[發(fā)明專利]一種應(yīng)用于生產(chǎn)車間的智能消防預(yù)警系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011127036.8
• 申請(qǐng)日: 2020-10-20
• 公開（公告）號(hào): CN112135269B
• 公開（公告）日: 2021-11-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐星劼;王林旭
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國佳云為（江蘇）信息科技有限公司
• 主分類號(hào): H04W4/38
• 分類號(hào): H04W4/38;H04W40/10;H04W40/12;H04W40/20;H04W40/22;H04W40/32
• 代理公司: 廣州獵狗知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44568
• 代理人: 李淑敏

1.一種應(yīng)用于生產(chǎn)車間的智能消防預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，其包括數(shù)據(jù)獲取模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和預(yù)警模塊；

所述數(shù)據(jù)獲取模塊包括無線傳感器節(jié)點(diǎn)和基站，所述無線傳感器節(jié)點(diǎn)用于獲取消防數(shù)據(jù)，并傳輸至基站，所述基站用于對(duì)所述消防數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并將處理后的消防數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)處理模塊；

所述數(shù)據(jù)處理模塊用于對(duì)處理后的消防數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)以及根據(jù)處理后的消防數(shù)據(jù)判斷是否有火災(zāi)發(fā)生，得到判斷結(jié)果；

所述預(yù)警模塊用于在所述判斷結(jié)果為有火災(zāi)發(fā)生時(shí)，向相關(guān)人員發(fā)出預(yù)警提示；

所述無線傳感器節(jié)點(diǎn)以分簇的形式組成無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，在所述無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，無線傳感器節(jié)點(diǎn)被劃分為成員節(jié)點(diǎn)和簇頭節(jié)點(diǎn)，成員節(jié)點(diǎn)用于獲取消防數(shù)據(jù)，并將消防數(shù)據(jù)發(fā)送至其所屬簇的簇頭節(jié)點(diǎn)，所述簇頭節(jié)點(diǎn)用于將所述消防數(shù)據(jù)傳輸至基站，

所述基站用于將所述無線傳感器節(jié)點(diǎn)劃分為成員節(jié)點(diǎn)和簇頭節(jié)點(diǎn)，劃分過程如下：

基站向所有無線傳感器節(jié)點(diǎn)廣播分簇命令；

基站接收來自所有無線傳感器節(jié)點(diǎn)的分簇參數(shù)；

基站根據(jù)所述分簇參數(shù)將無線傳感器節(jié)點(diǎn)劃分為簇頭節(jié)點(diǎn)和成員節(jié)點(diǎn)；

所述分簇參數(shù)包括無線傳感器節(jié)點(diǎn)的編號(hào)、位置坐標(biāo)和剩余能量；

基站根據(jù)所述分簇參數(shù)將無線傳感器節(jié)點(diǎn)劃分為簇頭節(jié)點(diǎn)和成員節(jié)點(diǎn)，包括：

計(jì)算每一個(gè)無線傳感器節(jié)點(diǎn)的簇頭優(yōu)勢(shì)值：

式中，p(w)表示無線傳感器節(jié)點(diǎn)w的簇頭優(yōu)勢(shì)值，a₁、a₂、a₃為設(shè)定的比例系數(shù)，a₁+a₂+a₃＝1，Er(w)表示w當(dāng)前剩余能量，E₀(w)表示w的初始能量，lma(w,na)表示w的鄰居節(jié)點(diǎn)與基站na之間的最大距離，lmi(w,na)表示w的鄰居節(jié)點(diǎn)與基站na之間的最小距離，l(w,na)表示w和基站na之間的距離，numofw表示w的鄰居節(jié)點(diǎn)的總數(shù)，avelw表示w的鄰居節(jié)點(diǎn)與w之間的平均距離；

將所有無線傳感器節(jié)點(diǎn)的簇頭優(yōu)勢(shì)值從高到低排序，選取前top個(gè)簇頭優(yōu)勢(shì)值對(duì)應(yīng)的無線傳感器節(jié)點(diǎn)作為臨時(shí)簇頭節(jié)點(diǎn)；

從距離基站na最遠(yuǎn)的臨時(shí)簇頭節(jié)點(diǎn)開始，由遠(yuǎn)到近對(duì)臨時(shí)簇頭節(jié)點(diǎn)的分布進(jìn)行優(yōu)化：

對(duì)于臨時(shí)簇頭節(jié)點(diǎn)cw，判斷其通信范圍內(nèi)的其它臨時(shí)簇頭節(jié)點(diǎn)的總數(shù)otnum，若otnum大于設(shè)定的第一閾值thre1，則計(jì)算cw通信范圍內(nèi)的其它臨時(shí)簇頭節(jié)點(diǎn)的鄰域優(yōu)勢(shì)值：

ns_b＝c₁×d(b,cw)+c₂×p(b)

式中，ns_b表示cw的通信范圍內(nèi)的第b個(gè)其它臨時(shí)簇頭節(jié)點(diǎn)的鄰域優(yōu)勢(shì)值，p(b)表示cw的通信范圍內(nèi)的第b個(gè)其它臨時(shí)簇頭節(jié)點(diǎn)的簇頭優(yōu)勢(shì)值，d(b,cw)表示cw的通信范圍內(nèi)的第b個(gè)其它臨時(shí)簇頭節(jié)點(diǎn)和cw之間的距離，c₁和c₂表示權(quán)重參數(shù)；

將cw的通信范圍內(nèi)的其它臨時(shí)簇頭節(jié)點(diǎn)的總數(shù)記為num_cw,nei，對(duì)cw的通信范圍內(nèi)的所有臨時(shí)簇頭節(jié)點(diǎn)的鄰域優(yōu)勢(shì)值進(jìn)行排序，選取靠前的個(gè)臨時(shí)簇頭節(jié)點(diǎn)作為最終的簇頭節(jié)點(diǎn)，cw也作為最終的簇頭節(jié)點(diǎn)；

若一個(gè)臨時(shí)簇頭節(jié)點(diǎn)已經(jīng)被選為最終的簇頭節(jié)點(diǎn)，則不再對(duì)其通信范圍內(nèi)的臨時(shí)簇頭節(jié)點(diǎn)的分布進(jìn)行優(yōu)化。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于生產(chǎn)車間的智能消防預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，所述無線傳感器節(jié)點(diǎn)包括監(jiān)測(cè)單元和通信單元；

所述監(jiān)測(cè)單元用于獲取消防數(shù)據(jù)，并通過通信單元傳輸至基站；

所述通信單元包括ZigBee通信裝置和WiFi通信裝置。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于生產(chǎn)車間的智能消防預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理模塊包括存儲(chǔ)單元和判斷單元；

所述存儲(chǔ)單元用于存儲(chǔ)所述消防數(shù)據(jù)，所述判斷單元用于將所述消防數(shù)據(jù)與對(duì)應(yīng)的正常取值區(qū)間進(jìn)行比較，判斷所述消防數(shù)據(jù)是否超出其所對(duì)應(yīng)的正常取值區(qū)間，若是，則表明有火災(zāi)發(fā)生，若否，則沒有火災(zāi)發(fā)生。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于生產(chǎn)車間的智能消防預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，對(duì)所述消防數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，包括：

對(duì)所述消防數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮處理，得到處理后的消防數(shù)據(jù)。