[发明专利]基于无线网络信号传输的室内探测火情及报警方法及系统

说明书

本发明涉及无线信息技术处理领域，其公开了一种基于无线信号的室内火情探测及报警的系统，实现所述系统的步骤主要有:无线接收端接收来自无线发射端的无线电磁信号，评估CSI(channel state information信道状态信息)，并采用数据过滤技术(巴特沃斯滤波器)对数据进行去噪处理；利用异常检测算法(序列异常)来识别信道状态信息变化的异常；采用随机森林算法，选择五种提取特征的方法(例如，标准差，四分位距等)，将室内出现火情的信号信息实现储存，如果异常模式信号特征与实现存储的信号特征相匹配，则判断室内出现火情，继而发出失火警报信号。本发明的有益效果是：主要利用了现有的无线网络及设备，房间内无需额外地安装其他检测或者传感设备，不需要额外的铺设代价，能够实时监控火情，具有极高的普及性。

技术领域

本发明涉及无线信息处理技术，尤其涉及一种基于无线信号的室内火情探测及报警系统及方法。

背景技术

虽然烟花鞭炮已经被明文禁止了，但仍然有些市民会在自己的小区中玩鞭炮烟花，这时候就会造成安全隐患。如果家中人刚好都外出旅游过节了，此时冷不丁飞进来一个火苗，造成的后果那是不堪设想。每年这个举国欢庆的日子，这种悲剧都频频发生。再例如，震惊世界的天津爆炸事件，如果在室内刚有些小火苗时，就能被及时地发现并得到有效地控制，就不会有后来接二连三的爆炸以及人员伤亡了。因此，我们迫切地想寻找一种能方便，有效且不用购买额外设备，能自动探测室内火情并且在发现火情后能及时报警的方法。现在，室内探测火情主要依赖于安装形形色色的探测器，例如吸气探测器，红外火焰探测器，烟雾探测器等，上述探测器都必须事先安装在失火的房间内，但事实上，极少普通家庭会安装上述探测器。因此，会对室内火情的探测造成了障碍。

随着无线通信技术的发展，越来越多的无线设备被应用在人们的生活中。因此，本发明利用无线通信技术来监测室内火情并报警。如今，家家户户基本上都安装了无线局域网，也就是WIFI，利用现有的设备就能探测火情，而无需额外增加成本。

发明内容

为了克服上述所指设备在使用上普及度不够的不足，本发明提供一种低代价，高精度的基于无线信号的室内火情探测及报警的方法及系统。在特定的室内环境中，通过利用现有的无线网络及设备，实现对室内火情的有效检测，并达到及时报警和反馈的功能。

本发明是通过以下技术方案实现的:

一种基于无线网络信号传输的室内探测火情及报警方法，其步骤包括:

S1. 无线接收端接收来自无线发射端的无线信号，评估CSI(channel stateinformation 信道状态信息)，并采用数据过滤技术(巴特沃斯滤波器)对数据进行去噪处理；

S2. 利用异常检测算法(序列异常)来识别信道状态信息变化的异常；

S3. 采用随机森林算法，选择五种提取特征的方法(例如，标准差，四分位距等)，将室内出现火情的信号信息实现储存，如果异常模式信号特征与实现存储的信号特征相匹配，则判断室内出现火情，继而发出失火警报信号。

作为本发明的进一步改进：所述无线发射端的数目为一个，所述无线接收端的数据为一个。

作为本发明的进一步改进： 所述步骤S1评估信道状态信息包括:

S11. 采集初始信道状态数据，得到一个链路数×子载波数的矩阵；

S12. 对于每一个空间流，求取在同一个时间点上的30个连续子载波的CSI值作为信道状态信息；

S13. 利用巴特沃斯算法对信道状态信息进行去除白噪声的影响。

作为本发明的进一步改进：所述步骤S2利用异常检测算法识别信道状态信息变化的异常是基于局部异常因子的时间序列异常检测算法。

作为本发明的进一步改进：所述步骤S2包括: