一、產(chǎn)品概述與應(yīng)用價(jià)值
圖像型火焰探測(cè)器是河南中安電子探測(cè)技術(shù)有限公司基于人工智能技術(shù)研發(fā)的新一代火災(zāi)探測(cè)設(shè)備。該產(chǎn)品將計(jì)算機(jī)視覺(jué)、深度學(xué)習(xí)與火災(zāi)探測(cè)技術(shù)深度融合,通過(guò)雙攝像頭(可見(jiàn)光+紅外)采集現(xiàn)場(chǎng)圖像,
利用AI算法對(duì)火焰進(jìn)行智能識(shí)別,實(shí)現(xiàn)火災(zāi)的早期探測(cè)與報(bào)警。
傳統(tǒng)火焰探測(cè)器主要依賴(lài)紅外或紫外傳感器檢測(cè)火焰輻射信號(hào),易受焊接、陽(yáng)光、熱源等干擾源影響產(chǎn)生誤報(bào)。圖像型火焰探測(cè)器通過(guò)多維復(fù)合分析邏輯,綜合判斷火焰的顏色、形態(tài)、運(yùn)動(dòng)、光譜等特征,有效降低誤報(bào)率,
提高探測(cè)準(zhǔn)確性。
該產(chǎn)品探測(cè)距離可達(dá)60米或100米,響應(yīng)時(shí)間6~20秒,具備視頻監(jiān)控和可視化確認(rèn)功能,廣泛應(yīng)用于石油化工、電力、倉(cāng)儲(chǔ)、交通等工業(yè)場(chǎng)所的火災(zāi)監(jiān)測(cè)。
二、核心技術(shù)原理
2.1 AI圖像識(shí)別技術(shù)
像型火焰探測(cè)器的核心探測(cè)原理是AI圖像識(shí)別技術(shù)。設(shè)備搭載高性能嵌入式Soc處理器,具備2.0Tops算力的人工智能運(yùn)算加速能力。處理器內(nèi)置神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)引擎,運(yùn)行自主研發(fā)的火焰識(shí)別算法,能夠?qū)Σ杉降膱D像進(jìn)行實(shí)時(shí)分析和處理。
AI算于深度學(xué)習(xí)技術(shù),通過(guò)學(xué)習(xí)大量火焰樣本的特征數(shù)據(jù),建立火焰識(shí)別模型。模型能夠識(shí)別火焰的多種特征:
顏色特征:火焰呈現(xiàn)特定的橙紅色、黃色、白色等顏色分布
形態(tài)特征:火焰呈現(xiàn)不規(guī)則形狀,具有分叉、跳動(dòng)等特征
運(yùn)動(dòng)特征:火焰具有閃爍、搖擺、擴(kuò)散等動(dòng)態(tài)特征
紋理特征:火焰內(nèi)部具有特定的紋理結(jié)構(gòu)
通過(guò)多層特征提取和分析,AI算法能夠準(zhǔn)確判斷圖像中是否存在火焰目標(biāo)。
2.2 雙攝像頭復(fù)合探測(cè)系統(tǒng)
設(shè)備配備雙攝像頭系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)可見(jiàn)光與紅外復(fù)合探測(cè):
可見(jiàn)光攝像頭
可見(jiàn)光攝像頭采集現(xiàn)場(chǎng)彩色圖像,識(shí)別火焰的顏色和形態(tài)特征。在白天或光照充足環(huán)境下,可見(jiàn)光探測(cè)能夠清晰捕捉火焰的視覺(jué)特征,包括火焰的顏色分布、形狀輪廓、跳動(dòng)頻率等。
紅外攝像頭
紅外攝像頭采集現(xiàn)場(chǎng)熱輻射圖像,探測(cè)火焰在紅外波段的光譜特征。火焰燃燒時(shí)釋放大量熱輻射,紅外攝像頭能夠探測(cè)到火焰紅外光譜信號(hào)。紅外探測(cè)不受可見(jiàn)光環(huán)境限制,在夜間、低光照或煙霧環(huán)境下仍能有效探測(cè)火焰。
雙攝像頭協(xié)同工作,通過(guò)可見(jiàn)光圖像與紅外圖像的融合分析,實(shí)現(xiàn)對(duì)火焰的多維度探測(cè),提高識(shí)別準(zhǔn)確性和環(huán)境適應(yīng)能力。
2.3 多維復(fù)合分析邏輯
探測(cè)器采用多維復(fù)合分析邏輯,對(duì)火焰進(jìn)行綜合判斷:
第一維度:顏色分析
分析圖像中是否存在火焰顏色分布,排除單一顏色光源干擾。
第二維度:形態(tài)分析
分析火焰的形態(tài)特征,包括形狀、大小、輪廓等,排除固定形狀光源干擾。
