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摘要：高大空间建筑的大量涌现，对火灾早期报警和扑救提出了更高要求。采用图像型火灾安全监控系统和喷射型自动射流灭火装置系统相结合，较好地解决了高大空间内的火灾探测和定位灭火问题，通过在奥运体育馆、世博会场馆、机场与火车站房等项目的应用，取得了较好的效果。
关键词：高大空间、图像火灾监控、喷射型自动射流灭火装置
Abstract: large space building a large emerging, fire alarm and fighting early to put forward a higher request. The TuXiangXing fire safety monitoring system and injection type automatically jet fire extinguishing devices system, and the combination of better solve the tall space in fire detection and location of the fire fighting problems, through the Olympic stadium, in the world expo, airports and railway station venues such as room of the project application, and good results have been achieved.
Key words: big space, image fire monitoring, automatic fire extinguishing devices jet injection type
中图分类号：X928.7文献标识码：A 文章编号：
1、引言
随着经济的快速发展，各类高大空间建筑不断大量涌现，这类场所的普遍特点是空间高、面积大、长度长，在这样的环境中常规报警设备和喷淋系统已无法满足消防安全需要。在深圳北站,我们采用中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室经多年研究开发的LA100型图像火灾安全监控和喷射型自动射流灭火装置系统来解决该车站消防问题。该系统集防火、灭火、防盗监控为一体，有效地解决了高大空间和一些特殊场所的火灾探测报警和扑救难题，关键技术属国际首创，成功应用于典型大空间建筑中。
深圳北站建筑特点是面积大，室内净空高，跨度大，属于典型的大空间，如果采用常规火灾报警探测器，由于火灾燃烧产物在空间传播受空间高度和面积的影响，常常当火灾发展到相当的程度，探测器才能感应，难以实现早期火灾探测報警的需求；在环境存在干扰的情况下(灰尘、电磁干扰、水蒸汽、空调、光干扰、震动等)，现行的常规火灾探测器难以正常发挥效用，常发生误报现象。所以选用适合于高空间大范围的双波段图像火灾探测器（感火焰）并能够和喷射型自动射流灭火装置进行联动，达到快速自动定位灭火的功能。
2、系统工作原理及特点
众所周知，安装在建筑物顶部的常规烟感、温感探测器是接触到火灾产生的烟气、温度后进行报警。由于火灾烟气在上升过程中温度是随着高度加大而逐渐降低，当烟气温度与周围空气温度相当时，就没有使烟雾进一步上升的动力，烟雾就停留在空中的某一高度上。所以，消防规范中明确规定：点型感温探测器安装高度不超过8米，点型感烟探测器不超过12米，喷淋系统的安装高度一般不宜超过12米。
LA100型图像火灾安全监控系统和喷射型自动射流灭火装置系统有针对性地克服了常规消防产品的一些弱点，基本消除了高大空间和复杂环境因素对火灾探测系统的影响，是高、大、长空间的可靠的和有效的火灾监控和灭火系统。
2.1 LA100型火灾安全监控系统
LA100型火灾安全监控系统是以图像型火灾探测器（双波段）、线型光束感烟火灾探测器（光截面）、信息处理及控制设备为核心组件构成的火灾探测系统，系统构成见下图：
2.1.1 前端探测：双波段火灾探测器和光截面感烟探测器
1)双波段图像型火灾探测器
双波段图像型火灾探测技术针对大空间建筑火灾中普遍存在的技术难题，即火灾的误报、漏报和报警延误，以及火灾的空间定位，通过对火灾的热、色、形、光谱及运动特性的研究，在色度模型、稳定性模型、增长趋势模型的基础上，发展了纹理模型、立体视角模型、基于红外影像的频域纹理模型、闪烁模型，提出了基于彩色影像和红外影像的双波段火灾识别模型，采用了图像处理、计算机视觉、人工智能等多项高新技术，实现了大空间建筑早期火灾的探测和空间定位。双波段图像型火灾探测技术特点：
双波段图像型火灾探测器防护罩利用高科技合成材料，采用“三防”（防尘、防潮、防腐）处理；
采用CCD摄像机作为探测系统的前端，可实现防火、防盗和图像监控三位一体；
采用防火并行处理器，能同时对多只双波段摄像机获取的信息进行处理；
监控距离远（0.5～100米），适合大空间建筑的防火监测；
可实现防爆、防潮和防腐功能，使用于环境恶劣的工业场所；
报警确认简单、迅速、直观；
能自动实现火灾的空间定位，通过联动控制系统实现火灾的定点扑救工作；
