CN111420334A - 基于互联网的家庭用智慧移动消防测控系统及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供基于互联网的家庭用智慧移动消防测控系统及使用方法，包括消防灾情巡视测控服务器、消防灾情排除测控服务器、智能终端接口；消防灾情巡视测控服务器借助于蓝牙技术将其感知的表征消防灾情特征的环境状况以及利用消防灾情知识自动分析环境状况获得的消防灾情性质、类别的信息作为消防灾情样本告知消防灾情排除测控服务器；若有消防灾情发生，消防灾情巡视测控服务器借助于移动网络通过智能终端接口，将该信息告知房屋业主、小区消防系统、小区物管中心。本发明通过使用卷积神经网络、监督学习等，不断获得、丰富所负责区域的消防灾情知识，利用这些消防知识，自动分析出消防灾情的性质、类别等，并据此做出智能处理，实现系统的智慧化。

Description

基于互联网的家庭用智慧移动消防测控系统及使用方法

技术领域

本发明属于消防测控技术领域，尤其涉及互联网技术在消防安全领域的应用。

背景技术

随着科技的发展以及人们物质生活水平的不断提高，人们家里使用的电器逐渐增多、室内装修装潢逐步高档化、可燃装饰材料越来越多、电线布线越来越密集等，这些均极大提高了火灾发生的可能性。一旦发生火灾，通常会威胁居民的生命与财产安全，后果非常严重。根据公安部消防局统计，2017年1月到10月，全国共接报火灾21.9万起，亡1065人，伤675人，造成直接财产损失多达26.2亿元。从发生火灾场所的分布情况来看，各类住宅发生火灾9.5万起，交通工具火灾2.3万起，人员密集场所火灾1.7万起，工地、厂房、仓储及易燃易爆场所火灾1.5万起，农副场所火灾1.4万起，垃圾废弃物火灾1.9万起，其他场所火灾3.6万起。住宅火灾占总数的43.4％，造成821人死亡，占死亡人总数的77.1％；造成446人受伤，占伤人总数的65.7％。

目前，消防系统的工作流程是：一旦接到火灾报警，消防人员带上消防炮等消防器械乘着消防车从消防中心出动赶往火灾现场灭火。现在大多数家庭是双职工家庭，白天家里通常没有人，这些家的房屋一旦有火灾发生，灾情得不到及时报警而延误灭火时机。另一方面，体积较大的重型和中型消防车在逐渐狭小的城市中行进，灭火扑救和展开救援越来越困难，而要知道，火灾发生后的每一秒都是宝贵的，不容浪费，救火早一分钟就会减少很多损失。消防救援人员固然速度很快，但从消防中心出发到达火灾发生地需要一段时间，到达火灾现场后进行地形勘察和实行相应的救火措施，同样需要一定的时间，并且贸然进入救火现场还有一定的生命危险。因此，置于房屋内的适合家庭用的消防系统迫在眉梢。

人们通常在房屋内的每一个主要消防通道或要点都布置灭火栓等消防器械。根据相关规定，现在智能小区的几乎每一个楼梯口，每一户住户，都布置有不少于一个灭火栓等消防器械。这样，当火灾刚发生时，人们就可以利用这些消防器械将这些火灾灭于萌芽期或初期，避免大灾难的发生，从而将损失降至最低，极大地保护人们的财产与生命安全。但是，火灾发生时，如果现场没有人，这些消防器械几乎不会起任何灭火作用，近似于摆设。即消防很被动，必须需要人的参与才能完成消防。另外，火灾很大时，这些消防器械几乎不起作用，消防能力很弱。

现有技术一的技术方案

房屋内广布消防感知模块，主动感知消防灾情

经对现有文献检索发现，中国专利申请号为201610255962.0，名称为用于构建主动消防体系及智慧建筑的智能终端和智能终端系统。该系统在房屋室内的每一个主要消防点布置可燃气体传感器、温度传感器、烟雾浓度传感器等消防模块，消防模块一旦监测到消防灾情发生，即刻通过其智能终端告知房屋业主。业主即刻采取有效措施以消除这些消防灾情。

现有技术一的缺点

这类技术方案因使用消防灾情感知系统，解决了目前采用的上述传统消防方式的被动感知消防灾情问题，变消防灾情的被动感知为主动感知。但该方案有其如下缺点：

由于没有消防灾情消除功能，该系统不能在发现灾情的第一时间立即消除该灾情，从而贻误消除消防灾情的最佳有效时机；

实现业主室内无死角地感知消防灾情非常困难，例如，在没有安置火灾感知模块的地方发生意外火灾，该系统无能为力。

每一个消防点的消防灾情感知系统只针对该处的消防灾情，其利用率相对较低。

现有技术二的技术方案

房屋内广布消防监测系统，并配以具有恒压消防泵的自动喷水灭火系统

经对现有文献检索发现，中国专利申请号为201510715354.9，名称为家庭式专用智能消防系统。该系统在房屋室内的每一个主要消防点布置温感器、烟感器和保持恒压的消防泵灭火系统。温感器、烟感器一旦监测到火灾发生，即刻启动所在位置处的恒压消防泵灭火系统。开始喷水灭火。远程通信仪就会将相关信息发给不在现场的用户。这样，当消防点火灾刚发生时，火灾现场即使没有业主等人员，该系统也能够将这些火灾灭于萌芽期或初期，避免大灾难的发生，从而将损失降至最低，极大地保护人们的财产与生命安全。

