[發(fā)明專利]基于探測信號(hào)相關(guān)性的實(shí)時(shí)多探測器火災(zāi)探測方法及裝置

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• 申請日: 2022-07-21
• 公開（公告）號(hào): CN115457720A
• 公開（公告）日: 2022-12-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 于淼淼;袁宏永;陳濤
• 申請（專利權(quán)）人: 清華大學(xué);清華大學(xué)合肥公共安全研究院
• 主分類號(hào): G08B17/06
• 分類號(hào): G08B17/06
• 代理公司: 北京清亦華知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11201
• 代理人: 孟洋

本公開公開了一種基于探測信號(hào)相關(guān)性的實(shí)時(shí)多探測器火災(zāi)探測方法及裝置。主要技術(shù)方案包括：探測系統(tǒng)監(jiān)測到某探測器產(chǎn)生異常數(shù)據(jù)后，將所述探測器第一個(gè)異常時(shí)刻點(diǎn)t1開始至以后的探測信號(hào)的集合作為響應(yīng)信號(hào)，對所有響應(yīng)探測器發(fā)送的響應(yīng)信號(hào)進(jìn)行處理，計(jì)算t時(shí)刻所有探測信號(hào)的最終的相關(guān)系數(shù)，若最終相關(guān)系數(shù)大于或者等于預(yù)設(shè)報(bào)警閾值，則確定發(fā)生火災(zāi)。該探測方法結(jié)合了時(shí)間序列形狀相似、動(dòng)態(tài)彎曲下最短路徑配對和相關(guān)系數(shù)計(jì)算原理，使得火災(zāi)探測的準(zhǔn)確性得以提高。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及數(shù)據(jù)處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于探測信號(hào)相關(guān)性的實(shí)時(shí)多探測器火災(zāi)探測方法及裝置。

背景技術(shù)

建筑火災(zāi)不僅對經(jīng)濟(jì)和環(huán)境帶來嚴(yán)重的危害，還會(huì)嚴(yán)重危害人們的生命安全。火災(zāi)探測產(chǎn)生的早期預(yù)警可以為人們爭取到逃生和撲火的寶貴時(shí)間。然而，建筑內(nèi)的探測器存在嚴(yán)重的誤報(bào)率。探測器的高誤報(bào)率不僅影響人們的日常工作和生活，還會(huì)導(dǎo)致人們對自動(dòng)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的響應(yīng)失去信心。如何縮短報(bào)警時(shí)間、提高報(bào)警精度并且一直是火災(zāi)探測系統(tǒng)發(fā)展的挑戰(zhàn)和火災(zāi)探測研究的目標(biāo)。

目前，多探測器報(bào)警的方法為火災(zāi)探測提供了一個(gè)通用的方法。例如利用貝葉斯推斷、卡爾曼濾波和深度學(xué)習(xí)算法對大量響應(yīng)信號(hào)進(jìn)行訓(xùn)練并估計(jì)，以求出火源參數(shù)。但是這些方法在實(shí)際應(yīng)用中會(huì)存在以下問題：即使對于給定的建筑和空間，由于火源種類、火源位置、通風(fēng)方式、探測器種類及探測器布置方式均具有不確定性，依靠數(shù)值模擬會(huì)存在探測火災(zāi)誤報(bào)和漏報(bào)問題。

發(fā)明內(nèi)容

本公開提供了一種基于探測信號(hào)相關(guān)性的實(shí)時(shí)多探測器火災(zāi)探測方法及裝置、電子設(shè)備和存儲(chǔ)介質(zhì)。其主要目的是通過同一建筑區(qū)域內(nèi)火災(zāi)時(shí)探測器信號(hào)相似性解決探測器誤報(bào)和漏報(bào)問題。

根據(jù)本公開的第一方面，提供了一種基于探測信號(hào)相關(guān)性的實(shí)時(shí)多探測器火災(zāi)探測方法，包括：

在確定出探測器在目標(biāo)異常數(shù)據(jù)時(shí)，將所述探測器第一個(gè)異常時(shí)刻點(diǎn)t1開始至以后的探測信號(hào)的集合作為響應(yīng)信號(hào)；

對所有響應(yīng)探測器發(fā)送的響應(yīng)信號(hào)進(jìn)行處理，以確保每個(gè)探測器在t時(shí)刻的響應(yīng)信號(hào)的有效個(gè)數(shù)相同；

計(jì)算t時(shí)刻所有探測信號(hào)最終的相關(guān)系數(shù)；

若最終的相關(guān)系數(shù)大于或者等于預(yù)設(shè)報(bào)警閾值，則確定發(fā)生火災(zāi)。

可選的，在在確定出探測器在目標(biāo)異常數(shù)據(jù)時(shí)之前，方法還包括：

選取大小為N的處理窗口，其中所述處理窗口是每個(gè)窗口包含數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)為N的火災(zāi)探測器輸出數(shù)據(jù)；

確定在未發(fā)生火災(zāi)下所述處理窗口中火災(zāi)探測器輸出數(shù)據(jù)隨時(shí)間的變化趨勢；

基于在不同時(shí)間下變化趨勢對應(yīng)的值對火災(zāi)探測器輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗，得到探測器響應(yīng)信號(hào)數(shù)據(jù)。

可選的，在確定出探測器在目標(biāo)異常數(shù)據(jù)時(shí)包括：

若連續(xù)預(yù)設(shè)個(gè)數(shù)的清洗后的響應(yīng)信號(hào)均存在異常，則確認(rèn)存在目標(biāo)異常數(shù)據(jù)。

可選的，將所述探測器第一個(gè)異常時(shí)刻點(diǎn)t1開始至以后的探測信號(hào)的集合作為響應(yīng)信號(hào)，包括：

記錄t時(shí)刻接收到了k個(gè)探測器發(fā)出的火災(zāi)響應(yīng)信號(hào)，記第k-1個(gè)響應(yīng)信號(hào)表示為：k1；

其中，表示在第t時(shí)刻的第k-1個(gè)響應(yīng)信號(hào)的值，t_k-1為第k-1個(gè)響應(yīng)探測器發(fā)出火災(zāi)響應(yīng)信號(hào)的時(shí)刻；

記錄t時(shí)刻第k個(gè)響應(yīng)信號(hào)為：

其中，表示在第t時(shí)刻第k個(gè)響應(yīng)信號(hào)的值，t_k表示為第k個(gè)響應(yīng)探測器發(fā)出火災(zāi)響應(yīng)信號(hào)的時(shí)刻。

可選的，計(jì)算t時(shí)刻所有探測信號(hào)最終的相關(guān)系數(shù)包括：