浅谈图像型早期火灾监测与数控固定消防水炮扑救技术

开放空间和大空间建筑 ,尤其是在环境较恶劣的工业领域 ,现行的火灾探测技术由于受环境条件限制 ,系统的灵敏度与可靠性之间的矛盾 ,给大空间建筑早期火灾探测带来技术上的难题。大空间内火灾的扑救也涉及到灭火的有效性和经济性等诸多问题。对大空间建筑火灾探测技术中存在的问题进行了分析 ,介绍了两种大空间建筑早期火灾智能探测报警技术以及与其联用的数控固定消防炮扑救技术。     

Prediction of fire detector response

Reliable fire detection is an essential aspect of fire protection in residential and industrial applications, both for the safe evacuation of people and for fire control or extinguishment. Assessment of the necessary detection response requires identification/quantification of: (1) the appropriate fire detector characteristics; (2) the environment generated by the fire: and (3) the fire hazard. In this paper, a generalized response theory for fire detectors is presented together with special cases for specific detector types. The fire environment and fire hazard are examined within a defined set of detection criteria and for a selected application to duct fires.     

火灾探测系统的经济性分析

为了及早实现火灾确认和报警,防止和减少火灾危害,火灾探测系统已经成为必不可少的消防设施。提出了根据火灾探测系统的组成计算其成本,采用事件树、CFAST模拟等方法估算其效益,并给出工程实例进行分析。     

Performance parameters of fire detection systems

This report is a formal, functional analysis of fire detection systems' requirements. The performance parameters of fire detection systems are given as conditional probabilities. These parameters are identified by the objective analysis of the functions of a fire detection system. It is demonstrated that using the false alarm rate to specify the malfunctioning of a thresh-old-detection system is inadequate. The principal function of fire detection systems is identified as the notification of antifire agents of the probability of an unwanted fire. The evaluation of the information provided by a detector system is central to its worth.This paper is a contribution of the National Institute of Standards and Technology and is not subject to copyright.     

城市地下空间火灾早期探测及定位技术

论述了一种针对城市地下大空间场所的火灾早期探测及燃点精确定位技术,通过该技术能够实时监控燃点发展趋势,实时向救援人员提供燃点现场情况及最佳救援路线。     

侦察与消防机器人系统设计

为提高救援效率,降低消防救援人员直接进入火场的风险,设计了由无人机探测系统、履带式消防水炮和远程控制服务器组成的侦察与消防机器人系统。无人机通过数字摄像机实现火场外部环境探测,采用无线通信技术,实现图像的远程传输;设计了多自由度消防水炮机械机构,采用红外成像技术,结合烟雾、温度和陀螺仪等传感器,研制出具有火场内部环境侦测、火点自动探测和锁定功能的履带式消防水炮;采用VC++可视化和DLL(Dynamic Link Library)编程方法,开发了由火场内部信息显示和远程运动控制功能的服务器集成软件。试验表明：所设计的机器人系统可代替消防救援人员进入火场内部,完成火场内、外环境的全方位探测及可视化呈现,为快速制定消防策略提供了依据,提高了灭火效率,更好地保护了人民群众的生命财产安全。     

多传感器融合的火灾识别算法研究

针对传统火灾探测存在反应滞后,误报率高等问题,提出一种基于多传感器融合的火灾识别算法。采用运动和颜色检测提取可见光图像的疑似火灾区域,同时采用阈值分割提取红外图像的疑似火灾区域。将两者疑似火灾区域分别进行特征提取,再根据所获特征进行基于 SVM 的融合火灾识别,通过传感器检测实时的温度与烟雾浓度,从而实现可靠和快速的火灾识别。实验结果表明,该火灾识别算法在可接受的时间范围内准确率高且鲁棒性强。     

换流变压器消防设计研究

基于新型火灾探测技术、新型水系灭火剂的水喷雾和消防炮灭火技术,搭建换流变压器模拟试验平台,开展不同场景下的火灾探测及灭火试验研究。研究表明,对于换流变压器火灾,新型火灾探测器可快速响应,基于水系灭火剂的水喷雾及消防炮可快速扑灭并可高效降温。根据研究成果并结合项目实际情况,提出一套适用于换流变压器的消防设计方案。     

风力发电机组火灾特性与消防系统试验研究

建立了国内唯一的风力发电机组火灾特性与消防系统模拟试验装置。在对机舱火灾危险性进行深入分析的基础上,进行了风电机舱大面积失火状态的火灾模拟试验。试验结果显示:风电机舱内部的温度场变化受进风和排风影响明显;吸气式烟雾探测系统能够可靠探测火灾烟气并实现火灾报警;全淹没超细干粉灭火方式可以有效地对风电机舱实施灭火保护。     

火灾探测性能综合评估试验平台设计

建筑的多功能、多用途使火灾探测器的应用环境变得日趋复杂，对产品的综合性能提出了更高的要求。针对特殊应用场所的特点，模拟和仿真探测器的应用环境，建立了一个集成平台对探测器的综合性能进行评估和测试。对总体方案和各部件单元的设计过程进行了论述。实际测试结果表明：系统达到预期设计目标，可以作为火灾仿真和探测器性能评估的专用工具，评估结果可以为产品改进和新产品开发提供帮助，也可以为工程评标和最终用户服务。     

