CN113192282A - 一种基于物联网技术的火灾预警系统 - Google Patents

一种基于物联网技术的火灾预警系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于物联网技术的火灾预警系统，包括多种数据类型的传感器节点、蜂窝通讯基站、数据云端存储中心、数据云端智能处理中心、事件预测和处理中心以及事件处理终端。该基于物联网技术的火灾预警系统，使用的系统传感器多样，不依赖于某种单一传感器数据，可对不同类型的传感器数据进行交叉比对校核，提高系统整体的鲁棒性，且系统采用窄带通讯技术，系统稳定开销小，成本低廉，便于大面积推广，并且窄带通讯技术的功耗极低，可利用电池供电，大大降低了施工成本，同时利用大数据建模，引入预测机制，可于火灾发生前就提前做出预警，还具有多种事件处理机制，可保证事件发生时得到及时有效的处理。

Description

一种基于物联网技术的火灾预警系统
技术领域
本发明涉及火灾预警技术领域，具体为一种基于物联网技术的火灾预警系统。
背景技术
在社会发展到一定阶段，各种大功率的燃气和电器系统进入千家万户、各种商户和企业，如何有效防止火灾对社会财富和人民生命财产安全构成损害已经成为当前社会管理者面对的一大课题，所以，及时发现并消除火灾隐患并能提前预警是我们进行火灾研究的重要方向，火灾预警的研究就是为了能及早的准确发现火灾隐患，及时报警，以采取相应的措施来控制火灾的发生和发展。
我国当前的火灾自动报警系统主要是应用在大型的仓库、商场、高级写字楼、酒店以及一些重要的政府军级场所，它们采用的是采集集中一区域报警控制方式的智能化程度较高的总线式报警控制系统，它们在一些住宅区和商业楼安装的单一的火灾自动报警探测装置，这种报警探测装置内部采用的是单一传感器，它的可靠性不高，容易发生误报，漏报，而且这些报警探测装置往往施工成本高，维护成本高，并且要求在建筑物装修阶段就进行铺设，不利于很多已经建成的建筑，但在设计阶段未进行相应设计的建筑实施。
所以需要针对上述问题设计一种基于物联网技术的火灾预警系统。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于物联网技术的火灾预警系统，以解决上述背景技术中提出传统报警探测装置内部采用的是单一传感器，它的可靠性不高，容易发生误报，漏报，而且这些报警探测装置往往施工成本高，维护成本高，并且要求在建筑物装修阶段就进行铺设，不利于很多已经建成的建筑，但在设计阶段未进行相应设计的建筑实施的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于物联网技术的火灾预警系统，包括多种数据类型的传感器节点、蜂窝通讯基站、数据云端存储中心、数据云端智能处理中心、事件预测和处理中心以及事件处理终端。
优选的，所述多种数据类型的传感器节点包括可燃气体、烟雾、温度、湿度、电路漏电流、电压和有机挥发物等传感器节点，并利用窄带通讯网络传输。
优选的，所述蜂窝通讯基站提供窄带通讯网络的数据传输通路。
优选的，所述数据云端存储中心提供数据存储空间和数据库结构，存放各传感器采集的各项数据，和由云端智能处理中心处理后生成的各种模型。
优选的，所述数据云端智能处理中心将存储的数据进行脱敏后，进行比对，筛选，建模等处理，为事件的预测和处理做数据模型。
优选的，所述事件预测和处理中心将各传感器的实时数据和事件与数据模型作比对，预测可能发生的事件和处理已经发生的事件。
优选的，所述事件处理终端的功能是将可能或已经发生的事件以短信，即时通讯消息，电话等方式通知相关单位和人员处理，并驱动可执行机构进行燃气或者电路的切断。
优选的，所述多种数据类型的传感器节点数据交叉比对校核方法采用如下多元线性回归方程：
Y=b0+b1X1+b2X2+……+bnXn
其中
Y为火险等级，
b0为常数，
b1为燃气偏回归系数X1为燃气测量值，
b2为烟雾浓度偏回归系数X2为烟雾浓度测量值，
b3为温度偏回归系数X3为温度测量值，
b4位湿度偏回归系数X4为湿度测量值，
b5为电流偏回归系数X5为电流测量值，
b6为电压偏回归系数X6为电压测量值，
b7为挥发物偏回归系数X7为挥发物测量值。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该基于物联网技术的火灾预警系统，
1.系统传感器多样，不依赖于某种单一传感器数据，可对不同类型的传感器数据进行交叉比对校核，提高系统鲁棒性；
2.系统采用窄带通讯技术，系统稳定开销小，成本低廉，便于大面积推广；
3.系统采用窄带通讯技术，功耗极低，可利用电池供电，降低施工成本；
4.利用大数据建模，引入预测机制，可于火灾发生前就提前做出预警；
5.多种事件处理机制，可保证事件发生时得到及时有效的处理。
附图说明
图1为本发明工作流程结构示意图；
图2为本发明偏回归系数三维结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。
请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：一种基于物联网技术的火灾预警系统，包括多种数据类型的传感器节点、蜂窝通讯基站、数据云端存储中心、数据云端智能处理中心、事件预测和处理中心以及事件处理终端。
本例的多种数据类型的传感器节点包括可燃气体、烟雾、温度、湿度、电路漏电流、电压和有机挥发物等传感器节点，并利用窄带通讯网络传输。
蜂窝通讯基站提供窄带通讯网络的数据传输通路。
数据云端存储中心提供数据存储空间和数据库结构，存放各传感器采集的各项数据，和由云端智能处理中心处理后生成的各种模型。
数据云端智能处理中心将存储的数据进行脱敏后，进行比对，筛选，建模等处理，为事件的预测和处理做数据模型。
事件预测和处理中心将各传感器的实时数据和事件与数据模型作比对，预测可能发生的事件和处理已经发生的事件。
事件处理终端的功能是将可能或已经发生的事件以短信，即时通讯消息，电话等方式通知相关单位和人员处理，并驱动可执行机构进行燃气或者电路的切断。
多种数据类型的传感器节点数据交叉比对校核方法采用如下多元线性回归方程：
Y=b0+b1X1+b2X2+……+bnXn
其中