能对监控现场进行实时录像，保留现场的第一手资料，为事后分析、处理提供依据；
具有联动控制功能，将火灾损失降低到最低限度。
2) 线型光束图像感烟探测器（光截面）
线型光束图像感烟探测器是一种智能型感烟火灾探测器，通过获取被监测现场的烟雾图像信息，经系统主机进行分析处理和智能判定后，自动进行火警预报。适用于大空间和其它特殊空间的感烟火灾探测器。它可对被保护空间实施任意曲面式覆盖，具有分辨发射光源与干扰光源的能力，由发射器和接收器两部分组成，每只接收器可对应接收多只发射器来的光信号，发射器的数量根据现场情况决定。探测器为防护罩内安装，对环境适应能力强（灰尘，潮湿，温度，一般腐蚀性气体等）；根据不同场所的要求，报警灵敏度可现场编程、灵活设定。当其中一个发射器损坏，接收器在报出损坏发射器的故障；但接收器仍能正常接收其他发射器发射的光束，此时发生火灾仍能正常报警；当接收器损坏时系统报这个探测点故障。
线型光束图像感烟探测器技术特点：
线型光束图像感烟探测器防护罩利用高科技合成材料，采用“三防”（防尘、防潮、防腐）处理；
利用主动红外光源作为光源，结合红外摄像机形成多光束多目标红外光图像，通过成像的方式和利用图像处理方法，测量烟雾穿过红外光截面对光的散射、反射及吸收情况，利用模式识别、持续趋势、双向预测实现对早期火灾的识别与报警；
由多光束组成光截面，对被保护空间实施任意曲面式覆盖，极大地提高了对被保护空间内火灾的快速响应能力，使得在大空间实现早期火灾报警成为可能。
对光截面中相邻光束的相关分析、处理，克服了单光束火灾报警设备由于系统偶然因素而造成的误报，提高了系统的稳定性和可靠性；
自动检测和跟踪由灰尘积累而引起的工作状态的漂移，当这种漂移超出给定范围时，自动发出故障信号，同时这种探测器能跟踪环境变化，自动调节探测器的工作参数，因此可大大降低由灰尘积累和环境变化所造成的误报或漏报；
面成像自动跟踪定点监测，解决了线性光束感烟探测器由于安装移动而造成的误报问题；
线型光束图像感烟探测器属非接触式探测，灰尘或粉尘对探测灵敏度影响极小，维护时只需擦拭探测器外表面即可，维护量小且方便；
多重模式进行火灾识别及分析处理，克服了由于外界环境（灰尘、粉尘、震动、电磁波、强光等）及系统偶然因素等引起干扰，提高了系统可靠性。
2.1.2 主控系统：信息处理主机、防火并行处理器、视频切换器
信息处理主机是整个系统的信息处理和控制中心,采用工控机和专用火灾安全监控识别软件，集火警确认、联动控制、图像监控及自动消防炮定位控制于一体，并能与其他系统联网。
防火并行处理器（LIAN-PFCD16）可以同时对16路探测信号进行处理，响应时间短，抗干扰能力强，具有视频丢失检测和故障报警功能。多台防火并行处理器可以级联，最大充许容量为1024路。
2.2 喷射型自动射流灭火装置系统
喷射型自动射流灭火装置系统主要由喷射型自动射流灭火装置、电磁阀、水流指示器、管道、消防泵组、末端试水装置及控制设备（解码器LIAN-PJM203/C、智能监控单元、消防炮控制器、微型灭火装置管理主机、现场控制盘）和火灾报警装置等组成，在火灾发生时，自动定位火灾部位并实施自动喷水灭火。
微型自动扫描灭火系统：具有定位精确、灭火效率高、保护面积大、响应速度快等特点，同时对非火灾区域所造成的损失可减至最小。
系统构成见下图：
2.2.1 系统工作流程
喷射型自动射流灭火装置自身携带的火災探测器探测到被保护空间内发生火灾后，系统发出声光报警，自动切换现场图像到监控室，录像机自动启动，全程记录火灾现场图像，留下第一手现场资料。同时自动启动喷射型自动射流灭火装置，进行自动扫描，自动定位火源点，自动喷射灭火剂进行灭火，一直到火灾被扑灭后，自动或手动关闭消防水泵，系统复位。
喷射型自动射流灭火装置灭火系统具有以下三种灭火方式：自动灭火、控制室手动灭火、现场手动灭火。
自动灭火方式：双波段探测器或光截面探测器将火灾信息传送到信息处理主机，信息处理主机处理后发出火警信号，同时自动启动相应的自动喷射型自动射流灭火装置进行空间自动定位并锁定火源点，自动启动消防泵，自动开启电磁阀进行喷射灭火。
控制室手动灭火方式：消防控制室接收到火警信号后，值班人员在消防控制室通过察看现场图像进行确认，操作消防炮控制器控制喷射型自动射流灭火装置对准火源点，启动消防泵，开启电磁阀实施灭火。
现场手动灭火方式：现场人员发现火源点，操作相应的消防炮现场控制盘控制喷射型自动射流灭火装置对准火源点，启动消防泵，开启电磁阀实施灭火，在灭火的同时现场控制盘将报警信号传到消防控制室。
当火灾被扑灭后时，系统自动或人工手动关闭消防泵及电磁阀，系统复位。
3.2.2系统功能特点
高度集成：系统集图像监控、火灾监控、联动控制等多种功能于一体，根据各设防点的具体情况进行自由选取，可以手动或自动控制。
图像监控：由矩阵切换器自动进行多通道分组循环切换，现场图像分时显示在控制室的监视器上，也可由操作人员任意设置(编程)选定其图像显示。
综合智能防火：系统采用计算机视觉技术，通过火灾趋势识别模式的综合判据和其他设备辅助预警进行火情监测，其双波段火灾探测技术居世界先进水平，在高大空间防火方面具有独特的优越性。