地铁隧道火灾探测系统设置探讨

分析了地铁隧道的火灾特点、起火原因,提出了设置线型火灾探测器的必要性,并对几类感温探测系统优缺点及具体设计进行比较,得出优先选用光纤感温探测系统的结论。     

基于O-YOLOv3 的无人机森林火灾识别研究

为解决传统森林火灾检测误报率高、响应速度慢等问题,提出了以无人机作为探测平台,地面站作为火灾识别系统,实现森林火灾的自动探测、识别和定位。开发了六旋翼无人机平台,通过所搭载的红外摄像机和机载计算机获取森林火灾现场图像并实时传回地面。利用地面站对所接收到的火灾图像进行处理,实现对森林火场的在线监测。在森林火灾识别算法方面,提出了O_YOLOv3 算法,采用Darknet 框架进行网络训练,使用K_means 方法自动生成锚点,有效提高火灾识别精度与响应速度。将O_YOLOv3 算法与其他几种算法进行对比实验验证本文算法的有效性。实验结果表明：O_YOLOv3 火灾识别算法能够快速、精准识别森林火灾;所研制的基于O_YOLOv3 的无人机森林火灾探测系统能够用于实际森林火灾探测。     

独立式火灾探测报警器联网系统可靠性要点分析

独立式火灾探测报警器联网系统,可在其保护区域内获取火灾信息,并及时为面临火灾威胁的人员疏散提供保障,为物业及消防救援机构对该类消防安全产品的使用提供有效的监管手段,为消防救援人员在第一时间确定火灾发生部位及灾后火因鉴定提供相关信息支持。随着物联网的发展,近年来此类系统应用较多,但在使用中也存在许多问题,影响了系统的可靠性。本文介绍了保证独立式火灾探测报警器联网系统稳定可靠的关键技术要求与系统平台的相关要求,为独立式火灾探测报警器联网系统的推广、应用提供指导。     

Lag times associated with fire detection and suppression

The effectiveness of fire detection systems and fire mitigation strategies can be related to three distinct time lags associated with building fires: a transport time lag, a detection time lag, and a suppression time lag. The impacts of these lag periods on fire detection and suppression are developed. Transport lag periods are considered in terms of available correlations of fire plume and ceiling jet data, detection lag periods in terms of available heat detector response models that use these data correlations. Suppression lags are developed in terms of expected response times for automatic and manual suppression. Example calculations are presented.     

变电站内油浸变压器智能灭火装置开发

分析多站融合变电站内油浸变压器火灾发生原因,并针对火灾原因开发了一套变电站内油浸变压器智能消防装置.此装置应用LoRa无线通信技术远程监控油浸变压器温度、火焰、烟雾状态,采用多级火灾预警算法判断并识别火灾情况,提高油浸变压器火灾的早期探测预警能力和及时灭火能力,确保油浸变压器的安全稳定运行.将装置放在变压器火灾模拟场中...     

小空间火灾多元探测装置和实现方法研究

针对小空间火灾探测方法单一、误报漏报率高、采集数据处理简单的问题，提出1 种小空间火灾多元探测装置及方法，能够实现对火灾的烟雾、CO 气体、温度、火焰等的多元探测，多角度多方位采集火灾信号，利用信息融合技术和算法，寻找特征信息之间的规律，对数据信息进行分析解析、优化组合，运用人工神经网络和模糊推理方法，采取反复的样本训练将探测数据的误差降到最低，从而准确地判断火灾所处的阶段和类型，及时有效地采取灭火抑制措施。研究结果证明，小空间火灾多元探测方法能够满足小空间的火灾探测要求，减少了公共财产的损失，对火灾探测的进一步研究具有重要意义。     

GA优化BP神经网络在多参量火灾探测中的应用

针对BP 神经网络的随机权重和阈值稳定性不高的问题,运用遗传算法(GA)对BP 神经网络的初始权重和阈值进行优化,提出了一种基于GA 优化BP 神经网络的多参量数据融合方法以实现火灾探测,提高火灾探测准确率和模型泛化性能,并利用该模型对标准明火和阴燃火中的温度、烟雾浓度和CO 浓度进行数据融合实现火灾探测。研究显示,相较单纯BP 神经网络,经GA 优化的BP 神经网络火灾探测算法能够更快速精确地实现火灾探测,探测精度有显著改善,火灾识别准确率提高至98.84%。     

对流通风条件对起火部位认定的影响

介绍某案例基本情况及现场勘察过程,结合案例剖析对流通风条件下典型火场痕迹特征。依据现场勘验情况进行初步分析,调取第一报警人及现场人员手机视频,结合询问、电气线路勘验、残留物送检等结果,邀请火灾事故调查专家协助调查,认定起火部位。结合案例及火灾调查经历,总结对流通风导致的典型干扰痕迹特征,从5 方面探讨起火部位认定的方法对策。     

上海世博会场馆建设中消防技术的应用

上海世博会主要场馆建筑存在防火分区大、疏散距离长、火灾危险性大的特点,设计中应用了许多针对性消防技术。应用防火隔离带和疏散通道解决人员疏散问题;应用空气采样烟雾探测报警系统解决大空间火灾探测问题;自动灭火方面应用大空间主动灭火系统;对可燃易燃材料进行阻燃处理或增加自动喷水灭火系统保护;对漏电、电气火灾以及消防供水设施进行监控。     

光纤感温探测技术在隧道消防保护中的应用

分析了隧道的火灾特点,介绍了光纤感温探测系统的原理和特征,提出了将光纤感温探测系统应用于隧道消防的方法,取得了较为理想的效果,以推广光纤感温探测技术在隧道消防中的应用。