CN111047156A - 一种建筑火灾风险评估方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及消防安全技术领域，具体地说，涉及一种建筑火灾风险评估方法，其包括以下步骤：一、确定各类型的物联网设备会影响火灾发生的权重；二、建立数学模型对当日消防状况进行隐患评分；三、划分隐患等级为高、中、较低、低四个等级；四、计算隐患等级边缘概率、联合概率、条件概率；五、建立马尔可夫模型；六、利用贝叶斯公式求出第i天的次日不发生火灾的概率；七、计算n天内发生火灾的概率。本发明利用物联网设备数据较佳的计算火灾发生的风险。

Description

一种建筑火灾风险评估方法
技术领域
本发明涉及消防安全技术领域，具体地说，涉及一种建筑火灾风险评估方法。
背景技术
在我国城镇化过程中，城市人口密度变高，财产也趋于集中，一旦发生火灾，除了带来人员伤亡，还将给经济带来巨大损失，因此消防安全重于泰山，需要及时排查隐患，保证消防安全。
物联网的发展，物联网设备在消防安全中的应用开始普遍，这些物联网设备包括烟感报警器、可燃气体探测器、电气火灾探测器等。物联网设备实时记录有关数据，让消防负责人对当前消防情况有相应的了解。
由于物联网设备在消防中刚开始普及，利用物联网设备数据计算火灾发生的风险的方法还存在较大的空白。
发明内容
本发明的内容是提供一种建筑火灾风险评估方法，其能够克服现有技术的某种或某些缺陷。
根据本发明的一种建筑火灾风险评估方法，其包括以下步骤：
一、确定各类型的物联网设备会影响火灾发生的权重；
二、建立数学模型对当日消防状况进行隐患评分；
三、划分隐患等级为高、中、较低、低四个等级；
四、计算隐患等级边缘概率、联合概率、条件概率；
五、建立马尔可夫模型；
六、利用贝叶斯公式求出第i天的次日不发生火灾的概率；
七、计算n天内发生火灾的概率。
作为优选，步骤一中，选用层次分析法的方法，计算各类型的物联网设备权重wi，并使其满足∑iwi＝1。
作为优选，步骤二中，评分公式为：
Figure BDA0002288587460000021
xi代表当天该类型设备报警数量，Xi代表该类型设备数量。
作为优选，步骤三中，高等级的范围是β3≤y≤1.0，中等级的范围是β2≤y≤β3，较低等级的范围是β1≤y≤β2，低等级的范围是0≤y≤β1。
作为优选，步骤四中，计算方法为：设X1＝{隐患等级＝高}、X2＝{隐患等级＝中}、X3＝{隐患等级＝较低}、X4＝{隐患等级＝低}，A＝{次日有火灾}，B＝{次日无火灾}，并利用物联网设备数据，计算出边缘概率、联合概率、条件概率：
边缘概率：P(X1)、P(X2)、P(X3)、P(X4)；
联合概率：P(X1∩B)、P(X2∩B)、P(X3∩B)、P(X4∩B)；
条件概率：P(X1|B)、P(X2|B)、P(X3|B)、P(X4|B)。
作为优选，步骤五中，建立模型方法为：
(1)计算不同隐患等级下的状态转移概率，得到状态转移矩阵：
Figure BDA0002288587460000022
(2)依照当日系统的隐患等级设置初始状态：
Figure BDA0002288587460000023
(3)根据初始化状态与状态转移矩阵，计算第i天的评分等级概率分布：
p(i)＝p(i-1)*M,i≥1。
作为优选，步骤六中，利用贝叶斯公式求出第i天的次日不发生火灾的概率的计算公式为：
Figure BDA0002288587460000031
作为优选，步骤七中，计算n天内发生火灾的概率的计算公式为：
Figure BDA0002288587460000032
本发明的有益效果是：
1.基于专家知识确定了物联网设备会影响火灾发生的权重，即使在无足够火灾数据情况下也可以使用；
2.建立了隐患评分数学模型，将多个物联网设备数据映射到了低维空间，使建立马尔可夫模型，避免了在高纬度空间中的复杂运算；
3.利用了马尔可夫模型，引入了时间信息，能提供更多的时序信息；
4.本发明有效利用物联网设备提供的数据信息，将数据融合入各个模型建立过程之中，从而能较佳地计算火灾发生的风险。
附图说明
图1为实施例1中一种建筑火灾风险评估方法的流程图；
图2为实施例1中建立的马尔可夫模型下的隐患等级转移图。
具体实施方式
为进一步了解本发明的内容，结合附图和实施例对本发明作详细描述。应当理解的是，实施例仅仅是对本发明进行解释而并非限定。
实施例1
如图1所示，本实施例提供了一种建筑火灾风险评估方法，其包括以下步骤：
一、确定各类型的物联网设备会影响火灾发生的权重；