Y为火险等级，
b0为常数，
b1为燃气偏回归系数X1为燃气测量值，
b2为烟雾浓度偏回归系数X2为烟雾浓度测量值，
b3为温度偏回归系数X3为温度测量值，
b4位湿度偏回归系数X4为湿度测量值，
b5为电流偏回归系数X5为电流测量值，
b6为电压偏回归系数X6为电压测量值，
b7为挥发物偏回归系数X7为挥发物测量值。
工作原理：如图1所示，本系统工作流程如下：
1.当安装在工作位置的可燃气体、烟雾、温度、湿度、电路漏电流、电压和有机挥发物等传感器节点探测到相应信号时，上述传感器节点利用蜂窝通讯基站提供的窄带通讯网络的数据传输通路，将数据上传至数据云端存储中心；
2.数据云端存储中心对传感器节点上传的实时数据进行存储；
3.随后，数据云端智能处理中心调用数据云端存储中心所存储传感器节点上传的实时数据，并对数据进行脱敏，脱敏后，依次进行比对、筛选和建模等处理，为事件的预测和处理做数据模型，并将建立的数据模型上传至数据云端存储中心进行存储；
4.接着，事件预测和处理中心从数据云端存储中心中调用各传感器节点上传的实时数据和事件与数据云端智能处理中心建立的数据模型作比对，预测可能发生的事件和处理已经发生的事件，事件预测和处理中心将预测数据和处理数据上传至数据云端存储中心存储备案，并将预测数据和处理数据上传至事件处理终端；
5.最后，事件处理终端根据事件预测和处理中心的预测数据和处理数据，以短信、即时通讯消息、电话等方式通知相关单位和人员处理，并驱动可执行机构进行燃气或者电路的切断；
在上述处理流程中：
1）事件预测和处理中心对各传感器节点上传的实时数据和事件与数据云端智能处理中心建立的数据模型进行比对时，需要对多种传感器数据交叉比对校核，但是因为环境因素会对传感器的准确性产生不利影响，为了消除这种不利影响，本方法引入了多元线性回归方程：
Y=b0+b1X1+b2X2+……+bnXn
其中
Y为火险等级，
b0为常数，
b1为燃气偏回归系数X1为燃气测量值，
b2为烟雾浓度偏回归系数X2为烟雾浓度测量值，
b3为温度偏回归系数X3为温度测量值，
b4位湿度偏回归系数X4为湿度测量值，
b5为电流偏回归系数X5为电流测量值，
b6为电压偏回归系数X6为电压测量值，
b7为挥发物偏回归系数X7为挥发物测量值，
还可根据新引入的传感器以及实际使用的传感器进行调整，
每种传感器测量值Xn对火险等级Y的影响可以由该测量值的偏回归系数bn进行修正，以确保在当时的环境因素下传感器数值能正确表征火灾的风险等级；
2）采用大数据建模，利用模型建立预测机制
多元线性回归方程的偏回归系数对该方程结果的准确度有很重要的意义，好的偏回归系数能极大的提高结果的准确性，差的系数甚至会导致整个方程结果的不可信，如何调整偏回归系数是一个需要大量数据实验才能取得好的结果，本发明由于采用了物联网的方案可以长时间的存储大量的传感器实时数据，得到以时间为横轴，测量值为纵轴的时阈连续图谱，通过对比该段时阈内的火险事件发生或疑似发生点，得出该测量值与火险事件的相关性值，作为该时间段内的该传感器参数和火险等级的偏回归系数，多种传感器的偏回归系数综合在一起形成以时间、传感器种类和该种类对应的偏回归系数为数轴的三维图谱，系统可根据三维图谱快速得出火险风险等级评估，三维图谱如图2所示。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种基于物联网技术的火灾预警系统，包括：多种数据类型的传感器节点、蜂窝通讯基站、数据云端存储中心、数据云端智能处理中心、事件预测和处理中心以及事件处理终端。
2.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的火灾预警系统，其特征在于：所述多种数据类型的传感器节点包括可燃气体、烟雾、温度、湿度、电路漏电流、电压和有机挥发物等传感器节点，并利用窄带通讯网络传输。
3.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的火灾预警系统，其特征在于：所述蜂窝通讯基站提供窄带通讯网络的数据传输通路。
4.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的火灾预警系统，其特征在于：所述数据云端存储中心提供数据存储空间和数据库结构，存放各传感器采集的各项数据，和由云端智能处理中心处理后生成的各种模型。
5.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的火灾预警系统，其特征在于：所述数据云端智能处理中心将存储的数据进行脱敏后，进行比对，筛选，建模等处理，为事件的预测和处理做数据模型。
6.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的火灾预警系统，其特征在于：所述事件预测和处理中心将各传感器的实时数据和事件与数据模型作比对，预测可能发生的事件和处理已经发生的事件。
7.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的火灾预警系统，其特征在于：所述事件处理终端的功能是将可能或已经发生的事件以短信，即时通讯消息，电话等方式通知相关单位和人员处理，并驱动可执行机构进行燃气或者电路的切断。
8.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的火灾预警系统，其特征在于：所述多种数据类型的传感器节点数据交叉比对校核方法采用如下多元线性回归方程：
Y=b0+b1X1+b2X2+……+bnXn
其中
Y为火险等级，
b0为常数，
b1为燃气偏回归系数X1为燃气测量值，
b2为烟雾浓度偏回归系数X2为烟雾浓度测量值，
b3为温度偏回归系数X3为温度测量值，
b4位湿度偏回归系数X4为湿度测量值，
b5为电流偏回归系数X5为电流测量值，
b6为电压偏回归系数X6为电压测量值，
b7为挥发物偏回归系数X7为挥发物测量值。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115019466A (zh) * 2022-06-23 2022-09-06 温州大学 一种基于物联网的智能报警系统

