專利名稱：：高層建筑火災(zāi)光溫復(fù)合智能監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種火災(zāi)監(jiān)測(cè)預(yù)警預(yù)報(bào)裝置，具體是指一種具有光溫復(fù)合探測(cè)和自學(xué)習(xí)功能的高層建筑火災(zāi)智能監(jiān)測(cè)預(yù)警預(yù)報(bào)裝置。技術(shù)背景火災(zāi)的發(fā)生不但給人類的生命帶來危害，而且也將給社會(huì)財(cái)產(chǎn)帶來損失。近年來，伴隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展水平的提高、社會(huì)財(cái)富密度增加、火災(zāi)類型不斷豐富，由火災(zāi)造成的損失持續(xù)增長(zhǎng)。在當(dāng)前國(guó)民經(jīng)濟(jì)高度發(fā)展的環(huán)境下，對(duì)如何提高火災(zāi)探測(cè)器的靈敏度和可靠性，提高火災(zāi)預(yù)報(bào)的及時(shí)性和準(zhǔn)確性提出越來越高的要求。高層建筑的火災(zāi)有火勢(shì)蔓延快、人員疏散困難、撲救難度大、火險(xiǎn)隱患多的特點(diǎn)，因此極具危害性。為確保人民生命財(cái)產(chǎn)的安全，火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)就成為高層建筑設(shè)計(jì)中最重要的內(nèi)容之一。使用優(yōu)質(zhì)先進(jìn)的火災(zāi)監(jiān)測(cè)預(yù)警預(yù)報(bào)裝置，準(zhǔn)確判斷起火部位，以及準(zhǔn)確預(yù)測(cè)火源是否會(huì)發(fā)展成火災(zāi)，并對(duì)火災(zāi)級(jí)別和發(fā)展程度進(jìn)行預(yù)測(cè)，便于進(jìn)行及時(shí)的撲救，對(duì)確保高層建筑運(yùn)營(yíng)安全尤其重要?；馂?zāi)是包括流動(dòng)、傳熱傳質(zhì)和化學(xué)反應(yīng)及其相互作用的燃燒過程，燃燒會(huì)產(chǎn)生氣體、氣溶膠、煙霧、火焰和大量熱量，統(tǒng)稱為火災(zāi)參量，通過對(duì)這些參量的測(cè)定，并基于這些物理特征設(shè)計(jì)識(shí)別火災(zāi)的算法，就誕生了火災(zāi)探測(cè)器。最早出現(xiàn)的感溫探測(cè)器，其工作原理是當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)，探測(cè)器中的熱敏元件將發(fā)生物理變化，隨后將物理變化轉(zhuǎn)換成的電信號(hào)傳輸給火災(zāi)報(bào)警控制器。由于空間高度或空氣流動(dòng)等原因，使得火災(zāi)高溫氣體無法到達(dá)頂棚，感溫火災(zāi)探測(cè)器將無法正常工作；當(dāng)工作的環(huán)境溫度過高時(shí)，感溫火災(zāi)探測(cè)器很容易產(chǎn)生誤報(bào)。隨著火災(zāi)探測(cè)技術(shù)的發(fā)展，后來出現(xiàn)了感光探測(cè)器，靠探測(cè)火焰造成的電磁輻射來工作的。因?yàn)殡姶泡椛涞膫鞑ニ俣葮O快，感光探測(cè)器對(duì)快速發(fā)生火災(zāi)(像易燃、可燃液體火災(zāi))能夠及時(shí)響應(yīng)，是對(duì)這類火災(zāi)早期報(bào)警的理想探測(cè)器，在實(shí)際中，一般采用CCD攝像機(jī)，但CCD攝像機(jī)無法辨別移動(dòng)高溫物體與火災(zāi)的差別，從而可能產(chǎn)生漏報(bào)警。在目前的高層建筑火災(zāi)監(jiān)測(cè)預(yù)警預(yù)報(bào)裝置中，通常采用單一的感煙型傳感器、感溫光纜或CCD(計(jì)算機(jī)控制顯示攝像機(jī))，其缺點(diǎn)是對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)和火災(zāi)特點(diǎn)針對(duì)性不強(qiáng)，監(jiān)測(cè)手段單一，可靠性差，如感煙型傳感器無法探測(cè)酒精燃燒產(chǎn)生的火焰，感溫傳感器則不易發(fā)現(xiàn)陰燃火，CCD攝像機(jī)無法辨別移動(dòng)高溫物體與火災(zāi)的差別，從而可能產(chǎn)生漏報(bào)警；同時(shí)，現(xiàn)有的感光、感煙、感溫型探測(cè)技術(shù)，只能探測(cè)火焰或者是火災(zāi)發(fā)生在某些探測(cè)區(qū)域內(nèi)，而無法確定火災(zāi)發(fā)生的確切部位，另外由于環(huán)境的干擾，還常常出現(xiàn)漏檢、誤報(bào)的情況。