第三維度:運(yùn)動(dòng)分析
分析火焰的運(yùn)動(dòng)特征,包括閃爍頻率、位置變化、擴(kuò)散趨勢(shì)等,排除靜態(tài)熱源干擾。
第四維度:光譜分析
分析火焰在紅外波段的光譜特征,驗(yàn)證熱輻射信號(hào)的真實(shí)性。
第五維度:時(shí)序分析
分析火焰特征的時(shí)間連續(xù)性,確保報(bào)警的穩(wěn)定性。
多維復(fù)合分析邏輯使設(shè)備能夠有效區(qū)分真實(shí)火焰與各類(lèi)干擾源,如電焊、陽(yáng)光反射、熱輻射設(shè)備、照明燈具等,顯著降低誤報(bào)率。
三、核心技術(shù)參數(shù)
參數(shù)項(xiàng)目 技術(shù)指標(biāo)
探測(cè)原理 AI圖像識(shí)別(2.0Tops算力)
檢測(cè)距離 60m、100m(可選)
響應(yīng)時(shí)間 6~20秒
攝像頭配置 雙攝像頭(可見(jiàn)光+紅外)
視場(chǎng)角 22°(水平)×17°(垂直)
視頻傳輸 千兆以太網(wǎng)
視頻編碼 H.264/H.265
額定電壓 探測(cè)部分:DC24V;監(jiān)控部分:AC220V
工作電流 ≤25mA,報(bào)警電流≤50mA
額定功率 ≤20W
信號(hào)輸出 2路無(wú)源節(jié)點(diǎn)/RS485/4-20mA/HART
工作溫度 -30℃~+60℃
相對(duì)濕度 ≤95%RH(不凝露)
安裝方式 壁裝、吊裝
防護(hù)等級(jí) IP50
四、產(chǎn)品功能特點(diǎn)
4.1 遠(yuǎn)距離探測(cè)能力
設(shè)備支持60米和100米兩種探測(cè)距離規(guī)格。遠(yuǎn)探測(cè)距離意味著單臺(tái)設(shè)備可以覆蓋更大的監(jiān)控區(qū)域,減少設(shè)備部署數(shù)量,降低系統(tǒng)建設(shè)成本和維護(hù)成本。
視場(chǎng)角為22°×17°,在最大探測(cè)距離處可覆蓋約23m×18m的監(jiān)控區(qū)域,適合大型工業(yè)場(chǎng)所的火災(zāi)監(jiān)測(cè)需求。
4.2 快速響應(yīng)能力
設(shè)備響應(yīng)時(shí)間為6~20秒。當(dāng)監(jiān)控區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)火焰時(shí),設(shè)備能夠在短時(shí)間內(nèi)完成圖像采集、算法分析和報(bào)警輸出,實(shí)現(xiàn)火災(zāi)的早期探測(cè),為火災(zāi)撲救和人員疏散爭(zhēng)取寶貴時(shí)間。
4.3 視頻監(jiān)控功能
設(shè)備兼具火焰探測(cè)和視頻監(jiān)控雙重功能。通過(guò)千兆以太網(wǎng)傳輸視頻信號(hào),支持H.264/H.265視頻編碼標(biāo)準(zhǔn),視頻傳輸清晰流暢。
視頻監(jiān)控功能實(shí)現(xiàn)"探測(cè)+確認(rèn)"一體化:當(dāng)設(shè)備發(fā)出火焰報(bào)警時(shí),監(jiān)控中心可通過(guò)實(shí)時(shí)視頻畫(huà)面直觀(guān)確認(rèn)現(xiàn)場(chǎng)情況,判斷是否為真實(shí)火災(zāi),避免誤報(bào)造成的損失。
4.4 多種信號(hào)輸出
設(shè)備提供豐富的信號(hào)輸出接口,便于與各類(lèi)監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)接:
無(wú)源節(jié)點(diǎn)輸出
提供2路無(wú)源開(kāi)關(guān)量輸出,可直接接入消防報(bào)警主機(jī)的輸入模塊,實(shí)現(xiàn)火災(zāi)報(bào)警聯(lián)動(dòng)。
RS485通信
支持RS485通信接口和Modbus協(xié)議,可接入消防監(jiān)控系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)上傳和遠(yuǎn)程控制。
4-20mA模擬量輸出