二、建立数学模型对当日消防状况进行隐患评分；
三、通过系统的相关数据作为支撑，划分隐患等级为高、中、较低、低四个等级；
四、利用系统收集的物联网设备收集的的历史数据，计算隐患等级边缘概率、联合概率、条件概率；
五、在系统的设计时，使消防隐患等级只与其前一日的消防隐患等级有关，保证可以满足马尔可夫性质，依此性质可以建立马尔可夫模型；
六、利用贝叶斯公式求出第i天的次日不发生火灾的概率；
七、计算n天内发生火灾的概率。
本实施例中，步骤一中，由于层次分析法借助专家知识，且具有系统性、灵活性、实用性的特点，特别适合于多目标、多层次、多因素的复杂系统的决策。使用的物联网设备类型包括烟感报警器、可燃气体探测器、电气火灾探测器、消火栓水压表、消防水箱水位表等。邀请相关消防专家，选用层次分析法的方法，计算各类型的物联网设备权重wi，并使其满足∑iwi＝1。
本实施例中，步骤二中，评分公式为：
Figure BDA0002288587460000041
xi代表当天该类型设备报警数量，Xi代表该类型设备数量。
本实施例中，步骤三中，高等级的范围是β3≤y≤1.0，中等级的范围是β2≤y≤β3，较低等级的范围是β1≤y≤β2，低等级的范围是0≤y≤β1。
本实施例中，步骤四中，计算方法为：设X1＝{隐患等级＝高}、X2＝{隐患等级＝中}、X3＝{隐患等级＝较低}、X4＝{隐患等级＝低}，A＝{次日有火灾}，B＝{次日无火灾}，并利用物联网设备数据，计算出边缘概率、联合概率、条件概率：
边缘概率：P(X1)、P(X2)、P(X3)、P(X4)；
联合概率：P(X1∩B)、P(X2∩B)、P(X3∩B)、P(X4∩B)；
条件概率：P(X1|B)、P(X2|B)、P(X3|B)、P(X4|B)。
本实施例中，步骤五中，建立模型方法为：
(1)计算不同隐患等级下的状态转移概率，得到状态转移矩阵：
Figure BDA0002288587460000051
图2是建立的马尔可夫模型下的隐患等级转移图；
(2)依照当日系统的隐患等级设置初始状态：
Figure BDA0002288587460000052
(3)根据初始化状态与状态转移矩阵，计算第i天的评分等级概率分布：
p(i)＝p(i-1)*M,i≥1。
本实施例中，步骤六中，利用贝叶斯公式求出第i天的次日不发生火灾的概率的计算公式为：
Figure BDA0002288587460000053
本实施例中，步骤七中，计算n天内发生火灾的概率的计算公式为：
Figure BDA0002288587460000054
本方法的益处是：
1.基于专家知识确定了物联网设备会影响火灾发生的权重，即使在无足够火灾数据情况下也可以使用；
2.建立了隐患评分数学模型，将多个物联网设备数据映射到了低维空间，使建立马尔可夫模型，避免了在高纬度空间中的复杂运算；
3.利用了马尔可夫模型，引入了时间信息，能提供更多的时序信息；
4.本方法有效利用物联网设备提供的数据信息，将数据融合入各个模型建立过程之中。
以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种建筑火灾风险评估方法，其特征在于：包括以下步骤：
一、确定各类型的物联网设备会影响火灾发生的权重；
二、建立数学模型对当日消防状况进行隐患评分；
三、划分隐患等级为高、中、较低、低四个等级；
四、计算隐患等级边缘概率、联合概率、条件概率；
五、建立马尔可夫模型；
六、利用贝叶斯公式求出第i天的次日不发生火灾的概率；
七、计算n天内发生火灾的概率。
2.根据权利要求1所述的一种建筑火灾风险评估方法，其特征在于：步骤一中，选用层次分析法的方法，计算各类型的物联网设备权重wi，并使其满足∑iwi＝1。
3.根据权利要求2所述的一种建筑火灾风险评估方法，其特征在于：步骤二中，评分公式为：
Figure FDA0002288587450000011
xi代表当天该类型设备报警数量，Xi代表该类型设备数量。
4.根据权利要求3所述的一种建筑火灾风险评估方法，其特征在于：步骤三中，高等级的范围是β3≤y≤1.0，中等级的范围是β2≤y≤β3，较低等级的范围是β1≤y≤β2，低等级的范围是0≤y≤β1。
5.根据权利要求4所述的一种建筑火灾风险评估方法，其特征在于：步骤四中，计算方法为：设X1＝{隐患等级＝高}、X2＝{隐患等级＝中}、X3＝{隐患等级＝较低}、X4＝{隐患等级＝低}，A＝{次日有火灾}，B＝{次日无火灾}，并利用物联网设备数据，计算出边缘概率、联合概率、条件概率：
