一种基于AIOT的火灾安全风险预警方法与系统技术方案

本发明专利技术提供一种基于AIOT的火灾安全风险预警方法与系统，属于物联网技术领域，具体包括：火焰监测装置对实时火焰数据进行监测并将疑似火灾信号和火焰数据传递给服务器；服务器在接收到疑似火灾信号后，将所述开启信号传递给烟雾监测装置、CO监测装置、CO2监测装置并基于所述火焰数据、所述CO数据、所述CO2数据、所述烟雾数据构建输入集，将输入集输入到基于GBDT与IPSO

【技术实现步骤摘要】
一种基于AIOT的火灾安全风险预警方法与系统


[0001]本专利技术属于物联网
，尤其涉及一种基于AIOT的火灾安全风险预警方法与系统。

技术介绍

[0002]近年来，随着社会的发展和进步，城市中出现了越来越多的高层建筑、大型建筑和各种各样的类似场所，消防安全监督管理部门人员有限，消防安全监管缺乏有效的技术支持和社会手段协调，无法及时发现、消除和纠正重大火灾隐患，隐患风险和发生概率仍然很高。由于先进的消防检测系统投入率与普及率极低，陈旧老式的监管方法与控制系统无法跟上社区发展程度、人口密集程度与数据庞大程度的进程，消防安全形势十分严峻。
[0003]论文《基于PNN算法的多传感器火灾探测技术研究》作者张志华等以火焰、烟雾、CO和CO2四种火灾特征的组合为例，基于MATLAB，运用PNN对实验采集到的数据进行训练和仿真测试。测试结果表明，采用PNN将多传感器信息融合后对火灾探测的准确度远高于单一种类火灾探测器；当扩展系数取0.3时，PNN对测试数据进行模式识别的准确度可高达98.95％。训练后的PNN可以更好地用于火灾的探测，但是对于室内的火灾探测来说，长期处于正常状态，若不能根据室内的火焰传感器的感知情况进行其他传感器的实时开启，而实时将火焰、烟雾、CO和CO2所有的传感器开启，会导致巨大的不必要的巨大浪费，且没有通过摄像装置的确定，会导致一定的误报错报风险。
[0004]针对上述技术问题，本专利技术提供了一种基于AIOT的火灾安全风险预警方法与系统。

