本發(fā)明屬于隧道火災(zāi)探測設(shè)備的技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種用于公路隧道火災(zāi)探測定位系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

公路隧道內(nèi)火災(zāi)一般分為兩類：車輛火災(zāi)及隧道內(nèi)附屬設(shè)施火災(zāi)。調(diào)研我國歷次隧道火災(zāi)案例可知，隧道內(nèi)車輛火災(zāi)占隧道火災(zāi)的絕大部分。而車輛火災(zāi)發(fā)生時，火源常位于車廂內(nèi)或者車廂底部，如客車火災(zāi)常表現(xiàn)為車廂內(nèi)部人員縱火或者車廂內(nèi)?；啡紵?。貨車輪胎引起的火災(zāi)也時有發(fā)生。而車輛內(nèi)部或者底部火災(zāi)，難以被常規(guī)的紫外或者紅外火焰探測器探測到。要實現(xiàn)車輛內(nèi)部或底部火災(zāi)的探測，需采用高靈敏度傳感器監(jiān)測火源通過地面、墻面反射后的微弱紫紅外信號，同時需消除環(huán)境中已存在的紫外、紅外光線的干擾。

因此隧道專用火災(zāi)探測器集成紫外光敏感、紅外光敏感及圖像采集模塊，不僅局限于探測火焰本體所發(fā)出的較強的信號，而且可以實現(xiàn)火焰被地面、墻壁反射后的微弱的紫外、紅外能量以及火焰本身所產(chǎn)生的煙霧亦可被隧道專用火災(zāi)探測器探測到。同時由于系統(tǒng)通過三類微弱信號的同時判定，可以有效的剔除環(huán)境干擾所導(dǎo)致的誤報。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種用于公路隧道火災(zāi)探測定位系統(tǒng)，探測準(zhǔn)確定位方便。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種用于公路隧道火災(zāi)探測定位系統(tǒng)，包括隧道專用火災(zāi)探測器、控制器主機、分布式光纖測溫系統(tǒng)和定位系統(tǒng)，控制器主機安裝在監(jiān)控室內(nèi)，并且與隧道專用火災(zāi)探測器、分布式光纖測溫系統(tǒng)連接，其中：

隧道專用火災(zāi)探測器上設(shè)有紫外光敏管、紅外光敏管、視頻圖像cmos采集模塊、arm微控制器模塊、聲光報警器和信號調(diào)制電路，紫外光敏燈、紅外光敏燈和視頻圖像cmos采集模塊均通過信號調(diào)制電路分別與arm微控制器模塊連接，具有對信號進行放大、濾波和a/d轉(zhuǎn)換處理功能，arm微控制器模塊的輸出端接有用于發(fā)出報警聲音和光的聲光報警器，并將報警信號、故障信號等以及紫外、紅外、圖像信息通過感溫光纖傳輸至監(jiān)控室的控制器主機，紫外光敏管、紅外光敏管和視頻圖像cmos采集模塊與arm微控制器模塊的輸入端連接；

分布式光纖測溫系統(tǒng)包括通訊光纖和測溫光纖，通訊光纖內(nèi)設(shè)有溫度敏感纖芯和通訊傳輸光芯，測溫光纖內(nèi)設(shè)有溫度敏感纖芯，在隧道長度方向設(shè)置有多個隧道專用火災(zāi)探測器，通訊光纖分別將多個隧道專用火災(zāi)探測器串聯(lián)至控制器主機，根據(jù)隧道寬度要求，沿著隧道長度平行設(shè)置有多根測溫光纖；

定位系統(tǒng)內(nèi)設(shè)有熒光條，熒光條均布在隧道內(nèi)的長度方向上，當(dāng)隧道內(nèi)發(fā)生未遮擋火時，視頻圖像cmos采集模塊利用火焰圖像即可實現(xiàn)隧道內(nèi)火源定位，當(dāng)隧道內(nèi)發(fā)生遮擋火時，系統(tǒng)告警后，視頻圖像cmos采集模塊獲得視頻圖像配合在隧道內(nèi)固定安裝的熒光條實現(xiàn)火焰的精確定位，采集的視頻圖像信息包含煙霧圖像，通過對煙霧圖像與熒光條圖像在圖像中相對位置的比較，實現(xiàn)火源位置的判定。

進一步的，隧道專用火災(zāi)探測器的火災(zāi)判定程序為：隧道專用火災(zāi)探測器具有兩種工作模式，第一種工作模式為當(dāng)隧道專用火災(zāi)探測器的視頻圖像cmos采集模塊出現(xiàn)明火時，對應(yīng)為隧道內(nèi)無遮擋火，即車體表面發(fā)生火災(zāi)或隧道內(nèi)設(shè)備發(fā)生火災(zāi)，隧道專用火災(zāi)探測器發(fā)出火焰報警信號，確認火災(zāi)發(fā)生，第二種工作模式為當(dāng)隧道內(nèi)出現(xiàn)遮擋火火災(zāi)時，隧道專用火災(zāi)探測器的紫外光敏管、紅外光敏管發(fā)出告警信號，同時系統(tǒng)的視頻圖像cmos采集模塊內(nèi)出現(xiàn)煙霧報警，系統(tǒng)方可確定火警發(fā)生，即在第二種工作模式下，當(dāng)紅外、紫外和視頻圖像三個傳感器需任意兩個發(fā)生報警后方可以確認火災(zāi)。

本發(fā)明的有益效果是：

針對公路隧道內(nèi)發(fā)生火災(zāi)后，火焰易受到車輛遮擋的問題，采用紫外、紅外、光纖及圖像采集手段實現(xiàn)遮擋火焰的探測，并采用圖像識別手段實現(xiàn)火災(zāi)的準(zhǔn)確定位，解決隧道內(nèi)滅火系統(tǒng)聯(lián)動問題。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細的說明。

