基于YOLOv8框架的智慧園區火災預警檢測

［摘 要］智慧園區中的消防火災系統主要包括檢測火警、報警、滅火和疏散4 個部分，可實現對火災的快速響應和有效處置。傳統的末端探測器存在檢測精度低、安裝位置和刷量不能夠全覆蓋及無法穩定檢測區域內煙霧和火焰警情的問題。文章采用先進的目標識別框架YOLOv8，訓練自定義的智慧園區室內室外煙霧和火焰目標檢測及分類檢測結合的模型。自訓練的模型實現了數字視頻系統的攝像頭全覆蓋區域內煙霧和火焰的目標檢測，彌補了消防系統的檢測死角和誤報、漏報情況，也提高了智慧園區中消防系統的區域檢測靈敏度、準確率和覆蓋率。

［關鍵詞］智慧園區；消防系統；煙霧傳感器；溫度傳感器；YOLOv8 ；目標檢測

［中圖分類號］TP391.41 ；X932 ［文獻標志碼］A ［文章編號］2095–6487（2024）03–0153–03

隨著經濟的飛速發展，城市規模不斷擴大，建筑復雜性持續提高。作為產業園區，室內室外的火災檢測尤為重要，包括辦公區域、公共區域、庫房區域、設備區域等。室外的火災目前消防系統無法覆蓋。室內包括商場、辦公樓內挑高的區域，是消防檢測死角，大量的室內火災表明，若在火災蔓延之前，準確檢測出煙霧、火苗并確定其位置，聯動其他系統和提醒相關人員，可有效防范和遏制智慧園區室內室外火災，減少園區內遭受巨大的財產損失。

1 智慧園區

智慧園區包含綜合信息管理平臺，涉及園區內的基礎設施和相關子系統。智能安防部分常配備智能安防系統，包括視頻監控、門禁系統、消防系統等，以提高園區的安全性和防范能力。消防系統由多種設備組成，目的是檢測火災、報警并采取有效的措施控制火勢。消防系統由3 大部分構成：①感應機構，即火災自動報警系統；②執行機構，即滅火自動控制系統；③避難誘導系統（如緊急燈、避難標識、手動報警器）。火災自動報警系統由探測器、手動報警按鈕、報警器和警報器等構成，主要是檢測煙霧和火焰并報警。滅火自動控制系統主要負責控制滅火系統，包括各種介質，如液體、氣體、干粉及噴灑裝置，直接用于滅火。避難誘導系統包括應急照明燈、疏散指示標志等設備，用于指導人員安全疏散。消防系統還包括防煙排煙系統等建筑消防設施，以確保在火災發生時，能夠有效地控制火勢，并幫助人員安全撤離。

消防系統中的火災自動報警部分包含煙霧傳感器、溫度傳感器和復合傳感器。煙霧傳感器可能會受到環境中其他煙霧和氣體的干擾，如清潔劑、香煙、烹飪煙霧等，從而產生誤報或不報的情況。溫度傳感器會受到環境溫度變化的影響，從而產生檢測誤差。溫度傳感器的響應速度較慢，需要一定的時間才能反映出環境溫度。傳感器的壽命有限，需要定期進行檢測、維護和更換。

2 目標檢測YOLOv8

煙霧和火焰檢測屬于計算機視覺中的目標檢測任務。YOLOv8 是Ultralytics 公司開發的YOLO 的最新版本。作為目前較先進的計算機視覺算法模型，YOLOv8 在之前版本的基礎上改進并引入了新的功能，以提高其性能、靈活性和效率。YOLOv8 支持多種計算機視覺任務，包括圖片分類、目標檢測、實例分割、姿態估計、目標跟蹤。