[發明專利]一種預警準確的建筑物火災預警系統

在審

• 申請號: 201810284490.0
• 申請日: 2018-04-02
• 公開（公告）號: CN108470418A
• 公開（公告）日: 2018-08-31
• 發明（設計）人: 邱炎新
• 申請（專利權）人: 深圳匯創聯合自動化控制有限公司
• 主分類號: G08B17/06
• 分類號: G08B17/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種預警準確的建筑物火災預警系統，其特征在于，包括測量模塊、判斷模塊和預警模塊，所述測量模塊用于對建筑物的溫度進行測量，所述判斷模塊用于根據建筑物的溫度判斷建筑物是否發生火災，所述預警模塊用于在判斷模塊判定建筑物發生火災時發出預警信號，所述判斷模塊采用以下方式判斷建筑物是否發生火災：設定溫度閾值，當建筑物的溫度高于所述閾值，則判定建筑物會發生火災，當建筑物的溫度低于所述閾值，則判定建筑物不會發生火災。

2.根據權利要求1所述的預警準確的建筑物火災預警系統，其特征在于，所述預警模塊包括聲音警報器和燈光警報器。

3.根據權利要求2所述的預警準確的建筑物火災預警系統，其特征在于，所述測量模塊包括光譜獲取模塊、光譜預處理模塊、光譜特征提取模塊、光譜識別模塊和溫度獲取模塊，所述光譜獲取模塊用于獲取目標的光譜數據，所述光譜預處理模塊用于對獲取的光譜進行預處理，所述光譜特征提取模塊用于對光譜特征進行提取，所述光譜識別模塊根據光譜特征對目標光譜進行識別，所述溫度獲取模塊用于根據目標光譜識別結果確定目標的溫度。

4.根據權利要求3所述的預警準確的建筑物火災預警系統，其特征在于，所述光譜預處理模塊包括一次校正模塊和二次校正模塊，所述一次校正模塊用于對光譜進行一次校正，具體為：設矩陣X由n個光譜樣本組成，每個光譜樣本有m個波長，采用以下方式進行一次校正：

式中，X_1i(λ_j)表示第i個樣本在波長λ_j處經過一次校正后的光譜輻射亮度，X_i(λ₁)表示第i個樣本在波長λ_j處的光譜輻射亮度，min[X(λ_j)]表示所有樣本在波長λ_j處的光譜輻射亮度的最小值。

5.根據權利要求4所述的預警準確的建筑物火災預警系統，其特征在于，所述二次校正模塊用于對光譜進行二次校正，具體為：光譜經過所述一次校正模塊進行處理后，采用以下方式進行二次校正：

式中，X_2i(λ_j)表示第i個樣本在波長λ_j處經過二次校正后的光譜輻射亮度，表示所有樣本在波長λ_j處經過一次校正后的光譜輻射亮度平均值。

6.根據權利要求5所述的預警準確的建筑物火災預警系統，其特征在于，所述光譜特征提取模塊包括一次處理模塊、二次處理模塊和三次處理模塊，所述一次處理模塊用于構造樣本光譜矩陣，所述二次處理模塊用于對樣本光譜矩陣進行線性變換，所述三次處理模塊用于根據線性變換后的矩陣確定光譜特征。

7.根據權利要求6所述的預警準確的建筑物火災預警系統，其特征在于，所述一次處理模塊用于構造樣本光譜矩陣，具體為：經過二次校正后的樣本光譜構成樣本光譜矩陣Y：

式中，r_i表示第i個光譜樣本，i＝1,2,…,n，s_j表示所有樣本在波長λ_j處的取值，j＝1,2,…,m。

8.根據權利要求7所述的預警準確的建筑物火災預警系統，其特征在于，所述二次處理模塊用于對樣本光譜矩陣進行線性變換，具體為：采用m×m維轉換矩陣A＝(a₁ … a_m)對Y進行線性變換，形成新的m×n維矩陣Z：

Z＝(z₁ … z_m)＝YA＝(s₁ … s_m)A＝(s₁ … s_m)(a₁ … a_m)。

9.根據權利要求8所述的預警準確的建筑物火災預警系統，其特征在于，所述三次處理模塊用于根據線性變換后的矩陣確定光譜特征，具體為：采用下式構造特征函數：

2^|μE-C|＝1

式中，E表示m維單位矩陣，C表示Y的協方差矩陣，μ表示協方差矩陣C的特征值；

求解特征函數的特征值μ_j(j＝1,2,…,m)，按照大小順序排列，μ₁＞μ₂＞…＞μ_j，求出特征值μ_j對應的特征向量w_j，在變換后的矩陣Z中，μ₁對應的主成分z₁為矩陣Y的第一主成分，則前k個主成分對變換后的矩陣的貢獻率之和為：

式中，ρ_k表示前k個主成分對變換后的矩陣的貢獻率之和，μ_j表示第j個主成分對變換后的矩陣的貢獻率；選取ρ_k＞80％的前k個主成分z₁、z_z、…、z_k，k個特征值對應的特征向量組成矩陣Q，采用下式求取樣本光譜矩陣Y的特征矩陣：

Z_k＝YQ^T

式中，Z_k表示樣本光譜矩陣Y的特征矩陣，Z_k＝(z₁、z₂、…、z_k)。