【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及消防安全，尤其是一种消防主机智能化远程控制系统。
技术介绍
1、在建筑消防安全领域，建筑中都会安装火灾自动报警子系统、电气火灾监控子系统等，这些子系统都是相互独立系统，自身并不具备上云功能，但是上述子系统都有相应的消防主机，例如，火灾自动报警子系统有火灾自动报警控制器，电气火灾监控子系统有电气火灾监控装置，这些控制器和监控装置都简称消防主机，消防主机可以采集各自相应的子系统的原始报警数据，例如，火警、预警、屏蔽的报警数据。
2、现有的消防主机可以利用用户信息传输装置将所采集的报警数据传输到云平台监控中心，供监控人员进行监控，但很难通过云平台对消防主机进行远程控制，也有基于机械臂对消防主机进行远程控制的操作，但该方案造价高昂、安装繁琐、不利于大量部署。
技术实现思路
1、为了克服上述现有技术中对消防主机的远程控制方案成本高、安装繁琐的缺陷，本专利技术提出了一种消防主机智能化远程控制系统。
2、为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案，一种消防主机智能化远程控制系统，包括：
3、下位机部分和上位机部分，下位机部分用于对消防主机的报警数据进行数据采集以及通过上位机下发的操作指令对消防主机进行控制，上位机部分用于对消防主机的报警数据进行数据处理；
4、下位机部分包括数据采集模块、主控制器、电源模块、通讯模块以及隔离控制模块，上位机部分包括信息接收与发送模块端、消防主机型号智能识别模型以及控制指令探索模型；
5、首先
6、优选的，所述数据采集模块用于获取消防主机的报警故障信息，以及对消防主机的远程控制提供信息反馈，数据采集模块设计了多个接口，包括can接口、rs232接口、rs485接口和并行接口，所述多个接口的通讯方式是多个接口连接主控制器芯片的usart接口，用于兼容多数消防主机的通讯接口。
7、优选的，所述主控制器主要是对消防主机的报警故障信息以及上位机部分传输过来的控制指令进行处理；电源模块包括电源1和电源2，用于对主控制器和通讯模块进行供电；隔离控制模块用于对消防主机进行控制；通讯模块采用4g通讯技术用于实现上位机部分与下位机部分之间的数据交互；信息接收与发送端用于接收下位机部分的报警故障信息和往下位机部分发送控制指令；消防主机型号智能识别模型利用卷积神经网络模型算法根据上传的报警故障信息对消防主机的型号进行分类识别。
8、优选的，所述隔离控制模块设置有可使能控制的数字隔离芯片，消防主机上设置有矩阵键盘和主控芯片，隔离控制模块通过可使能控制的隔离芯片将主控制器芯片的gpio端口与消防主机的矩阵键盘相连接或者断开。
9、优选的，所述消防主机型号智能识别模型的构建包括：
10、s1：对报警故障信息进行预处理以及型号标注，通过分析各个型号消防主机报警故障信息特征，构建消防主机型号分类数据集；
11、s2：引入注意力机制的卷积神经网络对报警故障信息进行特征提取学习；
12、s3：构建出消防主机型号智能识别模型。
13、优选的，所述报警故障信息包括四部分，分别是时间、地点、事件类型、特殊符号；不同型号的消防主机产生的报警故障信息中的时间、地点、事件类型、特殊符号等信息的组合顺序不同，不同型号的消防主机报警故障信息对时间、地点、事件类型、特殊符号的表达方式也不相同，将这些特征作为类别变量，并对消防主机的型号进行数字编号。
14、优选的，所述消防主机型号智能识别模型的架构包括输入层、隐藏层和输出层，隐藏层包括三个ctbctb卷积结构、三个maxpool池化层、一个注意力层以及一个展平层，每个所述ctbctb卷积结构包含conv卷积层、tanh激活函数、批归一化操作、conv卷积层、tanh激活函数、批归一化操作。
15、优选的，所述控制指令探索模型用于对已经确定型号的消防主机的控制指令进行探索验证，分析各种控制指令数据特征，引入重构损失惩罚项cvae生成器的生成对抗网络探索模型来对不确定的控制指令进行探索、收集，建立控制指令与控制功能之间的对应关系，从而获取符合条件的消防主机控制指令。