提供標(biāo)準(zhǔn)4-20mA模擬量輸出,可接入PLC或DCS系統(tǒng)的模擬量輸入模塊,實(shí)現(xiàn)火災(zāi)信號(hào)的模擬量傳輸。
HART協(xié)議輸出
支持HART協(xié)議,可接入支持HART協(xié)議的工業(yè)控制系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)數(shù)字化通信。
多種輸出方式的設(shè)計(jì),使設(shè)備能夠適應(yīng)不同監(jiān)控系統(tǒng)的集成需求。
4.5 自診斷功能
設(shè)備具備自診斷能力,能夠監(jiān)測(cè)自身工作狀態(tài),包括:
攝像頭工作狀態(tài)監(jiān)測(cè)
處理器運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)
通信鏈路狀態(tài)監(jiān)測(cè)
電源狀態(tài)監(jiān)測(cè)
當(dāng)設(shè)備檢測(cè)到故障時(shí),能夠發(fā)出故障信號(hào),提示維護(hù)人員進(jìn)行檢修,確保設(shè)備始終處于正常工作狀態(tài)。
五、產(chǎn)品技術(shù)優(yōu)勢(shì)
5.1 智能識(shí)別優(yōu)勢(shì)
相比傳統(tǒng)基于單一物理參數(shù)(紅外輻射、紫外輻射)的火焰探測(cè)器,圖像型火焰探測(cè)器采用AI智能識(shí)別技術(shù),通過(guò)多維度特征分析判斷火焰,具有更強(qiáng)的抗干擾能力和更低的誤報(bào)率。
深度學(xué)習(xí)算法經(jīng)過(guò)大量火焰樣本訓(xùn)練,能夠識(shí)別各種類(lèi)型的火焰,包括不同燃料類(lèi)型(液體燃料、固體燃料、氣體燃料)、不同火焰大小的火災(zāi)場(chǎng)景,適應(yīng)性強(qiáng)。
5.2 探測(cè)距離優(yōu)勢(shì)
傳統(tǒng)點(diǎn)型火焰探測(cè)器的探測(cè)距離通常在20~30米,圖像型火焰探測(cè)器探測(cè)距離可達(dá)60~100米,單臺(tái)設(shè)備可覆蓋更大的監(jiān)控區(qū)域,降低系統(tǒng)建設(shè)成本。
5.3 響應(yīng)速度優(yōu)勢(shì)
設(shè)備響應(yīng)時(shí)間為6~20秒,能夠在火災(zāi)初期階段快速探測(cè)到火焰并發(fā)出報(bào)警。相比感煙探測(cè)器(需要煙霧積累才能報(bào)警)和感溫探測(cè)器(需要溫度升高才能報(bào)警),圖像型火焰探測(cè)器直接探測(cè)火焰本身,響應(yīng)速度更快。
5.4 可視化確認(rèn)優(yōu)勢(shì)
傳統(tǒng)火焰探測(cè)器只能輸出開(kāi)關(guān)量報(bào)警信號(hào),無(wú)法提供現(xiàn)場(chǎng)畫(huà)面。圖像型火焰探測(cè)器結(jié)合視頻監(jiān)控功能,當(dāng)發(fā)生報(bào)警時(shí),監(jiān)控中心可通過(guò)視頻畫(huà)面直觀(guān)確認(rèn)現(xiàn)場(chǎng)情況,判斷是否為真實(shí)火災(zāi),為應(yīng)急決策提供依據(jù)。
5.5 環(huán)境適應(yīng)優(yōu)勢(shì)
設(shè)備工作溫度范圍為-30℃~+60℃,相對(duì)濕度≤95%RH,防護(hù)等級(jí)IP50,能夠適應(yīng)室內(nèi)外各種運(yùn)行環(huán)境。高性能嵌入式Soc處理器算力強(qiáng)、功耗低、穩(wěn)定性高,適合長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行。
六、安裝與應(yīng)用指南
6.1 安裝方式選擇
壁裝方式
通過(guò)支架將設(shè)備固定于墻壁或立柱上,適用于監(jiān)控區(qū)域側(cè)面安裝的場(chǎng)景。壁裝方式安裝便捷,調(diào)試方便,適合廠(chǎng)房側(cè)面、罐區(qū)周邊等位置。
吊裝方式
通過(guò)吊裝支架將設(shè)備安裝于天花板或橫梁下方,適用于監(jiān)控區(qū)域上方安裝的場(chǎng)景。吊裝方式覆蓋范圍大,適合倉(cāng)庫(kù)頂部、大廳上方等開(kāi)闊空間。
