[發(fā)明專利]一種基于人工智能的消防分級預警算法及火災探測系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010396133.0
• 申請日: 2020-05-12
• 公開（公告）號: CN111681385A
• 公開（公告）日: 2020-09-18
• 發(fā)明（設計）人: 魏湘臣;周錦霆
• 申請（專利權）人: 上海荷福人工智能科技（集團）有限公司
• 主分類號: G08B17/00
• 分類號: G08B17/00;G08B17/10;G08C17/02;G06N3/04;G06N5/04;G06K9/62;G01N15/06;G01N33/00;G01N21/53;G01K13/00
• 代理公司: 成都弘毅天承知識產權代理有限公司 51230
• 代理人: 謝建

1.一種基于人工智能的消防分級預警算法，其特征在于，包括如下步驟：

S1：數(shù)據(jù)處理單元接收數(shù)據(jù)采集單元發(fā)送的溫度信號、CO含量信號和煙霧信號；

S2：將上述三個信號輸入火災信息數(shù)據(jù)融合和神經網(wǎng)絡模型中，在專家數(shù)據(jù)庫中進行查詢，提取火災經驗特征，得到火災經驗特征概率；

S3：對于S2中無法查詢到的數(shù)據(jù)，采用神經網(wǎng)絡提取上述三個信號的火災數(shù)據(jù)擬合特征，得到三個信號的數(shù)據(jù)擬合特征概率；

S4：將火災經驗特征概率和數(shù)據(jù)擬合特征概率輸入模糊推理融合系統(tǒng)，最終得到火災發(fā)生概率以及火災分級指數(shù)。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種基于人工智能的消防分級預警算法，其特征在于：所述S2中的專家數(shù)據(jù)庫中存儲有由火災實驗所得到的若干組火災數(shù)據(jù)。

3.根據(jù)權利要求1所述的一種基于人工智能的消防分級預警算法，其特征在于：所述S3中的神經網(wǎng)絡具有趨勢反饋，所述神經網(wǎng)絡輸入層包括四個輸入，分別是歸一化的溫度信號、CO含量信號、煙霧信號和網(wǎng)絡反饋趨勢信號；神經網(wǎng)絡中間層包括三個節(jié)點；神經網(wǎng)絡輸出層包括一個節(jié)點，該節(jié)點為數(shù)據(jù)擬合特征概率。

4.根據(jù)權利要求3所述的一種基于人工智能的消防分級預警算法，其特征在于：所述神經網(wǎng)絡輸入層與中間層和神經網(wǎng)絡中間層與輸出層的權值矩陣均為IV。

5.根據(jù)權利要求2所述的一種基于人工智能的消防分級預警算法，其特征在于：所述S2中三個信號由閾值決策器輸入到火災信息數(shù)據(jù)融合和神經網(wǎng)絡模型中。

6.一種基于人工智能的火災探測系統(tǒng)，其特征在于：包括若干火災探測節(jié)點，每一火災探測節(jié)點包括數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)處理單元、數(shù)據(jù)傳輸單元和電源管理單元，數(shù)據(jù)采集單元包括溫度傳感器、CO傳感器和煙霧傳感器，用于檢測環(huán)境溫度信號、CO含量信號和煙霧信號；數(shù)據(jù)處理單元負責控制火災探測節(jié)點的處理操作、智能算法、路由協(xié)議、同步定位、功耗管理和任務管理等；數(shù)據(jù)傳輸單元負責與其他火災探測節(jié)點進行無線通信、交換控制消息和收發(fā)采集數(shù)據(jù)；電源管理單元負責為火災探測節(jié)點的各單元供電。

7.根據(jù)權利要求6所述的一種基于人工智能的火災探測系統(tǒng)，其特征在于：所述數(shù)據(jù)處理單元包括火災信息數(shù)據(jù)融合和神經網(wǎng)絡模型和模糊推理融合系統(tǒng)，火災信息數(shù)據(jù)融合和神經網(wǎng)絡模型負責對溫度信號、CO含量信號和煙霧信號進行火災經驗特征概率提取和數(shù)據(jù)擬合特征概率提?。荒：评砣诤舷到y(tǒng)負責對提取得到的火災經驗特征概率和數(shù)據(jù)擬合特征概率進行融合推理。

8.根據(jù)權利要求6或7所述的一種基于人工智能的火災探測系統(tǒng)，其特征在于：所述數(shù)據(jù)處理單元選用具有豐富資源和極低功耗的8位微控制器ATmegal28L。

9.根據(jù)權利要求6所述的一種基于人工智能的火災探測系統(tǒng)，其特征在于：所述數(shù)據(jù)傳輸單元由低功耗、短距離的無線通信模塊CC2420組成。

10.根據(jù)權利要求6所述的一種基于人工智能的火災探測系統(tǒng)，其特征在于：所述數(shù)據(jù)采集單元所選用的傳感器均工作于極短的脈沖方式，其中，溫度傳感器采用智能傳感器；CO傳感器型號選用TGS2442；煙霧傳感器選用OP231、OP801SL紅外對管，按照最佳角度安裝在迷宮型內壁為黑色粗糙面的集煙盒內。