1 前言
1.1 古建筑典型概况
建筑是时代的符号，也是一种文化的积淀，人类用自己的血汗和智慧创造了辉煌的古代建筑文明。中国古代建筑是世界上历史最悠久、体系最完整的建筑体系，是中国文化遗产的重要组成部分，其从单体建筑到园林布置都在古代建筑文明中处于领先地位。
中国古代建筑大多以中和、平易、含蓄而深沉的美学为追求，主要包括以下几项特点。
木材为主
在中国古代建筑的发展过程中，木材始终是最主要的建筑材料，以此为骨架的木构结构，既达到实际功能要求，又创造出优美的建筑形体以及相应建筑风格。木构结构可分为抬梁式、穿斗式及井干式，其中最常采用抬梁式。
构架制原则
中国古代建筑采用立柱与纵横梁枋组合成的梁架，让建筑物上部荷载由梁架、立柱传递至基础，且在构筑梁架设的过程中，部件间主要通过卯榫结构相互连接，不使用钉子等辅助用具。其中，墙壁只起围护、分隔的作用，并不承受荷载，即“墙倒屋不塌”。
单体建筑
中国古代建筑通常是由若干单体建筑结合配置而成，无论规模大小，大致可分成阶基、屋身、屋顶三部分。阶基位于建筑下面，由砖石砌筑，承托着整座房屋；在阶基之上的是屋身，由木制柱作骨架，中间安装门窗隔扇；而建筑上面是由木结构屋架建造而成的屋顶，屋面四周均伸展至屋身外，并做成柔和雅致的曲线，且上面均覆盖着青灰瓦或琉璃瓦。
组群布局
中国古代建筑一般遵循内向含蓄、多层次的原则，力求均衡对称，主要采用中轴对称、方正严整的群体组合与布局。其中，每个建筑组群少则有一个庭院，多则有几个或几十个庭院，层次丰富多样，以弥补单体建筑定型化的不足。此外，平面布局一般依据中轴线发展，采取左右对称，以中心为庭院，房屋在四周的形式。
色彩多样
木材中国古代建筑对装修、装饰尤为讲究，一切建筑部位或构件都要美化，常采用青、绿、朱等矿物颜料绘成色彩绚丽的图案，以增加建筑物的美感，且因所选部位与构件的性质不同而使装饰色彩有所区别。其中，台基和台阶多采用雕饰并配以栏杆，使建筑显得格外庄严与雄伟。
这些古建筑多为木结构， 存在很大的火灾危险性，一旦发生火灾，扑救困难，损失大，影响大。
1.2 古建筑火灾的危险性
我国历史上众多的古建筑之所以毁于火灾，今天幸存下来的绝大多数古建筑也历经火劫，究其原因， 在于这些古建筑本身就具有很大的火灾危险性。
火灾荷载大，耐火等级低
我国古建筑绝大多数以木材为主要材料，以木构架为主要结构形式，火灾荷载远远高于现行的国家标准所规定的火灾负荷量，火灾危险性极大，耐火等级低。古建筑中的木材，经过多年的干燥，成了'全干材'，含水量很低，因此极易燃烧，特别是一些枯朽的木材，由于质地疏松，在干燥的季节，即使遇到火星也会起火。古建筑中的各种木材构件，具有良好的燃烧和传播火焰的条件。古建筑起火后，犹如架满了干柴的炉膛，而屋顶严实紧密，将导致在发生火灾时，屋顶内部的烟与热不易散发，温度快速积聚，迅速达到'轰燃'。古建筑的梁、柱、椽等构件，表面积大，木材的裂缝和拼接的缝隙多，并且大多数通风条件比较好， 有的古建筑更是建在高山之巅，发生火灾后火势蔓延快，燃烧猛烈，极易形成立体燃烧。
无防火间距，容易出现'火烧连营'
我国的古建筑多数是以各式各样的单体建筑为基础，组成各种庭院。在庭院布局中，基本采用'四合院'和'廊院'的形式。这两种布局形式都缺少防火分隔和安全空间， 如果其中一处起火， 一时得不到有效控制，就会'城门失火，殃及池鱼'，毗连的木结构建筑很快就会出现大面积燃烧，形成'火烧连营'的局面。
2013年3月11日 丽江古城光义街现文巷突发火灾
消防设施匮乏，火灾扑救难度大
