[發(fā)明專利]一種環(huán)境參量感知的火災(zāi)判定方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310225979.8
• 申請(qǐng)日: 2013-06-07
• 公開（公告）號(hào): CN103325204A
• 公開（公告）日: 2013-09-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 沈立峰;葉子威;黎翔;趙俊斌;陳炯;付明磊;樂孜純
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G08B17/00
• 分類號(hào): G08B17/00
• 代理公司: 杭州斯可睿專利事務(wù)所有限公司 33241
• 代理人: 王利強(qiáng)

1.一種環(huán)境參量感知的火災(zāi)判定方法，其特征在于：所述火災(zāi)判定方法包括如下步驟：

（1）建立三層前饋的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，所述BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入值為煙霧讀數(shù)值和紅外數(shù)值，所述BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸出值為火災(zāi)發(fā)生度，在BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練階段，將歸一化處理后的光強(qiáng)傳感器讀數(shù)值作為訓(xùn)練的輸出期望值；

同時(shí)建立輸出為常數(shù)的T-S型模糊推理系統(tǒng)，所述模糊推理系統(tǒng)的輸入量為溫度和濕度，所述模糊推理系統(tǒng)的輸出量為火災(zāi)判決的閾值；

（2）通過傳感器采集被監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)的紅外、煙霧、溫度、濕度、光強(qiáng)數(shù)據(jù)，其中，紅外、煙霧被設(shè)定為火災(zāi)特征傳感器，分別用X₁，X₂表示其讀數(shù)值；溫度、濕度、光強(qiáng)為環(huán)境特征傳感器，分別用x₃，x₄，L表示其讀數(shù)值；

（3）通過光強(qiáng)傳感器計(jì)算出自然光中的紅外數(shù)值，并對(duì)紅外數(shù)值進(jìn)行自然光引起的背景紅外消除處理，處理后的紅外數(shù)值用x₁表示；

（4）將煙霧讀數(shù)值、經(jīng)步驟（3）處理后的紅外數(shù)值輸入到已訓(xùn)練好的三層前饋的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中，所述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算輸出火災(zāi)發(fā)生度；

（5）將溫度、濕度讀數(shù)值輸入到常數(shù)的T-S型模糊推理系統(tǒng)，所述模糊推理系統(tǒng)計(jì)算輸出當(dāng)前環(huán)境參數(shù)條件下的火災(zāi)判決閾值；

（6）將步驟（4）中輸出的火災(zāi)發(fā)生度與步驟（5）中輸出的火災(zāi)判決閾值進(jìn)行比較，當(dāng)火災(zāi)發(fā)生大于所述火災(zāi)判決閾值，判定發(fā)生火災(zāi)。

2.如權(quán)利要求1所述的一種環(huán)境參量感知的火災(zāi)判定方法，其特征在于：所述步驟（3）中，所述紅外消除處理的函數(shù)關(guān)系為：X’₁=X₁-0.43θ(L)，X’₁表示背景紅外消除后的紅外讀數(shù)值，θ(L)表示光強(qiáng)單位量與紅外單位量的換算函數(shù)，對(duì)X’₁歸一化得到處理后的紅外數(shù)值x₁。

3.如權(quán)利要求1或2所述的一種環(huán)境參量感知的火災(zāi)判定方法，其特征在于：所述步驟（1）中，所述BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中隱層的節(jié)點(diǎn)由“試湊法”確定，隱層節(jié)點(diǎn)數(shù)為5。

4.如權(quán)利要求1或2所述的一種環(huán)境參量感知的火災(zāi)判定方法，其特征在于：所述步驟（1）中，所述的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練分為正向傳播和誤差反向傳播。

5.如權(quán)利要求1或2所述的一種環(huán)境參量感知的火災(zāi)判定方法，其特征在于：所述步驟（1）中，所述常數(shù)的T-S型模糊推理系統(tǒng)中，模糊規(guī)則如下：

ifx3isA1iandx4isA2ithenyi=ki---(1.12)]]>

其中，x₃、x₄表示溫度和濕度輸入量，表示模糊集，y_i表示第i條規(guī)則的輸出值，k_i表示輸出值y_i為常數(shù)；

每條規(guī)則的權(quán)重由兩個(gè)輸入量屬于各自的模糊集的隸屬度相乘得到，其值代表了這兩個(gè)輸入量滿足這條規(guī)則的程度，表達(dá)式如下：

ωi=A1i(x3)A2i(x4)---(1.13)]]>

模糊系統(tǒng)的最終輸出為九條規(guī)則的加權(quán)平均，即：

O=Σi=19ωiyi---(1.14)]]>

O表示當(dāng)前環(huán)境參數(shù)條件下的火災(zāi)判定閾值，y_i表示第i條規(guī)則的輸出值。