自动通讯：系统发现火情后，自动拨打预先设定的电话号码(值班人员、消防部门、保卫部门及有关领导)，报告火情信息。
自动记录：系统发现火情后，可通过录像机和计算机自动记录现场图像及发生的时间，并在监视器上显示现场画面。
智能空间定位及自动启动灭火系统：系统能够探测着火点位置，并提供火源坐标，可联动喷射型自动射流灭火装置对准火源进行自动扑救，也可手动控制喷射型自动射流灭火装置灭火。
3、典型工程应用:深圳北站
建筑总面积182074㎡，其中房屋建筑面积73573㎡。主站房覆盖东西长409米，南北宽208米，建筑总高（最高点）43.602米，采用“上平下曲”形态的纵横双向桁架体系，东面悬挑长度63米。无站台柱雨棚，每个雨棚南北长130米，东西总长262.6米，建筑高度18.1米。
深圳北站整体鸟瞰图
深圳北站夜景图
3.1 系统设计
系统组成由前端探测部分、报警与控制部分、喷射型自动射流灭火部分组成。
前端探测部分：选用60只双波段火灾探测器、62套光截面探测器进行探测，早期发现火灾。
报警与控制部分：选用立安信息处理主机，对现场进行实时防火监控，及时准确地判断现场状况；采用12台监视器实时显示各监控区域图像供操作人员查看；系统操作简单，现场图像可记录。
喷射型自动射流灭火部分：选用44套流量为5升/秒喷射型自动射流灭火装置进行全面保护。
3.1.1火灾探测器设置数量和位置
根据规范和现场实际情况，共设置了60只双波段火灾探测器、62套光截面探测器进行探测，可以完全覆盖整个被保护区，进行有效的图像监控和火灾探测。探测器的具体安装位置参见图纸，安装高度可视现场具体情况进行调节。
3.1.2线路传输
系统前端探测器采用DC24V供电，线型为ZR-RVV2x1.5，总线制布线。采用同轴电缆传输图像信号，每只双波段火灾探测器需要2根同轴电缆SYV-75-5或SYV-75-7，多线制布线；每只光截面接收器需要1根同轴电缆SYV-75-5或SYV-75-7。
3.1.3信息处理
控制中心对探测器传输来的视频信号，通过视频切换器与矩阵，进入主机。
主机可根据现场情况编程设置前端探测器的灵敏度,利用键盘进行全面功能控制，全方位管理整个系统；
主机利用系统软件进行信号处理、显示和记录；
主机利用密码设置功能，操作者可对系统进行密码设置，在系统处于“操作保护”状态下时，操作这需要操作时，首先必须输入正确的密码，由系统进行鉴别，以判断操作者的身份；
主机通过系统键盘菜单提示可以直接编程；
通过系统软件制作的电子地图，可显示各前端探测器具体位置、编号、属性、工作状态，使操作者更加直观的显示现场状态，易于掌握各点及周边环境情况；
通过编程切换，可以任意组合图像滚动显示，实现系统的自动巡检功能，显示时间可以自由设定；
信息处理主机可通过网卡连接到局域网，也可通过路由器、网关提供以太网的接口，将系统信息送至中心的设备管理网络；
信息处理主机可提供标准数据接口，按照一定的通讯协议来传送和接收数据。
3.1.4终端显示和记录报警
利用高分辨率彩色监视器对保护区的图像进行显示；
通过硬盘录像机对处理图像进行实时记录，为以后查阅当时的情况提供全套资料；
3.1.5控制室结构
当发生火情时，值班室的信息处理主机显示屏上（显示器）显示报警位置和报警现场画面；值班人员也可通过控制键盘查看/切换各分区内传送来的现场图像画面和前端探测器的运行况态。它主要由两部分组成。
第一部分为总控制台。
包括：矩阵切换主机、硬盘录像机、信息处理主机、防火并行处理器、视频切换器、消防炮控制器等设备。
第二部分为屏幕显示部分
包括：显示器
现场图像巡检，若有警情优先自动切换到现场，显示在设定的屏幕上，并发出报警信号，提示值班人员监看、处理，同时启动记录装置，进行自动记录，记录下报警现场图像及其发生的时间、地点，便于事后分析；
通过主控值班人员可对所有双波段探测器进行切换；
当发出报警信号后，如值班人员不在现场，或在现场而未处理，系统在延时一定时间后，按照事先预定的电话号码对外进行自动通讯；
考虑到实验以后对外输出的要求，主控预留一定的输出接口。
3.1.6联动控制
系统报警后，主机主动进行：声光报警、自动实时录像。
LA100型系统与喷射型自动射流灭火装置定点灭火技术，可以远程控制喷射型自动射流灭火装置定点灭火：
火灾确认后，系统启动喷射型自动射流灭火装置，自动扫描并指向火源点；
系统可自动启动消防泵和电磁阀，实现自动喷水灭火；
系统采取人机协同方式，具有远程（手动/自动）控制喷射型自动射流灭火装置定点灭火功能；
系统可以与其他厂家产品兼容，联动控制以常规火灾自动报警系统为主，LA100型火灾报警系统为辅，二者经过通信接口相连，实现整个消防系统的联动和信息共享；常规火灾自动报警系统负责数据的下行传输，LA100型火灾报警系统负责数据的上行传输，完成“握手”（接口）的工作，实现对整个火灾自动报警及消防控制系统的管理和监控。
3.1.7系统供电
系统供电为单相AC220V/50Hz；
根据现场实际情况，本系统接地方式可在专用接地和共同接地两种中任选一种，当采用专用接地装置时，接地电阻不应大于4欧姆，当采用共同接地装置时,接地装置不应大于1欧姆，系统接地满足《火灾自动报警系统设计规范》(GB50166-98)中5.7.2~5.7.5各条要求。
3.1.8图像监控和火灾监控
