[發明專利]一種火災火源位置及強度估計方法及系統

有效

• 申請號: 201210187210.7
• 申請日: 2012-06-07
• 公開（公告）號: CN102737466A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發明（設計）人: 吳楠;楊銳;張輝;喬利鋒;姜子炎;薩蒂什·納拉亞南
• 申請（專利權）人: 清華大學;聯合技術公司
• 主分類號: G08B17/00
• 分類號: G08B17/00
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 黃德海

1.一種火災火源位置及強度估計方法，其特征在于，包括如下步驟：

將建筑結構所在區域劃分為多個分區，其中，每個所述分區內設置有多個監測裝置和計算存儲裝置，所述多個分區的所述計算存儲裝置組成分布式網絡；

在每個所述分區中，利用所述計算存儲裝置記錄所屬分區的靜態結構信息和動態結構信息，以及利用所述多個監測裝置檢測所屬的分區內的多個環境參數以獲取火災監測信息，并將所述火災監測信息發送至所述計算存儲裝置；

每個所述計算存儲裝置與對應的鄰區的所述計算存儲裝置進行通信以共享本區的火災監測信息、靜態結構信息和動態結構信息，并根據所述靜態結構信息和所述動態結構信息模擬預測不同火源強度下的火災模擬信息，以及根據所述火災模擬信息和所述火災監測信息對本區與所述鄰區構成的成對分區間的火源位置和強度進行局部估計，以生成局部估計值；

所述多個分區的所述計算存儲裝置協同處理多個所述局部估計值以獲得所述建筑結構所在區域的火源位置和強度的全局估計值。

2.如權利要求1所述的火災火源位置及強度估計方法，其特征在于，所述火災監測信息包括溫度、煙霧濃度、氣體濃度、火光強度和火焰輻射強度中的一種或多種。

3.如權利要求1所述的火災火源位置及強度估計方法，其特征在于，

所述靜態結構信息包括：所述分區的布局和尺寸；

所述動態結構信息包括：所述分區內的門和/或窗的開關狀態和開口面積。

4.如權利要求1所述的火災火源位置及強度估計方法，其特征在于，所述每個分區對火災發生在本所述分區的可能性及強度進行局部估計，包括：

所述計算存儲裝置將所述火災模擬信息和所述火災監測信息進行對比，計算所述本區與對應的鄰區的火源位置及強度的相對概率比值。

5.如權利要求4所述的火災火源位置及強度估計方法，其特征在于，采用非線性估計算法計算所述本區與對應的鄰區的火源位置及強度的相對概率比值。

6.如權利要求4或5所述的火災火源位置及強度估計方法，其特征在于，所述獲得所述建筑結構所在區域的火源位置和強度的全局估計值，包括如下步驟：

所述計算存儲裝置根據每個分區的本區與對應的鄰區的火源位置及強度的相對概率比值獲取所述每個分區的火源位置概率變量和強度概率變量，并根據所述火源位置概率變量和強度概率變量構成的線性方程組進行迭代求解得到所述全局估計值。

7.如權利要求4或5所述的火災火源位置及強度估計方法，其特征在于，所述獲得所述建筑結構所在區域的火源位置和強度的全局估計值，包括如下步驟：

所述計算存儲裝置根據每個分區的本區與對應的鄰區的火源位置及強度的相對概率比值獲取所述每個分區的火源位置概率變量和強度概率變量，并對所述火源位置概率變量和強度概率變量構成的線性方程組采用基于網絡生成樹的算法進行求解得到所述全局估計值。

8.一種火災火源位置及強度估計系統，包括：

多組估計設備，其中，每組估計設備分別設置在建筑結構所在區域的一個分區內，其中，每組估計設備包括：

多個監測裝置，其中，所述多個監測裝置分別設置在所述分區內的多個位置

處，每個監測裝置分別檢測所屬的分區內的多個環境參數以獲取火災監測信息；

計算存儲裝置，所述計算存儲裝置分別與所述多個監測裝置相連，記錄所屬分區的靜態結構信息和動態結構信息，并與對應的鄰區的所述計算存儲裝置進行通信以共享本區的火災監測信息、靜態結構信息和動態結構信息，根據所述靜態結構信息和所述動態結構信息模擬預測不同火源強度下的火災模擬信息，以及根據所述火災模擬信息和所述火災監測信息對本區與所述鄰區構成的成對分區間的火源位置和強度進行局部估計，以生成局部估計值；

其中，所述多個分區的所述計算存儲裝置組成分布式網絡，每個所述計算存儲裝置與對應的鄰區的所述計算存儲裝置進行通信以共享本區的火災監測信息、靜態結構信息和動態結構信息，以及所述多個分區的所述計算存儲裝置協同處理多個所述局部估計值以獲得所述建筑結構所在區域的火源位置和強度的全局估計值。

9.如權利要求8所述的火災火源位置及強度估計系統，其特征在于，所述多個監測裝置包括：

溫度傳感器、感煙傳感器、氣體傳感器、圖像式火災探測器。