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120293334A1 (en) * 2009-11-10 2012-11-22 Tianjin Puhai New Technology Co., Ltd. System and method for warning a fire and flammable gas
CN205003813U (zh) * 2015-09-25 2016-01-27 南昌理工学院 基于物联网的森林火险监测预警装置
CN107564231A (zh) * 2017-09-15 2018-01-09 山东建筑大学 基于物联网的建筑物火灾预警及火灾态势评估系统及方法
CN109472421A (zh) * 2018-11-22 2019-03-15 广东电网有限责任公司 一种电网山火蔓延预警方法及装置
CN112002095A (zh) * 2020-07-14 2020-11-27 中国人民解放军63653部队 一种矿山洞内的火灾预警方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120293334A1 (en) * 2009-11-10 2012-11-22 Tianjin Puhai New Technology Co., Ltd. System and method for warning a fire and flammable gas
CN205003813U (zh) * 2015-09-25 2016-01-27 南昌理工学院 基于物联网的森林火险监测预警装置
CN107564231A (zh) * 2017-09-15 2018-01-09 山东建筑大学 基于物联网的建筑物火灾预警及火灾态势评估系统及方法
CN109472421A (zh) * 2018-11-22 2019-03-15 广东电网有限责任公司 一种电网山火蔓延预警方法及装置
CN112002095A (zh) * 2020-07-14 2020-11-27 中国人民解放军63653部队 一种矿山洞内的火灾预警方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115019466A (zh) * 2022-06-23 2022-09-06 温州大学 一种基于物联网的智能报警系统

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