復(fù)合火災(zāi)探測(cè)技術(shù)同時(shí)兼具兩種或兩種以上探測(cè)器的性能，可解決漏報(bào)、誤報(bào)，還能提高探測(cè)器的響應(yīng)靈敏度。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有高層建筑火災(zāi)監(jiān)測(cè)預(yù)警預(yù)報(bào)裝置存在的缺陷與不足，提供一種基于光溫復(fù)合探測(cè)技術(shù)、人工智能和模糊控制技術(shù)，具有自學(xué)習(xí)功能的、準(zhǔn)確、高效的高層建筑火災(zāi)智能監(jiān)測(cè)預(yù)警預(yù)報(bào)裝置。本發(fā)明的目的通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種高層建筑火災(zāi)光溫復(fù)合智能監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)裝置，包括火災(zāi)信號(hào)探測(cè)器、信號(hào)傳遞裝置、中央處理器、數(shù)據(jù)管理器、火災(zāi)報(bào)警控制器和報(bào)警設(shè)備；所述數(shù)據(jù)管理器包括相互信號(hào)連接的數(shù)據(jù)存貯器和數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)存貯器一端通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器之一與火災(zāi)信號(hào)探測(cè)器連接，另一端通過信號(hào)傳遞裝置與中央處理器連接，中央處理器還與火災(zāi)報(bào)警控制器連接，所述火災(zāi)報(bào)警控制器通過數(shù)模轉(zhuǎn)換器之二與報(bào)警設(shè)備連接；所述火災(zāi)信號(hào)探測(cè)器包括火災(zāi)溫度探測(cè)器和火災(zāi)光度探測(cè)器，火災(zāi)溫度探測(cè)器和火災(zāi)光度探測(cè)器分別與模數(shù)轉(zhuǎn)換器之一連接。為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的，所述溫度探測(cè)器采用易熔金屬型定溫火災(zāi)探測(cè)器。所述光度探測(cè)器采用紅外感光火災(zāi)探測(cè)器，由紅外發(fā)光二極管組成的矩陣平面發(fā)射源和設(shè)有紅外濾波片的CCD攝像頭接收端組成。所述數(shù)據(jù)存貯器還與高層建筑防排煙控制系統(tǒng)連接，監(jiān)測(cè)各個(gè)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。所述火災(zāi)報(bào)警控制器還與手動(dòng)報(bào)警按鈕連接。所述報(bào)警設(shè)備包括警報(bào)器、火警電話、火災(zāi)事故廣播、火災(zāi)事故照明、聯(lián)動(dòng)控制裝置，滅火系統(tǒng)控制裝置和圖形顯示裝置和備用電源。所述中央處理器為計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)與高層建筑系統(tǒng)通風(fēng)換熱測(cè)量裝置連接，基于高層建筑火災(zāi)的非線性動(dòng)力學(xué)機(jī)理開發(fā)，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)溫度、光度等信號(hào)對(duì)火災(zāi)的復(fù)雜性和不確定性進(jìn)行定量計(jì)算。