本發(fā)明涉及樓宇火災(zāi)防御領(lǐng)域，尤其涉及一種基于物聯(lián)網(wǎng)的智能樓宇監(jiān)控管理系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、火災(zāi)發(fā)生時，可燃物的燃燒會產(chǎn)生各種物理現(xiàn)象如：火焰、煙霧、熱量、氣體等，因此可以利用多傳感器的方式對環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測，通過傳感器將這些物理量的變化轉(zhuǎn)換成特征電信號的輸出，一旦火災(zāi)發(fā)生可以及時地發(fā)現(xiàn)火情，但是實(shí)際火災(zāi)環(huán)境中，火災(zāi)發(fā)生的早期各種物理信號變化不穩(wěn)定，導(dǎo)致傳感器采集到的信號變化也不穩(wěn)定，只是從傳感器采集的數(shù)據(jù)很難準(zhǔn)確地判斷是否真實(shí)發(fā)生了火災(zāi)。此外，如監(jiān)測環(huán)境的氣溫升高、灰塵、吸煙、陽光等這些干擾源都會引起傳感器輸出信號的變化，由于干擾信號的隨機(jī)性、不確定性直接影響到火災(zāi)監(jiān)測系統(tǒng)的穩(wěn)定性，因此，需要采用統(tǒng)計(jì)算法中的ds證據(jù)理論對多傳感器采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行融合處理，從而提高系統(tǒng)的準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性與可靠性。

2、ds證據(jù)理論最初由dempster于20世紀(jì)60年代提出，shafer在1976年出版的著作《證據(jù)的數(shù)學(xué)理論》標(biāo)記著該理論的正式建立。理論上，ds證據(jù)理論比概率論能更有效地表示和處理不確定信息。經(jīng)過了40余年的發(fā)展，ds證據(jù)理論基礎(chǔ)不斷完善、應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，在專家系統(tǒng)、目標(biāo)識別、人工智能、決策與風(fēng)險分析等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，已經(jīng)成為不確定性信息處理與融合領(lǐng)域的重要基礎(chǔ)。

3、目前，例如申請?zhí)枮?01410067387.2的發(fā)明專利公開了一種利用多個傳感器數(shù)值進(jìn)行融合判斷是否發(fā)生火災(zāi)的方法，然而其判斷方法較簡單，也僅對是否發(fā)生火災(zāi)進(jìn)行判斷，無法對樓宇中的多種場景進(jìn)行針對性地判斷，因此其無法適配樓宇的物聯(lián)網(wǎng)的高判斷準(zhǔn)確度要求。

4、因此，如何通過ds證據(jù)理論得到對于樓宇的不同區(qū)域所代表的不同場景更具針對性的火災(zāi)預(yù)警評分，進(jìn)而使其可應(yīng)用于樓宇的物聯(lián)網(wǎng)平臺是目前有待解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為此，本發(fā)明提供一種基于物聯(lián)網(wǎng)的智能樓宇監(jiān)控管理系統(tǒng)，通過將結(jié)合區(qū)域場景、傳感器間關(guān)聯(lián)程度的信任分配函數(shù)輸入基于ds證據(jù)理論的數(shù)據(jù)融合模型進(jìn)行處理，生成火災(zāi)預(yù)警評分，實(shí)現(xiàn)了通過ds證據(jù)理論進(jìn)行針對樓宇中不同區(qū)域的不同種類傳感器的綜合火災(zāi)預(yù)警，實(shí)現(xiàn)了樓宇的物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控管理系統(tǒng)的更加智能化的火災(zāi)預(yù)警功能。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出一種基于物聯(lián)網(wǎng)的智能樓宇監(jiān)控管理系統(tǒng)，包括ds證據(jù)理論模塊和管理模塊，其均搭載于物聯(lián)網(wǎng)云平臺；