现有技术二的缺点

这类技术方案较好地解决了技术方案一存在的不能自动消除消防灾情的致命问题。它因使用火灾感知系统和自动灭火系统，完全解决了目前采用的上述传统消防方式的被动问题，变被动消防为主动消防。但该方案有如下缺点：

感知消防灾情的传感器种类有限，因此针对的消防灾情有限，如不能感知煤气或天然气泄露这种消防灾情。因此就不能将这些灾情引发的火灾扼杀于灾情初期或萌芽状态。

对于不能消除的火灾，该系统没有告知所在小区物业管理员、当地消防中心，从而贻误消除消防灾情的最佳、有效时机；

该系统是通过固定在天花板或墙壁上的水雾喷头来清除火灾，要布置每一个监测点包括消防泵在内的灭火系统，通常比较困难，特别对于已经建好的房屋，该问题尤为突出。

各业主的消防系统是孤立的，封闭的，即不能从小区内的其他业主的消防系统获得有益消防信息，也不能给其他业主的消防系统共享自己的有益消防信息。

实现业主室内无死角的感知、消除消防事故非常困难，例如，在没有安置火灾感知模块的地方发生意外火灾，该系统无能为力。

每一个监控点的火灾感知系统与灭火系统均只针对该处的消防灾情，其利用率相对较低。

现有技术三的技术方案

房屋内广布多种消防灾情的监测系统，并配以灭火系统

经对现有文献检索发现，中国专利申请号为201620514366.5，名称为家庭智慧消防灭火系统。该系统在房屋中的每一间房屋布置温度传感器、煤气传感器、烟雾传感器等感知多种消防灾情的感知模块和全方位摄像头，以及定位模块、通讯模块、包含喷水灭火装置与二氧化碳灭火装置的灭火模块。喷水灭火用的喷头与水管等置于天花板或墙中。感知模块一旦监测到火灾发生，系统将该灾情通过手机App告知业主，业主再通过全方位摄像头确认灾情后远程启动灭火装置进行灭火。同时，系统通过短信模块等告知当地消防中心。这样，当消防监测点火灾刚发生时，只要业主接收到消防灾情迅速地启动灭火装置，就能够将这些火灾灭于萌芽期或初期，避免大灾难的发生，从而将损失降至最低，极大地保护人们的财产与生命安全。

现有技术三的缺点

相对于技术方案二，该技术方案增强了消防灾情的感知能力，但失去了灭火的联动能力，需要业主参与。总的来说，该技术方案缺点为：

灭火需要在业主控制下才能进行，这非常影响灭火的及时性，很容易贻误消除消防灾情的最佳、有效时机；

任何一个该灭火模块都能消除的灾情都要告知本地消防中心，消防中心就根本忙不过来。这会导致因消防中心忙于这些本不需要他们的小灾情消除，而让那些真正需要他们去消除的大消防灾情因此得不到及时消除而酿造成大灾难。

该系统是通过固定在天花板或墙壁上的水雾喷头来清除火灾，要布置每一个监测点的灭火系统，通常比较困难，特别对于已经建好的房屋，该问题尤为突出。

各业主的消防系统是孤立的，封闭地，即不能从小区内其他业主的消防系统获得有益消防信息，也不能给其他业主的消防系统共享自己的有益消防信息。

实现业主室内无死角的感知、消除消防事故非常困难，例如，在没有安置火灾感知模块的地方发生意外火灾，该系统无能为力。

每一个监控点的火灾感知系统与灭火系统均只针对该处的消防灾情，其利用率相对较低。

现有技术四的技术方案

房屋内广布灭火系统，并配以有火焰传感器的巡视式消防监测系统

经对现有文献检索发现，中国专利申请号为201010140571.7，名称为巡视式智能主动消防装置。该系统为每一用户配置一个巡视式消防火源监视系统，并在业主室内每一个消防点的天花板或墙上布有喷淋头等灭火装置。火源监测系统沿着固定的轨迹在室内来回移动，不断感知是否有火灾消防灾情发生。一旦监测到火灾发生，监测系统将遥控相应消防点的喷淋阀阀门打开，扑灭现场火情。同时，通过无线信号向相关部门报警。