我国的古建筑分布在全国各地，且大多数远离城镇，建于环境幽静的高山深谷之中。这些古建筑普遍缺乏自防自救能力，既没有足够的训练有素的专职消防队员， 也没有配备安装有效的消防设施， 一旦发生火灾，位于城镇的消防队鞭长莫及，只有任其燃烧，直至烧完为止。大多数古建筑都缺乏消防水源，而对于一些高大的古建筑更是有水难攻，再加上古建筑周围的道路大多狭窄， 有的还设有门槛、台阶，消防车根本无法通行，这些都给火灾扑救工作带来很大的困难。
古建筑的管理和使用不善，问题复杂
2014年1月27日300多年的侗族大寨被烧毁
一些古建筑的主管部门分工不明确、职责不清，往往为了追逐经济利益而忽视了消防安全管理。在古建筑的使用中，一些地方利用古建筑开设旅馆、饭店、招待所、工厂、仓库等，火源管理不严，电线乱拉乱接，线路开关随意乱设。有的古建筑的周围大量开店，火灾危险因素大量增多。这些管理和使用方面存在的消防安全问题，也给古建筑的消防安全带来了严重的威胁。
倒塌情况多，安全危胁大
多数古建筑承重构件使用可燃的木质材料，因此， 一旦发生火灾承重构件极易燃损、烧毁，失去承重作用， 造成古建筑倒塌。对人员安全造成很大危胁，很容易出现伤亡事故。
1.3 古建筑可能引发火灾的原因
古建筑引发火灾， 原因主要来自两个方面：一是自然界的危害，二是人为因素造成的灾难。
来自自然界的危害
作为一种不可抗力， 在古建筑安全问题上比较突出的表现形式就是雷击引发的火灾。一般而言，古建筑遭受雷击，是与它所处的地形、地质以及本身所固有的特点分不开的。特别是直击雷，往往直接对古建筑构成危害。雷电作为一种自然现象，只要采取有效的措施，通过接闪、屏蔽、分流、均压等电位、接地保护布线等综合防雷措施，层层设防，就可以化解直击雷、感应雷和雷电波的侵扰。雷击并不是不可预防的， 只要我们采用科学的态度，运用科学的手段，针对古建筑的特点， 实事求是地运用避雷系统，并且定期对避雷装置进行检查、测试，经常保养、维修，就能够在关键时刻发挥应起的作用。
人为因素造成的灾难
从历年各种火灾发生的原因来看，因为人为因素造成的火灾，占火灾总数以上。古建筑火灾也大致如此。从建国以来的情况看，人为造成古建筑火灾的原因主要是以下几种。
用火不慎
因用火不慎造成的古建筑火灾，主要存在两个方面的问题。一是日常生活用火不慎。随着改革形式的发展，在各古建单位均陆陆续续引进一批承租单位， 这些单位为了生活方便势必会在古建筑周边地区私搭乱建一些易燃棚屋，并长期使用液化石油气、煤火炉等烧饭取暖，危险性更大，周边地区一旦发生火灾，古建筑也恐在劫难逃。二是维修施工中的用火不慎。古建筑作为我国丰富文物宝库中一颗璀璨的明珠，在走过千百年的岁月沧桑之后，大都受到不同程度的损坏，亟待抢救、维修。古建筑大部分是木质结构，维修过程中需要用大量的可燃材料，如木材、麻、油漆、稀料等，同时使用如喷灯、电气焊在内的明火工具等。因此，要确保古建筑在修缮过程中的消防安全，就必须由古建筑的管理和使用单位及施工单位共同制定消防安全措施，明确责任，按照“谁施工谁负责” 的原则与施工单位签定《消防安全责任书》。并报上级管理部门和当地公安消防部门批准后，才能开工。在修缮过程中，要严格易燃物的管理，落实用火、用电的审批制度，要配置专职防火检查员， 负责巡逻检查， 以确保遇有情况及时处理。
电气设备使用不当
一般来说，古建筑电气设备比较少，除照明设施外，其他的电气设备的安装，使用都在严格控制之列。但是，近年来，随着古建筑的大量被利用，电气设备也有所增加， 乱拉临时电线的现象也经常出现，有的电源线就直接敷设在古建筑的梁、枋、柱等木质结构上。特别是随着文化市场的丰富， 利用古建筑拍摄电影、电视、广告片日益增多，在举办各种大型活动或是拍片过程中，电气设备的使用量无疑会有所增加，而且功率往往比较大， 这样就会埋下火灾隐患。