本發(fā)明與現(xiàn)有建筑火災(zāi)的預(yù)警技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)和效果(1)采用光溫復(fù)合火災(zāi)探測(cè)技術(shù)，同時(shí)兼具感溫探測(cè)器測(cè)量準(zhǔn)確和感光探測(cè)器反應(yīng)快速的特點(diǎn)，能在較大程度上解決災(zāi)情的漏報(bào)、誤報(bào)，還能提高探測(cè)器的響應(yīng)靈敏度；(2)運(yùn)用模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)預(yù)測(cè)高層建筑火災(zāi)發(fā)生的火警級(jí)別，將預(yù)測(cè)結(jié)果返回系統(tǒng)，利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的自學(xué)習(xí)能力，不斷修正樣本集和判別規(guī)則，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的高容錯(cuò)性和智能化；(3)引入非線性動(dòng)力學(xué)對(duì)高層建筑火災(zāi)機(jī)理進(jìn)行基礎(chǔ)理論，建立不同結(jié)構(gòu)特點(diǎn)中的高層建筑火災(zāi)模型，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)溫度、氣體流速、煙氣濃度、壓力等信號(hào)對(duì)火災(zāi)的復(fù)雜性和不確定性進(jìn)行定量計(jì)算，分析當(dāng)前火情以及火災(zāi)發(fā)展趨勢(shì)，為救援和滅火工作提供強(qiáng)有力的理論基礎(chǔ)，大大增強(qiáng)預(yù)警系統(tǒng)的可靠性和科學(xué)性。圖2是圖1所示數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器對(duì)火災(zāi)災(zāi)情判斷的原理框圖；圖3本發(fā)明判斷火災(zāi)是否發(fā)生和定位的原理框圖；圖4本發(fā)明預(yù)測(cè)災(zāi)情發(fā)展情況的非線性處理過程示意框圖。具體實(shí)施方式下面結(jié)合實(shí)例和附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。如圖l所示，本發(fā)明高層建筑火災(zāi)光溫復(fù)合智能監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)裝置，包括火災(zāi)溫度探測(cè)器l、火災(zāi)光度探測(cè)器2、模數(shù)轉(zhuǎn)換器之一3、數(shù)據(jù)管理器4、監(jiān)視器5、信號(hào)傳遞裝置6、中央處理器7、火災(zāi)報(bào)警控制器8、數(shù)模轉(zhuǎn)換器之二9、報(bào)警設(shè)備10?；馂?zāi)信號(hào)探測(cè)器包括火災(zāi)溫度探測(cè)器1和火災(zāi)光度探測(cè)器2，兩探測(cè)器分別與模數(shù)轉(zhuǎn)換器之一3連接。數(shù)據(jù)管理器4包括相互信號(hào)連接的數(shù)據(jù)存貯器和數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)存貯器一端通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器之一3與火災(zāi)信號(hào)探測(cè)器連接，另一端通過信號(hào)傳遞裝置6與中央處理器7連接，中央處理器7還與火災(zāi)報(bào)警控制器8連接，所述火災(zāi)報(bào)警控制器8通過數(shù)模轉(zhuǎn)換器之二9與報(bào)警設(shè)備IO連接。火災(zāi)溫度探測(cè)器1是感溫探測(cè)器，可以采用定溫式火災(zāi)探測(cè)器(如H8050和JTW-DZ-262/062型定溫探測(cè)器，以及JTW-SD-130雙金屬片定溫探測(cè)器)或差溫式火災(zāi)探測(cè)器(如JTW-MC-1302金屬膜盒差溫探測(cè)器)，火災(zāi)光度探測(cè)器2是感光探測(cè)器，可采用紫外感光火災(zāi)探測(cè)器(如JTG-ZM-GST9614點(diǎn)型紫外火焰探測(cè)器)或紅外感光火災(zāi)探測(cè)器(如HWH-2型紅外感光火災(zāi)探測(cè)器)。