[发明专利]密集绝缘型母线槽的早期火灾预警系统及方法

权利要求书

1.一种密集绝缘型母线槽的早期火灾预警系统，其特征在于，包括安装在配线间的气体和温度传感器(2)以及红外相机(3)，所述气体和温度传感器(2)用以采集密集绝缘型母线槽(1)安装位置的环境温度数据以及气体浓度数据，所述红外相机(3)用以采集密集绝缘型母线槽(1)外壳的红外图像数据，所述气体和温度传感器(2)以及红外相机(3)均连接到WIFI网关(4)，WIFI网关连接到局域网(5)，局域网(5)连接到服务器(6)，气体和温度传感器(2)以及红外相机(3)通过WIFI网关和局域网(5)将采集的环境温度数据、气体浓度数据以及红外图像数据传输到服务器(6)，服务器(6)将环境温度数据、气体浓度数据以及红外图像数据进行特征提取和特征融合后，输入到训练好的SVM模型中，进行判别，如果判断识别出火灾，则推送报警信息给运维人员(7)。

2.根据权利要求1所述的一种密集绝缘型母线槽的早期火灾预警系统，其特征在于，所述气体和温度传感器(2)以及红外相机(3)通过WIFI无线传输的方式将采集的数据传输给WIFI网关。

3.根据权利要求1所述的一种密集绝缘型母线槽的早期火灾预警系统，其特征在于，所述服务器(6)通过短信或小程序将报警信息推送给运维人员(7)。

4.一种密集绝缘型母线槽的早期火灾预警方法，其特征在于，应用如权利要求1-3任一所述的密集绝缘型母线槽的早期火灾预警系统，方法包括以下具体步骤：

气体和温度传感器(2)以及红外相机(3)通过WIFI网关和局域网(5)将采集的环境温度数据、气体浓度数据以及红外图像数据传输到服务器(6)；

服务器(6)对环境温度数据、气体浓度数据以及红外图像数据分别进行特征提取；

对特征提取后的环境温度数据特征、气体浓度数据特征以及红外图像特征进行特征融合；

进行特征融合后的融合特征输入到分类决策单元中SVM模型，由训练好的模型输出分类结果，也即判别结果；

当分类决策单元判别出火灾则输出报警信息，服务器(6)推送报警信息给运维人员(7)。

5.根据权利要求4所述的一种密集绝缘型母线槽的早期火灾预警方法，其特征在于，所述密集绝缘型母线槽火灾分为3类，即没有火灾发生时标签类别为0，不需要告警；有烟雾发生时标签类别为1，需要进行告警；着火时标签类别为2，需要告警，当输出为1或2时，触发报警机制，发出报警，需要工作人员进行查看，并采取进一步的措施，以softmax计算输入所属类别的概率，

其中，p(x)为输入x＝[g,t,i]时的条件概率；y为标签类别，x＝[s,t,i]为数据输入，g为气体浓度数据，t为温度数据，i为红外图像数据。

6.根据权利要求5所述的一种密集绝缘型母线槽的早期火灾预警方法，其特征在于，所述气体浓度数据具体为烟雾浓度时间序列，包含CO和PM2.5两组浓度数据，针对气体浓度数据特征提取，对其进行最大值Max、最小值Min、平均值Avg以及方差特征δ²的提取，具体见如下公式：

其中，x_i为待求解的向量，分别为输入中的烟雾浓度g，n为向量的长度，式(2)-(5)中i分别为1，2，n＝5，每5个数据为一组，即针对2种浓度数据，每种数据有1组特征，每组特征量为4个，即分别为CO浓度数据的特征F_G1,PM2.5浓度数据的特征F_G2，表示如下：

F_G1＝{max(G1),min(G1),mean(G1),var(G1)}    (6)

F_G2＝{max(G2),min(G2),mean(G2),var(G2)}    (7)。