吸烟、乱扔烟头、火柴棒
吸烟，乱扔烟头，火柴棒引起火灾，或在禁止吸烟的地方违反禁令吸烟，是要承担法律责任的。木质的古建筑，历经千百年风干，耐火等级较低，极易因小火而酿成大祸。这就要求所有进入古建筑范围内的人，遵守禁烟规定，服从管理，杜绝因一时疏忽带给人类无法弥补的损失。
1.4 现有火灾探测技术及问题
火灾造成巨大的文化和经济损失。由于文物古建的特殊性，为了保护文物古建的风貌，喷淋系统难以应用，一旦发生火灾，只有依靠人力灭火，人员的反应速度决定了灭火的及时性，因此，火灾的预警显得尤为重要。
现有的古建筑根据不同场景，安装不同的火灾探测器，综合有下面的应用：
1) 点型感温探测器
感温火灾探测器直接用于探测物体温度变化，当火焰达到一定程度时，感温火灾探测器才能响应，不适宜保护由于小火造成损失的场所，文物古建对火灾要求严格，必须在小火时或者温度异常时产生 告警。
2) 点型感烟探测器
古建筑中，烟气的弥漫比温度的升高更早，因此更适宜选择感烟探测器；并且很古建筑都有井的存在，使烟气的流动变得相对有序， 所以使用点开感烟探测器还是有效果的，但是也有很多场景是高大空间，烟气的扩散不容易被迅速探测到，故需要其他的探测器来进行弥补。
3) 吸气式感烟探测器
吸气式感烟探测器在火灾探测中能探测到更早期的烟雾，适合运用在一些高大空间和烟气流动有序的地方，但是吸气式感烟探测器要布比较长的管路，影响古建筑美观，并且因为灰尘或者雾霾的原因，极容易堵塞吸气孔，所以吸气式感烟也存在对场景环境要求高，维护不方便的特点。
4) 线型光束感烟探测器
对于大空间的文物建筑，考虑到室内空间高度较高，烟气的扩散不容易被迅速探测到，所以需要采用线型光束感烟探测器。不同的线型光束感烟探测器各有优势，对于文物古建，反光式线型光束感烟探测器对古建的风貌破坏更小， 但是安装精度要求更高，时间长久后，会产生安装位置变形，导致探测器失效或者误报率会提升。
针对这些传统的火灾探测器存在的问题如下：
吸气式感烟火灾探测器
吸气式感烟火灾探测器通常被认为是一种高灵敏度探测器，因此被较多的用于大空间文物建筑场所，应该说这些场所的应用是可以体现其高灵敏特性的。吸气式感烟探测器是需要防护场所内产生烟气才能触发报警，而对于高大空间的文物建筑，灰尘约占高粱的3%-5%，在一定的温度和浓度下，粉尘会堵住吸气式探测器的探测口，而导致探测器失效或者维护不方便。并且吸气式感烟因为要布置采样管，会导致布管距离长，并且采样管需要固定，会破坏古建筑或者影响美观。
点型感烟/感温火灾探测器
一般情况下， 烟感报警器是不会对香烟的烟雾发出响应的，除非产生的烟雾非常浓重，例如，许多抽烟者都在同一个屋子抽烟就可能导致报警。如果报警器太旧的话，即使烟的浓度很低，也会响应的。总的特点来讲，就是早期预警能力很弱。
2 多光谱（感火焰/感烟/感温）图像型火灾探测器简介
2.1 图像型火焰火灾探测器（双波段）
火焰监测
AFC-D02
图像型火焰火灾探测器（双波段）
——嵌入式AI算法，双目全高清识别微小火灾
——此探测器可应用在古建筑的室外，防范雷击或者人为纵火
产品特点
前端嵌入式识别，可独立火灾监测报警；
双目全高清，数字化传输；
防火防盗，与CCTV监控系统无缝对接；
有型式检验报告和3C认证；
主要参数
镜头规格
12mm百万高清镜头
主处理器
嵌入式Linux设计,双核32位ARM芯片,纯硬编码压缩,看门狗
国标
Ø 通过国标GB 15631-2008中图像型火灾探测器检测标准
探测方式
近红外、彩色/黑白多光谱采集，双目全高清200万像素
事件检测
心跳检测；图像异常（被遮挡、被偏转、被污染及故障）报警
