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項(xiàng)目背景

近幾年隨著國內(nèi)社會(huì)的不斷發(fā)展，尤其是經(jīng)濟(jì)的飛速增長(zhǎng)，給交通運(yùn)輸領(lǐng)域帶來了巨大的挑戰(zhàn)。伴隨著出行人數(shù)的增多，交通運(yùn)輸?shù)呢?fù)擔(dān)不斷加重，由此帶來的環(huán)境污染問題和安全問題不容忽視。目前許多國家都在迅速發(fā)展鐵路、公路隧道和城市地鐵交通來解決以上問題，與此同時(shí)，當(dāng)前國內(nèi)外隧道消防立法尚不健全，隧道防火條件不甚理想，同時(shí)隧道火災(zāi)事故不斷發(fā)生，由此帶來的危害引起各國對(duì)隧道消防安全問題的高度重視，因此促進(jìn)了各國對(duì)隧道火災(zāi)事故的研究工作。

目前隧道大多通風(fēng)排氣設(shè)備不足，一旦隧道內(nèi)起火，則會(huì)有大量有害氣體以及煙霧堆積隧道內(nèi)，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)發(fā)生爆炸事故，事故一旦發(fā)生后續(xù)的救援尤為重要。如果依靠傳統(tǒng)的可見光設(shè)備對(duì)隧道內(nèi)進(jìn)行監(jiān)控，在有煙霧堆積時(shí)是無法看到火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)具體場(chǎng)景的，視野不佳的情況下貿(mào)然進(jìn)去救援將會(huì)存在巨大的人身安全風(fēng)險(xiǎn)。因此一款可以穿透煙霧觀測(cè)現(xiàn)場(chǎng)情況的設(shè)備尤為重要。

本方案采用紅外熱成像技術(shù)來解決煙霧較大的情況下視野受阻的問題。一般我們?nèi)搜勰軌蚋惺艿降目梢姽獠ㄩL(zhǎng)為：0.38—0.78微米。通常我們將比0.78微米長(zhǎng)的電磁波，稱為紅外線。自然界中，一切溫度高于絕對(duì)零度的物體都會(huì)輻射紅外線，因此利用探測(cè)器測(cè)定目標(biāo)本身和背景之間的紅外線差，可以得到不同的紅外圖像，稱為熱圖像。自然界所有溫度在絕對(duì)零度（-273℃）以上的物體，都會(huì)發(fā)出紅外線，紅外線（或稱熱輻射）是自然界中存在最為廣泛的輻射。大氣、煙云等吸收可見光和近紅外線，但是對(duì)3~5微米和8~14微米的紅外線卻是透明的。因此，這兩個(gè)波段被稱為紅外線的“大氣窗口”。我們利用這兩個(gè)窗口，可以在有煙霧和粉塵的情況下依舊可以較為清晰地觀察到前方的情況。

項(xiàng)目建設(shè)意義

隧道紅外在線監(jiān)控系統(tǒng)使用數(shù)字視頻技術(shù)、計(jì)算機(jī)通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，通過實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)控、記錄查詢、網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)确绞剑蓪?shí)現(xiàn)對(duì)隧道內(nèi)行駛車輛、火災(zāi)場(chǎng)景的智能化溫度監(jiān)控以及高清實(shí)時(shí)紅外熱圖像預(yù)覽。當(dāng)檢測(cè)到隧道內(nèi)起火時(shí)，通過特有的紅外DDE算法可消除大部分煙霧對(duì)視線的阻礙，直擊火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)情況，給救援指揮部提供圖像參考，并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況定制最佳救援方案。并再有救援人員前往火災(zāi)區(qū)域時(shí)，通過溫度監(jiān)控可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)起火點(diǎn)位置的溫度變化，再經(jīng)過數(shù)據(jù)分析了解二次爆炸的風(fēng)險(xiǎn)，以此最大程度上減少救援人員傷亡，并為救援過程提供明確方向。

根據(jù)安全管理的需求，可以在后端監(jiān)控平臺(tái)手動(dòng)設(shè)置監(jiān)控區(qū)域，通過報(bào)警與圖像資源的整合、共享、實(shí)時(shí)、直觀地了解和掌握監(jiān)控區(qū)域的動(dòng)態(tài)狀況，適時(shí)布控、指揮、處置，有效提高火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的救援效率，并保障救援人員的安全。