模數(shù)轉(zhuǎn)換器之一3(可采用AD9200ARS10位20MSPS模數(shù)轉(zhuǎn)換器或ADS52778通道10位65MSPS模數(shù)轉(zhuǎn)換器)將火災(zāi)溫度探測(cè)器1和火災(zāi)光度探測(cè)器2測(cè)量的火災(zāi)模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，模數(shù)轉(zhuǎn)換器之一3還與數(shù)據(jù)管理器4相連，數(shù)據(jù)管理器包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器4-l和數(shù)據(jù)庫4-2，將火災(zāi)探測(cè)信號(hào)的信息保存到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器上，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器可采用內(nèi)置非易失性存儲(chǔ)器(如FM18L08型高速數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器)，數(shù)據(jù)庫4-2中存儲(chǔ)各類型高層建筑空間火災(zāi)參照模式集，供火災(zāi)判斷時(shí)進(jìn)行模式比較。數(shù)據(jù)管理器4還分別與監(jiān)視器5和高層建筑防排煙控制系統(tǒng)12連接，監(jiān)視器可采用彩色監(jiān)視器(如JVCTM系列和SONYSSC系列彩色監(jiān)視器)或黑白監(jiān)視器(如UJ23-LEE-136BM、SP712或HS-BM093型黑白監(jiān)視器)觀察電梯及重要出入通道的火災(zāi)和人員疏散情況；高層建筑防排煙控制系統(tǒng)的控制過程是消防中心控制室接到火災(zāi)報(bào)警信號(hào)后，直接產(chǎn)生信號(hào)控制排煙閥門開啟、排煙風(fēng)機(jī)啟動(dòng)，空調(diào)、送風(fēng)機(jī)、防火門等關(guān)閉，并接收各個(gè)設(shè)備的返回信號(hào)和防火閥動(dòng)作信號(hào)，監(jiān)測(cè)各個(gè)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器4-1還通過信號(hào)傳遞裝置6與中央處理器7連接，信號(hào)傳遞裝置采用通用現(xiàn)場(chǎng)(如LonBus等)，中央處理器7根據(jù)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器傳遞來的現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)溫度、光度等信號(hào)建立高層建筑火災(zāi)的非線性動(dòng)力學(xué)模型，并采用模糊申請(qǐng)網(wǎng)絡(luò)算法對(duì)火災(zāi)的復(fù)雜性和不確定性進(jìn)行定量計(jì)算。一中央處理器7還與火災(zāi)報(bào)警控制器8(可采用JBC-QB-HD99、JB-QGZ-2002或JB-TB-9800型火災(zāi)報(bào)警控制器)連接，將中央處理器得到的火災(zāi)特征物理量傳遞到火災(zāi)報(bào)警控制器8，火災(zāi)報(bào)警控制器8通過數(shù)模轉(zhuǎn)換器二9(可采用AD5601、AD5621或AD654型模數(shù)轉(zhuǎn)換器)與報(bào)警設(shè)備10連接，火災(zāi)報(bào)警控制器8設(shè)有手動(dòng)報(bào)警按鈕11(如YX8804、XHD-02或FA-105型手動(dòng)報(bào)警按鈕)，報(bào)警設(shè)備10包括高層建筑建筑中已經(jīng)裝備的警報(bào)器10-1、火警電話10-2、火災(zāi)事故廣播10-3、火災(zāi)事故照明10-4、聯(lián)動(dòng)控制裝置10-5(包括消火栓、自動(dòng)噴淋滅火、防火門、防火巻簾、排煙風(fēng)機(jī)、空調(diào)設(shè)施、防火閥、排煙闊、電梯、誘導(dǎo)燈、警鈴等)，通過中央處理器發(fā)出的指令進(jìn)行一系列連續(xù)的動(dòng)作，自動(dòng)采用措施啟動(dòng)滅火設(shè)施；滅火系統(tǒng)控制裝置10-6，顯示消防水泵的工作與故障狀態(tài)，控制消防水泵的啟、停；圖形顯示裝置10-7，包括電梯和主要通道的監(jiān)視器；備用電源10-7(可采用EPSONEPS系列應(yīng)急電源系統(tǒng)或MJ系列消防應(yīng)急照明電源)，在火災(zāi)下為疏散、照明和其他重要的一級(jí)供電負(fù)荷提供集中供電的應(yīng)急電源裝置。