相对于技术方案二、三，该技术方案解决了消防灾情感知系统利用率低以及消防灾情无死角感知难的问题。但该技术方案有其固有缺陷，大致为：

任何一个该灭火模块都能消除的灾情都要告知本地消防中心，消防中心就根本忙不过来，这会导致因消防中心忙于这些本不需要他们的火灾消除，而让那些真正需要他们去消除的大消防灾情因此得不到及时消除而酿造成大的灾难。

该系统是通过固定在天花板或墙壁上的水雾喷头来清除火灾，要布置每一个监测点的灭火系统，通常比较困难，特别对于已经建好的房屋，该问题尤为突出。

各业主的消防系统是孤立的，封闭的，既不能从小区内的其他业主的消防系统获得有益的消防信息，也不能给其他业主的消防系统分享自己的有益消防信息。

实现业主室内无死角的消除消防事故非常困难，例如，在远离灭火系统的地方发生意外火灾，该系统不能进行有效消除。

每一个消防点的灭火系统均只针对该处的消防灾情，其利用率相对较低。

现有技术五的技术方案

房屋配置具有灭火功能的巡视式监测系统

经对现有文献检索发现，中国专利申请号为201210209641.9，名称为基于主动消防预警的自主车。该自主车上装有火源探测装置与灭火系统。自主车上的火源探测装置在自主车沿着固定的轨迹在室内来回移动的过程中不断地感知是否有火灾发生。一旦监测到火灾发生，自主车即刻启动其上的灭火系统进行灭火工作。若未能消除火灾，则发出蜂鸣报警声告知现场或附近的消防人员。

现有技术五的缺点

相对于技术方案四，该技术方案解决了无死角消除火灾事故的难题以及灭火系统利用率低的问题。但该技术方案有其固有缺点，大致为：

消防灾情感知系统与灭火系统均安置在自主车上，其体积庞大且笨重，仅适用于大型办公厅、大型仓库等处消防，根本不适合空间本来就不大的民用住宅。

自主车的绝大部分承重来自于其上的灭火装置，相应地，自主车消耗的能量也绝大部分用于驱动其灭火装置。通常，一套民用住宅发生火灾的几率非常低，消耗了绝大部分自主车能量的灭火装置仅在很少的时间发挥作用，其能量的利用率非常低，造成了大量的能源浪费。随着消防灾情巡检频率的不断增加，这种浪费会不断放大。

灭火装置的绝大部分含有机械结构，自主车的巡检移动引起的振动会造成这些机械结构的松动、磨损，引发机械故障，加剧灭火装置的老化与失效。随着自主车巡检频率的增加，该问题会越来越凸现。

对于不能消除的大火灾，该系统没有告知所在地消防中心，从而贻误消除消防灾情的最佳、有效时机。

各业主的消防系统是孤立的，封闭的，既不能从小区内的其他业主的消防系统获得有益消防信息，也不能给其他业主的消防系统分享自己的有益消防信息。

发明内容

为克服背景技术中存在的问题，本发明提出基于互联网的家庭用智慧移动消防测控系统及使用方法，通过使用卷积神经网络、监督学习等，不断获得、丰富所负责区域的消防灾情知识，利用这些消防知识，自动分析出消防灾情的性质、类别等，并据此做出智能处理，实现系统的智慧化。

本发明采用如下技术方案：

基于互联网的家庭用智慧移动消防测控系统，包含消防灾情巡视测控服务器、消防灾情排除测控服务器与智能终端接口。

消防灾情巡视测控服务器、消防灾情排除测控服务器分别放置在能自动循迹、避障碍的无人消防灾情巡视车、无人消防灾情排除车上。无人消防灾情排除车根据用户需求配置合适的消防炮等消防器械。

根据所配置消防器械的消防能力，将消防灾情分为三种：无消防灾情、可控消防灾情与不可控消防灾情，它们分别表示没有任何消防灾情、所配置消防器械能够消除的消防灾情、所配置消防器械无法消除的消防灾情。

智能终端接口包括房屋业主、小区消防系统、小区物管中心、所在地消防中心等处智能手机上的短信模块以及能够显示消防灾情巡视测控服务器发送出来的灾情现场环境状态动态和操控消防灾情巡视测控服务器、消防灾情排除测控服务器的App；

基于互联网的家庭用智慧移动消防测控系统的使用方法为：

当家里有人时，所在消防系统在一固定场所，如果消防灾情巡视模块发现室内有明火、天然气/煤气泄漏等灾情，则打开报警系统报警并给予信息提示或显示。

当家里没人或夜间人们都在睡觉休息时，无人消防灾情巡视车在用户室内不间断地巡逻，消防灾情巡视测控服务器持续不断地对室内各处的温度、湿度、天然气/煤气浓度、烟雾浓度、火焰等表征消防灾情特征的环境状况进行连续探测，并据此分析室内是否有消防灾情发生。如果发现室内有消防灾情，则立即分析出该消防灾情的性质、类别，然后报警，并把这一情况及灾情事发点利用蓝牙技术告知消防灾情排除测控服务器并借助于互联网技术通过智能终端接口告知房屋业主、小区消防系统、小区物管中心。如果是不可控消防灾情，还会告知所在地消防中心。消防灾情排除测控服务器一旦接收到该信息，就立即进行相关控制：

