[發(fā)明專利]受限空間內(nèi)火災多元探測裝置及探測方法

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• 申請日: 2020-07-15
• 公開（公告）號: CN111915833A
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發(fā)明（設計）人: 薛瑩;劉建翔;李紹鵬;劉欣;趙志鵬;殷艷華;邢仁鵬;許兆霞
• 申請（專利權）人: 山東省科學院自動化研究所
• 主分類號: G08B17/00
• 分類號: G08B17/00;G08B17/10;G08B17/117;G08B17/12
• 代理公司: 濟南圣達知識產(chǎn)權代理有限公司 37221
• 代理人: 黃海麗

1.受限空間內(nèi)火災多元探測裝置，其特征是，安裝在受限空間內(nèi)，包括：

金屬殼體，所述金屬殼體內(nèi)安裝進氣管道、出氣管道、風機、煙霧探測腔體、CO氣體探測腔體和主控制電路板；

所述進氣管道的一端延伸到金屬殼的外部，所述進氣管道的另一端直通風機的進風口，風機的出風口與第一通氣管道一端連接，第一通氣管道的另外一端與CO氣體探測腔體的進氣口連接，CO氣體探測腔體的出氣口通過第二通氣管道與煙霧探測腔體的進氣口連接，煙霧探測腔體的出氣口與出氣管道的一端連接，出氣管道的另外一端延伸到金屬殼體的外部；

所述煙霧探測腔體內(nèi)設有煙霧傳感器，所述CO氣體探測腔體內(nèi)設有CO氣體傳感器，所述受限空間內(nèi)壁安裝有溫度傳感器和紅紫外傳感器；

所述煙霧傳感器、CO氣體傳感器、溫度傳感器和紅紫外傳感器，均與主控電路板的主控制單元連接，由主控制單元對采集的數(shù)據(jù)進行處理，得到受限空間內(nèi)火災隱患的判斷結果。

2.如權利要求1所述的裝置，其特征是，進氣管道內(nèi)徑是風機高度的2-3倍，進風口在風機的上表面，進風口和風機出風口呈90度角。

3.如權利要求1所述的裝置，其特征是，所述煙霧探測腔體和CO氣體探測腔體，均為密封式腔體；根據(jù)腔體內(nèi)外負壓差原理，探測氣體由進氣通道進入，通過出風口，排入第一通氣管道，先通過CO氣體探測腔體，再通過煙霧探測腔體，再由出氣通道排出殼體，完成一次氣體探測循環(huán)。

4.如權利要求1所述的裝置，其特征是，所述開關電源還與風機連接，所述開關電源還通過第一DC/DC模塊與主控制單元連接，所述開關電源還通過第二DC/DC模塊與溫度傳感器連接，所述開關電源還通過第二DC/DC模塊與紅紫外傳感器連接，所述風速傳感器還與煙霧傳感器連接。

5.如權利要求1所述的裝置，其特征是，所述主控制單元，還與主備電檢測電路、存儲器、液晶顯示屏、聲光報警裝置、按鍵、時鐘電路、通信模塊連接；所述主備電檢測電路，用于當主電交流220VAC斷開時，開關電源自動無縫切換備用蓄電池供電；開關電源有兩個小端子輸出，當主電斷開或者備用電池欠壓時，端子輸出高電平信號，兩個小端子連接主控制單元的主備電檢測電路，實現(xiàn)主電斷開或者備電欠壓故障的檢測。

6.如權利要求1所述的裝置，其特征是，所述煙霧傳感器，為吸氣式煙霧傳感器；所述CO氣體傳感器，為吸氣式CO氣體傳感器；溫度傳感器，為卡片式熱成像溫度傳感器；所述紅紫外傳感器，為紅紫外火焰探測的紫外光電傳感器和紅外光電傳感器。

7.基于信息融合的受限空間內(nèi)火災多元探測方法，其特征是，包括：

獲取受限空間內(nèi)煙霧濃度數(shù)據(jù)、CO濃度數(shù)據(jù)、溫度數(shù)據(jù)和火焰強度數(shù)據(jù)，對獲取的數(shù)據(jù)均進行限幅和歸一化處理；

將歸一化處理后的數(shù)據(jù)，輸入到預先訓練好的BP神經(jīng)網(wǎng)絡中，輸出明火第一概率和陰燃第一概率；

將歸一化處理后的數(shù)據(jù)，輸入到預先訓練好的模糊推理系統(tǒng)中，輸出明火第二概率和陰燃第二概率；

結合明火第一概率和明火第二概率，輸出明火的最終概率值；結合陰燃第一概率和明火第二概率，輸出陰燃的最終概率值；

當明火的最終概率值或陰燃的最終概率值大于設定閾值時，發(fā)出報警信號。

8.如權利要求7所述的方法，其特征是，所述發(fā)出報警信號，是指：

主控制單元通過聲光報警裝置發(fā)出報警信號，主控制單元通過液晶顯示屏顯示當前火情等級和火情發(fā)生時間。

9.如權利要求7所述的方法，其特征是，所述將歸一化處理后的數(shù)據(jù)，輸入到預先訓練好的模糊推理系統(tǒng)中，輸出明火第二概率和陰燃第二概率；具體工作原理包括：

將歸一化處理后的數(shù)據(jù)，輸入到預先訓練好的模糊推理系統(tǒng)中，

預先訓練好的模糊推理系統(tǒng)對歸一化處理后的煙霧濃度數(shù)據(jù)、CO濃度數(shù)據(jù)、溫度數(shù)據(jù)和火焰強度數(shù)據(jù)進行模糊化處理，然后根據(jù)建立的模糊規(guī)則進行模糊推理，輸出一個模糊量，模糊量去模糊化后得到一個清晰量值作為模糊推理系統(tǒng)輸出。

10.基于信息融合的受限空間內(nèi)火災多元探測系統(tǒng)，其特征是，包括：

獲取模塊，其被配置為：獲取受限空間內(nèi)煙霧濃度數(shù)據(jù)、CO濃度數(shù)據(jù)、溫度數(shù)據(jù)和火焰強度數(shù)據(jù)，對獲取的數(shù)據(jù)均進行限幅和歸一化處理；

第一處理模塊，其被配置為：將歸一化處理后的數(shù)據(jù)，輸入到預先訓練好的BP神經(jīng)網(wǎng)絡中，輸出明火第一概率和陰燃第一概率；

第二處理模塊，其被配置為：將歸一化處理后的數(shù)據(jù)，輸入到預先訓練好的模糊推理系統(tǒng)中，輸出明火第二概率和陰燃第二概率；

輸出模塊，其被配置為：結合明火第一概率和明火第二概率，輸出明火的最終概率值；結合陰燃第一概率和明火第二概率，輸出陰燃的最終概率值；

當明火的最終概率值或陰燃的最終概率值大于設定閾值時，發(fā)出報警信號。