本發(fā)明涉及火災(zāi)預(yù)警，尤其涉及一種基于深度學(xué)習(xí)的寫(xiě)字樓火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、基于深度學(xué)習(xí)的火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)根植于現(xiàn)代計(jì)算機(jī)科學(xué)與人工智能技術(shù)的飛速發(fā)展。隨著大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來(lái)，深度學(xué)習(xí)作為一種強(qiáng)大的機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)，通過(guò)構(gòu)建多層次神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)復(fù)雜數(shù)據(jù)的高效處理與精準(zhǔn)分析。在火災(zāi)預(yù)警領(lǐng)域，深度學(xué)習(xí)技術(shù)憑借其卓越的圖像識(shí)別與模式識(shí)別能力，成為提升預(yù)警準(zhǔn)確性與實(shí)時(shí)性的關(guān)鍵。

2、通過(guò)收集寫(xiě)字樓內(nèi)的監(jiān)控視頻和圖像數(shù)據(jù)，利用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(cnn)等深度學(xué)習(xí)模型，自動(dòng)學(xué)習(xí)并提取火災(zāi)相關(guān)的特征信息，如火焰、煙霧等。這些特征信息在經(jīng)過(guò)模型訓(xùn)練后，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)火災(zāi)的早期識(shí)別和預(yù)警。相比傳統(tǒng)的火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)，基于深度學(xué)習(xí)的預(yù)警系統(tǒng)具有更高的準(zhǔn)確性和可靠性，能夠更有效地保障寫(xiě)字樓內(nèi)人員和財(cái)產(chǎn)的安全。

3、此外，隨著云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的不斷融合與發(fā)展，基于深度學(xué)習(xí)火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)正逐步實(shí)現(xiàn)智能化、集成化的發(fā)展趨勢(shì)，為現(xiàn)代城市的安全管理提供更加全面、高效的解決方案。

4、中國(guó)專利公開(kāi)號(hào)：cn112102582b公開(kāi)了一種基于物聯(lián)網(wǎng)的居民樓火災(zāi)監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)，包括服務(wù)器和煙霧報(bào)警端，還包括居民手機(jī)端，所述服務(wù)器用于從煙霧報(bào)警端獲取煙霧信息和地址信息，并在煙霧信息達(dá)標(biāo)時(shí)，向居民手機(jī)端和煙霧報(bào)警端發(fā)送煙霧報(bào)警信息，所述服務(wù)器還用于在獲取到煙霧信息達(dá)標(biāo)時(shí)，根據(jù)煙霧信息判斷火災(zāi)等級(jí)，所述服務(wù)器還用于在火災(zāi)等級(jí)達(dá)標(biāo)時(shí)，根據(jù)發(fā)生火災(zāi)處的地址信息，向該地址的關(guān)聯(lián)地址所在的居民手機(jī)端和煙霧報(bào)警端發(fā)送逃離信息，以此解決居民樓內(nèi)發(fā)生火災(zāi)處附近的居民對(duì)于火災(zāi)的發(fā)生后知后覺(jué)，從而導(dǎo)致生命財(cái)產(chǎn)受到威脅的問(wèn)題，本發(fā)明主要用于消防站。

5、由此可見(jiàn)，所述基于物聯(lián)網(wǎng)的居民樓火災(zāi)監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)存在以下問(wèn)題：該發(fā)明僅使用煙霧信息判斷火災(zāi)等級(jí)不夠精準(zhǔn)，容易發(fā)生誤判，且該發(fā)明針對(duì)發(fā)生火災(zāi)后的居民的逃生路線沒(méi)有規(guī)劃，容易發(fā)生踩踏。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為此，本發(fā)明提供一種基于深度學(xué)習(xí)的寫(xiě)字樓火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)，用以克服現(xiàn)有技術(shù)中火災(zāi)等級(jí)判斷精度低，缺乏逃生路線的規(guī)劃的問(wèn)題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種基于深度學(xué)習(xí)的寫(xiě)字樓火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，包括：

3、圖像采集單元，用以實(shí)時(shí)采集寫(xiě)字樓內(nèi)的視頻數(shù)據(jù)；

4、數(shù)據(jù)預(yù)處理單元，其與所述圖像采集單元相連，用以對(duì)所述視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行幀處理以提取圖像特征，其中，圖像特征包括煙霧濃度、火焰燃燒范圍和火焰光照強(qiáng)度；

5、火情判斷單元，其與所述數(shù)據(jù)預(yù)處理單元相連，用以基于所述圖像特征輸出火情預(yù)警值以確定是否存在火情，并在存在火情的條件下輸出火情等級(jí)并確定起火位置；

6、圖像傳輸單元，其與所述火情判斷單元和所述數(shù)據(jù)預(yù)處理單元相連，用以根據(jù)所述火情等級(jí)確定幀提取間隔并進(jìn)行圖像傳輸；

