本發(fā)明涉及一種火災(zāi)ai預(yù)警系統(tǒng)及方法，屬于報(bào)警裝置。

背景技術(shù)：

1、傳統(tǒng)消防報(bào)警系統(tǒng)，由煙感溫感作為主要傳感器，一旦防護(hù)區(qū)出現(xiàn)異常將啟動聲光報(bào)警，如有滅火系統(tǒng)則可以聯(lián)動啟動滅火。

2、現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)是，由于傳感器靈敏度和批次差異，存在一定誤報(bào)率，一旦誤報(bào)產(chǎn)生聯(lián)動，將噴出滅火劑，造成次生災(zāi)害。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)，本發(fā)明的發(fā)明目的是提供一種火災(zāi)ai預(yù)警系統(tǒng)及方法，其不會發(fā)生滅火誤動作，防止造成次生災(zāi)害。

2、為實(shí)現(xiàn)所述發(fā)明目的，本發(fā)明一方面提供一種火災(zāi)ai預(yù)警系統(tǒng)，其包括：n個(gè)區(qū)域滅火子系統(tǒng)和中央控制裝置，中央控制裝置包括中央處理器和第一通信單元，第n區(qū)域滅火子系統(tǒng)包括圖像傳感器、控制單元和第二通信單元，所述圖像傳感器用于獲取被監(jiān)視的第n區(qū)域的圖像；第二通信單元和第一通信單元進(jìn)行通信連接，控制單元將所述圖像進(jìn)行處理依次通過第二通信單元、第一通信單元發(fā)送給中央處理器，中央處理器包括火災(zāi)識別模型、比較模塊和決策模塊，所述火災(zāi)識別模型根據(jù)圖像傳感器提供的圖像信息判斷被監(jiān)視的第n區(qū)域發(fā)生火災(zāi)的概率及可燃物質(zhì)的名稱；比較模塊用于將火災(zāi)識別模型提供的發(fā)生火災(zāi)的概率與閾值進(jìn)行比較，當(dāng)大于或者等于閾值時(shí)，將圖像傳感器實(shí)時(shí)獲取的圖像通過第一通信單元發(fā)送給遠(yuǎn)程終端，并將比較結(jié)果傳送給決策模塊；決策模塊接收遠(yuǎn)程終端發(fā)送的指令，當(dāng)遠(yuǎn)程終端發(fā)送的指令是需要滅火并當(dāng)火災(zāi)識別模型提供的發(fā)生火災(zāi)的概率大于或者等于閾值時(shí)，給第n區(qū)域滅火子系統(tǒng)發(fā)送滅火指令,n=1,2,…,n,n為大于或者等于2的正整數(shù)。

3、為實(shí)現(xiàn)所述發(fā)明目的，本發(fā)明還提供一種火災(zāi)ai預(yù)警方法，其包括如下步驟：

4、第n區(qū)域滅火子系統(tǒng)通過圖像傳感器用于獲取被監(jiān)視的第n區(qū)域的圖像，并通過控制單元將所述圖像進(jìn)行處理而后發(fā)送給中央控制器；

5、中央控制器通過火災(zāi)識別模型根據(jù)圖像傳感器提供的圖像信息判斷被監(jiān)視區(qū)域發(fā)生火災(zāi)的概率及可燃物質(zhì)的名稱；

6、中央控制器通過比較模塊將火災(zāi)識別模型提供的發(fā)生火災(zāi)的概率與閾值進(jìn)行比較，當(dāng)大于或者等于閾值時(shí)，將圖像傳感器實(shí)時(shí)獲取的圖像發(fā)送給遠(yuǎn)程終端，并將比較結(jié)果傳送給決策模塊；

7、中央控制通過決策模塊接收遠(yuǎn)程終端發(fā)送的指令，當(dāng)遠(yuǎn)程終端發(fā)送的指令是需要滅火并當(dāng)火災(zāi)識別模型提供的發(fā)生火災(zāi)的概率大于或者等于閾值時(shí)，給第n區(qū)域滅火子系統(tǒng)發(fā)送滅火指令，n=1,2,…,n，n為大于或者等于2的正整數(shù)。

8、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：1、不會發(fā)生滅火誤動作，防止造成次生災(zāi)害；2、在噴淋系統(tǒng)的噴嘴或氧化鉀滅火劑的滅火筒和成本約束下可獲取最佳的滅火計(jì)劃。