本發(fā)明采用模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，利用探測(cè)器、調(diào)研、實(shí)驗(yàn)、理論計(jì)算得到的火災(zāi)信號(hào)組成訓(xùn)練樣本集，用模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行訓(xùn)練，形成具有高容錯(cuò)性、復(fù)雜模式分類和辯識(shí)的火災(zāi)智能預(yù)警裝置。如圖2所示，本發(fā)明設(shè)計(jì)的火災(zāi)探測(cè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，其構(gòu)成包括三個(gè)輸入神經(jīng)元、五個(gè)隱藏神經(jīng)元和三個(gè)輸出神經(jīng)元。左邊的三項(xiàng)IN1、IN2、IN3為輸入層，在實(shí)際應(yīng)用中火災(zāi)探測(cè)器發(fā)出的光度、溫度及通風(fēng)系統(tǒng)發(fā)出的換氣量三個(gè)信號(hào)被轉(zhuǎn)化歸一到[O，1]，再傳遞給輸入層；右邊三項(xiàng)0T1，0T2，0T3為輸出層，分別表示火災(zāi)概率，火險(xiǎn)概率、陰燃火概率，輸出值范圍也是[O，l];輸入和輸出層之間的頂1IM5為隱藏層，輸入信號(hào)通過隱藏層后再送到輸出層。在IN(I)與頂(J)與OT(K)之間各有15條連接弧，其權(quán)值分別為Wij，Vjk。從輸入層到中間層的總和定義為NETl(j):NETl(j)的智即隱含層的輸出用Sigmoid函數(shù)轉(zhuǎn)換到[O，l];河=i+exp[_:i(/M]鄉(xiāng)肖巾'、司國(guó)車俞,自勺總、輔》力NET2(k):同樣，NET2(k)也被轉(zhuǎn)換到:071—1+exp[—厄r2(A)'r2]rl和r2的作用是修正Sigmoid函數(shù)曲線傾斜度的系數(shù)，通常分別取為1.0和1.2。在該火災(zāi)探測(cè)系統(tǒng)中，使用一個(gè)12種模式的學(xué)習(xí)定義表，如下表所示。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>這樣，第m個(gè)輸入模式的平方誤差&和12種模式的平方誤差總和E可表示為和五二f(O調(diào)節(jié)權(quán)值Wij，Vjk使E達(dá)到最小，即完成了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)過程。確定權(quán)值后，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸入層開始接收探測(cè)器的電位值，按照上述方法對(duì)輸出值進(jìn)行計(jì)算，將計(jì)算出的數(shù)值分別與火災(zāi)概率、火險(xiǎn)概率即陰燃火概率進(jìn)行比較，最后作出是否發(fā)生火災(zāi)的判斷。如圖3所示，火災(zāi)信號(hào)(如煙、溫等)探測(cè)數(shù)值經(jīng)數(shù)模轉(zhuǎn)換器3轉(zhuǎn)換，進(jìn)入數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器4-1的模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算模塊4-1-1，進(jìn)行火情大小的模糊識(shí)別，識(shí)別結(jié)果輸出是否會(huì)發(fā)生火災(zāi)的判斷信號(hào)B(0或者l)。高層建筑中氣候、熱流量、自然光等環(huán)境因素的變化會(huì)干擾監(jiān)測(cè)儀器的判別結(jié)果，其中由于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算誤差導(dǎo)致的判別輸出信號(hào)A和B之間差異，本發(fā)明采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)人工監(jiān)視判別結(jié)果的學(xué)習(xí)得到改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)自學(xué)習(xí)和自適應(yīng)功能。