個(gè)系統(tǒng)的核心部件。激光探測腔利用固態(tài)激光源，發(fā)射直徑為3.5毫米激光束照射空氣樣品，通過散射光接收器接收散射光，可探測直徑0.01μm～20μm的所有粒子。對(duì)天然物質(zhì)及化合物質(zhì)燃燒產(chǎn)生的煙霧均能很好探測。激光探測腔的探測結(jié)果經(jīng)過控制程序分析就可以判斷是否發(fā)生火情。

2.2 吸入式云霧室型感煙探測器原理

云霧室型感煙探測器也是極早期火災(zāi)偵測器，其系統(tǒng)構(gòu)成和激光型感煙探測器頗為相似，都具有空氣采樣管網(wǎng)、氣泵、過濾器和控制電路，但是兩者的探測介質(zhì)和核心探測部件有本質(zhì)區(qū)別。

首先是探測介質(zhì)的差異。激光型感煙探測器是以物質(zhì)燃燒早期釋放出來的直徑0.01 μm～20μm煙霧顆粒作為探測物質(zhì)，而云霧室型探測器是以熱釋粒子作為探測介質(zhì)。所謂的熱釋粒子就是物質(zhì)溫度處于熱崩潰點(diǎn)和燃點(diǎn)之間時(shí)，就會(huì)釋放出大量的不可見微粒（直徑最小可達(dá)到0.002μm），數(shù)量（一般可達(dá)到1.5×105～5.0×105個(gè)/CC）在短時(shí)間內(nèi)即可達(dá)到數(shù)十倍于正?？諝庵兴嬖诘牧Ｗ訑?shù)（一般在5×104個(gè)/CC以下）。

其次是核心探測部件不同。激光型感煙探測器的核心探測部件是激光探測腔，它所能偵測的粒子大小是受偵測器所采用的偵測光源的光波長(約0.2μm)所限制，以火災(zāi)早期的煙霧(火災(zāi)第二階段生成物)為探測對(duì)象。與激光型感煙探測器不同的是，云霧室型探測器的核心探測部件是云霧偵察室。云霧偵測室首先將每一個(gè)存在于空氣樣本中的熱釋粒子，從采樣管吸進(jìn)云霧偵察室后，經(jīng)過增濕、降壓，將一個(gè)個(gè)微小的熱釋粒子轉(zhuǎn)化為肉眼可見的霧滴，通過這種物理方式增大，使每一個(gè)粒子在對(duì)入射光的遮光率上有完全相同的比例(不論其體積大小為何)，再以光電組件分析出其單位體積內(nèi)的粒子密度。若單位體積內(nèi)的粒子密度大于預(yù)設(shè)閥值（如2.0×105個(gè)/CC）就可以判斷出系統(tǒng)保護(hù)范圍內(nèi)有物體處于熱崩潰狀態(tài)，隨時(shí)可能發(fā)生火災(zāi)。

所以，云霧室型感煙探測器能夠識(shí)別出火災(zāi)在極早期的物理特征，在被保護(hù)對(duì)象的溫度尚未達(dá)到燃點(diǎn)時(shí)就報(bào)警，從而有效提示消防人員有火災(zāi)隱患，要及時(shí)采取防范措施，避免火災(zāi)的發(fā)生。

2.3 吸入式感煙探測器在地鐵的運(yùn)用

從原理分析可以看出吸入式感煙探測器具有傳統(tǒng)感煙探測器所不具備的優(yōu)點(diǎn)：

一是低誤報(bào)率。傳統(tǒng)感煙探測器容易受周圍環(huán)境的影響，比如空氣中的灰塵，探測器周圍氣流的擾動(dòng)等都可以造成探測器誤報(bào)火警。傳統(tǒng)感煙探測器在地鐵的環(huán)控機(jī)房、敞開式車庫等場所的應(yīng)用中誤報(bào)率比較高。而吸入式感煙探測器能夠有效地避開探測器周圍環(huán)境的影響和干擾，有效降低誤報(bào)率。所以，吸入式感煙探測器適合在地鐵區(qū)域中環(huán)境比較復(fù)雜的場所使用。

二是高靈敏度。吸入式感煙探測器在低誤報(bào)率的基礎(chǔ)上還具有很高的靈敏度，可以極早發(fā)現(xiàn)火災(zāi)。所以，吸入式感煙探測器適合在對(duì)火災(zāi)報(bào)警時(shí)間要求嚴(yán)格的地鐵場所，比如重要的設(shè)備房（變電所、通信機(jī)房等），以便能夠及早準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)火災(zāi)隱患或早期火災(zāi)，及時(shí)消除火災(zāi)隱患，最大程度降低損失。

三是空氣采樣管分布可以按需要進(jìn)行靈活布置，可以進(jìn)行立體式布管，避免了傳統(tǒng)感煙探測器只能安裝在房間頂部的缺點(diǎn)，從而有利于快速探測到空氣中的煙霧，而且采樣管可以隱蔽安裝，不影響景觀。