技术实现思路

[0005]根据本专利技术的一个方面，提供了一种基于AIOT的火灾安全风险预警方法。
[0006]一种基于AIOT的火灾安全风险预警方法，其特征在于，具体包括：
[0007]S11火焰监测装置对实时火焰数据进行监测，当所述火焰数据大于第一火焰阈值且持续时间大于第一时间阈值时，产生疑似火灾信号并将所述疑似火灾信号和所述火焰数据传递给服务器；
[0008]S12所述服务器在接收到所述疑似火灾信号后，产生开启信号并将所述开启信号传递给烟雾监测装置、CO监测装置、CO2监测装置；
[0009]S13所述烟雾监测装置、所述CO监测装置、所述CO2监测装置接收到开启信号后，所述烟雾监测装置开启监测室内的烟雾数据并将所述烟雾数据传递给服务器，所述CO监测装置开启监测室内的CO数据并将所述CO数据传递给服务器、所述CO2监测装置开启监测室内的CO2数据并将所述CO2数据传递给服务器；
[0010]S14基于所述火焰数据、所述CO数据、所述CO2数据、所述烟雾数据构建输入集，将所述输入集输入到基于GBDT与IPSO
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LSSVM算法组成的预测模型中，预测得到此时的火灾状态，所述火灾状态包括存在火灾和不存在火灾；
[0011]S15基于所述的火灾状态，当确定存在火灾时，所述服务器将所述火灾状态信号传输至所述摄像装置，所述摄像装置接收到所述火灾状态信号后，开启对室内进行监控得到监控图像，并基于所述监控图像得到火灾确认状态，所述火灾确认状态包括存在火灾和不存在火灾。
[0012]通过火焰监测装置对实时火焰数据进行监测，当所述火焰数据大于第一火焰阈值且持续时间大于第一时间阈值时，说明此时疑似存在火灾，产生疑似火灾信号并将所述疑似火灾信号和所述火焰数据传递给服务器，服务器接收到信号后，从而将烟雾监测装置、CO监测装置、CO2监测装置开启，开启后得到烟雾数据、CO数据、CO2数据，从而解决了原有的对于室内的火灾探测来说，长期处于正常状态，若不能根据室内的火焰传感器的感知情况进行其他传感器的实时开启，而实时将火焰、烟雾、CO和CO2所有的传感器开启，会导致巨大的不必要的巨大浪费的技术问题，在保证监测精度的基础上，极大的降低了能源的消耗，基于上述火焰数据、烟雾数据、CO数据、CO2数据，采用基于GBDT与IPSO
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LSSVM算法组成的预测模型得到火灾状态，当确认存在火灾后，所述服务器将所述火灾状态信号传输至所述摄像装置，所述摄像装置接收到所述火灾状态信号后，开启对室内进行监控得到监控图像，并基于所述监控图像得到火灾确认状态，从而解决了有通过摄像装置的确定，会导致一定的误报错报风险的技术问题，极大的提升了判断的精确性和可靠性。
[0013]通过基于火焰数据判断存在疑似火灾状态时，再开启烟雾监测装置、CO监测装置、CO2监测装置，从而解决了原有的所有装置同时开启导致的巨大的能源浪费的技术问题，从而在保证整体的安全性和监测精度的基础上，进一步降低了能源消耗，通过采用基于上述火焰数据、烟雾数据、CO数据、CO2数据，从而使得输入集的种类很多，进一步的保证了预测的精度，同时采用基于GBDT与IPSO
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LSSVM算法组成的预测模型得到火灾状态，利用了GBDT算法在相当少的调参时间下具有较高的预测精度的优点和对异常数据的鲁棒性较强的优点以及LSSVM算法具有较低的模型复杂度和更快的求解速度的优点，并为了进一步的LSSVM算法和整体模型的效率，采用改进粒子群算法对LSSVM算法的初始值进行寻优，极大的提升了整体的预测效率和精度，当摄像装置接收到火灾状态信号后再开启对所述房间进行监控，从而进一步降低了能源的消耗，并根据监控图像得到火灾确认状态，从而解决了原有的没有监控装置判断，导致的精确度不高的问题，在保证较低的能源消耗的基础上，进一步提升了预测和判断的精度。
[0014]进一步的技术方案在于，所述第一火焰阈值根据所述室内空间的大小、室内易燃物的数量确定。
[0015]通过与室内空间的大小、室内易燃物的数量相结合，去判断第一火焰阈值的大小，从而与房间内的实际状况相结合，从而解决了不同的房间阈值固定设置的导致的误动或者拒动导致的问题，进一步提升了整体的可靠性和安全性。