火灾探测响应时间
（针对标准火试验条件）
火焰探测1-20S；故障探测5-60S
报警接口
输入 1 路/输出1 路继电器
网络接口
1 个 RJ45 10M/100M 自适应以太网口
电源接口
9-27V DC or AC
标准配置
图像型火灾探测器 支架 操作指南 合格证 3C标志
2.2 图像型感烟火灾探测器（光截面）
感烟监测
AFC-D02S
图像型感烟火灾探测器（光截面）
---紫外和近红外双光束探测，多维度感烟和感火焰
——些探测器选用在高大古建筑物或者古建筑博物馆等超过12米的高空
产品特点
紫外和红外双光束探测，有效去除水蒸汽、雾霾、飞蛾遮挡等干扰；
复合探测：感烟和感火焰；同时满足GB15631和GB14003国标；
大范围，多维度探测；可同时支持多达九路多角度双光束发射；
全黑暗环境中可靠探测烟雾，不受环境因素影响；
主要参数
接收端
镜头规格
12mm百万高清镜头
探测范围
5-120米
偏转角度
±2︒
调节角
水平：±60︒；垂直：±15︒
灵敏度
高-20%（1dB）/中-35% （2dB）/低-50%（3dB）
响应时间
10-20s
报警接口
输入 1 路/输出1 路继电器2A@DC 24V 干接点
网络接口
1 个 RJ45 10M/100M 自适应以太网口
电源接口
9-27V DC or AC
发射端
功率
3W
光源
UV+NIR
标准配置
火灾摄像机 支架 电源 操作指南 合格证 3C标志
2.3 图像型感温火灾探测器（热成像）
感温监测
AFC-D02H
图像型感温火灾探测器（热成像）
---可见光和远红外同步监测，感知更早温度异常火灾
——热成像的图像火灾探测器具有测温功能，可以探测更早期的火灾，可以安装在具有山火隐患的古建筑周边，保护古建筑的安全
机芯
非防爆
防爆
产品特点
测温范围：-20℃～+150℃ 超温预警；
热成像和可见光双光融合探测，自动追踪高温目标；
与传统CCTV视频监控系统无缝对接，支持ONVIF协议；
同一个探测器，可多区域多目标超温预警监测；
主要参数
热成像
镜头规格
19mm镜头
探测范围
5-100米
有效像素
384*288
热灵敏度NETD
≤60mK/F1.0，300K
测温范围
-20℃～+150℃
响应时间
1-10s
主处理器
嵌入式Linux设计,双核32位ARM芯片,纯硬编码压缩,看门狗
报警接口
输入 1 路/输出1 路继电器2A@DC 24V 干接点
网络接口
1 个 RJ45 10M/100M 自适应以太网口
可见光
镜头规格
8mm镜头
视频清晰度
1920*1280；200万高清
网络协议
TCP/IP,支持ONVIF，HTTP,RTSP,RTP DHCP,DNS,DDNS,PPPOE,SMTP,FTP
工作温湿度
‘-20℃ ~ 60℃，湿度小于95%（无凝结）
电源接口
12 DC；4W
标准配置
双光摄像机 护罩+支架（选配） 电源 操作指南 合格证
2.4 图像型复合火灾探测器（复合型）
复合监测
AFC-D02HF
图像型复合火灾探测器（感温+火焰探测）
---可见光+近红外+远红外三光探测，复合超温监测和火焰监测
——感温、感烟、感火焰的探测器更适合应用在文物价值较高的展区或者观光区，本图探含有监控功能，能够24小时在线防火防盗。
产品特点
日夜温度异常和火焰识别同步监测，不受环境影响；
嵌入式识别，AI算法前置，超温预警，报警联动；
与传统CCTV视频监控系统无缝对接，支持ONVIF协议；
IP66设计，防水、防尘，耐高低温；
主要参数
基本参数
红外探测器
探测器类型
非制冷焦平面微热型
像素
320×240
红外图像性能