高層建筑火災(zāi)一方面是一個(gè)受多種因素影響的，復(fù)雜的非線性特征，火災(zāi)中熱解、另一方面，盡管受到眾多熱災(zāi)害因素的影響，體現(xiàn)出復(fù)雜性，但是，在相似的環(huán)境和條件下，火災(zāi)的發(fā)生和發(fā)展過程卻又能體現(xiàn)出相似的規(guī)律。高層建筑建筑通?？煞譃橹型?、房間、樓梯間、電梯井這幾類空間，各類空間中建筑材料、構(gòu)造、空間特征、換熱換氣系統(tǒng)都按照其標(biāo)準(zhǔn)要求設(shè)計(jì)，從而同類空間具有相似的燃燒環(huán)境?；趯?duì)高層建筑建筑特點(diǎn)和燃燒過程的認(rèn)識(shí)，本發(fā)明采用非線性模型和模式識(shí)別相結(jié)合的方法，對(duì)高層建筑中火災(zāi)的發(fā)展進(jìn)行預(yù)測(cè)。依據(jù)高層建筑不同類型空間建筑特點(diǎn)，建立揮發(fā)分熱解與燃燒模型、可燃物轟燃模型、火焰?zhèn)鞑ツＰ汀⒒馂?zāi)蔓延模型、煙氣羽流的混沌模型以及煙氣蔓延的耦合映象格子模型，從而構(gòu)造出考慮各種相關(guān)因素的火災(zāi)預(yù)測(cè)模型。分別針對(duì)不同類型空間，對(duì)基礎(chǔ)研究、實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研以及數(shù)值模擬，積累起相關(guān)特點(diǎn)，構(gòu)成火災(zāi)發(fā)展模式集，存儲(chǔ)于火災(zāi)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，進(jìn)行歸類，存儲(chǔ)于火災(zāi)數(shù)據(jù)庫4-2中。如圖4所示，火災(zāi)信號(hào)探測(cè)器獲得的模擬信號(hào)通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器3傳輸給數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器4-1集中，再通過信號(hào)傳遞裝置6傳輸?shù)街醒胩幚砥?，同時(shí)高層建筑系統(tǒng)通風(fēng)換熱測(cè)量裝置11測(cè)得的通風(fēng)換熱參數(shù)，也通過數(shù)據(jù)接口傳輸給中央處理器6。當(dāng)中央處理器6根據(jù)算法預(yù)測(cè)到火災(zāi)發(fā)生時(shí)，通過對(duì)監(jiān)測(cè)信號(hào)的尋址，獲得火災(zāi)發(fā)生的具體位置，并將定位信號(hào)傳輸給火災(zāi)發(fā)展預(yù)測(cè)模塊，通過該定位信號(hào)，表征當(dāng)前火災(zāi)發(fā)展程度的探測(cè)信號(hào)溫度、壓力、煙氣濃度、氣體成份以及通風(fēng)條件，在數(shù)據(jù)庫4-2中査詢?cè)擃愋透邔咏ㄖ臻g火災(zāi)參照模式集，進(jìn)行模式比較，分析當(dāng)前火災(zāi)是屬于陰燃、火災(zāi)初期或者是屬于大火范疇。然后將這些探測(cè)信號(hào)傳入相應(yīng)的非線性預(yù)測(cè)計(jì)算模型，通過揮發(fā)分熱解與燃燒模型、可燃物轟燃模型、火焰?zhèn)鞑ツＰ汀⒒馂?zāi)蔓延模型、煙氣羽流的混沌模型以及煙氣蔓延的耦合映象格子模型，對(duì)火災(zāi)的發(fā)展進(jìn)行實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)。模式比較和火災(zāi)發(fā)展的預(yù)測(cè)結(jié)果，以及數(shù)據(jù)庫4-2事先存儲(chǔ)的相應(yīng)處理決策都顯示在監(jiān)視器5上。同時(shí)，當(dāng)前火災(zāi)特征信號(hào)以及火災(zāi)的發(fā)展程度反饋給數(shù)據(jù)庫4-2，補(bǔ)充參照模式集。由于火災(zāi)現(xiàn)象具有多變性，某些物理量受到環(huán)境其他因素的影響，瞬時(shí)值表現(xiàn)出一定的隨機(jī)性，從而使實(shí)際探測(cè)到的信號(hào)難以和給出模式完全吻合，因此，本發(fā)明中模式比較采用了模糊識(shí)別的方法，通過待監(jiān)測(cè)對(duì)象與已知模式的貼近度大小進(jìn)行判斷。