[发明专利]融合多源参数及其梯度信息的综合管廊火灾预警方法

说明书

本发明公开了一种融合多源参数及其梯度信息的综合管廊火灾预警方法,涉及火灾预警领域，包括S1建立火灾风险预测模型；S2采集温度、烟雾浓度和一氧化碳浓度，导入火灾风险预测模型，并确定梯度信息；S3通过梯度信息和火灾风险预测模型确定火灾类型并得到火灾概率，进行火灾预警；通过建立以温度、CO浓度和烟雾浓度的火灾风险预测模型，通过温度特征参数的梯度信息，并以CO和烟雾浓度变化率持续状态进行辅助判断，综合环境变化情况，得到参数梯度的火灾决策值，然后加权融合多源参数决策概率和火灾决策值得到最终的火灾概率值，以提出的决策方式来判断当前火情，不再以单一模型的输出值作为火灾的判断依据，提高了火灾判断的可靠性与实时性。

技术领域

本发明涉及火灾预警领域，尤其涉及一种融合多源参数及其梯度信息的综合管廊火灾预警方法。

背景技术

综合管廊，即将电气管路、燃气管路、给排水管路、通信、供热管路等融为一体的地下城市综合管道走廊，为保证综合管廊的运营安全，管廊内部需设置多种灾害的预警系统。火灾作为综合管廊环境安全的主要监测对象之一，需建立具有预警能力且准确率较高的火灾预警系统。传统的火灾探测器大多以气体浓度、烟雾浓度、温度等单一的火灾特征参数作为火灾判断依据，极易受到外界干扰而导致误报以及预警不及时的问题。例如利用温度监测的火灾预警器，仅在温度超过所在阈值后才发出报警信号，无法监测火灾发生初期温度迅速提高的情况，不具有火灾预警能力。并且若仅仅监控单一火灾特征参数，无法与其他参数形成关联，容易产生误报、漏报的问题，现有的融合多参数的火灾预警算法，但火灾预警的时效性和准确率仍有待提高。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题设计了一种融合多源参数及其梯度信息的综合管廊火灾预警方法。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

融合多源参数及其梯度信息的综合管廊火灾预警方法，包括以下步骤：

S1、建立火灾风险预测模型；

S2、采集综合管廊中的温度、烟雾浓度和一氧化碳浓度，导入火灾风险预测模型，分别确定温度、烟雾浓度和一氧化碳浓度的梯度信息；

S3、通过梯度信息和火灾风险预测模型确定火灾类型并得到火灾概率，进行火灾预警。

进一步地，火灾风险预测模型包括输入层、线性变化层、模糊化层、模糊规则层、归一化层、反模糊化层和输出层，输入层用于导入采集到的综合管廊中的温度、烟雾浓度和一氧化碳浓度，线性变化层用于将输入的数据进行温度、烟雾浓度的数据处理，模糊化层用于确定温度、烟雾浓度和一氧化碳浓度的梯度信息，模糊规则层用于确定火灾类型，归一化层用于对确定火灾类型后的温度、烟雾浓度和一氧化碳浓度分别进行归一化处理，反模糊化层用于将模糊规则处理结果转化为多源参数决策概率p，输出层用于输出火灾概率值并进行相关火灾预警。

进一步地，在S2中，温度、烟雾浓度和一氧化碳浓度分别通过线性变化层和模糊化层的隶属度函数确定梯度信息，每个参数包括四种梯度信息，隶属度函数表达为W₁和W₂表示连接权值。

进一步地，在S3中包括：

S31、根据温度、烟雾浓度和一氧化碳浓度的梯度信息在模糊规则层确定火灾类型，火灾类型包括无火、阴燃火、明火；

S32、归一化层对温度、烟雾浓度和一氧化碳浓度分别进行归一化处理，其中X_i表示当前输入数据，X_min为整组数据中的最小值，X_max为整组数据中的最大值，X′为归一化后的数值；

S33、确定某一时刻的温度、一氧化碳浓度和烟雾浓度的变化率；