若是天然气/煤气泄漏，则控制相关阀门关闭；若发生火灾，马上启动消防器械投入至灭火工作中。在消除消防灾情的过程中，消防灾情巡视测控服务器一直在事发点附近探测消防灾情，并将灾情动态告知房屋业主、小区消防系统、小区物管中心；若为不可控灾情，还会将之告知所在地消防中心。

在消除事故后，消防灾情巡视测控服务器立即将火灾已经消除这一信息告知房屋业主、小区消防系统、小区物管中心，若为不可控消防灾情，还会将之告知给所在地消防中心。

本发明的有益效果：

1.从用户的角度看，所在地消防中心、小区物管中心、小区消防系统、房屋业主只需在他们现在使用的智能手机上安装该系统的相应的App即可，消防灾情巡视测控服务器、消防灾情排除测控服务器均只需高性价比嵌入式系统即可。

2.从硬件的角度看，每个家庭只需要一套实现消防灾情巡视测控服务器功能的嵌入式系统和一套实现消防灾情排除测控服务器功能的嵌入式系统，以及一套合适的消防炮等自动消防器械。因此，无论从成本方面，还是从安装、维护以及使用等方面，性能都很好。

3.相对于现有实现技术方案、本技术方案的突出优点为该系统具有类似于人的部分智慧，自主学习、积累消防灾情知识，自主应用消防灾情知识分析消防灾情，针对消防灾情的实际情况自主应用消防灾情知识分析消防灾情，针对消防灾情的实际情况自主决策；解决了传统技术方案被动消防问题，变被动消防为主动消防；消防系统是开放式的、不断自主完善的系统。

4.同时，借助于传感器技术、计算机技术、通信技术、伺服驱动技术、深度学习等控制技术，实现了该消防系统的自动化、智能化、智慧化等，移动测控与联动自动控制巧妙地解决了室内消防灾情的无死角感知与消除问题。将消防测控系统分解成消防灾情巡视测控模块与消防灾情排除模块两个部分，把这两个部分分别安装在不同的小车上，并赋予分别搭载这两个模块的小车不同的移动条件：需要巡视消防灾情时仅移动消防灾情巡视测控模块，仅仅当发现消防灾情时才移动消防灾情排除模块并立即投入至消防灾情的清除工作中。这样就巧妙、有效地克服了消防自主车的体积大、笨重、耗能、易出故障等缺点，便捷、经济、高效、可靠、低能耗、智慧地实现了小区消防。

5.该技术方案充分、巧妙地利用了目前人均至少一部智能手机的现有个人资源基础以及智能手机强大的计算、分析、通信能力。该发明不仅全方位解决了被动消防问题，而且让该系统在使用上非常方便、简洁，也极大地降低了其成本。

6.住宅的消防问题已经逐渐成为当今世界的一个日益凸显的社会问题，该技术方案为解决这一社会问题提供了一种有效的途径。该方案的技术产品有利于社会安全，有利于社会和谐。因此本发明具有良好的社会效益、经济效益。

附图说明

图1为基于互联网的家庭用智慧移动消防系统示意简图；

图2为一种基于互联网的家庭用智慧移动消防测控系统。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

消防灾情如果在本系统能有效控制、消除的范围内，则仅将发现的灾情与灾情消除情况告知业主和小区消防系统与物管中心；否则，除了第一时间告知业主、小区消防系统与物管中心外，还要立即告知本地消防中心，这样极大提高了与本地消防中心的信息沟通效率。

本发明通过增加家用消防系统与小区消防系统之间的接口，实现该系统与小区消防系统关于消防灾情知识的交流，让本发明成为一个开放的系统，关于所在小区的消防灾情知识也会不断丰富、完善。本发明让测控系统移动起来，有效客服了固定式消防系统的上述固有缺点。同时，将消防测控系统分解成实现消防灾情感知的消防灾情巡视测控服务器与实现消防灾情清除的消防灾情排除测控服务器两个部分并分别安装在不同的小车上。结合这两个服务器的具体功能赋予分别搭载这两个模块的小车不同的移动条件：

需要感知消防灾情时仅移动消防灾情巡视测控服务器，仅当发现消防灾情时才移动消防灾情排除测控服务器并立即投入至消防灾情的清除工作中，这样就巧妙、有效地克服了消防自主车的体积大、笨重、耗能、易出故障等缺点，便捷、经济、高效、可靠、低能耗、智慧地实现了家庭消防。

如图1所示，本发明涉及的基于互联网的家庭用智慧移动消防系统包含消防灾情巡视测控服务器、消防灾情排除测控服务器与智能终端接口。智能终端接口包括房屋业主、小区消防系统、小区物管中心、所在地消防中心等处智能手机上的短信模块以及能够显示消防灾情巡视测控服务器发送出来的灾情现场环境状态动态和操控消防灾情巡视测控服务器、消防灾情排除测控服务器的App。