6.2 安裝位置要求
安裝位置選擇應(yīng)考慮以下因素:
探測(cè)器視場(chǎng)角能夠覆蓋整個(gè)監(jiān)控區(qū)域,無(wú)盲區(qū)
避免探測(cè)器正對(duì)強(qiáng)光源(如太陽(yáng)、強(qiáng)光燈),防止圖像過(guò)曝
避免探測(cè)器視野被設(shè)備、管道、貨物等遮擋
考慮火焰可能發(fā)生的位置和傳播方向
安裝高度應(yīng)便于維護(hù)保養(yǎng)和鏡頭清潔
6.3 應(yīng)用場(chǎng)景
石油化工行業(yè)
煉油廠(chǎng)、化工廠(chǎng)、油氣儲(chǔ)罐區(qū)、液化氣站等易燃易爆場(chǎng)所的火災(zāi)監(jiān)測(cè)。設(shè)備可安裝在罐區(qū)周邊、裝置區(qū)上方等位置,對(duì)可能發(fā)生的油品火災(zāi)、氣體火災(zāi)進(jìn)行早期探測(cè)。
電力能源行業(yè)
火力發(fā)電廠(chǎng)、水力發(fā)電廠(chǎng)、變電站、新能源電站等場(chǎng)所的火災(zāi)監(jiān)測(cè)。設(shè)備可對(duì)變壓器、電纜溝、開(kāi)關(guān)室、儲(chǔ)能艙等關(guān)鍵區(qū)域進(jìn)行監(jiān)控。
倉(cāng)儲(chǔ)物流行業(yè)
倉(cāng)庫(kù)、物流中心、堆場(chǎng)、港口等場(chǎng)所的火災(zāi)監(jiān)測(cè)。設(shè)備可監(jiān)控大面積存儲(chǔ)區(qū)域,及時(shí)發(fā)現(xiàn)火情。
交通運(yùn)輸行業(yè)
隧道、地下車(chē)庫(kù)、機(jī)場(chǎng)航站樓、地鐵站等場(chǎng)所的火災(zāi)監(jiān)測(cè)。設(shè)備可在復(fù)雜環(huán)境下可靠工作。
七、與傳統(tǒng)探測(cè)器的對(duì)比分析
7.1 與點(diǎn)型火焰探測(cè)器對(duì)比
對(duì)比項(xiàng)目 圖像型火焰探測(cè)器 點(diǎn)型火焰探測(cè)器
探測(cè)原理 AI圖像識(shí)別 紅外/紫外輻射探測(cè)
探測(cè)距離 60~100m 20~30m
響應(yīng)時(shí)間 6~20秒 5~30秒
抗干擾能力 強(qiáng)(多維分析) 一般
誤報(bào)率 低 較高
可視化確認(rèn) 支持 不支持
單臺(tái)覆蓋范圍 大 小
7.2 與感煙探測(cè)器對(duì)比
感煙探測(cè)器通過(guò)檢測(cè)煙霧顆粒實(shí)現(xiàn)火災(zāi)探測(cè),適用于陰燃階段或產(chǎn)生大量煙霧的火災(zāi)。但對(duì)于明火燃燒、產(chǎn)生煙霧較少的火災(zāi)場(chǎng)景(如酒精、汽油燃燒),感煙探測(cè)器響應(yīng)較慢甚至無(wú)法探測(cè)。
圖像型火焰探測(cè)器直接探測(cè)火焰本身,對(duì)于明火燃燒能夠快速響應(yīng),補(bǔ)充了感煙探測(cè)器的不足。
7.3 與感溫探測(cè)器對(duì)比
感溫探測(cè)器通過(guò)檢測(cè)環(huán)境溫度升高實(shí)現(xiàn)火災(zāi)探測(cè),響應(yīng)速度較慢,需要火災(zāi)發(fā)展到一定規(guī)模、溫度明顯升高時(shí)才能報(bào)警。
圖像型火焰探測(cè)器通過(guò)圖像識(shí)別探測(cè)火焰,能夠在火災(zāi)初期階段探測(cè)到火焰,響應(yīng)速度更快。
八、系統(tǒng)架構(gòu)與集成方案
8.1 獨(dú)立應(yīng)用模式
設(shè)備可獨(dú)立運(yùn)行,報(bào)警信號(hào)直接接入消防報(bào)警控制器,視頻信號(hào)接入視頻監(jiān)控顯示器。適用于小型監(jiān)控區(qū)域的火災(zāi)探測(cè)需求,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,部署便捷。
8.2 網(wǎng)絡(luò)化應(yīng)用模式