镜头
6.5mm
视场角/最小焦距
34.4°×25.8°/0.3m
热灵敏度
≤0.07℃@25℃
可见光性能
镜头
8mm
图像分辨率
200万像素，1080P
最低照度
0.005（Lux）
测量
测温范围
’-10℃~+300℃
精度
±3℃或±3%(读数范围),取大值
电源系统
外接电源
9-27V DC/AC
功耗
≤5W(25℃正常工作时)
功能接口
通讯接口
1 个 RS-485 接口 （半双工）,1个RS232
报警接口
输入 1 路/输出 1 路 继电器 开关量
视频输出
1Vp-p Composite Output（75Ω/BNC）
网络接口
1 个 RJ45 10M/100M 自适应以太网口
标准配置
三光图探 支架 电源 操作指南 合格证
2.5 防火防盗摄像机（夜视防火）
防火防盗
AFD-C02
多光谱火灾探测摄像机（石化专用）
---双目高清烟雾检测+火焰检测带夜视摄像机（防爆+非防爆）
——具有三光图像的所有功能，并且有防爆功能，能够针对特殊场景防火。
非防爆夜视
防爆夜视
防爆非夜视
产品特点
前端嵌入式识别，可独立火灾监测和烟雾监测报警；
双目全高清，支持数字和模拟输出；
防火防盗，与CCTV监控系统无缝对接；
带红外夜视，全天候值守，不受自然光影响；
主要参数
基本参数
主处理器
嵌入式Linux设计,双核32位ARM芯片,纯硬编码压缩,看门狗
传感器类型
双镜头1/2.8” 200万像素逐行扫描CMOS
支持协议
1个RJ45以太网接口,10/100M自适应;支持RTSP/FTP/PPPOE/DHCP/DDNS/NTP/UPnP等网络协议
通用功能
一键恢复,防闪烁,心跳,密码保护
视频输出
1Vp-p Composite Output（75Ω/BNC）/1 个 RJ45 10M/100M 自适应以太网口
烟雾和火焰探测
国标
Ø 通过国标GB 15631-2008中图像型火灾探测器检测标准
探测方式
近红外、彩色/黑白多光谱采集
事件检测
心跳检测；烟火检测；图像异常（被遮挡、被偏转、被污染及故障）报警
火灾探测响应时间
（标准火试验条件）
火焰探测2-20S；烟雾探测10-240S；故障探测0.2-10S
智能红外补光
控制接口
图探内部受控电源接口
控制方式
图探光敏控制
功耗
最大10W
视场角
15°、30°、45°、60°可选，配合12、8、6、4mm镜头使用
一般规范
工作温湿度
‘-40℃ ~ 60℃，湿度小于95%（无凝结）
电源接口
9-27V AC OR DC
报警接口
输入 1 路/输出 1 路
2.6 光谱图像型火灾探测器原理介绍
火焰检测
火焰检测技术是通过近红外相机把杂光干扰和一些反光等都过滤掉，然后通过背景学习和分割，对火焰的颜色、形状、频率、面积变化、重心变化等参数来AI识别火焰；并且能根据火焰的变化来进行跟踪。
烟雾检测
烟雾检测的原理是根据烟雾遮挡紫外和红外光束，计算遮挡颗粒物大小、吸收波长的衰减和灰度值的变化等算法来判断烟雾；并且只要在图探的视线范围内，则可以布置多个发射单元来进行多维度的烟雾检测；
通过使用两个波长的光来探测，紫外波长与大颗粒和小颗粒都会发生明显衰减；红外波长主要是被大颗粒遮挡，产生故障报警；
感温检测
热成像是通过非接触探测红外能量（热量），并将其转换为电信号，进而在显示器上生成热图像和温度值，并可以对温度值进行计算的一种检测设备。
感温图探内置先进的测温运算处理机制，实时热成像前端测温和测温数值视频OSD叠加，通过常规监控视频网络实时在线获取流畅的视频热图像和关键测温值，测温精度高，响应速度快，可在热图像上设置测温点和测温区域（最大支持9个测温区域），自动检测和显示温度：点测温（鼠标测温）、区域测温、全屏测温（区域和全屏默认为最高温位置和温度值，可根据需要订制最低温位置和温度值），自动追踪区域最高温和全屏最高温。