紅外熱成像儀：

①產(chǎn)品特性：

針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)特殊的環(huán)境情況，紅外熱成像儀外加具備冷卻功能的防護(hù)罩，設(shè)備內(nèi)部探測(cè)器采用具有國際先進(jìn)技術(shù)水平的法國進(jìn)口ULIS非制冷式焦平面紅外探測(cè)器，其工作壽命可達(dá)8-10年，在可以實(shí)現(xiàn)110592個(gè)像素點(diǎn)溫度的實(shí)時(shí)探測(cè)的同時(shí)，可充分保證設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性。
系統(tǒng)采用紅外數(shù)字圖像細(xì)節(jié)增強(qiáng)（DDE）技術(shù)，用高速處理器先對(duì)原始目標(biāo)信息進(jìn)行分析，提取出有用灰度信息分布和無用灰度信息分布，然后大比例壓縮無用信息灰度，小比例壓縮甚至拉伸有用信息灰度，得到接近實(shí)際層次豐富的圖像。如下圖所示高爐內(nèi)部，在存在粉塵的情況下開啟DDE算法可增強(qiáng)畫面細(xì)節(jié)。

設(shè)備整機(jī)在+70℃的高低溫試驗(yàn)箱內(nèi)進(jìn)行老化試驗(yàn)及標(biāo)定過程。通過現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地勘察充分了解設(shè)備防范需求及環(huán)境情況。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境實(shí)際特點(diǎn)采用防爆護(hù)罩，可滿足惡劣環(huán)境下的運(yùn)行要求，以此保證設(shè)備的耐久實(shí)。
溫度在線監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)之初便留有豐富的接口，便于后期硬件和軟件的更新以及升級(jí)工作。為此，設(shè)備采用模塊式結(jié)構(gòu)，可通過相關(guān)接口接入其他硬件。后臺(tái)監(jiān)控管理平臺(tái)采用模塊化算法，可通過網(wǎng)絡(luò)升級(jí)或者本地固件升級(jí)等方式，以此提高系統(tǒng)的可塑性及多樣性。
云平臺(tái)合理利用云計(jì)算與超融合的架構(gòu)，以統(tǒng)一的軟件定義計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)的框架，兼顧中心云計(jì)算和邊緣計(jì)算的訴求，充分利用云端、邊緣端以及設(shè)備端全路徑的智能異構(gòu)數(shù)據(jù)資源為客戶提供強(qiáng)大的數(shù)據(jù)資產(chǎn)治理能力。

②產(chǎn)品參數(shù)：

型號(hào)	X384D600
紅外分辨率	384×288
像素尺寸	17um
幀頻	50Hz
工作波段	8～14um
測(cè)溫范圍	60～600℃
圖像
成像距離	約20倍焦距至無窮遠(yuǎn)
測(cè)溫模板	支持全局高低溫追蹤，支持點(diǎn)、線、矩形、橢圓測(cè)溫模板，支持模板內(nèi)高低溫追蹤
圖像增強(qiáng)	自適應(yīng)拉伸、手動(dòng)增強(qiáng)
調(diào)色板	白熱、黑熱、鐵紅、紅飽和等多種調(diào)色板
調(diào)焦方式	手動(dòng)
數(shù)據(jù)
單幀溫度	帶溫度信息的JPG圖片格式
溫度流	全輻射溫度信息存儲(chǔ)
視頻	H.264標(biāo)準(zhǔn)視頻格式，兼容通用視頻播放軟件
電氣接口
電源	DC9～15V，典型功耗2.5W@25℃
模擬視頻	NTSC/PAL
以太網(wǎng)	100/1000Base，支持TCP、UDP、IP、DHCP、RTSP、ONVIF等協(xié)議，內(nèi)置Web Server，兼容主流NVR產(chǎn)品，提供SDK開發(fā)包
串口	RS485，支持Pelco云臺(tái)控制協(xié)議
電動(dòng)鏡頭	支持12V電動(dòng)鏡頭
GPIO	1路磁隔離輸入，1路繼電器輸出
環(huán)境參數(shù)
工作溫度	-10～+60℃
儲(chǔ)存溫度	-40oC～+85℃
濕度	非冷凝10%～95%
外殼防護(hù)	IP54
抗沖擊性	25G
抗振動(dòng)性	2G