多臺(tái)設(shè)備可通過(guò)RS485總線(xiàn)組網(wǎng),接入消防監(jiān)控系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)。監(jiān)控中心可集中管理所有設(shè)備,實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一監(jiān)控和報(bào)警管理。適用于大型工廠(chǎng)、園區(qū)等需要多點(diǎn)位監(jiān)控的場(chǎng)景。
8.3 與消防控制系統(tǒng)集成
設(shè)備輸出的開(kāi)關(guān)量信號(hào)、模擬量信號(hào)、數(shù)字通信信號(hào)可接入消防控制系統(tǒng)的相應(yīng)模塊,與火災(zāi)報(bào)警控制器、消防聯(lián)動(dòng)控制器等設(shè)備協(xié)同工作,實(shí)現(xiàn)火災(zāi)探測(cè)、報(bào)警、聯(lián)動(dòng)的完整功能。
九、生產(chǎn)企業(yè)簡(jiǎn)介
河南中安電子探測(cè)技術(shù)有限公司是國(guó)內(nèi)燃?xì)鈾z測(cè)設(shè)備行業(yè)有名的企業(yè),專(zhuān)注于氣體檢測(cè)報(bào)警設(shè)備和火災(zāi)探測(cè)設(shè)備的研發(fā)、生產(chǎn)和銷(xiāo)售。公司產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于石油、化工、燃?xì)狻⒁苯稹⒅扑帯㈦娏Α?chǔ)能、交通等行業(yè)。
企業(yè)規(guī)模
公司注冊(cè)資本4800萬(wàn)元,年?duì)I收1.20億元,年出貨量30萬(wàn)臺(tái),產(chǎn)品出口22個(gè)國(guó)家和地區(qū)。廠(chǎng)區(qū)面積16000平方米,擁有完善的生產(chǎn)設(shè)施和檢測(cè)設(shè)備。
資質(zhì)認(rèn)證
公司持有103項(xiàng)資質(zhì)證書(shū),包括防爆合格證、消防認(rèn)證、計(jì)量證書(shū)等核心資質(zhì),并通過(guò)ISO9001質(zhì)量管理體系認(rèn)證。
技術(shù)實(shí)力
公司擁有100余項(xiàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán),研發(fā)實(shí)力位居行業(yè)的前列,產(chǎn)品涵蓋民用燃?xì)鈭?bào)警器、便攜式氣體檢測(cè)儀、固定式氣體報(bào)警器、激光遙測(cè)儀、車(chē)載巡檢儀、儲(chǔ)能專(zhuān)用火災(zāi)探測(cè)器、火焰探測(cè)器等多個(gè)系列。
服務(wù)理念
公司秉承"高效、創(chuàng)新"的服務(wù)理念,致力于為用戶(hù)提供高品質(zhì)的安全檢測(cè)產(chǎn)品和專(zhuān)業(yè)的技術(shù)服務(wù)。
結(jié)語(yǔ)
圖像型火焰探測(cè)器是人工智能技術(shù)與火災(zāi)探測(cè)技術(shù)融合的創(chuàng)新成果。產(chǎn)品通過(guò)AI圖像識(shí)別技術(shù)、雙攝像頭復(fù)合探測(cè)、多維復(fù)合分析邏輯等技術(shù)手段,實(shí)現(xiàn)了對(duì)火焰的智能識(shí)別和早期探測(cè)。探測(cè)距離遠(yuǎn)、響應(yīng)速度快、抗干擾能力強(qiáng)、
可視化確認(rèn)等技術(shù)優(yōu)勢(shì),使產(chǎn)品在石油化工、電力能源、倉(cāng)儲(chǔ)物流、交通運(yùn)輸?shù)刃袠I(yè)具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。
作為河南中安電子探測(cè)技術(shù)有限公司火焰探測(cè)系列產(chǎn)品的重要組成部分,圖像型火焰探測(cè)器體現(xiàn)了公司在人工智能與安全探測(cè)領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新能力。產(chǎn)品為工業(yè)場(chǎng)所的火災(zāi)安全監(jiān)測(cè)提供了專(zhuān)業(yè)解決方案,助力企業(yè)提升安全管理水平,
保障生產(chǎn)安全。