系统通过前端探测器直接观看被保护场所里的一切情况，把被保护现场的图像信号送到消防控制中心，由矩阵切换主机自动进行多通道分组循环切换，现场图像分时显示在监视器上，使被保护场所里的情况一目了然，也可由操作人员任意设置（编程）图像显示，系统另一特点是可以将被保护场所里的图像全部或部分地记录下来，实现对监视画面的连续记录和多重备份，为日后对某些事件的处理提供重要的依据和极大的方便。
系统综合先进的防火、防盗、一般监控一体化技术，根据控制中心—--候车大厅的建筑空间大的特点，对这些场所可以提供火灾自动监控功能，系统主要采用计算机视觉技术和图像处理技术，通过火灾识别模式进行火情监测，其双波段立体影像火灾探测技术在高大空间防火方面具有独特的优越性。该系统探测距离远、保护面积大、可靠性高、抗环境干扰能力强、维护方便；不仅能够自动报警，而且能够将报警现场图像自动切换到控制中心，既便于指挥处理，又便于火灾记录，落实责任。
3.1.9 深圳北站双波段探测器、光截面探测器平面布置图
高架层平面布置图一（左）
高架层平面布置图一（右）
高架层平面布置图二（左）
高架层平面布置图二（右）
高架层平面布置图三（左）
高架层平面布置图三（右）
3.2 喷射型自动射流灭火装置系统
3.2.1喷射型自动射流灭火装置设置数量
在候车厅上空设置ZDMS0.6/5S-LA231型喷射型自动射流灭火装置共44台以保证射流到达保护区的任一部位。喷射型自动射流灭火装置的具体安装位置和安装高度请参见图纸。
3.2.2线路传输(控制室到消防炮解码器)
前端消防炮解码器采用AC220V供電，线型为ZR-RVVP3x2.5，总线制布线。采用同轴电缆传输图像信号，每台喷射型自动射流灭火装置需要1根同轴电缆SYV-75-5或SYV-75-7，多线制布线。
喷射型自动射流灭火装置采用CAN总线，每台消防炮解码器需要1根信号线，线型为ZR-RVS2x1.5，总线制布线。每个回路可以带动31台喷射型自动射流灭火装置，解码器与解码器之间通过跳线连接。
3.2.3 深圳北站喷射型自动射流灭火装置平面布置图
高架层平面布置图一（左）
高架层平面布置图一（右）
高架层平面布置图二（左）
高架层平面布置图二（右）
高架层平面布置图三（左）
高架层平面布置图三（右）
4、结束语
综上所述， LA100型图像火灾安全监控系统和喷射型自动射流灭火装置系统的主要优势是:
反应速度快：在火灾的初始阶段进行早期报警，为现场人员有序疏散提供更多时间；消防炮具有自动定点灭火功能，可使损失降到最低程度。
保护面积大：一套双波段探测器最大保护面积是2000多平方米，一套自动喷射型自动射流灭火装置最大保护面积是2000多平方米，安装简便、维护方便。
系统性能高度集成：LA100图像型安全监控系统是真正意义上的集火灾报警、安防监控、水炮联动为一体的智能系统，控制系统软件程序编制严密、科学、先进，高性价比。
独有的自动通讯和自动记录：系统确认发生火情后，自动拨打报警电话，硬盘录像机同步启动，以图像形式记录火灾发生的时间、地点、初始状态及现场全部扑救情况。
智能空间定位及自动、手动两用水炮：系统能够准确测着火点位置，提供火源坐标，联动自动消防水炮对准火源自动扑救，也可现场手动控制消防灭火。
鉴于以上技术优势，我们相信，LA100型图像火灾安全监控系统和喷射型自动射流灭火装置灭火系统将会在机场航站楼、体育馆、火车站等高大空间建筑中得到越来越广泛的应用，创造更大的社会效益。
参考文献
基于CCD图像的火灾空间定位方法，赵建华、刘炳海等，《光学技术》，2003年5月
《火灾探测与信息处理》，吴龙标、方俊等，化学工业出版社，2006年8月
自动消防水炮的喷水强度分布特性及其控火性能研究，姚斌、宋群立等，《火灾科学》，2007年10月
现代大空间智能建筑的火灾探测技术，刘炳海、聂磊等，《智能建筑》，2008年第8期
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词：高大空间、图像火灾监控、喷射型自动射流灭火装置
Abstract: large space building a large emerging, fire alarm and fighting early to put forward a higher request. The TuXiangXing fire safety monitoring system and injection type automatically jet fire extinguishing devices system, and the combination of better solve the tall space in fire detection and location of the fire fighting problems, through the Olympic stadium, in the world expo, airports and railway station venues such as room of the project application, and good results have been achieved.