四是靈敏度可以靈活調(diào)節(jié)，可以簡單快捷地根據(jù)需要設(shè)置報(bào)警閾值。地鐵不同區(qū)域有著不同的環(huán)境，有環(huán)境清潔穩(wěn)定的辦公場所，有電磁干擾嚴(yán)重的設(shè)備房，有活塞風(fēng)強(qiáng)勁的地鐵隧道，有多灰塵多氣流的地面場所。所以，在復(fù)雜多變的地鐵環(huán)境中，吸入式感煙探測器比傳統(tǒng)的感煙探測器更具優(yōu)越性。

3 視頻圖像火災(zāi)探測器

隨著探測器技術(shù)的不斷發(fā)展，出現(xiàn)了復(fù)合型火災(zāi)探測器，如常見的感溫感煙探測器、感煙氣體探測器等等。復(fù)合型火災(zāi)探測器可以對(duì)火災(zāi)的多個(gè)物理特種同時(shí)進(jìn)行綜合分析，從而可以更準(zhǔn)確、更迅速地發(fā)現(xiàn)、確認(rèn)火災(zāi)，所以復(fù)合型火災(zāi)探測器是火災(zāi)探測器發(fā)展一個(gè)重要方向。視頻圖像火災(zāi)探測器是對(duì)火災(zāi)的多個(gè)特征同時(shí)進(jìn)行綜合分析，是復(fù)合型火災(zāi)探測器的一種。

3.1 基于視頻監(jiān)控的圖像型火災(zāi)探測技術(shù)原理

視頻圖像火災(zāi)探測器是一種以計(jì)算機(jī)為核心，結(jié)合光電成像技術(shù)和計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)的火災(zāi)自動(dòng)監(jiān)測處理系統(tǒng)。該系統(tǒng)是基于攝像機(jī)攝取的視頻圖像，對(duì)火災(zāi)進(jìn)行自動(dòng)探測、監(jiān)視，同時(shí)將攝得的連續(xù)圖像由圖像采集卡轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖像輸入計(jì)算機(jī)，利用各種圖像處理技術(shù)進(jìn)行圖像處理和分析，從而判斷是否發(fā)生火災(zāi)[3][4]。

基于視頻監(jiān)控的圖像型火災(zāi)探測技術(shù)是視頻圖像火災(zāi)探測技術(shù)的典型代表，是在現(xiàn)有的視頻監(jiān)控系統(tǒng)上加裝圖像型火災(zāi)探測系統(tǒng)，利用視頻監(jiān)控得到的視頻圖像進(jìn)行火災(zāi)探測。它具有雙重功能，既能實(shí)現(xiàn)視頻監(jiān)控又能實(shí)現(xiàn)火災(zāi)探測，而且不需要單獨(dú)加裝圖像采集單元，節(jié)省成本，避免重復(fù)投資。其系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)如圖5所示。

圖5 基于視頻監(jiān)控的圖像型火災(zāi)探測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

3.1.1 攝像機(jī)

攝像機(jī)是圖像處理中常用的輸入設(shè)備。它的關(guān)鍵部件是攝像器件，攝像器件的基本任務(wù)是把輸入的二維輻射即光學(xué)圖像信息轉(zhuǎn)換為適宜處理和傳輸?shù)碾娦盘?hào)。

3.1.2 視頻采集卡

視頻采集卡又叫視頻卡，視頻采集卡可以將攝像機(jī)輸出的視頻信號(hào)（模擬）轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)可辨別的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)中，成為可編輯處理的視頻數(shù)據(jù)文件。

3.1.3 火災(zāi)圖像處理單元

火災(zāi)圖像處理單元是整個(gè)探測系統(tǒng)的核心部分，其作用是在早期火災(zāi)階段，對(duì)火災(zāi)所產(chǎn)生的煙霧和火焰等火災(zāi)圖像特征進(jìn)行處理、分析、識(shí)別、判定。圖像處理主要分為圖像預(yù)處理、圖像分割、圖像分析和圖像理解4個(gè)層次。

圖像型火災(zāi)探測中的圖像處理是動(dòng)態(tài)圖像的連續(xù)處理，對(duì)圖像上的每個(gè)目標(biāo)根據(jù)一定的算法來確定它們同前一幀中目標(biāo)的匹配關(guān)系，從而得到各個(gè)目標(biāo)的連續(xù)變化規(guī)律，最后判斷是否發(fā)生火災(zāi)。例如利用小波變換進(jìn)行圖像處理，首先確定視頻中的活動(dòng)區(qū)域，然后利用空間模型對(duì)活動(dòng)區(qū)域中的火焰顏色區(qū)域進(jìn)行分割，最后利用小波變換分別從時(shí)域和空間域進(jìn)行分析。時(shí)域主要分析分割區(qū)域內(nèi)某一像素點(diǎn)顏色值中分量的變化，以此作為火焰的閃爍頻率，這就成為火災(zāi)判別的第一個(gè)判據(jù)，然后在空間域分析分割區(qū)域像素值的變化，作為火災(zāi)判別的第二個(gè)判據(jù)。綜合第一判據(jù)和第二判據(jù)就可以較準(zhǔn)確地判斷是否發(fā)生火災(zāi)[5]。