3、第一證據(jù)集合基于設(shè)定區(qū)域內(nèi)多種用于檢測火災(zāi)的傳感器的采集值構(gòu)建，第二證據(jù)集合基于所述第一證據(jù)集合和多種傳感器與設(shè)定區(qū)域的區(qū)域場景關(guān)聯(lián)度構(gòu)建，第三證據(jù)集合基于所述第二證據(jù)集合和多種傳感器之間的關(guān)聯(lián)程度構(gòu)建；

4、所述管理模塊用以將多個所述設(shè)定區(qū)域的多個火災(zāi)預(yù)警評分進(jìn)行管理、展示和預(yù)警。

5、進(jìn)一步地，所述ds證據(jù)理論模塊包括信任分配函數(shù)確定單元和模型運(yùn)算單元；

6、所述信任分配函數(shù)確定單元將所述采集值進(jìn)行歸一化得到歸一化值，將所述歸一化值對應(yīng)于所述傳感器基本信任分配值庫的設(shè)定區(qū)間，獲取所述設(shè)定區(qū)間對應(yīng)的極可能發(fā)生火災(zāi)、較可能發(fā)生火災(zāi)、較不可能發(fā)生火災(zāi)和極不可能發(fā)生火災(zāi)的次數(shù)，將所述次數(shù)除以總次數(shù)得到所述第一證據(jù)集合，所述第一證據(jù)集合包括對應(yīng)于多種不同的傳感器的多個證據(jù)，每個證據(jù)包括一種傳感器的信任分配函數(shù)。

7、上述方案中，通過將傳感器的采集值進(jìn)行歸一化后，生成反映火災(zāi)發(fā)生可能的次數(shù)的第一證據(jù)集合，避免了不同的傳感器的單位量級不同導(dǎo)致設(shè)定區(qū)間精度不同。

8、進(jìn)一步地，所述信任分配函數(shù)確定單元包括關(guān)聯(lián)度信任分配函數(shù)確定子單元；

9、所述關(guān)聯(lián)度信任分配函數(shù)確定子單元搭載傳感器場景關(guān)聯(lián)度數(shù)據(jù)庫用以確定多種傳感器分別對應(yīng)的權(quán)重系數(shù)，將所述第一證據(jù)集合中的各證據(jù)乘以所述權(quán)重系數(shù)得到所述第二證據(jù)集合。

10、上述方案中，利用了ds證據(jù)理論對于證據(jù)的敏感性，進(jìn)而通過第二證據(jù)集合，可以得出與設(shè)定區(qū)域的場景的關(guān)聯(lián)度高的火災(zāi)預(yù)警評分。

11、進(jìn)一步地，所述ds證據(jù)理論模塊搭載關(guān)聯(lián)度計(jì)算模型和ds證據(jù)理論模型；

12、所述關(guān)聯(lián)度計(jì)算模型通過計(jì)算確定所述第二證據(jù)集合中各個傳感器的信任分配函數(shù)的可信度，將所述可信度作為權(quán)重對所述第二信任分配函數(shù)中的各信任分配函數(shù)進(jìn)行加權(quán)平均后，得到所述第三證據(jù)集合；

13、所述ds證據(jù)理論模型將所述第三證據(jù)集合采用ds證據(jù)理論進(jìn)行融合，得到極可能發(fā)生火災(zāi)、較可能發(fā)生火災(zāi)、較不可能發(fā)生火災(zāi)和極不可能發(fā)生火災(zāi)的可能值，將所述可能值和等級值相乘得到所述火災(zāi)預(yù)警評分。

14、進(jìn)一步地，所述關(guān)聯(lián)度計(jì)算模型通過計(jì)算確定各個傳感器的信任分配函數(shù)間的關(guān)聯(lián)系數(shù)，將所述關(guān)聯(lián)系數(shù)進(jìn)行歸一化得出所述可信度。

15、上述方案中，通過統(tǒng)計(jì)學(xué)的關(guān)聯(lián)系數(shù)，以及對關(guān)聯(lián)系數(shù)的歸一化處理，使第三證據(jù)集合可表示各傳感器的信任分配函數(shù)之間的關(guān)聯(lián)程度，避免了傳感器故障、傳感器之間數(shù)據(jù)沖突導(dǎo)致ds證據(jù)理論模型得出的火災(zāi)預(yù)警評分不準(zhǔn)確。