Key words: big space, image fire monitoring, automatic fire extinguishing devices jet injection type
中图分类号：X928.7文献标识码：A 文章编号：
1、引言
随着经济的快速发展，各类高大空间建筑不断大量涌现，这类场所的普遍特点是空间高、面积大、长度长，在这样的环境中常规报警设备和喷淋系统已无法满足消防安全需要。在深圳北站,我们采用中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室经多年研究开发的LA100型图像火灾安全监控和喷射型自动射流灭火装置系统来解决该车站消防问题。该系统集防火、灭火、防盗监控为一体，有效地解决了高大空间和一些特殊场所的火灾探测报警和扑救难题，关键技术属国际首创，成功应用于典型大空间建筑中。
深圳北站建筑特点是面积大，室内净空高，跨度大，属于典型的大空间，如果采用常规火灾报警探测器，由于火灾燃烧产物在空间传播受空间高度和面积的影响，常常当火灾发展到相当的程度，探测器才能感应，难以实现早期火灾探测報警的需求；在环境存在干扰的情况下(灰尘、电磁干扰、水蒸汽、空调、光干扰、震动等)，现行的常规火灾探测器难以正常发挥效用，常发生误报现象。所以选用适合于高空间大范围的双波段图像火灾探测器（感火焰）并能够和喷射型自动射流灭火装置进行联动，达到快速自动定位灭火的功能。
2、系统工作原理及特点
众所周知，安装在建筑物顶部的常规烟感、温感探测器是接触到火灾产生的烟气、温度后进行报警。由于火灾烟气在上升过程中温度是随着高度加大而逐渐降低，当烟气温度与周围空气温度相当时，就没有使烟雾进一步上升的动力，烟雾就停留在空中的某一高度上。所以，消防规范中明确规定：点型感温探测器安装高度不超过8米，点型感烟探测器不超过12米，喷淋系统的安装高度一般不宜超过12米。
LA100型图像火灾安全监控系统和喷射型自动射流灭火装置系统有针对性地克服了常规消防产品的一些弱点，基本消除了高大空间和复杂环境因素对火灾探测系统的影响，是高、大、长空间的可靠的和有效的火灾监控和灭火系统。
2.1 LA100型火灾安全监控系统
LA100型火灾安全监控系统是以图像型火灾探测器（双波段）、线型光束感烟火灾探测器（光截面）、信息处理及控制设备为核心组件构成的火灾探测系统，系统构成见下图：
2.1.1 前端探测：双波段火灾探测器和光截面感烟探测器
1)双波段图像型火灾探测器
双波段图像型火灾探测技术针对大空间建筑火灾中普遍存在的技术难题，即火灾的误报、漏报和报警延误，以及火灾的空间定位，通过对火灾的热、色、形、光谱及运动特性的研究，在色度模型、稳定性模型、增长趋势模型的基础上，发展了纹理模型、立体视角模型、基于红外影像的频域纹理模型、闪烁模型，提出了基于彩色影像和红外影像的双波段火灾识别模型，采用了图像处理、计算机视觉、人工智能等多项高新技术，实现了大空间建筑早期火灾的探测和空间定位。双波段图像型火灾探测技术特点：
双波段图像型火灾探测器防护罩利用高科技合成材料，采用“三防”（防尘、防潮、防腐）处理；
采用CCD摄像机作为探测系统的前端，可实现防火、防盗和图像监控三位一体；
采用防火并行处理器，能同时对多只双波段摄像机获取的信息进行处理；
监控距离远（0.5～100米），适合大空间建筑的防火监测；
可实现防爆、防潮和防腐功能，使用于环境恶劣的工业场所；
报警确认简单、迅速、直观；
能自动实现火灾的空间定位，通过联动控制系统实现火灾的定点扑救工作；
能对监控现场进行实时录像，保留现场的第一手资料，为事后分析、处理提供依据；
具有联动控制功能，将火灾损失降低到最低限度。
2) 线型光束图像感烟探测器（光截面）
线型光束图像感烟探测器是一种智能型感烟火灾探测器，通过获取被监测现场的烟雾图像信息，经系统主机进行分析处理和智能判定后，自动进行火警预报。适用于大空间和其它特殊空间的感烟火灾探测器。它可对被保护空间实施任意曲面式覆盖，具有分辨发射光源与干扰光源的能力，由发射器和接收器两部分组成，每只接收器可对应接收多只发射器来的光信号，发射器的数量根据现场情况决定。探测器为防护罩内安装，对环境适应能力强（灰尘，潮湿，温度，一般腐蚀性气体等）；根据不同场所的要求，报警灵敏度可现场编程、灵活设定。当其中一个发射器损坏，接收器在报出损坏发射器的故障；但接收器仍能正常接收其他发射器发射的光束，此时发生火灾仍能正常报警；当接收器损坏时系统报这个探测点故障。