消防灾情巡视测控服务器、消防灾情排除测控服务器分别放置在能自动循迹、避障碍的无人消防灾情巡视车、无人消防灾情排除车上。无人消防灾情排除车根据用户需求配置合适的消防器械。根据所配置消防器械的消防能力，将消防灾情分为三种：

无消防灾情、可控消防灾情与不可控消防灾情，它们分别表示没有任何消防灾情、所配置消防器械能够消除的消防灾情、所配置消防器械无法消除的消防灾情。当家里有人时，该消防系统在一固定场所，如果消防灾情巡视测控服务器发现室内有明火、天然气/煤气泄露等灾情，则打开报警系统报警并给予信息提示或显示。当家里没人或夜间人们都在睡觉休息时，无人消防灾情巡视车在室内不间断地巡逻，消防灾情巡视测控服务器持续不断地对室内各处的温度、湿度、天然气/煤气浓度、烟雾浓度、火焰等表征消防灾情特征的环境状况进行连续探测，利用消防灾情知识自动分析这些环境状态获得消防灾情的性质、类别等信息，判断室内是否有消防事故发生，并将这些环境状态与信息作为消防灾情样本告知消防灾情排除测控服务器。如果发现室内有消防灾情，则立即报警，并把这些信息借助于互联网技术通过智能终端接口告知房屋业主、小区消防系统、小区物管中心。如果是不可控消防灾情，还会将之告知所在地消防中心。消防灾情排除测控服务器一旦接收到该信息，就立即进行相关控制，若是天然气/煤气泄露，则控制相关阀门关闭；若发生火灾，则控制无人消防灾情排除车从室内所在固定场所快速赶赴着火点，在确认已发生火灾之后马上启动消防器械投入至灭火工作中。在消除消防灾情的过程中，消防灾情巡视测控服务器一直在事发点附近探测消防灾情，并将灾情动态告知房屋业主、小区消防系统、小区物管中心(若为不可控灾情，还会将之告知给所在地消防中心)。在消除事故后，消防灾情巡视测控服务器立即将火灾已经消除这一信息告知房屋业主、小区消防系统、小区物管中心(若为不可控消防灾情，还会将之告知给所在地消防中心)。同时，它还将灾情中的典型环境状态告知消防灾情排除测控服务器，在无人消防灾情排除车载着消防灾情排除测控服务器回至固定场所后，消防灾情排除测控服务器将这些环境状态作为新的消防灾情样本保存起来，并用这些消防灾情样本和之前存储的历史消防灾情样本通过卷积神经网络、监督学习等获得房屋消防灾情知识。然后，用这些消防灾情知识去更新巡视测控服务器中的相关消防灾情知识。另外，消防灾情排除测控服务器除了受消防灾情巡视测控服务器的控制外，还接受房屋业主、小区消防系统、小区物管中心、所在地消防中心通过智能终端接口对它的控制。

基于图1，本发明设计出了如图2所示的基于互联网的家庭用智慧移动消防测控系统，该系统由消防灾情巡视测控服务器、消防灾情排除测控服务器、智能终端接口三个部分构成。

在该系统中，消防灾情巡视测控服务器与消防灾情排除测控服务器均由S3C2440A嵌入式系统、环境状态感知部分、通信部分构成。采用S3C2440嵌入式系统主要鉴于其成本、可靠性及使用的便捷性。S3C2440A嵌入式系统包括电源电路、时钟电路、复位电路、JTAG电路、内存电路、Flash存储电路/灾情报警电路等。其中，内存、Flash的存储空间分别为64MB、1Gb。环境状态感知部分由DHT11温湿度检测模块、MQ-2烟雾气体检测模块、火焰检测模块构成，这些模块上均布有相应的传感器阵列，它们分别完成室内检测区域的温度与湿度、烟雾浓度与煤气/天然气泄漏、火焰的感知。通信部分包括HC-06蓝牙通信模块与GA6 GSM/GPRS通信模块，消防灾情巡视测控服务器、消防灾情排除测控服务器之间通过蓝牙模块互通信息，它们借助于GA6 GSM/GPRS通信模块并通过移动网络等互联网技术与房屋业主、小区消防系统、小区物管中心、所在地消防中心交互信息。消防灾情巡视测控服务器与消防灾情排除测控服务器上均固化有关于室内消防灾情方面的消防知识。消防灾情排除测控服务器上还固化有多个无消防灾情、可控消防灾情与不可控消防灾情原始样本以及由这些样本获得关于室内消防灾情方面消防知识的卷积神经网络、监督学习等方法。

智能终端接口包括房屋业主、小区消防系统、小区物管中心、所在地消防中心等智能手机上的短信模块等智能手机本身固有的通信模块以及能够显示消防灾情巡视测控服务器发送出的灾情现场环境状态动态和操控消防灾情巡视测控服务器、消防灾情排除测控服务器的App。

本发明使用智能终端接口源于几乎人均一部智能手机的现状以及智能手机强大的通信能力与计算分析能力，这样既简化了这些智能终端，又极大地降低了系统的运行成本，还让使用变得异常便捷、简单。另外，该测控系统在投入使用前和投入使用中，通过小区消防系统智能终端接口能从小区消防系统处获取之前小区的本地消防灾情样本(含无消防灾情样本或/和消防灾情样本)。该系统在使用前，其消防灾情排除测控服务器在消防灾情初始知识的基础上，利用这些本地消防灾情样本与原始本地消防灾情样本训练卷积神经网络，进行小区消防灾情知识方面的监督学习，获得有效的小区消防灾情知识。然后用该知识更新消防灾情巡视测控服务器的相关知识，用于房屋各检测区域消防灾情的可靠分析、判断。系统使用中采用越来越多的本地消防灾情样本进行深度学习会让获得的知识越来越准，因而利用这些知识进行的消防灾情分析与判断也越来越准。该接口让该系统成为一个开放式系统，也让该测控系统越用越准，越用越好用。

无人消防灾情巡视车一旦接收到消防灾情巡视测控服务器的巡视指令，就开始巡视房屋内的消防灾情。每至一检测区域、无人消防灾情巡视车就会停下来，将该检测区域的位置信息告知消防灾情巡视测控服务器的S3C2440A嵌入式系统。嵌入式系统一旦接受到检测区域地址信息，就会控制巡视车缓慢移动，同时采集其感知部分侦测出的温度与湿度、烟雾浓度与煤气/天然气泄漏、火焰等环境状态并保存起来，然后利用这些状态并基于其所负责区域关于消防灾情方面深度学习获得的知识，分析出检测区域的消防灾情。如果分析出该检测区域没有消防灾情，则将采集到最差的环境状态发送给处于休闲状态的消防灾情排除测控服务器，让它将这次的环境状态作为一个新的本地无消防灾情样本进行消防灾情方面知识的深度学习，然后接受深度学习后获得的学习结果并更新相应部分的消防灾情知识。如果侦测出有消防灾情发生，即刻将检测区域地址、探测出的环境状态与分析结果发送给消防灾情排除测控服务器，同时通过智能终端接口发布至房屋业主、小区消防系统、小区物管中心。如果是不可控消防灾情，还会将之告知所在地消防中心。消防灾情排除测控服务器接收到消防灾情信息，就立即控制无人消防灾情排除车赶往灾情现场灭火。赶至消防灾情现场后，消防灾情排除测控服务器首先利用其自身感知部分侦测的环境状态并根据深度学习获得的消防灾情知识分析、确认是否有消防灾情发生。

如果确有消防灾情发生，根据灾情的具体情况采用相应措施：

若为天然气/煤气泄漏，则控制相关阀门关闭；若为浓烟或明火等其它消防灾情，则分析出灾情类型、合理的灭火剂，告知无人消防灾情排除车选填好灭火剂让消防器械投入至灭火工作中。灭火的过程中，无人消防灾情巡视车停在灾情的现场，其上的消防灾情巡视测控服务器不断地将侦测出的灾情现场环境状态通过其GA6 GSM/GPRS通信模块告知业主、小区消防系统、小区物管中心(若为不可控消防灾情，还须将这些信息发布至所在地消防中心)，直至灾情消除。消防灾情消除后，消防灾情巡视测控服务器将灾情中的典型环境状态告知消防灾情排除测控服务器。在无人消防灾情排除车载着消防灾情排除测控服务器回至其固定场所后，消防灾情排除测控服务器将这些环境状态作为新的消防灾情样本保存起来，并用这些消防灾情样本和之前存储的历史消防灾情(包括无消防灾情)样本进行房屋内消防灾情知识的深度学习，存储深度学习获得的消防灾情知识，并用这些知识去更新消防灾情巡视测控服务器的相关消防知识。另外，消防灾情排除测控服务器还接受房屋业主、小区消防系统、小区物管中心、所在地消防中心通过智能终端接口对它的控制。