16、优选的，所述控制指令探索模型是基于变分自编码器设计的，可根据数据库进行控制指令探索模型的自我更新；控制指令探索模型根据消防主机的型号随机生成一串控制指令，然后下发控制指令给主控制器，由主控制器依次模拟按键信号来控制消防主机；如果控制指令不正确，则消防主机没有反馈数据上传，控制指令探索模型在一定时间内接收不到反馈数据，则会继续生成控制指令；如果控制指令正确则会成功触发相对应功能，消防主机会接收到下属子系统发出的反馈数据，反馈数据包括位置、时间、事件类型信息，此时数据采集模块会采集并上传反馈数据，控制指令探索模型接收到反馈数据就会认为生成的控制指令为真，可以远程操作消防主机，并将所述控制指令加入数据库；同时在收到反馈数据时控制指令探索模型会存储并建立反馈数据中的事件类型、位置与控制指令的对应关系，控制指令探索结束后，当需要实现某个功能时，控制指令探索模型就可以直接发送相应的所述控制指令。
17、本专利技术的优点在于：
18、(1)本专利技术通过获取消防主机的报警故障信息，报警故障信息依次经过数据采集模块、主控制器、通讯模块、发送至信息接收与发送端，然后将报警故障信息发送至消防主机型号智能识别模型，消防主机型号智能识别模型根据输入的报警故障信息对消防主机进行识别分类获取消防主机型号，然后控制指令探索模型根据消防主机型号生成控制指令来对消防主机进行远程控制，相对于机械臂对消防主机进行远程控制的操作，成本低、安装简单、易于大量部署。
19、(2)本专利技术针对消防主机型号众多导致的控制指令不统一的问题，基于卷积神经网络对各个型号消防主机报警故障信息进行特征分析，实现了对消防主机型号分类。
20、(3)本专利技术针对同一型号消防主机因安装场地不同，下设消防设备种类、编号不尽相同带来的控制指令繁杂的问题，通过分析各种控制指令数据特征，引入重构损失惩罚项cvae生成器的生成对抗网络探索模型来对不确定的控制指令进行探索、收集，并建立控制指令与控制功能之间的对应关系，从而实现对消防主机的远程控制。
21、(4)本专利技术通过主控制器将上位机部分的数字信号转换为模拟信号，实现对消防主机的远程控制。
22、(5)本专利技术在利用控制本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.消防主机智能化远程控制系统，其特征在于，包括：下位机部分和上位机部分，下位机部分用于对消防主机的报警数据进行数据采集以及通过上位机下发的操作指令对消防主机进行控制，上位机部分用于对消防主机的报警数据进行数据处理；
2.如权利要求1所述的消防主机智能化远程控制系统，其特征在于，所述数据采集模块用于获取消防主机的报警故障信息，以及对消防主机的远程控制提供信息反馈，数据采集模块设计了多个接口，包括CAN接口、RS232接口、RS485接口和并行接口，所述多个接口的通讯方式是多个接口连接主控制器芯片的usart接口，用于兼容多数消防主机的通讯接口。
3.如权利要求1所述的消防主机智能化远程控制系统，其特征在于，所述主控制器主要是对消防主机的报警故障信息以及上位机部分传输过来的控制指令进行处理；电源模块包括电源1和电源2，用于对主控制器和通讯模块进行供电；隔离控制模块用于对消防主机进行控制；通讯模块采用4G通讯技术用于实现上位机部分与下位机部分之间的数据交互；信息接收与发送端用于接收下位机部分的报警故障信息和往下位机部分发送控制指令；消防主机型号智能识别模型利用
4.如权利要求1所述的消防主机智能化远程控制系统，其特征在于，所述隔离控制模块设置有可使能控制的数字隔离芯片，消防主机上设置有矩阵键盘和主控芯片，隔离控制模块通过可使能控制的隔离芯片将主控制器芯片的GPIO端口与消防主机的矩阵键盘相连接或者断开。
5.如权利要求1所述的消防主机智能化远程控制系统，其特征在于，所述消防主机型号智能识别模型的构建包括：
6.如权利要求1所述的消防主机智能化远程控制系统，其特征在于，所述报警故障信息包括四部分，分别是时间、地点、事件类型、特殊符号；不同型号的消防主机产生的报警故障信息中的时间、地点、事件类型、特殊符号等信息的组合顺序不同，不同型号的消防主机报警故障信息对时间、地点、事件类型、特殊符号的表达方式也不相同，将这些特征作为类别变量，并对消防主机的型号进行数字编号。