线型光束图像感烟探测器技术特点：
线型光束图像感烟探测器防护罩利用高科技合成材料，采用“三防”（防尘、防潮、防腐）处理；
利用主动红外光源作为光源，结合红外摄像机形成多光束多目标红外光图像，通过成像的方式和利用图像处理方法，测量烟雾穿过红外光截面对光的散射、反射及吸收情况，利用模式识别、持续趋势、双向预测实现对早期火灾的识别与报警；
由多光束组成光截面，对被保护空间实施任意曲面式覆盖，极大地提高了对被保护空间内火灾的快速响应能力，使得在大空间实现早期火灾报警成为可能。
对光截面中相邻光束的相关分析、处理，克服了单光束火灾报警设备由于系统偶然因素而造成的误报，提高了系统的稳定性和可靠性；
自动检测和跟踪由灰尘积累而引起的工作状态的漂移，当这种漂移超出给定范围时，自动发出故障信号，同时这种探测器能跟踪环境变化，自动调节探测器的工作参数，因此可大大降低由灰尘积累和环境变化所造成的误报或漏报；
面成像自动跟踪定点监测，解决了线性光束感烟探测器由于安装移动而造成的误报问题；
线型光束图像感烟探测器属非接触式探测，灰尘或粉尘对探测灵敏度影响极小，维护时只需擦拭探测器外表面即可，维护量小且方便；
多重模式进行火灾识别及分析处理，克服了由于外界环境（灰尘、粉尘、震动、电磁波、强光等）及系统偶然因素等引起干扰，提高了系统可靠性。
2.1.2 主控系统：信息处理主机、防火并行处理器、视频切换器
信息处理主机是整个系统的信息处理和控制中心,采用工控机和专用火灾安全监控识别软件，集火警确认、联动控制、图像监控及自动消防炮定位控制于一体，并能与其他系统联网。
防火并行处理器（LIAN-PFCD16）可以同时对16路探测信号进行处理，响应时间短，抗干扰能力强，具有视频丢失检测和故障报警功能。多台防火并行处理器可以级联，最大充许容量为1024路。
2.2 喷射型自动射流灭火装置系统
喷射型自动射流灭火装置系统主要由喷射型自动射流灭火装置、电磁阀、水流指示器、管道、消防泵组、末端试水装置及控制设备（解码器LIAN-PJM203/C、智能监控单元、消防炮控制器、微型灭火装置管理主机、现场控制盘）和火灾报警装置等组成，在火灾发生时，自动定位火灾部位并实施自动喷水灭火。
微型自动扫描灭火系统：具有定位精确、灭火效率高、保护面积大、响应速度快等特点，同时对非火灾区域所造成的损失可减至最小。
系统构成见下图：
2.2.1 系统工作流程
喷射型自动射流灭火装置自身携带的火災探测器探测到被保护空间内发生火灾后，系统发出声光报警，自动切换现场图像到监控室，录像机自动启动，全程记录火灾现场图像，留下第一手现场资料。同时自动启动喷射型自动射流灭火装置，进行自动扫描，自动定位火源点，自动喷射灭火剂进行灭火，一直到火灾被扑灭后，自动或手动关闭消防水泵，系统复位。
喷射型自动射流灭火装置灭火系统具有以下三种灭火方式：自动灭火、控制室手动灭火、现场手动灭火。
自动灭火方式：双波段探测器或光截面探测器将火灾信息传送到信息处理主机，信息处理主机处理后发出火警信号，同时自动启动相应的自动喷射型自动射流灭火装置进行空间自动定位并锁定火源点，自动启动消防泵，自动开启电磁阀进行喷射灭火。
控制室手动灭火方式：消防控制室接收到火警信号后，值班人员在消防控制室通过察看现场图像进行确认，操作消防炮控制器控制喷射型自动射流灭火装置对准火源点，启动消防泵，开启电磁阀实施灭火。
现场手动灭火方式：现场人员发现火源点，操作相应的消防炮现场控制盘控制喷射型自动射流灭火装置对准火源点，启动消防泵，开启电磁阀实施灭火，在灭火的同时现场控制盘将报警信号传到消防控制室。
当火灾被扑灭后时，系统自动或人工手动关闭消防泵及电磁阀，系统复位。
3.2.2系统功能特点
高度集成：系统集图像监控、火灾监控、联动控制等多种功能于一体，根据各设防点的具体情况进行自由选取，可以手动或自动控制。
图像监控：由矩阵切换器自动进行多通道分组循环切换，现场图像分时显示在控制室的监视器上，也可由操作人员任意设置(编程)选定其图像显示。
综合智能防火：系统采用计算机视觉技术，通过火灾趋势识别模式的综合判据和其他设备辅助预警进行火情监测，其双波段火灾探测技术居世界先进水平，在高大空间防火方面具有独特的优越性。
自动通讯：系统发现火情后，自动拨打预先设定的电话号码(值班人员、消防部门、保卫部门及有关领导)，报告火情信息。
自动记录：系统发现火情后，可通过录像机和计算机自动记录现场图像及发生的时间，并在监视器上显示现场画面。