7、趨勢(shì)判斷單元，其與所述火情判斷單元和所述圖像傳輸單元相連，用以基于所述火情等級(jí)確定關(guān)聯(lián)區(qū)域范圍，并基于關(guān)聯(lián)程度值預(yù)測(cè)火情發(fā)展路線；

8、疏散通道規(guī)劃單元，其與所述趨勢(shì)判斷單元相連，用以根據(jù)所述關(guān)聯(lián)程度值劃分疏散人員優(yōu)先級(jí)，并基于所述火情發(fā)展路線規(guī)劃若干條疏散通道以進(jìn)行人流分配。

9、進(jìn)一步地，所述火情判斷單元基于所述火情預(yù)警值判定所述火情等級(jí)，

10、若所述火情預(yù)警值小于第一預(yù)設(shè)火情預(yù)警值，則所述火情判斷單元判定不存在火情；

11、若所述火情預(yù)警值大于或等于所述第一預(yù)設(shè)火情預(yù)警值且小于第二預(yù)設(shè)火情預(yù)警值，則所述火情判斷單元判定存在一級(jí)火情；

12、若所述火情預(yù)警值大于或等于所述第二預(yù)設(shè)火情預(yù)警值且小于第三預(yù)設(shè)火情預(yù)警值，則所述火情判斷單元判定存在二級(jí)火情；

13、若所述火情預(yù)警值大于或等于所述第三預(yù)設(shè)火情預(yù)警值，則所述火情判斷單元判定存在三級(jí)火情。

14、進(jìn)一步地，所述數(shù)據(jù)預(yù)處理單元將所述視頻數(shù)據(jù)幀處理完成后，所述圖像傳輸單元基于所述火情等級(jí)以不同的間隔進(jìn)行幀提取并進(jìn)行圖像傳輸，且間隔大小與所述火情等級(jí)呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。

15、進(jìn)一步地，所述趨勢(shì)判斷單元基于所述火情等級(jí)確定與所述起火位置關(guān)聯(lián)的區(qū)域范圍，且關(guān)聯(lián)區(qū)域范圍與所述火情等級(jí)呈正相關(guān)關(guān)系。

16、進(jìn)一步地，所述趨勢(shì)判斷單元基于所述關(guān)聯(lián)區(qū)域范圍的特征輸出關(guān)聯(lián)程度值并將關(guān)聯(lián)程度值進(jìn)行降次排列，其中，所述關(guān)聯(lián)區(qū)域范圍的特征包括電梯井的個(gè)數(shù)，管道井的個(gè)數(shù)，距離樓梯間的距離及易燃物的堆積密度。

17、進(jìn)一步地，所述趨勢(shì)判斷單元基于所述關(guān)聯(lián)程度值確定火情的蔓延趨勢(shì)和蔓延速度并預(yù)測(cè)火情發(fā)展路線。

18、進(jìn)一步地，所述疏散通道規(guī)劃單元基于所述關(guān)聯(lián)程度值劃分疏散人員優(yōu)先級(jí)，且所述關(guān)聯(lián)程度值與疏散人員優(yōu)先級(jí)呈正相關(guān)關(guān)系。

19、進(jìn)一步地，所述疏散通道規(guī)劃單元在所述關(guān)聯(lián)程度值一致的條件下，基于所述關(guān)聯(lián)區(qū)域范圍所在的樓層或待疏散人員距離疏散通道的距離確定疏散人員的優(yōu)先級(jí)。

20、進(jìn)一步地，所述疏散通道規(guī)劃單元基于所述火情發(fā)展路線規(guī)劃若干條安全疏散通道，并基于所述疏散人員優(yōu)先級(jí)進(jìn)行人流分配，對(duì)疏散人員進(jìn)行動(dòng)態(tài)指導(dǎo)。

21、進(jìn)一步地，還包括火情預(yù)警單元，其與所述火情判斷單元相連，用以根據(jù)所述火情等級(jí)發(fā)出相應(yīng)預(yù)警，其中，基于所述一級(jí)火情發(fā)出藍(lán)色預(yù)警，基于所述二級(jí)火情發(fā)出黃色預(yù)警，基于所述三級(jí)火情發(fā)出紅色預(yù)警。

22、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于，本發(fā)明通過(guò)煙霧濃度、火焰燃燒范圍和火焰光照強(qiáng)度綜合確定火情預(yù)警值確定是否存在火情并在存在火情的條件下輸出火情等級(jí)，提高了火情的判斷精度；基于火情等級(jí)確定幀提取的間隔，從而確定圖像傳輸數(shù)量，針對(duì)火情等級(jí)越高的情況，幀提取間隔越小，圖像傳輸數(shù)量越大，基于圖像特征得到的關(guān)聯(lián)區(qū)域范圍結(jié)果準(zhǔn)確度越高，并基于關(guān)聯(lián)區(qū)域范圍內(nèi)的區(qū)域特征確定關(guān)聯(lián)區(qū)域的關(guān)聯(lián)程度，從而確定火情的蔓延趨勢(shì)和蔓延速度并預(yù)測(cè)火情發(fā)展路線，并基于此規(guī)劃疏散通道，劃分疏散人員優(yōu)先級(jí)進(jìn)行分流，避免因擁擠發(fā)生踩踏。