技術(shù)特征：

1.一種火災(zāi)ai預(yù)警系統(tǒng)，其包括：n個(gè)區(qū)域滅火子系統(tǒng)和中央控制裝置，中央控制裝置包括中央處理器和第一通信單元，第n區(qū)域滅火子系統(tǒng)包括圖像傳感器、控制單元和第二通信單元，所述圖像傳感器用于獲取被監(jiān)視的第n區(qū)域的圖像；第二通信單元和第一通信單元進(jìn)行通信連接，控制單元將所述圖像進(jìn)行處理依次通過第二通信單元、第一通信單元發(fā)送給中央處理器，其特征在于，中央處理器包括火災(zāi)識別模型、比較模塊和決策模塊，所述火災(zāi)識別模型根據(jù)圖像傳感器提供的圖像信息判斷被監(jiān)視的第n區(qū)域發(fā)生火災(zāi)的概率及可燃物質(zhì)的名稱；比較模塊用于將火災(zāi)識別模型提供的發(fā)生火災(zāi)的概率與閾值進(jìn)行比較，當(dāng)大于或者等于閾值時(shí)，將圖像傳感器實(shí)時(shí)獲取的圖像通過第一通信單元發(fā)送給遠(yuǎn)程終端，并將比較結(jié)果傳送給決策模塊；決策模塊接收遠(yuǎn)程終端發(fā)送的指令，當(dāng)遠(yuǎn)程終端發(fā)送的指令是需要滅火并且當(dāng)火災(zāi)識別模型提供的發(fā)生火災(zāi)的概率大于或者等于閾值時(shí)，給第n區(qū)域滅火子系統(tǒng)發(fā)送滅火指令,n=1,2,…,n,n為大于或者等于2的正整數(shù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的火災(zāi)ai預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，火災(zāi)識別模型通過訓(xùn)練模塊由cnn神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和全連接層訓(xùn)練而成，訓(xùn)練模塊包括：數(shù)據(jù)獲取單元、cnn神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、全連接層和調(diào)整層，其中，數(shù)據(jù)獲取單元獲取被監(jiān)視的第n區(qū)域中包含的可燃物質(zhì)發(fā)生火災(zāi)的概率為p的紅外圖像，所述紅外圖像從圖像傳感器獲取的圖像中獲取，將紅外圖像數(shù)據(jù)作為訓(xùn)練數(shù)據(jù)輸入到cnn神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，將發(fā)生火災(zāi)的概率p及可燃物質(zhì)的名稱作為測試數(shù)據(jù)輸入到調(diào)整層；cnn神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)通過全連接層輸出發(fā)生火災(zāi)的概率值及可燃物質(zhì)的名稱；調(diào)整層根據(jù)全連接層輸出的發(fā)生火災(zāi)的概率值及可燃物質(zhì)的名稱和測試數(shù)據(jù)生成損失函數(shù)，根據(jù)損失函數(shù)計(jì)算梯度，根據(jù)梯度更新cnn神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)和全連接層的參數(shù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的火災(zāi)ai預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，第n區(qū)域滅火子系統(tǒng)還包括噴淋系統(tǒng)和氧化鉀滅火劑滅火系統(tǒng)；控制單元接收到滅火指令和可燃物質(zhì)的名稱時(shí)，根據(jù)可燃物質(zhì)的名稱啟動噴淋系統(tǒng)和氧化鉀滅火劑滅火系統(tǒng)中的一種系統(tǒng)或兩種系統(tǒng)進(jìn)行滅火。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的火災(zāi)ai預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，控制單元包括深度學(xué)習(xí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，深度學(xué)習(xí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)包括二維神經(jīng)元層，二維神經(jīng)元層包括m×s個(gè)神經(jīng)元，m×s個(gè)神經(jīng)元分別輸出噴淋系統(tǒng)的第m個(gè)噴嘴對第s個(gè)著火點(diǎn)的噴撒量或氧化鉀滅火劑滅火系統(tǒng)的第m個(gè)滅火筒對第s個(gè)著火點(diǎn)的滅火體積vms(t)；噴淋系統(tǒng)的第m個(gè)噴嘴對第s個(gè)著火點(diǎn)的噴撒量或氧化鉀滅火劑滅火系統(tǒng)的第m個(gè)滅火筒對第s個(gè)著火點(diǎn)的滅火體積vms(t)均反饋到m×s個(gè)神經(jīng)元的輸入端，m為大于或者等于1的整數(shù),m=1,...,m；m為噴嘴或滅火筒的總數(shù)；s為大于或等于1的正整數(shù)，s=1,...,s；s為著火點(diǎn)的總數(shù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的火災(zāi)ai預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，深度學(xué)習(xí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為連續(xù)hopfield神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，通過連續(xù)hopfield神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化噴淋系統(tǒng)的第m個(gè)噴嘴對第s個(gè)著火點(diǎn)的噴撒量或氧化鉀滅火劑滅火系統(tǒng)的第m個(gè)滅火筒對第s個(gè)著火點(diǎn)的滅火體積vms(t)，具體過程包括：