智能空间定位及自动启动灭火系统：系统能够探测着火点位置，并提供火源坐标，可联动喷射型自动射流灭火装置对准火源进行自动扑救，也可手动控制喷射型自动射流灭火装置灭火。
3、典型工程应用:深圳北站
建筑总面积182074㎡，其中房屋建筑面积73573㎡。主站房覆盖东西长409米，南北宽208米，建筑总高（最高点）43.602米，采用“上平下曲”形态的纵横双向桁架体系，东面悬挑长度63米。无站台柱雨棚，每个雨棚南北长130米，东西总长262.6米，建筑高度18.1米。
深圳北站整体鸟瞰图
深圳北站夜景图
3.1 系统设计
系统组成由前端探测部分、报警与控制部分、喷射型自动射流灭火部分组成。
前端探测部分：选用60只双波段火灾探测器、62套光截面探测器进行探测，早期发现火灾。
报警与控制部分：选用立安信息处理主机，对现场进行实时防火监控，及时准确地判断现场状况；采用12台监视器实时显示各监控区域图像供操作人员查看；系统操作简单，现场图像可记录。
喷射型自动射流灭火部分：选用44套流量为5升/秒喷射型自动射流灭火装置进行全面保护。
3.1.1火灾探测器设置数量和位置
根据规范和现场实际情况，共设置了60只双波段火灾探测器、62套光截面探测器进行探测，可以完全覆盖整个被保护区，进行有效的图像监控和火灾探测。探测器的具体安装位置参见图纸，安装高度可视现场具体情况进行调节。
3.1.2线路传输
系统前端探测器采用DC24V供电，线型为ZR-RVV2x1.5，总线制布线。采用同轴电缆传输图像信号，每只双波段火灾探测器需要2根同轴电缆SYV-75-5或SYV-75-7，多线制布线；每只光截面接收器需要1根同轴电缆SYV-75-5或SYV-75-7。
3.1.3信息处理
控制中心对探测器传输来的视频信号，通过视频切换器与矩阵，进入主机。
主机可根据现场情况编程设置前端探测器的灵敏度,利用键盘进行全面功能控制，全方位管理整个系统；
主机利用系统软件进行信号处理、显示和记录；
主机利用密码设置功能，操作者可对系统进行密码设置，在系统处于“操作保护”状态下时，操作这需要操作时，首先必须输入正确的密码，由系统进行鉴别，以判断操作者的身份；
主机通过系统键盘菜单提示可以直接编程；
通过系统软件制作的电子地图，可显示各前端探测器具体位置、编号、属性、工作状态，使操作者更加直观的显示现场状态，易于掌握各点及周边环境情况；
通过编程切换，可以任意组合图像滚动显示，实现系统的自动巡检功能，显示时间可以自由设定；
信息处理主机可通过网卡连接到局域网，也可通过路由器、网关提供以太网的接口，将系统信息送至中心的设备管理网络；
信息处理主机可提供标准数据接口，按照一定的通讯协议来传送和接收数据。
3.1.4终端显示和记录报警
利用高分辨率彩色监视器对保护区的图像进行显示；
通过硬盘录像机对处理图像进行实时记录，为以后查阅当时的情况提供全套资料；
3.1.5控制室结构
当发生火情时，值班室的信息处理主机显示屏上（显示器）显示报警位置和报警现场画面；值班人员也可通过控制键盘查看/切换各分区内传送来的现场图像画面和前端探测器的运行况态。它主要由两部分组成。
第一部分为总控制台。
包括：矩阵切换主机、硬盘录像机、信息处理主机、防火并行处理器、视频切换器、消防炮控制器等设备。
第二部分为屏幕显示部分
包括：显示器
现场图像巡检，若有警情优先自动切换到现场，显示在设定的屏幕上，并发出报警信号，提示值班人员监看、处理，同时启动记录装置，进行自动记录，记录下报警现场图像及其发生的时间、地点，便于事后分析；
通过主控值班人员可对所有双波段探测器进行切换；
当发出报警信号后，如值班人员不在现场，或在现场而未处理，系统在延时一定时间后，按照事先预定的电话号码对外进行自动通讯；
考虑到实验以后对外输出的要求，主控预留一定的输出接口。
3.1.6联动控制
系统报警后，主机主动进行：声光报警、自动实时录像。
LA100型系统与喷射型自动射流灭火装置定点灭火技术，可以远程控制喷射型自动射流灭火装置定点灭火：
火灾确认后，系统启动喷射型自动射流灭火装置，自动扫描并指向火源点；
系统可自动启动消防泵和电磁阀，实现自动喷水灭火；
系统采取人机协同方式，具有远程（手动/自动）控制喷射型自动射流灭火装置定点灭火功能；
系统可以与其他厂家产品兼容，联动控制以常规火灾自动报警系统为主，LA100型火灾报警系统为辅，二者经过通信接口相连，实现整个消防系统的联动和信息共享；常规火灾自动报警系统负责数据的下行传输，LA100型火灾报警系统负责数据的上行传输，完成“握手”（接口）的工作，实现对整个火灾自动报警及消防控制系统的管理和监控。