对试制出的该测控系统进行了实验。实验装置为：分别放置有消防灾情巡视测控服务器、消防灾情排除测控服务器的一个无人消防灾情巡视小车模型与一个无人消防灾情排除小车模型均能按照控制指令沿预定路径循迹运动，具有避障功能。无人消防灾情排除小车模型上装有多种灭火剂以及能喷这些灭火剂的自动消防炮模型。这两个小车布置在一个用黑色胶布标明运动轨迹的实验室内，安装有本系统App的四部小米智能手机分别模拟房屋业主、小区消防系统、小区物管中心、所在地消防中心的智能终端，它们放置于实验室外的不同地方。实验开始前，将这四部手机的时间与消防灾情巡视测控服务器、消防灾情排除测控服务器的系统时间进行整定、统一。结合实验情况，为每种消防灾情设计出了20个样本，共60个消防灾情原始样本。在PC上利用这些原始样本对卷积神经网络进行监督学习，训练卷积神经网络进而获得检测区域的消防灾情关于检测区域天然气/煤气等易燃气体浓度、温度湿度、烟雾浓度、光强对比度及其变化趋势等方面的消防灾情初步知识。然后将这些原始样本、初步训练出来的卷积神经网络与初步知识初始化至消防灾情巡视测控服务器、消防灾情排除测控服务器。实验中设置了3个检测区域，每一个检测区域的长度为3.6米。借助于打火机、电热炉与风扇、温热水汽、蜡烛与燃烧废纸来改变各测试区域的易燃气体浓度、温度、湿度、烟雾浓度、光强度。无人消防灾情巡视小车模型在每个检测区域用时8分钟，完成该检测区域环境状态的侦测。依次检测完3个检测区域，就完成了一次巡视。一次巡视完成后间隔10分钟再进行另一次巡视，用以准备各测试区域的环境状况。共完成了60次巡检实验，累计180次消防灾情检测。实验中发现，该测控系统稳定工作后，消防灾情巡视测控服务器总能准确无误地分析出火灾类型并根据其分析结果将相关信息在1秒以内准确无误地发送至自消防灾情排除测控服务器、房屋业主、小区消防系统、小区物管中心、所在地消防中心的智能终端。消防灾情排除测控服务器总能针对消防灾情巡视测控服务器的检测与分析结果做出正确、及时响应，并能在从消防灾情巡视测控服务器获得新的动态样本之前，利用刚获得的动态样本完成卷积神经网络的训练，获得新的消防灾情知识，并将该知识发送给消防灾情巡视测控服务器，让其完成消防灾情知识的动态更新。消防灾情排除测控服务器总能正确控制无人消防灾情排除车选择合理的灭火剂并让消防炮及时灭火。该系统的工作情况在各检测区域是完全一致的，总的火灾侦测结果如表1所示。在180次环境状态检测与消防情况分析中，仅有3次分析结果有误，将1例无消防灾情误判为可控消防灾情，将2例可控消防灾情误判为不可控消防灾情，这些误判均发生在实验的开始阶段，主要因为该阶段学习样本不够多，导致其获得的消防灾情知识精度不够。实验的中后段就没有发生类似的误判了。由此可见，若有充足的消防灾情样本，该测控系统就非常有效、准确、可靠。

表1.火灾侦测实验结果

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.基于互联网的家庭用智慧移动消防测控系统，其特征在于，包括消防灾情巡视测控服务器、消防灾情排除测控服务器、智能终端接口；

消防灾情巡视测控服务器借助于蓝牙技术将感知的表征消防灾情特征的环境状况以及利用消防灾情知识自动分析环境状况获得的消防灾情性质、类别的信息作为消防灾情样本告知消防灾情排除测控服务器；

若有消防灾情发生，消防灾情巡视测控服务器借助于移动网络通过智能终端接口，将信息告知房屋业主、小区消防系统、小区物管中心，如果灾情超出了控制能力范围，消防灾情巡视测控服务器还将信息一并告知所在地消防中心；

消防灾情排除测控服务器接受房屋业主、小区消防系统、小区物管中心以及所在地消防中心通过智能终端接口进行的控制；消防灾情排除测控服务器利用日益丰富的消防灾情样本通过卷积神经网络、监督学习获得消防灾情知识，并借助于蓝牙技术将消防灾情知识告知消防灾情巡视测控服务器；

智能终端接口包括房屋业主、小区消防系统、小区物管中心、所在地消防中心的智能手机上的短信模块以及能够显示消防灾情巡视测控服务器发送出来的灾情现场环境状态动态和操控消防灾情巡视测控服务器、消防灾情排除测控服务器的App；

使用前，消防灾情排除测控服务器在消防灾情初始知识的基础上，利用本地消防灾情样本与原始消防灾情样本训练卷积神经网络，进行小区消防灾情知识方面的监督学习，获得有效的小区消防灾情知识，并用该知识更新消防灾情巡视测控服务器的相关知识，用于室内各检测区域消防灾情的可靠分析、判断；使用中，消防灾情巡视测控服务器采用越来越多的本地消防灾情样本进行深度学习让获得的消防知识越来越准确。

2.根据权利要求1所述的基于互联网的家庭用智慧移动消防测控系统，其特征在于，消防灾情巡视测控服务器与消防灾情排除测控服务器均由S3C2440A嵌入式系统、环境状态感知部分、通信部分构成。

3.根据权利要求2所述的基于互联网的家庭用智慧移动消防测控系统，其特征在于，S3C2440A嵌入式系统包括电源电路、时钟电路、复位电路、JTAG电路、内存电路、F l ash存储电路、灾情报警电路，其中内存、F l ash存储电路的存储空间分别为64MB、1Gb。