[0016]进一步的技术方案在于，所述烟雾监测装置、CO监测装置、CO2监测装置的开启步骤还可以为：
[0017]S21当所述烟雾监测装置得到所述开启信号后，当所述烟雾数据大于第一烟雾阈值且持续时间大于第二时间阈值时，将所述烟雾信号传递给所述CO监测装置和所述CO2监测装置；
[0018]S22当所述CO监测装置和所述CO2监测装置得到烟雾信号且得到开启信号后，才会
开启对所述CO数据和所述CO2数据的监测。
[0019]通过第二时间阈值的设定，从而进一步提升了整体的稳定性，防止由于信号的误传送导致的错误启动问题的出现，当所述CO监测装置和所述CO2监测装置得到烟雾信号且得到开启信号后，才会开启对所述CO数据和所述CO2数据的监测，从而进一步降低了能源的消耗，只有存在一定的烟雾数据的基础上，开启CO监测装置和所述CO2监测装置才具有实际价值。
[0020]进一步的技术方案在于，当所述CO监测装置和所述CO2监测装置接收到开启信号，且接收到的烟雾信号持续时间大于第三时间阈值后，才会开启对所述CO数据和所述CO2数据的监测。
[0021]通过第三时间阈值的设定，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于AIOT的火灾安全风险预警方法，其特征在于，具体包括：S11火焰监测装置对实时火焰数据进行监测，当所述火焰数据大于第一火焰阈值且持续时间大于第一时间阈值时，产生疑似火灾信号并将所述疑似火灾信号和所述火焰数据传递给服务器；S12所述服务器在接收到所述疑似火灾信号后，产生开启信号并将所述开启信号传递给烟雾监测装置、CO监测装置、CO2监测装置；S13所述烟雾监测装置、所述CO监测装置、所述CO2监测装置接收到开启信号后，所述烟雾监测装置开启监测室内的烟雾数据并将所述烟雾数据传递给服务器，所述CO监测装置开启监测室内的CO数据并将所述CO数据传递给服务器、所述CO2监测装置开启监测室内的CO2数据并将所述CO2数据传递给服务器；S14基于所述火焰数据、所述CO数据、所述CO2数据、所述烟雾数据构建输入集，将所述输入集输入到基于GBDT与IPSO
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LSSVM算法组成的预测模型中，预测得到此时的火灾状态，所述火灾状态包括存在火灾和不存在火灾；S15基于所述的火灾状态，当确定存在火灾时，所述服务器将所述火灾状态信号传输至所述摄像装置，所述摄像装置接收到所述火灾状态信号后，开启对室内进行监控得到监控图像，并基于所述监控图像得到火灾确认状态，所述火灾确认状态包括存在火灾和不存在火灾。2.根据权利要求1所述的基于AIOT的火灾安全风险预警方法，其特征在于，所述第一火焰阈值根据所述室内空间的大小、室内易燃物的数量确定。3.根据权利要求1所述的基于AIOT的火灾安全风险预警方法，其特征在于，所述烟雾监测装置、CO监测装置、CO2监测装置的开启步骤还可以为：S21当所述烟雾监测装置得到所述开启信号后，当所述烟雾数据大于第一烟雾阈值且持续时间大于第二时间阈值时，将所述烟雾信号传递给所述CO监测装置和所述CO2监测装置；S22当所述CO监测装置和所述CO2监测装置得到烟雾信号且得到开启信号后，才会开启对所述CO数据和所述CO2数据的监测。4.根据权利要求3所述的基于AIOT的火灾安全风险预警方法，其特征在于，当所述CO监测装置和所述CO2监测装置接收到开启信号，且接收到的烟雾信号持续时间大于第三时间阈值后，才会开启对所述CO数据和所述CO2数据的监测。5.根据权利要求1所述的基于AIOT的火灾安全风险预警方法，其特征在于，当所述火焰监测装置产生所述疑似火灾信号，但所述火灾状态和所述火灾确认状态至少有一项为不存在火灾，则确认此时不存在火灾，并加快所述火焰监测装置的监测频率。6.根据权利要求1所述的基于AIOT的火灾安全风险预警方法，其特征在于，还包括消防栓压力监测装置，所述压力监测装置对所述消防栓的水压进行实时监测，并将所述监测数据传输给所述服务器。7.根据权利要求6所述的基于AIOT的火灾安全风险预警方法，其特征在于，当所述火焰监测装置产生所述疑似火灾信号，但所述火灾状态和所述火灾确认状态至少有一项为不存...

【专利技术属性】
技术研发人员：李传庆，刘仁胜，赵东成，漆志荣，林琅，
申请(专利权)人：广州市万保职业安全事务有限公司，
类型：发明
国别省市：