6.一種火災(zāi)ai預(yù)警方法，其特征在于，其包括如下步驟：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的火災(zāi)ai預(yù)警方法，其特征在于，火災(zāi)識別模型通過訓(xùn)練模塊由cnn神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和全連接層訓(xùn)練而成，訓(xùn)練模塊包括：數(shù)據(jù)獲取單元、cnn神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、全連接層和調(diào)整層，其中，數(shù)據(jù)獲取單元獲取被監(jiān)視的第n區(qū)域中包含的可燃物質(zhì)發(fā)生火災(zāi)的概率為p的紅外圖像，所述紅外圖像從圖像傳感器獲取的圖像中獲取，將紅外圖像作為訓(xùn)練數(shù)據(jù)輸入到cnn神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，將發(fā)生火災(zāi)的概率p及可燃物質(zhì)的名稱作為測試數(shù)據(jù)輸入到調(diào)整層；cnn神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)通過全連接層輸出發(fā)生火災(zāi)的概率值及可燃物質(zhì)的名稱；調(diào)整層根據(jù)全連接層輸出的發(fā)生火災(zāi)的概率值及可燃物質(zhì)的名稱和測試數(shù)據(jù)生成損失函數(shù)，根據(jù)損失函數(shù)計(jì)算梯度，根據(jù)梯度更新cnn神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)和全連接層的參數(shù)。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的火災(zāi)ai預(yù)警方法，其特征在于，第n區(qū)域滅火子系統(tǒng)還包括噴淋系統(tǒng)和氧化鉀滅火劑滅火系統(tǒng)；控制單元接收到滅火指令和可燃物質(zhì)的名稱時(shí)，根據(jù)可燃物質(zhì)的名稱啟動噴淋系統(tǒng)和氧化鉀滅火劑滅火系統(tǒng)中的一種系統(tǒng)或兩種系統(tǒng)進(jìn)行滅火。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的火災(zāi)ai預(yù)警方法，其特征在于，控制單元包括深度學(xué)習(xí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，深度學(xué)習(xí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)包括二維神經(jīng)元層，二維神經(jīng)元層包括m×s個(gè)神經(jīng)元，m×s個(gè)神經(jīng)元分別輸出噴淋系統(tǒng)的第m個(gè)噴嘴對第s個(gè)著火點(diǎn)的噴撒量或氧化鉀滅火劑滅火系統(tǒng)的第m個(gè)滅火筒對第s個(gè)著火點(diǎn)的滅火體積vms(t)；噴淋系統(tǒng)的第m個(gè)噴嘴對第s個(gè)著火點(diǎn)的噴撒量或氧化鉀滅火劑滅火系統(tǒng)的第m個(gè)滅火筒對第s個(gè)著火點(diǎn)的滅火體積vms(t)均反饋到m×s個(gè)神經(jīng)元的輸入端，m為大于或者等于1的整數(shù),m=1,...,m；m為噴嘴或滅火筒的總數(shù)；s為大于或等于1的正整數(shù)，s=1,...,s；s為著火點(diǎn)的總數(shù)。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的火災(zāi)ai預(yù)警方法，其特征在于，深度學(xué)習(xí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為連續(xù)hopfield神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，通過連續(xù)hopfield神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化噴淋系統(tǒng)的第m個(gè)噴嘴對第s個(gè)著火點(diǎn)的噴撒量或氧化鉀滅火劑滅火系統(tǒng)的第m個(gè)滅火筒對第s個(gè)著火點(diǎn)的滅火體積vms(t)，具體過程包括：

技術(shù)總結(jié)
一種火災(zāi)AI預(yù)警系統(tǒng)及方法，屬于報(bào)警裝置技術(shù)領(lǐng)域。系統(tǒng)中，每個(gè)滅火子系統(tǒng)獲取被監(jiān)視的區(qū)域的圖像；將所述圖像進(jìn)行處理發(fā)送給中央處理器；中央處理器的火災(zāi)識別模型根據(jù)圖像傳感器提供的圖像信息判斷被監(jiān)視的區(qū)域發(fā)生火災(zāi)的概率及可燃物質(zhì)的名稱，火災(zāi)識別模型通過CNN神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練而成；比較模塊用于將發(fā)生火災(zāi)的概率與閾值進(jìn)行比較，當(dāng)大于或者等于閾值時(shí)，將圖像傳感器實(shí)時(shí)獲取的圖像發(fā)送給遠(yuǎn)程終端，并將比較結(jié)果傳送給決策模塊；決策模塊接收遠(yuǎn)程終端發(fā)送的滅火指令，并當(dāng)火災(zāi)識別模型提供的發(fā)生火災(zāi)的概率大于或者等于閾值且遠(yuǎn)程終端發(fā)送的指令是需要滅火時(shí)，給區(qū)域滅火子系統(tǒng)發(fā)送滅火指令。本發(fā)明不會發(fā)生滅火誤動作，防止造成次生災(zāi)害。

技術(shù)研發(fā)人員：陳敏
受保護(hù)的技術(shù)使用者：廣東中科慧據(jù)科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/21