[发明专利]一种变电站内电缆火灾预测监控系统及方法

权利要求书

1.一种变电站内电缆火灾预测监控系统，其特征在于，包括：

电缆沟火灾探测装置，包括多种传感器；用于探测电缆沟内的烟、温及环境信息并发出；

密闭设施探测装置，包括多种传感器；用于探测密闭设施内的水位及温湿度信息并发出；

火灾监控系统服务器，用于接收电缆沟火灾探测装置和密闭设施探测装置发出的测量数据；将相同类型传感器的测量数据进行融合，获得各类型传感器的融合后的最优值和最小误差值；基于不同类型传感器输出的融合后的最优值和最小误差值，将火灾概率作为做出决策的验证，对火灾趋势做出判断，基于预设判断规则给出火灾报警信息；

其中，所述电缆沟火灾探测装置包括：

点型感烟探测器，用于探测电缆沟道中烟雾；用于安装在变电站内的电缆沟道内；

点型感温探测器，用于通过热敏元件来探测电缆沟道中的热量；用于安装在变电站内的电缆沟道内；

线型光束感烟探测器，用于探测电缆沟道内烟气参数；用于安装在变电站内的电缆沟道内；

吸气式感烟火灾探测器，用于通过空气采样管把保护区的空气吸入探测器进行分析，进行火灾的预警；用于安装在变电站内的电缆竖井内；

缆式线型感温探测器，用于安装在变电站内的动力电缆上；

缆式多点型温度探测器，用于安装在变电站内的电缆终端；

第一可见光摄像机，用于拍摄电缆沟道内情况；用于安装在变电站内沟道内；

干粉灭火装置，用于开展覆盖式灭火；用于安装在电缆竖井内；

所述密闭设施探测装置包括：

水位探测器，用于监测水位高度；用于安装在变电站的密闭设施内；

温湿度探测器，用于监测温湿度环境参数；用于安装在变电站的密闭设施内；

表贴探测器，用于固定温湿度传感器；

热成像摄像机，用于通过红外线监测温度变化；用于安装在变电站的密闭设施内；

第二可见光摄像机，用于安装在变电站的密闭设施内；

火灾监控系统服务器中，所述基于不同类型传感器输出的融合后的最优值和最小误差值，将火灾概率作为做出决策的验证，采用D-S证据理论技术对火灾趋势做出判断，基于预设判断规则给出火灾报警信息的具体步骤包括：

步骤1，将相同类型传感器的测量数据通过自适应加权融合估计算法进行融合，获得各类型传感器的最小误差值和融合后的最优值；

步骤2，基于步骤1获得的各类型传感器融合后的最优值，通过B-P神经网络算法进行不同类型传感器测量数据的二次信息融合，获得所述变电站内电缆火灾预测监控系统融合后的最优值；基于步骤1获得的各类型传感器的最小误差值，通过B-P神经网络算法进行不同类型传感器的误差值融合，获得所述变电站内电缆火灾预测监控系统的误差值；

步骤3，基于所述变电站内电缆火灾预测监控系统误差值和融合后的最优值进行火灾报警信息判断；如果判决为发生火灾，报警；如果判决为未发生火灾，重复步骤1至步骤3；

步骤1具体包括：

j表示其中的一类传感器；j类传感器得到的测量数据以自适应的方式寻找对应的权数，获得j类传感器融合的最优值其中，假设n个j类传感器的方差分别为j类传感器中各个传感器的测量值分别为j₁，j₂，…，j_n，各个j类传感器的加权因子分别为X₁，X₂，…，X_n，则j类传感器融合的最优值表示为：其中

j类传感器的总方差表示为：

式中，σ²_i为j类传感器的方差；

当时，j类传感器融合输出结果的最小误差值表示为：

步骤2中：通过B-P神经网络算法进行不同类型传感器测量数据的二次信息融合时，输入和输出的关系表示为：

式中，表示j类传感器的输入值，w_j表示j类传感器的权值，θ_j表示j类传感器的阈值，y_j表示j类传感器的输出值；

设所述变电站内电缆火灾预测监控系统共拥有N种类型传感器，系统融合后的最优值O_j表示为：

所述变电站内电缆火灾预测监控系统的误差值Q_j表示为：

步骤3中：进行火灾报警信息判断的判断规则为：

式中，M表示判断是否发生火灾的结果，k为环境修正补偿值。