綜上所述，本發(fā)明設(shè)計(jì)使用先進(jìn)的火災(zāi)探測(cè)算法和火災(zāi)模式識(shí)別方法來判斷火災(zāi)信息，是具有"較高智能"的智能化火災(zāi)探測(cè)報(bào)警系統(tǒng)。工作時(shí)，信號(hào)探測(cè)器將現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)和調(diào)査得到的溫度、光度、通風(fēng)量等數(shù)據(jù)經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器3把信號(hào)輸入數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器4-1，再將物理量信號(hào)變化過程經(jīng)信號(hào)傳遞裝置6傳遞到高層建筑火災(zāi)中央處理器7，經(jīng)中央處理器7分析得到的火災(zāi)特征量傳送給火災(zāi)報(bào)警控制器8，物理量信號(hào)變化過程與本系統(tǒng)建立的高層建筑火災(zāi)參照模式進(jìn)行對(duì)比，對(duì)比之后得到對(duì)高層建筑火災(zāi)災(zāi)情的預(yù)測(cè)情況，做出火災(zāi)是否發(fā)生的判斷，再根據(jù)這種判斷決定是否給出火災(zāi)報(bào)警信號(hào)，判斷有火警信號(hào)之后，將火警信號(hào)經(jīng)數(shù)模轉(zhuǎn)換器9傳遞給報(bào)警設(shè)備10，消防機(jī)構(gòu)收到火警后開展撲救工作。通過手動(dòng)火災(zāi)報(bào)警按鈕11人為地對(duì)火災(zāi)報(bào)警控制器7做出反應(yīng)使警報(bào)有效地實(shí)施，對(duì)裝置每一次所做出的火災(zāi)災(zāi)情判斷和火警ii準(zhǔn)確率經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器反饋回高層建筑火災(zāi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器4，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將反饋的數(shù)據(jù)進(jìn)行自學(xué)習(xí)，不斷修正樣本集和判別規(guī)則，進(jìn)而完善森林火災(zāi)參照模式；最后反饋回來的數(shù)據(jù)存放在火災(zāi)數(shù)據(jù)庫4-2中，作為以后高層建筑火災(zāi)判別的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。本設(shè)計(jì)運(yùn)用火災(zāi)非線性機(jī)理、模糊理論和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合建立起的高層建筑火災(zāi)數(shù)據(jù)庫，具有自學(xué)習(xí)的能力和知識(shí)發(fā)現(xiàn)的過程，獲得可靠的容錯(cuò)性高的訓(xùn)練樣本集和判別規(guī)則，能不斷自我補(bǔ)充和完善，有助于高層建筑火災(zāi)的機(jī)理研究和提高火警智能化的程度，大大提高高層建筑火災(zāi)火警的準(zhǔn)確性、及時(shí)性和可靠性。權(quán)利要求1、一種高層建筑火災(zāi)光溫復(fù)合智能監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)裝置，其特征在于該預(yù)報(bào)裝置包括火災(zāi)信號(hào)探測(cè)器、信號(hào)傳遞裝置、中央處理器、數(shù)據(jù)管理器、火災(zāi)報(bào)警控制器和報(bào)警設(shè)備；所述數(shù)據(jù)管理器包括相互信號(hào)連接的數(shù)據(jù)存貯器和數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)存貯器一端通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器之一與火災(zāi)信號(hào)探測(cè)器連接，另一端通過信號(hào)傳遞裝置與中央處理器連接，中央處理器還與火災(zāi)報(bào)警控制器連接，所述火災(zāi)報(bào)警控制器通過數(shù)模轉(zhuǎn)換器之二與報(bào)警設(shè)備連接；所述火災(zāi)信號(hào)探測(cè)器包括火災(zāi)溫度探測(cè)器和火災(zāi)光度探測(cè)器，火災(zāi)溫度探測(cè)器和火災(zāi)光度探測(cè)器分別與模數(shù)轉(zhuǎn)換器之一連接。