圖1為本發(fā)明隧道火災(zāi)報警系統(tǒng)框架圖。

圖2為本發(fā)明火災(zāi)判定程序。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例進行詳細說明，但是本發(fā)明可以由權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。

如附圖所示，一種用于公路隧道火災(zāi)探測定位系統(tǒng)，包括隧道專用火災(zāi)探測器、控制器主機、分布式光纖測溫系統(tǒng)和定位系統(tǒng)，控制器主機安裝在監(jiān)控室內(nèi)，并且與隧道專用火災(zāi)探測器、分布式光纖測溫系統(tǒng)連接。

所述的隧道專用火災(zāi)探測器其探測參量包括火焰產(chǎn)生及地面墻壁反射的紫外能量、紅外能量和視頻圖像信息，該系統(tǒng)主要特征在于對火災(zāi)產(chǎn)生的三類參量同時檢測，可以采集地面或者墻面反射的積極微弱的紫外、紅外能量，不需要火焰直接暴露在探測器的視野內(nèi)。

隧道專用火災(zāi)探測器上設(shè)有紫外光敏管、紅外光敏管、視頻圖像cmos采集模塊、arm微控制器模塊、聲光報警器和信號調(diào)制電路，紫外光敏燈、紅外光敏燈和視頻圖像cmos采集模塊均通過信號調(diào)制電路分別與arm微控制器模塊連接，信號調(diào)制電路具有對信號進行放大、濾波和a/d轉(zhuǎn)換處理功能，arm微控制器模塊的輸出端接有用于發(fā)出報警聲音和光的聲光報警器，并將報警信號、故障信號等以及紫外、紅外、圖像信息通過感溫光纖傳輸至監(jiān)控室的控制器主機，紫外光敏管、紅外光敏管和視頻圖像cmos采集模塊與arm微控制器模塊的輸入端連接。

隧道專用火災(zāi)探測器的火災(zāi)判定程序為：隧道專用火災(zāi)探測器具有兩種工作模式，第一種工作模式為當(dāng)隧道專用火災(zāi)探測器的視頻圖像cmos采集模塊出現(xiàn)明火時，對應(yīng)為隧道內(nèi)無遮擋火，即車體表面發(fā)生火災(zāi)或隧道內(nèi)設(shè)備發(fā)生火災(zāi)，隧道專用火災(zāi)探測器發(fā)出火焰報警信號，確認火災(zāi)發(fā)生，第二種工作模式為當(dāng)隧道內(nèi)出現(xiàn)遮擋火火災(zāi)時，隧道專用火災(zāi)探測器的紫外光敏管、紅外光敏管發(fā)出告警信號，同時系統(tǒng)的視頻圖像cmos采集模塊內(nèi)出現(xiàn)煙霧報警，系統(tǒng)方可確定火警發(fā)生，即在第二種工作模式下，當(dāng)紅外、紫外和視頻圖像三個傳感器需任意兩個發(fā)生報警后方可以確認火災(zāi)。

定位系統(tǒng)內(nèi)設(shè)有熒光條，熒光條均布在隧道內(nèi)的長度方向上，當(dāng)隧道內(nèi)發(fā)生未遮擋火時，視頻圖像cmos采集模塊利用火焰圖像即可實現(xiàn)隧道內(nèi)火源定位，當(dāng)隧道內(nèi)發(fā)生遮擋火時，系統(tǒng)告警后，視頻圖像cmos采集模塊獲得視頻圖像配合在隧道內(nèi)固定安裝的熒光條實現(xiàn)火焰的精確定位，采集的視頻圖像信息包含煙霧圖像，通過對煙霧圖像與熒光條圖像在圖像中相對位置的比較，實現(xiàn)火源位置的判定。

分布式光纖測溫系統(tǒng)包括通訊光纖和測溫光纖，通訊光纖內(nèi)設(shè)有溫度敏感纖芯和通訊傳輸光芯，測溫光纖內(nèi)設(shè)有溫度敏感纖芯，在隧道長度方向設(shè)置有多個隧道專用火災(zāi)探測器，通訊光纖分別將多個隧道專用火災(zāi)探測器串聯(lián)至控制器主機，根據(jù)隧道寬度要求，沿著隧道長度平行設(shè)置有多根測溫光纖。

以上所述的本發(fā)明實施方式，并不構(gòu)成對本發(fā)明保護范圍的限定,任何在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的權(quán)利要求保護范圍之內(nèi)。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種用于公路隧道火災(zāi)探測定位系統(tǒng)，包括隧道專用火災(zāi)探測器、控制器主機、分布式光纖測溫系統(tǒng)和定位系統(tǒng)，控制器主機安裝在監(jiān)控室內(nèi)，并且與隧道專用火災(zāi)探測器、分布式光纖測溫系統(tǒng)連接，本發(fā)明，針對公路隧道內(nèi)發(fā)生火災(zāi)后，火焰易受到車輛遮擋的問題，采用紫外、紅外、光纖及圖像采集手段實現(xiàn)遮擋火焰的探測，并采用圖像識別手段實現(xiàn)火災(zāi)的準(zhǔn)確定位，解決隧道內(nèi)滅火系統(tǒng)聯(lián)動問題。

技術(shù)研發(fā)人員：吳夢軍;劉帥;王文偉;任士俊;許玉坤;鄧甜甜;曹更任;左遠正;曹正卯
受保護的技術(shù)使用者：招商局重慶交通科研設(shè)計院有限公司;合肥科大立安安全技術(shù)股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：2017.06.16
技術(shù)公布日：2017.09.01