3.1.7系统供电
系统供电为单相AC220V/50Hz；
根据现场实际情况，本系统接地方式可在专用接地和共同接地两种中任选一种，当采用专用接地装置时，接地电阻不应大于4欧姆，当采用共同接地装置时,接地装置不应大于1欧姆，系统接地满足《火灾自动报警系统设计规范》(GB50166-98)中5.7.2~5.7.5各条要求。
3.1.8图像监控和火灾监控
系统通过前端探测器直接观看被保护场所里的一切情况，把被保护现场的图像信号送到消防控制中心，由矩阵切换主机自动进行多通道分组循环切换，现场图像分时显示在监视器上，使被保护场所里的情况一目了然，也可由操作人员任意设置（编程）图像显示，系统另一特点是可以将被保护场所里的图像全部或部分地记录下来，实现对监视画面的连续记录和多重备份，为日后对某些事件的处理提供重要的依据和极大的方便。
系统综合先进的防火、防盗、一般监控一体化技术，根据控制中心—--候车大厅的建筑空间大的特点，对这些场所可以提供火灾自动监控功能，系统主要采用计算机视觉技术和图像处理技术，通过火灾识别模式进行火情监测，其双波段立体影像火灾探测技术在高大空间防火方面具有独特的优越性。该系统探测距离远、保护面积大、可靠性高、抗环境干扰能力强、维护方便；不仅能够自动报警，而且能够将报警现场图像自动切换到控制中心，既便于指挥处理，又便于火灾记录，落实责任。
3.1.9 深圳北站双波段探测器、光截面探测器平面布置图
高架层平面布置图一（左）
高架层平面布置图一（右）
高架层平面布置图二（左）
高架层平面布置图二（右）
高架层平面布置图三（左）
高架层平面布置图三（右）
3.2 喷射型自动射流灭火装置系统
3.2.1喷射型自动射流灭火装置设置数量
在候车厅上空设置ZDMS0.6/5S-LA231型喷射型自动射流灭火装置共44台以保证射流到达保护区的任一部位。喷射型自动射流灭火装置的具体安装位置和安装高度请参见图纸。
3.2.2线路传输(控制室到消防炮解码器)
前端消防炮解码器采用AC220V供電，线型为ZR-RVVP3x2.5，总线制布线。采用同轴电缆传输图像信号，每台喷射型自动射流灭火装置需要1根同轴电缆SYV-75-5或SYV-75-7，多线制布线。
喷射型自动射流灭火装置采用CAN总线，每台消防炮解码器需要1根信号线，线型为ZR-RVS2x1.5，总线制布线。每个回路可以带动31台喷射型自动射流灭火装置，解码器与解码器之间通过跳线连接。
3.2.3 深圳北站喷射型自动射流灭火装置平面布置图
高架层平面布置图一（左）
高架层平面布置图一（右）
高架层平面布置图二（左）
高架层平面布置图二（右）
高架层平面布置图三（左）
高架层平面布置图三（右）
4、结束语
综上所述， LA100型图像火灾安全监控系统和喷射型自动射流灭火装置系统的主要优势是:
反应速度快：在火灾的初始阶段进行早期报警，为现场人员有序疏散提供更多时间；消防炮具有自动定点灭火功能，可使损失降到最低程度。
保护面积大：一套双波段探测器最大保护面积是2000多平方米，一套自动喷射型自动射流灭火装置最大保护面积是2000多平方米，安装简便、维护方便。
系统性能高度集成：LA100图像型安全监控系统是真正意义上的集火灾报警、安防监控、水炮联动为一体的智能系统，控制系统软件程序编制严密、科学、先进，高性价比。
独有的自动通讯和自动记录：系统确认发生火情后，自动拨打报警电话，硬盘录像机同步启动，以图像形式记录火灾发生的时间、地点、初始状态及现场全部扑救情况。
智能空间定位及自动、手动两用水炮：系统能够准确测着火点位置，提供火源坐标，联动自动消防水炮对准火源自动扑救，也可现场手动控制消防灭火。
鉴于以上技术优势，我们相信，LA100型图像火灾安全监控系统和喷射型自动射流灭火装置灭火系统将会在机场航站楼、体育馆、火车站等高大空间建筑中得到越来越广泛的应用，创造更大的社会效益。
参考文献
基于CCD图像的火灾空间定位方法，赵建华、刘炳海等，《光学技术》，2003年5月
《火灾探测与信息处理》，吴龙标、方俊等，化学工业出版社，2006年8月
自动消防水炮的喷水强度分布特性及其控火性能研究，姚斌、宋群立等，《火灾科学》，2007年10月
现代大空间智能建筑的火灾探测技术，刘炳海、聂磊等，《智能建筑》，2008年第8期
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。