可见光与红外融合，可测试画面最设点，并且超温预警；
可设置多种测温报警条件：超温预警、超温报警、温差报警（最高温与平均温差值报警）、温度变化趋势报警（平台功能）。设备可自主实现离线测温报警功能，支持测温报警联动输出。支持第三方平台获取测温报警信息（如ONVIF扩展协议）。
2.7 图像型火灾探测器功能说明
图像型火灾探测系统采用先进的智能AI识别算法，针对疑似火灾的灰度、颜色、大小、形状、纹理、边缘特征、变化趋势等进行综合判断，从而排除灯光、阳光、反光、电焊、其它辐射等各种干扰，给出火灾报警的信号；同时在监控中心通过视频监控进行火灾复核，准确无误的判断火灾报警和启动应急处理，在灭火过程中，还可以查看火灾蔓延和指挥扑救。系统具有智能化、实时化、无接触、范围广、可视化、灵敏度高等特点，能够和传统火灾报警控制器进行无缝连接，方便系统的管理，同时提供现场指示功能，方便在现场对探测器的工作状态进行清晰识别。
指示灯三个状态：红色为报警；黄色为故障；绿色为正常。
图探正面：
图探接口说明：
1) 宽电源：9-27V，不区分正负；
2) 报警输入：可与其他探测器联动；
3) RS485总线：可与火灾报警控制器联动；
4) RS232通信：可将其他传感器数据采集通信；
5) 报警输出：可接声光报警器，前端声光报警；
6) 报警输出：可定义故障报警输出；
7) BNC输出：支持模拟视频输出；
8) USB：可存储也可接4G网卡无线传输；
9) SD卡：支持mico SD卡存储录像；
3 CMS图像火灾预警软件介绍
图像火灾报警管理系统采用直观的图形用户界面实现对整个系统的管理。提供图像显示、探测器设置、报警管理、用户管理、状态指示、日志管理及网络继电器的通讯功能，软件结构简洁，功能丰富，操作方便，提升了用户对图像型火灾探测系统的管理水平。平台系统采用C/S架构，由中心服务、流媒体服务、客户端组成；
1) 平台系统采用C/S架构，由中心服务、流媒体服务、客户端组成；
2) 中心服务器：在系统中只存在一个，用于整个系统数据调度；
3) 流媒体服务器：根据实际情况可配备多个，用于接入网络监控设备、火灾图探摄像机、报警主机等；可配置大容量硬盘或者IPSan做存储服务器；
4) 能对主流网络硬盘录像机进行管理 （海康、大华、雄迈）；
5) 客户端：根据实际情况可配备多个，实现有实时预览、电子地图、录像回放、设备管理、报警信息接收和联动、策略管理、日志管理等功能；
6) 能够支持接入其他温湿度传感器、光纤传感器等；
7) 支持消防水炮联动；
8) 支持主流（海康、大华、雄迈）网络摄像机的接入；
4 与火灾报警控制器联动的几种方式
火灾探测器，在探测分区合理布置，全面覆盖防护区域；区域视频火灾探测报警与视频侦测监控系统，设于区域控制室或便于监控管理的建筑内成为监控中心的中央监控管理系统。根据工程项目的大小、防护区域分布特点以及防火分区和控制报警分区的划分情况，选择不同容量大小的系统。另外系统还包括供电设备、网络或信号传输设备等。图像火灾探测系统的视频信号既可以仅用于自身监控管理系统使用，也可同时提供给视频监控子系统或视频事件检测子系统使用。
区域监控管理系统和中央监控管理系统均为网络架构系统，由智能分析、通信管理、报警监控、流媒体与存储服务器或服务模块，以及客户显示终端组成。系统根据前端被保护区域的面积、等级以及管理部门不同而设定，对服务器性能无特殊要求。
