火焰探測器和圖像型火災探測器對比分析

技術原理

如下圖所示，相比于點型火焰探測器的點式探測原理，圖像型火災探測器采用的是成像原理。點型探測原理中，目標和干擾源的能量是疊加到單元器件上；而在成像原理中，目標和干擾源的能量是分別體現在不同的單元器件上，因此圖像型探測器從原理上來說就可以很容易將目標和干擾源進行區分，而點型火焰探測器不具備這種可能。

此外，圖像型火焰探測器可以從更多的維度對火災進行探測，而點型火焰探測器只能在較少的維度進行探測，如下表所示。

如表所示，可以得出以下結論：

（1）成像型探測器可在7個維度對火災進行區分，而點型探測器-多只能在三個維度進行區分，這也就是圖像型火災探測器更屏蔽各種干擾的-大原因；

（2）成像型探測器-大的好處就是具備空間分辨率，這也就是它能區分真火和干擾源-大的原因，也是一些污損和遮擋因素對它不起作用的原因；

（3）成像型探測器的探測元件是焦平面的，有30-40萬個像元，而點型探測器只是幾個像元，因此，靈敏度很差；

（4）成像型探測器在其他維度上（如極性）進行更多判斷，或多種維度協同判斷；

（5）成像型探測器采用了雙通道光學處理方式，極大壓制了環境光對火災探測的影響；

（6）成像探測器采用了多種火焰特征和先進的模式識別算法，可正確區分火源和干擾源，如下圖所示。

圖形型探測器的算法分析

綜上所述，圖像型火災探測器由于采用了成像探測處理方式，用于表征火災的維度高于點型的探測器（這里指的并非點型感煙火災探測器），有更高的屏蔽外界干擾的能力和探測微小火源的能力，特別適合于空間開放的工業場合的使用，同時圖像型火災探測器可以提供視頻監視的功能，具備遠程確認火情和火災現場情況應急處理的能力。而其他類型的探測器，無法屏蔽外界的各種干擾，會帶來大量的誤報，也無法探測微小的火源，會產生漏報，特別是在室外環境條件下，誤報和漏報的產生十分頻繁。

功能對比

一、點型火焰探測器：

1）點型火焰探測器（雙頻或多頻）探測距離有限（~30米），室外探測存在大量的誤報和漏報，無法很好滿足需求； 

2）火災自動報警系統和工業電視監控系統是兩個獨立系統，分屬不同的使用部門，一旦發生火災，不利于--時間解決和處理火災，影響火災救援的時效。

二、圖像型火焰探測器：

1）圖像型火災探測器具備非常穩定可靠的報警能力，只要報警幾乎可以確認是發生了火災，而點型火焰探測器雖然也能在一定范圍內報警，但無法保證一定是火災，必須現場進行確認；

2）具備視頻監視功能，可以快速確認火災，而傳統的解決方案要么需要調動攝像頭去看，要么需要去現場確認，均會耽誤時間。

性能對比

在下表中，從兩個角度（虛警因素、探測器性能下降的因素）對比了圖像型火焰探測器和點型火焰探測器的差別，從表中看圖像型火焰探測器有巨大的優勢。

 由此可見，點型火焰探測器具有如下特點：

（1）點型的火焰探測器不具備空間分辨率；

（2）存在很多誤報和漏報，探測距離有限（~30米）

（3）紅外&紫外探測器易受氣焊&弧焊、黑體輻射、耀斑輻射干擾；

（4）紫外火焰探測器易受電暈和電弧、電機電樞、X射線和核輻射干擾；

（5）水、油、煙霧等遮擋和污損因素對探測器性能有很大影響。

相比而言，圖像型火焰探測器具有如下特點：

（1）屬于成像型探測器，模擬“人眼”，報警準確率和防誤報能力極高；

（2）可從不同角度（火焰的光學特性、跳動頻率、形狀、變化趨勢，煙霧的運動模型、煙霧色調特征、靜態形狀特性,、邊緣模糊特征等）進行綜合判斷；

（3）能夠區分真實火焰和干擾來源，如太陽光、黑體輻射、耀斑輻射、電弧焊及熱CO2排放等干擾源；

（4）水、油、煙霧等遮擋和污損因素對圖像型火災探測器進行火焰、煙霧探測的靈敏度影響極小；

（5）同時具有火焰檢測和視頻監控功能，便于值班人員快速反應節省時間。

綜合分析

圖像型火災探測器在應用領域可從以下方面來說明其優勢：

（1）圖像型火災探測器同時具備了火災探測和工業電視監視的功能，因此圖像型火災探測器至少相當于工業領域中火災探測報警系統和工業電視監控系統兩者相加的能力，而這兩套系統相加的費用大約是圖像型火災探測器費用的1.5~2.5倍；

（2）傳統的點型火焰探測器，特別是在室外使用時，存在大量的漏報和誤報，-嚴重的情況是操作人員不得不把這些設備的靈敏度降低以減少誤報，而圖像型火災探測器確能能大量抑制誤報和漏報，非常準確、可靠提供報警，探測報警的效率大大提高；

（3）從工業電視監視的角度來看，過去的監視主要靠人來完成，由于人員視覺疲勞等因素，40分鐘后人的效率基本降到零，特別是當大量的工業電視監視畫面傳到監控室后，人的監視作用基本沒有任何效果，而帶有火災探測器的圖像型火災探測器在有情況出現后，畫面會自動彈出，提示操作人員發生了報警，應該采取相應的處置。

（4）圖像型火災探測器要比火焰探測器+工業電視監控系統具有更快的響應時間，因為火焰探測器的報警要等到工業電視監控鏡頭轉到相應的位置才能看到，而圖像型火災探測器只要報警就能看到，可以進行快速處置。                                                                       

通過以上的分析，圖像性火災探測器不僅具備了火災探測報警系統和工業電視監控系統兩者相加的功能，而且在他們的基礎上，效率都發生了大幅度的提升，具備了很高的性價比。