7.如权利要求1所述的消防主机智能化远程控制系统，其特征在于，所述消防主机型号智能识别模型的架构包括输入层、隐藏层和输出层，隐藏层包括三个CTBCTB卷积结构、三个MaxPool池化层、一个注意力层以及一个展平层，每个所述CTBCTB卷积结构包含conv卷积层、tanh激活函数、批归一化操作、conv卷积层、tanh激活函数、批归一化操作。
8.如权利要求1所述的消防主机智能化远程控制系统，其特征在于，控制指令探索模型用于对已经确定型号的消防主机的控制指令进行探索验证，分析各种控制指令数据特征，引入重构损失惩罚项CVAE生成器的生成对抗网络探索模型来对不确定的控制指令进行探索、收集，建立控制指令与控制功能之间的对应关系，从而获取符合条件的消防主机控制指令。
9.如权利要求1所述的消防主机智能化远程控制系统，其特征在于，控制指令探索模型是基于变分自编码器设计的，可根据数据库进行控制指令探索模型的自我更新；控制指令探索模型根据消防主机的型号随机生成一串控制指令，然后下发控制指令给主控制器，由主控制器依次模拟按键信号来控制消防主机；如果控制指令不正确，则消防主机没有反馈数据上传，控制指令探索模型在一定时间内接收不到反馈数据，则会继续生成控制指令；如果控制指令正确则会成功触发相对应功能，消防主机会接收到下属子系统发出的反馈数据，反馈数据包括位置、时间、事件类型信息，此时数据采集模块会采集并上传反馈数据，控制指令探索模型接收到反馈数据就会认为生成的控制指令为真，可以远程操作消防主机，并将所述控制指令加入数据库；同时在收到反馈数据时控制指令探索模型会存储并建立反馈数据中的事件类型、位置与控制指令的对应关系，控制指令探索结束后，当需要实现某个功能时，控制指令探索模型就可以直接发送相应的所述控制指令。
...【技术特征摘要】
1.消防主机智能化远程控制系统，其特征在于，包括：下位机部分和上位机部分，下位机部分用于对消防主机的报警数据进行数据采集以及通过上位机下发的操作指令对消防主机进行控制，上位机部分用于对消防主机的报警数据进行数据处理；
2.如权利要求1所述的消防主机智能化远程控制系统，其特征在于，所述数据采集模块用于获取消防主机的报警故障信息，以及对消防主机的远程控制提供信息反馈，数据采集模块设计了多个接口，包括can接口、rs232接口、rs485接口和并行接口，所述多个接口的通讯方式是多个接口连接主控制器芯片的usart接口，用于兼容多数消防主机的通讯接口。
3.如权利要求1所述的消防主机智能化远程控制系统，其特征在于，所述主控制器主要是对消防主机的报警故障信息以及上位机部分传输过来的控制指令进行处理；电源模块包括电源1和电源2，用于对主控制器和通讯模块进行供电；隔离控制模块用于对消防主机进行控制；通讯模块采用4g通讯技术用于实现上位机部分与下位机部分之间的数据交互；信息接收与发送端用于接收下位机部分的报警故障信息和往下位机部分发送控制指令；消防主机型号智能识别模型利用卷积神经网络模型算法根据上传的报警故障信息对消防主机的型号进行分类识别。
4.如权利要求1所述的消防主机智能化远程控制系统，其特征在于，所述隔离控制模块设置有可使能控制的数字隔离芯片，消防主机上设置有矩阵键盘和主控芯片，隔离控制模块通过可使能控制的隔离芯片将主控制器芯片的gpio端口与消防主机的矩阵键盘相连接或者断开。
5.如权利要求1所述的消防主机智能化远程控制系统，其特征在于，所述消防主机型号智能识别模型的构建包括：
6.如权利要求1所述的消防主机智能化远程控制系统，其特征在于，所述报警故障信息包括四部分，分别是时间、地点、事件类型、特殊符号；不同型号的消防主机产生的报警故障信息中的时间、地点、事件类型、特殊符号等信息的组合顺序不同，不同型...
【专利技术属性】
技术研发人员：王静舞，汤坤，霍一诺，王笑非，关劲夫，陈涛，强昱恺，
申请(专利权)人：清华大学合肥公共安全研究院，
类型：发明
国别省市：
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