图像火灾报警系统具有灵活的接口方式，并可以很好地与火灾自动报警系统、图像视频监控系统等兼容。根据探测器的特点，可以构成如下的系统结构形式：
l 图探与火灾报警联动控制模式
图像火灾报警系统与火灾报警控制系统配套，火灾报警、故障信号通过输入输出模块接入火灾报警控制器。RS485通信接口向联动控制系统提供准确的火灾坐标位置信息和区域信息，从而触发联动控制系统驱动固定式自动灭火系统或消防炮系统进行灭火。
l 火灾报警联动控制与图像监控模式
嵌入式图像火灾探测探测器具有视频监控功能，即将复合了火灾报警信息的图像直接或通过光纤数字传输系统接入监控中心的监控管理系统，从而达到火灾报警、联动控制和图像监控多重目标。
Ø 探测区域设计
探测区域设计依据以下几方面进行：
探测区域的大小。包括空间的长、宽、高，防护空间内被保护物的大小尺寸，点火源的位置，火灾易发部位的位置，重点保护物的位置等；
摄像头的性能参数。包括摄像头的焦距、镜头尺寸、红外背景光源的覆盖距离和角度；
镜头和焦距的选择
镜头的尺寸选择应按需要探测的最小烟雾高度在成像中占10%图像高度和最小火焰高度在成像中占3~5%图像高度进行计算确定。计算是针对视场中最远点进行的。
探测器的焦距计算根据选定的火灾灵敏度和期望探测的火灾规模大小进行计算，公司如下：
其中:
F = 镜头的焦距，mm
v = CCD传感器的垂直尺寸，按下表确定
V = 期望探测火灾的垂直尺寸，m
D = 期望探测火灾与探测器的距离，m
CCD
垂直成像尺寸 (v)
1/3”
3.6mm
1/2”
4.8mm
2/3”
6.6mm
例如对于1/2”的CCD Camera，1.8m高的人站在100m处，其在镜头中的成像占满整个屏幕高度，则
即可以计算的焦距为267mm。而探测器只需要人的成像占屏幕的10%，此时选用焦距为以上计算值的10%，即27mm即可。同样可以计算得到，在100m处，对于4.8m高的烟雾成像占屏幕10%，则焦距为10mm；对于1m高的火焰成像占屏幕3%，则焦距为15mm。
视场角的选择
视场角与镜头的焦距和摄像机的靶面尺寸（水平尺寸h和垂直尺寸v）的大小有关，摄像头的水平视场角αh和垂直视场角αv可分别由下式计算：
αh = 2 arctg(h/2F)
αv = 2 arctg(v/2F)
下表列出常用镜头的水平视场角。
焦距/mm
镜头尺寸/in
2.8
3.5
4.0
4.8
6.0
8.0
12.0
16.0
25.0
1/3
86.3
67.4
62.0
52.2
42.3
32.6
22.1
17.1
10.6
1/2
94.6
69.4
57.1
42.6
29.7
22.6
14.2
2/3
59.2
30.8
19.4
1
27.8
红外背景光源的选择
红外背景光源主要通过两个参数确定，即覆盖距离和覆盖角度。目前较多用的覆盖距离包括30m、60m、80m、100m、150m等，覆盖角度为10deg、30deg、60deg等。
防火分区、报警分区的划分。探测器的选择需要与报警分区一一对应，且与固定式灭火系统和消防炮灭火系统对应。
探测器良好工作的环境条件
常规探测器难以满足要求，且需要早期探测报警的大空间区域
空间存在大量复杂的机器设备的空间
会产生油雾或对于点式探测器温度过高的机器设备空间
常规探测器使用困难的石油钻井平台、储油站、森林、隧道、化学品工厂等
只能通过视窗，不能进入其中探测的场所，如核废料储存区
某些区域，化学品火灾会产生烟雾损坏减光型探测器，如黄磷与潮湿空气产生酸等
不便于人员快速进入或靠近确认灾害状况，以进行灭火救援的场所
需要实现消防、安防结合的场所
应避免的主要条件