平臺(tái)介紹

客戶端軟件采用C/S模式與B/S模式相結(jié)合的開發(fā)模式，包括實(shí)時(shí)、數(shù)據(jù)兩大常用功能模塊和測(cè)溫對(duì)象、設(shè)備、用戶管理、告警、云臺(tái)、錄制管理六大相關(guān)基礎(chǔ)管理模塊。與此同時(shí)，提供組件化、標(biāo)準(zhǔn)化的Web API開放平臺(tái)接口供其他系統(tǒng)使用，為客戶提供強(qiáng)大且靈活的業(yè)務(wù)集成和數(shù)據(jù)集成能力?？蛻舳塑浖募t外實(shí)時(shí)畫面監(jiān)測(cè)采用了業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的紅外圖像處理算法，使得設(shè)備展示出的紅外畫面具有更好的細(xì)節(jié)增強(qiáng)效果和更高的畫面可調(diào)節(jié)精準(zhǔn)性。此外，客戶端軟件可將相關(guān)配置數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)同步云端，在云端對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理和分析，用戶可通過云平臺(tái)自定義設(shè)置異常的通知方式與通知聯(lián)系人，通過客戶端軟件與云端應(yīng)用相結(jié)合實(shí)現(xiàn)了智能化的控制體系，為邁向工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)智慧化決策打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

系統(tǒng)功能及特點(diǎn)

在線測(cè)溫功能：所有視頻圖像可全程錄像存儲(chǔ)，并可以對(duì)以往的歷史圖像進(jìn)行查詢和回放。
獨(dú)立報(bào)警功能：對(duì)熱風(fēng)爐不同部位和熱風(fēng)管外壁分開設(shè)定報(bào)警閾值，實(shí)現(xiàn)獨(dú)立測(cè)溫以及獨(dú)立報(bào)警功能。
風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警：實(shí)時(shí)全景監(jiān)控與高靈敏度特點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)異常高溫時(shí)可實(shí)現(xiàn)毫秒級(jí)報(bào)警。
報(bào)警類型：分為高溫報(bào)警和溫升報(bào)警。高溫報(bào)警即被測(cè)區(qū)域超過預(yù)設(shè)值時(shí)報(bào)警，溫升報(bào)警即被測(cè)區(qū)域溫度在某一時(shí)間段內(nèi)出現(xiàn)異常溫升時(shí)報(bào)警，具體數(shù)值可根據(jù)實(shí)際情況設(shè)定。
溫度補(bǔ)償：設(shè)備可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際環(huán)境溫度自動(dòng)進(jìn)行溫度補(bǔ)償，以滿足不同溫度環(huán)境下的測(cè)溫需求。
痕跡管理：對(duì)現(xiàn)場(chǎng)所測(cè)溫度實(shí)時(shí)寫入數(shù)據(jù)庫，并自動(dòng)生成報(bào)表與溫度曲線。調(diào)取歷史溫度信息和報(bào)警記錄，方便于出現(xiàn)問題后進(jìn)行故障跟蹤及事故分析。
非接觸測(cè)溫：在不需要人力巡檢的同事也不影響熱風(fēng)爐正常工作的情況下完成溫度獲取。
報(bào)警日志：報(bào)警記錄與圖像同步存儲(chǔ)系統(tǒng)。
記錄自動(dòng)清除：當(dāng)檢測(cè)到系統(tǒng)存儲(chǔ)空間不滿10G時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)刪除最開始?xì)v史記錄，避免硬盤空間不足導(dǎo)致數(shù)據(jù)無法存儲(chǔ)。
實(shí)時(shí)顯示全輻射熱圖：值班人員可通過鼠標(biāo)查看畫面任意位置的瞬時(shí)溫度，對(duì)異常情況進(jìn)行錄制、拍照、分析。
高溫追蹤：自動(dòng)對(duì)熱像圖整個(gè)畫面或特定區(qū)域進(jìn)行溫升趨勢(shì)分析，提早發(fā)現(xiàn)隱患區(qū)域。
溫度曲線分析：軟件監(jiān)測(cè)熱風(fēng)爐各區(qū)域裝置外壁溫度時(shí)可實(shí)時(shí)顯示最高溫曲線，通過曲線的變化趨勢(shì)用于判定此時(shí)熱風(fēng)爐各個(gè)區(qū)域是否異常。
自定義報(bào)警閾值：系統(tǒng)可自定義不同報(bào)警閾值和等級(jí)，協(xié)助工作人員對(duì)隱患發(fā)生的緊急程度和發(fā)展態(tài)勢(shì)作出評(píng)估。
自動(dòng)診斷：設(shè)備具有網(wǎng)絡(luò)中斷自動(dòng)檢測(cè)恢復(fù)功能，當(dāng)設(shè)備因斷電或者斷網(wǎng)導(dǎo)致工作異常，待線路正常后可自行排查問題進(jìn)行恢復(fù)。
用戶權(quán)限管理：軟件登錄界面需要特定的賬號(hào)密碼，防止現(xiàn)場(chǎng)工人的誤操作。