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的高層建筑火災(zāi)光溫復(fù)合智能監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)裝置，其特征在于所述溫度探測(cè)器采用易熔金屬型定溫火災(zāi)探測(cè)器。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的高層建筑火災(zāi)光溫復(fù)合智能監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)裝置，其特征在于所述光度探測(cè)器采用紅外感光火災(zāi)探測(cè)器，由紅外發(fā)光二極管組成的矩陣平面發(fā)射源和設(shè)有紅外濾波片的CCD攝像頭接收端組成。4、根據(jù)權(quán)利要求13任一項(xiàng)所述的高層建筑火災(zāi)光溫復(fù)合智能監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)裝置，其特征在于所述數(shù)據(jù)存貯器還與高層建筑防排煙控制系統(tǒng)連接。5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的高層建筑火災(zāi)光溫復(fù)合智能監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)裝置，其特征在于所述火災(zāi)報(bào)警控制器還與手動(dòng)報(bào)警按鈕連接。6、根據(jù)權(quán)利要求1所述的高層建筑火災(zāi)光溫復(fù)合智能監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)裝置，其特征在于所述報(bào)警設(shè)備包括警報(bào)器、火警電話、火災(zāi)事故廣播、火災(zāi)事故照明、聯(lián)動(dòng)控制裝置，滅火系統(tǒng)控制裝置和圖形顯示裝置和備用電源。全文摘要本發(fā)明公開了一種高層建筑火災(zāi)光溫復(fù)合智能監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)裝置，包括火災(zāi)信號(hào)探測(cè)器、信號(hào)傳遞裝置、中央處理器、數(shù)據(jù)管理器、火災(zāi)報(bào)警控制器和報(bào)警設(shè)備；數(shù)據(jù)管理器一端通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器之一與火災(zāi)信號(hào)探測(cè)器連接，另一端通過信號(hào)傳遞裝置與中央處理器連接，中央處理器還與火災(zāi)報(bào)警控制器連接，火災(zāi)報(bào)警控制器通過數(shù)模轉(zhuǎn)換器之二與報(bào)警設(shè)備連接；所述火災(zāi)信號(hào)探測(cè)器包括火災(zāi)溫度探測(cè)器和火災(zāi)光度探測(cè)器，火災(zāi)溫度探測(cè)器和火災(zāi)光度探測(cè)器分別與模數(shù)轉(zhuǎn)換器之一連接。本發(fā)明采用光溫復(fù)合火災(zāi)探測(cè)技術(shù)，兼具感溫探測(cè)器測(cè)量準(zhǔn)確和感光探測(cè)器反應(yīng)快速的特點(diǎn)，能在較大程度上解決災(zāi)情的漏報(bào)、誤報(bào)，還能提高探測(cè)器的響應(yīng)靈敏度。文檔編號(hào)G08B17/00GK101162545SQ200710031510公開日2008年4月16日申請(qǐng)日期2007年11月20日優(yōu)先權(quán)日2007年11月20日發(fā)明者張小英,馬曉茜申請(qǐng)人:華南理工大學(xué)