对于背景中烟雾水平较高的场所，例如焊接过程或产生过量柴油机烟雾的叉式升降车
强光直射的条件，会损毁摄像头或使摄像头无法成像
需要摄像头穿过网格栅栏、扶手、结霜的玻璃和类似情况会造成图像减光或衰退的区域
其它燃烧是生产过程工艺的场所
5 多光谱图像火灾探测器在古建筑火灾报警系统中的应用优势
图像型火灾探测器利用计算机视觉、人工智能以及CCTV电视监控技术，通过多光谱图像来检测烟火。系统自动分析、识别视频图像内的火焰、烟雾，产生告警信息，在数秒内完成火灾探测及报警，大大缩短了火灾告警时间。与传统火灾探测器产品相比，图像型火灾探测器主要存在下面几点优势：
检测空间范围大
目前常规探测器中感烟探测器适合保护高度为12米及12米以下的空间。在古建筑大空间厂房内，受空间高度和面积的影响，加之大空间内热风压效应，火灾形成的热气流和烟雾很难到达屋顶，因此常规探测器不能及时感应动作，等到探测器动作时火灾已经发展到一定规模。更重要的，当火灾烟雾上升至13米左右时开始形成烟层而不再上升，当烟雾层集到一定厚度时开始下沉，超过20米的高度使得红外光束型感烟探测器也失去作用。而图像型火灾探测器有效解决上述问题，对100米监控视野范围内区域都能进行有效监控，适合于大空间早期火灾检测使用。
抗干扰性强
传统红外及紫外火焰探测器在正常情况下，受明火作业以及X射线、弧光等影响，易被阳光或其他光源直接或间接照射产生误报。而多光谱图像型火灾探测器克服了以上探测器的缺点，通过对火焰的热、色、形、光谱及运动特性的研究，对火焰的彩色影像和近红外影像的进行识别报警，不受上述环境干扰。图像型感温探测器可以克服太阳光反射、灯光直射及树叶反光、玻璃强反光等干扰环境，有火灾时一样会被发现，并且产生报警；不会因为强光下看不见火焰而不发生报警。
具备可视性
传统火灾探测器不管何种类型，最后报警只能提供一些检测信息，甚至只有开关量，这样就丢失了大量火情现场信息。而图像型火灾探测器不仅能够完成火灾探测功能还可以提供火灾现场的实时视频图像，供值守人员分析判断。
远方控制中心人员不仅能够知道现场是否有火灾发生，还可以知道目前火情状况、发展趋势、灭火系统状态等很多重要信息，为人员疏散、营救工作做出最及时、最有效的判断。
定位快速准确性
现场火灾图像可以通过图像型火灾探测器实时回传至控制中心，在大屏幕上显示。而且着火位置、着火时间等等都会在屏幕上明显标识，这些标识一直会显示到火灾扑灭为止。除此之外，图像型火灾探测器还可以给灭火系统（如水炮等）快速准确地提供火焰坐标。
兼容性强
图像型火灾探测器能完全与现有消防系统融合，可以和联动模块产生联动关系，控制喷淋等灭火设备运作。除此之外，探测器内部具有以太网模块，可以直接把报警信息通过互联网发送到远端报警控制中心，或者通过无线模块将图片发送到相关人员手机。
传统的火灾报警系统普遍采用RS485、CAN总线等比较成熟的现场工业控制总线，这种总线的传输距离有很大限制。需要远程传输时必须添加独立的火灾远程传输监控器。图像型火灾探测器既有开关量和485工业总线传输稳定性，又实现独立远距离数字传输。即使报警主机异常，也不影响远处报警控制中心监测。
总之，在古建筑的复杂自然环境中，各种不同功能图像型火灾探测器可以根据场景的需要来进行配置，并且也可以配合常规的火灾探测器、火灾报警系统和灭火装置来对古建筑的极早期火灾进行预警和启动灭火装置进行灭火，图像型火灾探测器不仅具有火灾探测的功能，同时也具备视频监控的功能，具有防潮、防尘及耐高低温功能，完全满足古建筑室内和室外防火防盗的需求，真正的防患于未然！
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