边缘概率：P(X1)、P(X2)、P(X3)、P(X4)；
联合概率：P(X1∩B)、P(X2∩B)、P(X3∩B)、P(X4∩B)；
条件概率：P(X1|B)、P(X2|B)、P(X3|B)、P(X4|B)。
6.根据权利要求5所述的一种建筑火灾风险评估方法，其特征在于：步骤五中，建立模型方法为：
(1)计算不同隐患等级下的状态转移概率，得到状态转移矩阵：
Figure FDA0002288587450000021
(2)依照当日系统的隐患等级设置初始状态：
Figure FDA0002288587450000022
(3)根据初始化状态与状态转移矩阵，计算第i天的评分等级概率分布：p(i)＝p(i-1)*M,i≥1。
7.根据权利要求6所述的一种建筑火灾风险评估方法，其特征在于：步骤六中，利用贝叶斯公式求出第i天的次日不发生火灾的概率的计算公式为：
Figure FDA0002288587450000023
8.根据权利要求7所述的一种建筑火灾风险评估方法，其特征在于：步骤七中，计算n天内发生火灾的概率的计算公式为：
Figure FDA0002288587450000024
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113282877A (zh) * 2021-07-22 2021-08-20 中国科学院地理科学与资源研究所 自然灾害重点隐患风险评估方法及装置
CN113761996A (zh) * 2020-08-21 2021-12-07 北京京东振世信息技术有限公司 一种火灾识别方法和装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120317058A1 (en) * 2011-06-13 2012-12-13 Abhulimen Kingsley E Design of computer based risk and safety management system of complex production and multifunctional process facilities-application to fpso's
CN106600167A (zh) * 2016-12-29 2017-04-26 中国石油大学(华东) 考虑人因失误和组织缺陷的海洋平台火灾风险评估方法
CN109064050A (zh) * 2018-08-17 2018-12-21 公安部沈阳消防研究所 基于大数据的多元线性回归火灾风险评估方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120317058A1 (en) * 2011-06-13 2012-12-13 Abhulimen Kingsley E Design of computer based risk and safety management system of complex production and multifunctional process facilities-application to fpso's
CN106600167A (zh) * 2016-12-29 2017-04-26 中国石油大学(华东) 考虑人因失误和组织缺陷的海洋平台火灾风险评估方法
CN109064050A (zh) * 2018-08-17 2018-12-21 公安部沈阳消防研究所 基于大数据的多元线性回归火灾风险评估方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
李晓峰: "高层住宅建筑消防安全调研体系与评估方法及其应用" *
齐涵;: "大型公共场所火灾隐患的定量分析及风险评估" *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113761996A (zh) * 2020-08-21 2021-12-07 北京京东振世信息技术有限公司 一种火灾识别方法和装置
CN113761996B (zh) * 2020-08-21 2023-11-07 北京京东振世信息技术有限公司 一种火灾识别方法和装置
CN113282877A (zh) * 2021-07-22 2021-08-20 中国科学院地理科学与资源研究所 自然灾害重点隐患风险评估方法及装置

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