3.1.4 其他模塊

系統(tǒng)其他模塊主要是指FAS系統(tǒng)（火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)）及監(jiān)控終端等模塊?；馂?zāi)圖像處理單元將分析識(shí)別出的火警消息送入FAS系統(tǒng)，啟動(dòng)火災(zāi)報(bào)警器并聯(lián)動(dòng)其他消防設(shè)備，并將火災(zāi)信息送至監(jiān)控終端，監(jiān)控人員就能在第一時(shí)間獲取火警信息，并可通過監(jiān)控視頻非常方便對(duì)火警信息進(jìn)行人工遠(yuǎn)程確認(rèn)，從而可以迅速采取應(yīng)對(duì)措施，消除火災(zāi)隱患、最大程度降低火災(zāi)損失。

3.2 視頻圖像火災(zāi)探測器在地鐵的運(yùn)用

地鐵車輛段的運(yùn)用庫（停車庫）一般為開放式的高大空間，如何對(duì)火災(zāi)進(jìn)行有效探測成為一個(gè)難題。傳統(tǒng)的點(diǎn)式感煙探測器在高大空間根本不適用，在實(shí)際運(yùn)用當(dāng)中，運(yùn)用庫往往是采用了紅外對(duì)射探頭作為火災(zāi)探測器。但是，紅外對(duì)射探頭在實(shí)際運(yùn)用中也碰到了不少問題。

一是誤報(bào)率較高。這一方面是受風(fēng)的影響，因?yàn)榈罔F運(yùn)用庫是一個(gè)開放式空間，空氣流動(dòng)（特別是在大風(fēng)季節(jié)）導(dǎo)致紅外對(duì)射探頭出現(xiàn)晃動(dòng)進(jìn)而發(fā)出錯(cuò)誤的火警信號(hào)；另一方面是高濕度天氣（下雨、大霧）容易對(duì)紅外對(duì)射探頭造成干擾，導(dǎo)致出現(xiàn)誤報(bào)火警現(xiàn)象。

二是故障率較高，且維護(hù)比較困難，維護(hù)成本較高。

三是報(bào)警響應(yīng)時(shí)間比較長，而且容易漏報(bào)，特別在運(yùn)用庫的邊緣位置。因?yàn)榛馂?zāi)初期的煙霧容易被風(fēng)吹散而上升不到運(yùn)用庫的頂棚，從而導(dǎo)致紅外對(duì)射探頭無法及時(shí)報(bào)警。

圖像型火災(zāi)探測器具有非接觸式探測的特點(diǎn)，不受空間高度、氣流速度、熱障、粉塵、濕度等環(huán)境條件的限制，所以圖像型火災(zāi)探測技術(shù)特點(diǎn)可以有效避免紅外對(duì)射探頭的缺陷，尤其適合在地鐵運(yùn)用庫的運(yùn)用。

一方面圖像型火災(zāi)探測器是對(duì)火災(zāi)時(shí)的火焰特種和煙霧特征進(jìn)行分析，而這些圖像特征不受大風(fēng)、潮濕的天氣影響，所以在開放式、受周圍環(huán)境影響較大的運(yùn)用庫，圖像型火災(zāi)探測器仍然可以有效地發(fā)揮探測作用。

另一方面攝像機(jī)無需安裝在運(yùn)用庫的頂棚位置，安裝高度比較靈活，只要不被遮擋就可以，這就便于設(shè)備安裝和維護(hù)。

最后，現(xiàn)場的火災(zāi)狀況可通過監(jiān)控視頻快速地傳送至監(jiān)控中心（如地鐵線網(wǎng)指揮控制中心），監(jiān)控人員就可以非常直觀進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，并作出正確判斷，從而可以迅速采取應(yīng)對(duì)措施，消除火災(zāi)。

[1]北京城建設(shè)計(jì)研究總院等.地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范.GB50157-2003

[2]唐敏，毛宇豐.地鐵隧道火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì).都市快軌交通.第20卷第6期.2007年12月

[3] Walter Phillips III，Mubarak Shah，Niels da Vitoria Lobo.Flame Recognition in Video[J].Fifth IEEE Workshop on Applications of Computer Vision，2004

[4]C.B.Liu，N.Ahuja.Vision based fire detection[J].ICPR'04，2004，vol.4

[5]吳愛國，李明.大空間圖像型火災(zāi)探測算法的研究[J].計(jì)算機(jī)測量與控制.2006，14(7).P869～871

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.08.021

陳佳榮，大學(xué)本科，自動(dòng)化助理工程師，從事地鐵機(jī)電設(shè)備技術(shù)維護(hù)工作。