[发明专利]一种基于量子通信的智能建筑火灾探测系统

权利要求书

1.一种基于量子通信的智能建筑火灾探测系统，其特征在于：包括设置于后端的服务器，通过量子通信系统与服务器进行交互的分布设置于前端的控制器，以及分布设置于前端的第一火灾探测装置、第二火灾探测装置；

所述控制器基于对第一火灾探测装置采集图像进行相邻帧对比分析，判断是否发生火情，并从采集图像中提取火情发生位置特征，所述控制器基于火情发生位置特征控制第二火灾探测装置采集火情多源数据，同时根据火情多源数据和连续帧采集图像进行火情分析；

所述控制器通过量子通信系统将火情判断结果、火情分析结果发送给服务器，所述量子通信系统通过引入不同频率的脉冲作为信息载体。

2.根据权利要求1所述的基于量子通信的智能建筑火灾探测系统，其特征在于：还包括图像对比模块、火情判断模块、图像标识模块和火情分析模块；

图像对比模块，用于对第一火灾探测装置采集图像进行相邻帧对比分析；

图像标识模块，基于图像对比模块的相邻帧对比分析结果，对相应采集图像进行标识；

火情判断模块，根据图像对比模块的相邻帧对比分析结果，以及图像标识模块的标识结果判断采集图像中是否发生火情；

火情分析模块，基于图像标识模块的标识结果的连续变化情况，对火情进行分析。

3.根据权利要求2所述的基于量子通信的智能建筑火灾探测系统，其特征在于：所述图像对比模块对第一火灾探测装置在设定时间间隔内采集的相邻帧图像进行文件大小比较，若文件大小相同，则火情判断模块判断采集图像中没有发生火情。

4.根据权利要求3所述的基于量子通信的智能建筑火灾探测系统，其特征在于：所述第一火灾探测装置在设定时间间隔内采集相邻帧图像的文件大小不同时，所述图像对比模块对相邻帧图像进行像素点比较，所述图像标识模块在对应采集图像中对不同的像素点进行标识，所述火情判断模块基于标识区域的连续变化情况判断采集图像中是否发生火情。

5.根据权利要求4所述的基于量子通信的智能建筑火灾探测系统，其特征在于：所述图像对比模块采用下式对相邻帧图像进行像素点比较：

其中，j、i分别为采集图像中的横坐标、纵坐标，f_o为第o个像素点的比较函数，P为前一帧采集图像的像素值，G为后一帧采集图像的像素值。

6.根据权利要求2所述的基于量子通信的智能建筑火灾探测系统，其特征在于：还包括特征信息提取模块和图像排序模块，所述特征信息提取模块对图像标识模块的标识结果周围的位置特征进行提取，作为火情发生位置特征，并将确定的火情位置坐标发送至控制器，所述控制器基于火情位置坐标控制第二火灾探测装置采集火情多源数据；

所述图像排序模块按照采集图像的时间顺序对图像标识模块标识的采集图像进行排序，所述火情分析模块利用神经网络预测模型，同时基于火情多源数据和排序后采集图像中标识结果的连续变化情况进行火情分析。

7.根据权利要求3所述的基于量子通信的智能建筑火灾探测系统，其特征在于：所述特征信息提取模块预先对建筑物内各位置坐标处的位置特征进行提取，并建立位置特征与位置坐标之间对应关系的数据库；

所述特征信息提取模块提取火情发生位置特征后，将火情发生位置特征与数据库中的位置特征进行匹配，并将匹配到位置特征对应的位置坐标作为火情位置坐标发送给控制器。

8.根据权利要求1-7中任意一项所述的基于量子通信的智能建筑火灾探测系统，其特征在于：所述第一火灾探测装置、第二火灾探测装置的设置方法，包括：

以第一火灾探测装置为圆心，在以第一火灾探测装置探测范围为半径的圆周上，以等间隔设置多个第二火灾探测装置，且同一圆周上多个第二火灾探测装置的探测范围完全覆盖对应第一火灾探测装置的探测范围。

9.根据权利要求8所述的基于量子通信的智能建筑火灾探测系统，其特征在于：所述第一火灾探测装置包括摄像头，所述第二火灾探测装置包括烟雾探测器、温度探测器。

10.根据权利要求1所述的基于量子通信的智能建筑火灾探测系统，其特征在于：所述量子通信系统包括依次连接于控制器与服务器之间的光源模块、发送编码模块、接收解码模块和数据读取模块；

光源模块，用于发出包含多个不同频率的脉冲；

发送编码模块，将处于同一工作频率的脉冲分为待编码脉冲和参考脉冲，并对待编码脉冲进行相位编码，得到编码脉冲，同时将编码脉冲和参考脉冲发送至接收解码模块；

接收解码模块，对编码脉冲进行相位解码，得到解码脉冲，并将解码脉冲以及参考脉冲发送至接收解码模块；

接收解码模块，对解码脉冲以及参考脉冲进行同频率脉冲干涉，并基于干涉结果得到通信数据。