技術(shù)特征：

1.一種基于深度學(xué)習(xí)的寫(xiě)字樓火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于深度學(xué)習(xí)的寫(xiě)字樓火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，所述火情判斷單元基于所述火情預(yù)警值判定所述火情等級(jí)，

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于深度學(xué)習(xí)的寫(xiě)字樓火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)預(yù)處理單元將所述視頻數(shù)據(jù)幀處理完成后，所述圖像傳輸單元基于所述火情等級(jí)以不同的間隔進(jìn)行幀提取并進(jìn)行圖像傳輸，且間隔大小與所述火情等級(jí)呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于深度學(xué)習(xí)的寫(xiě)字樓火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，所述趨勢(shì)判斷單元基于所述火情等級(jí)確定與所述起火位置關(guān)聯(lián)的區(qū)域范圍，且關(guān)聯(lián)區(qū)域范圍與所述火情等級(jí)呈正相關(guān)關(guān)系。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于深度學(xué)習(xí)的寫(xiě)字樓火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，所述趨勢(shì)判斷單元基于所述關(guān)聯(lián)區(qū)域范圍的特征輸出關(guān)聯(lián)程度值并將關(guān)聯(lián)程度值進(jìn)行降次排列，其中，所述關(guān)聯(lián)區(qū)域范圍的特征包括電梯井的個(gè)數(shù)，管道井的個(gè)數(shù)，距離樓梯間的距離及易燃物的堆積密度。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于深度學(xué)習(xí)的寫(xiě)字樓火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，所述趨勢(shì)判斷單元基于所述關(guān)聯(lián)程度值確定火情的蔓延趨勢(shì)和蔓延速度并預(yù)測(cè)火情發(fā)展路線。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于深度學(xué)習(xí)的寫(xiě)字樓火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，所述疏散通道規(guī)劃單元基于所述關(guān)聯(lián)程度值劃分疏散人員優(yōu)先級(jí)，且所述關(guān)聯(lián)程度值與疏散人員優(yōu)先級(jí)呈正相關(guān)關(guān)系。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于深度學(xué)習(xí)的寫(xiě)字樓火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，所述疏散通道規(guī)劃單元在所述關(guān)聯(lián)程度值一致的條件下，基于所述關(guān)聯(lián)區(qū)域范圍所在的樓層或待疏散人員距離疏散通道的距離確定疏散人員的優(yōu)先級(jí)。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于深度學(xué)習(xí)的寫(xiě)字樓火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，所述疏散通道規(guī)劃單元基于所述火情發(fā)展路線規(guī)劃若干條安全疏散通道，并基于所述疏散人員優(yōu)先級(jí)進(jìn)行人流分配，對(duì)疏散人員進(jìn)行動(dòng)態(tài)指導(dǎo)。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的基于深度學(xué)習(xí)的寫(xiě)字樓火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，還包括火情預(yù)警單元，其與所述火情判斷單元相連，用以根據(jù)所述火情等級(jí)發(fā)出相應(yīng)預(yù)警，其中，基于所述一級(jí)火情發(fā)出藍(lán)色預(yù)警，基于所述二級(jí)火情發(fā)出黃色預(yù)警，基于所述三級(jí)火情發(fā)出紅色預(yù)警。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及火災(zāi)預(yù)警技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于深度學(xué)習(xí)的寫(xiě)字樓火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)，包括圖像采集單元，用以實(shí)時(shí)采集寫(xiě)字樓內(nèi)的視頻數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)預(yù)處理單元，用以對(duì)所述視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行幀處理以提取圖像特征；火情判斷單元，用以基于所述圖像特征輸出火情預(yù)警值以確定是否存在火情，并在存在火情的條件下輸出火情等級(jí)并確定起火位置；圖像傳輸單元，用以根據(jù)所述火情等級(jí)確定幀提取間隔并進(jìn)行圖像傳輸；趨勢(shì)判斷單元，用以基于所述火情等級(jí)確定關(guān)聯(lián)區(qū)域范圍，并基于關(guān)聯(lián)程度值預(yù)測(cè)火情發(fā)展路線；疏散通道規(guī)劃單元，用以根據(jù)所述關(guān)聯(lián)程度值劃分疏散人員優(yōu)先級(jí)，并基于所述火情發(fā)展路線規(guī)劃若干條疏散通道以進(jìn)行人流分配。

技術(shù)研發(fā)人員：朱元坤
受保護(hù)的技術(shù)使用者：鼎晟創(chuàng)新發(fā)展（深圳）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/21