16、進(jìn)一步地，所述ds證據(jù)理論模塊若判斷一個傳感器的信任分配函數(shù)與其他傳感器的信任分配函數(shù)之間的可信度均低于下限閾值，則將傳感器異常信息發(fā)送至所述管理模塊；

17、所述管理模塊展示所述傳感器異常信息。

18、進(jìn)一步地，所述多種不同的傳感器為溫度傳感器、濕度傳感器、火焰光傳感器、煙霧傳感器、固體顆粒傳感器、聲音傳感器中的至少兩種。

19、進(jìn)一步地，所述智能樓宇監(jiān)控管理系統(tǒng)還包括與所述管理模塊通訊的聲光報警裝置、電閘、滅火系統(tǒng)；

20、所述管理模塊根據(jù)火災(zāi)預(yù)警評分控制所述滅火系統(tǒng)運(yùn)行、所述聲光報警裝置進(jìn)行報警、所述電閘關(guān)斷設(shè)定區(qū)域的用電設(shè)備；

21、所述管理模塊搭載消防設(shè)施與所述設(shè)定區(qū)域的距離，以及消防設(shè)施的使用壽命的信息，根據(jù)所述距離和所述使用壽命與對應(yīng)的設(shè)定閾值的比較結(jié)果，判定是否提高所述火災(zāi)預(yù)警評分。

22、進(jìn)一步地，所述物聯(lián)網(wǎng)云平臺為onenet物聯(lián)網(wǎng)云平臺，與樓宇用戶的移動設(shè)備通訊，在所述火災(zāi)預(yù)警評分超過預(yù)警值時，向樓宇用戶發(fā)送所述消防設(shè)施的位置信息。

23、進(jìn)一步地，所述管理模塊還搭載樓宇的電力負(fù)荷等級信息；

24、所述電力負(fù)荷等級為三級或二級時，所述管理模塊根據(jù)火災(zāi)預(yù)警評分控制電閘關(guān)斷設(shè)定區(qū)域的用電設(shè)備；

25、所述電力負(fù)荷等級為一級時，所述管理模塊根據(jù)火災(zāi)預(yù)警評分，向用戶發(fā)送電閘關(guān)斷請求，接收到用戶的確認(rèn)關(guān)斷信息后，控制電閘關(guān)斷設(shè)定區(qū)域的用電設(shè)備。

26、上述方案中，利用了物聯(lián)網(wǎng)中搭載的樓宇信息，使火災(zāi)預(yù)警評分更符合火災(zāi)的處理需要。

27、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于，

28、1、通過將結(jié)合區(qū)域場景、傳感器間關(guān)聯(lián)程度的信任分配函數(shù)輸入基于ds證據(jù)理論的數(shù)據(jù)融合模型進(jìn)行處理，生成火災(zāi)預(yù)警評分，實(shí)現(xiàn)了通過ds證據(jù)理論進(jìn)行針對樓宇中不同區(qū)域的不同種類傳感器的綜合火災(zāi)預(yù)警，實(shí)現(xiàn)了樓宇的物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控管理系統(tǒng)的更加智能化的火災(zāi)預(yù)警功能。

29、2、利用了ds證據(jù)理論對于證據(jù)的敏感性，進(jìn)而通過第二證據(jù)集合，可以得出與設(shè)定區(qū)域的場景的關(guān)聯(lián)度高的火災(zāi)預(yù)警評分。

30、3、通過統(tǒng)計(jì)學(xué)的關(guān)聯(lián)系數(shù)，以及對關(guān)聯(lián)系數(shù)的歸一化處理，使第三證據(jù)集合可表示各傳感器的信任分配函數(shù)之間的關(guān)聯(lián)程度，避免了傳感器故障、傳感器之間數(shù)據(jù)沖突導(dǎo)致ds證據(jù)理論模型得出的火災(zāi)預(yù)警評分不準(zhǔn)確。