4.根据权利要求1所述的基于互联网的家庭用智慧移动消防测控系统，其特征在于，使用前和使用中，通过智能终端接口能从小区消防系统处获取之前小区的本地消防灾情样本；使用中，能够给小区消防系统提供该系统负责区域的消防灾情样本。

5.根据权利要求1所述的基于互联网的家庭用智慧移动消防测控系统，其特征在于，消防灾情巡视测控服务器、消防灾情排除测控服务器分别放置在能自动循迹、避障碍的无人消防灾情巡视车、无人消防灾情排除车上；无人消防灾情排除车根据用户需求配置合适的消防器械。

6.根据权利要求1所述的基于互联网的家庭用智慧移动消防测控系统，其特征在于，消防灾情巡视测控服务器与消防灾情排除测控服务器上均安装有用于分析室内消防灾情性质、种类的信息的消防知识的软件；消防灾情排除测控服务器上还安装有多个无消防灾情、可控消防灾情与不可控消防灾情原始消防灾情样本以及关于室内消防灾情方面的初始消防知识软件和由这些样本获得室内消防灾情知识的卷积神经网络、监督学习的软件。

7.根据权利要求2所述的基于互联网的家庭用智慧移动消防测控系统，其特征在于，环境状态感知部分由DHT11温湿度检测模块、MQ-2烟雾气体检测模块、火焰检测模块构成，这些模块上均布有相应的传感器阵列，它们分别完成室内检测区域的温度与湿度、烟雾浓度与煤气/天然气泄漏、火焰的感知。

8.根据权利要求2所述的基于互联网的家庭用智慧移动消防测控系统，其特征在于，通信部分包括HC-06蓝牙通信模块与GA6GSM/GPRS通信模块，它们通过移动网络与房屋业主、小区消防系统、小区物管中心、所在地消防中心交互信息。

9.基于互联网的家庭用智慧移动消防测控系统的使用方法，其特征在于，无人消防灾情巡视车接收到消防灾情巡视测控服务器的巡视指令，开始巡视房屋内的消防灾情，每至一检测区域，无人消防灾情巡视车会停下来，将检测区域的位置信息告知消防灾情巡视测控服务器的嵌入式系统，嵌入式系统接受到检测区域地址信息，会控制巡视车缓慢移动，同时采集其感知部分侦测出的温度与湿度、烟雾浓度与煤气/天然气泄漏、火焰的环境状态并保存起来，然后利用上述状态并基于其所负责区域关于消防灾情方面深度学习获得的知识，分析出检测区域的消防灾情：

如果分析出该检测区域没有消防灾情，则将采集到最差的环境状态发送给处于休闲状态的消防灾情排除测控服务器，将这次的环境状态作为一个新的本地无消防灾情样本进行消防灾情方面知识的深度学习，然后接受深度学习后获得的学习结果并更新相应部分的消防灾情知识；

如果侦测出有消防灾情发生，即刻将检测区域地址、探测出的环境状态与分析结果发送给消防灾情排除测控服务器，同时通过智能终端接口发布给房屋业主、小区消防系统、物管中心，若为不可控消防灾情，还须将这些信息发布至所在地消防中心；

消防灾情排除测控服务器一旦接收到消防灾情发生的信息，立即控制无人消防灾情排除车赶往灾情现场；赶至消防灾情现场，消防灾情排除测控服务器首先利用自身感知部分侦测的环境状态并根据深度学习获得的消防灾情知识分析、确认是否有消防灾情发生，如果确有消防灾情发生，根据灾情的具体情况采取相应措施：

若为天然气/煤气泄漏，则控制相关阀门关闭；

若为浓烟或明火消防灾情，则分析出灾情类型、合理的灭火剂以及灾情发生的区域，告知无人消防灾情排除车选填合适的消防剂让消防器械立即投入灾情消除工作中；

消除灾情的过程中，无人消防灾情巡视车停在灾情现场，其上的消防灾情巡视测控服务器不断地将侦测出的灾情现场环境状态通过通信接口告知业主、小区消防系统、小区物管中心；若为不可控消防灾情，还须将信息发布至所在地消防中心，直至灾情消除；

灾情消除后，消防灾情巡视测控服务器将灾情中的典型环境状态告知消防灾情排除测控服务器，在无人消防灾情排除车载着消防灾情排除测控服务器回至固定场所后，消防灾情排除测控服务器将上述环境状态作为新的消防灾情样本保存起来，并用这些消防灾情样本和之前存储的历史消防灾情样本通过卷积神经网络、监督学习软件获得房屋消防灾情知识；然后用这些消防灾情知识去更新巡视测控服务器中的相关消防灾情知识；另外，消防灾情排除测控服务器除了受消防灾情巡视测控服务器的控制外，还接受房屋业主、小区消防系统、小区物管中心、所在地消防中心通过智能终端接口的控制。

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