一种火灾报警系统的制作方法

本发明涉及火灾报警相关领域，具体为一种火灾报警系统。

背景技术：

1、随着智能家居技术的不断发展，火灾报警系统的功能亦需进一步扩展和提升。传统火灾报警系统多以烟雾探测为主要依据，易受环境因素干扰导致误报，且无法实现与其他智能家居设备的互联互通。因此，本发明旨在提供一种不仅能高效、准确地探测火灾并及时报警，同时还能与智能家居网络集成，并具备环境监测和紧急响应功能的火灾报警系统。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种火灾报警系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种火灾报警系统，包括传感器模块、数据处理单元、无线通讯模块、用户界面模块、紧急响应联动模块和智能控制模块，所述传感器模块包含烟雾探测器、温度传感器、一氧化碳探测器和火焰探测器，传感器模块实时监测环境变化，同时使用数据融合技术减少误报；

3、所述数据处理单元接收传感器模块的数据，并通过模式识别算法进行分析识别火灾特征，具体特征为特定频谱范围内的温度变化和烟雾颗粒浓度；

4、所述无线通讯模块支持wi-fi、蓝牙、zigbee无线通讯标准，无线通讯模块用于发送报警信号到用户的智能设备上和智能家居设备网络连接；

5、所述用户界面模块采用移动应用程序、网页控制面板或语音助手用户界面方式，用于用户实时查看监控数据、接收通知和远程控制系统；

6、所述紧急响应联动模块接收数据处理单元发送的火灾信息，当火灾报警触发时，紧急响应联动模块自动联系紧急服务部门，并提供精确的位置信息，同时激活与火灾相关的智能家居措施；

7、所述智能控制模块用于用户通过智能家居平台设置自定义场景，如在火灾发生时自动执行的安全程序和日常生活中的空气质量优化措施。

8、优选的，所述传感器模块实时监测环境变化，同时使用数据融合技术减少误报，其具体步骤如下：

9、步骤1、信号处理和数据筛选：烟雾探测器、温度传感器、一氧化碳探测器和火焰探测器在独立的通道中收集原始数据，利用信号处理技术对原始数据进行噪声过滤和筛选，只保留与火灾识别相关的信号部分；

10、步骤2、关联和时间同步：通过时间戳技术将步骤1中传感器收集到的数据进行同步，使分析的数据点是在同一时间点或者时间窗口内收集的；

11、步骤3、融合算法：数据融合算法将步骤2中传感器的数据进行整合和分析；

12、步骤4、逻辑判断和人工智能：使用逻辑规则和人工智能算法用于解析步骤3中融合后的数据，通过融合后的多维度数据综合判断是否发生火灾，减少误报。

13、优选的，所述数据处理单元通过模式识别算法进行分析识别火灾特征的具体步骤如下：

14、步骤a、首先从传感器模块收集烟雾、温度、一氧化碳和火焰传感器的读数，并对读书数据进行去除噪声和异常值的预处理；

15、步骤b、从预处理后的数据中提取用于区分正常状况和火灾状况的特征，具体特征是统计参数，频域特征、时域特征；

16、步骤c、利用主成分分析pca算法来减少步骤b中特征的维度，选择具有判别力的特征，对于pca，其基本公式为：y＝wt·x，其中x是中心化后的数据矩阵，w是特征向量矩阵，y是降维后的数据；

17、步骤d、使用步骤c中处理后的特征，通过k-最近邻算法设计分类器，分类器区分火灾和非火灾事件，即分析识别火灾特征。

18、优选的，所述移动应用程序安装在智能手机或平板电脑上，且移动应用程序包含以下功能：实时数据流功能，显示温度、烟雾浓度等传感器读数的图表和读数；推送通知，当监控系统检测到火灾特征时，应用程序会向用户发送报警；远程控制功能，具体为启用或禁用传感器、测试报警系统、设置阈值；提供历史数据分析，查看过去发生的事件以及响应时间。

19、优选的，所述网页控制面板通过任何具有网络连接的设备上的网页浏览器访问系统，所述网页控制面板包含以下功能：提供实时数据可视化、通知和远程控制功能；管理用户的账户设置，包括更改通知首选项、查看系统日志和管理用户权限。

20、优选的，所述语音助手用户界面接收语音通知，具体在检测到火灾特征时，语音助手能通知用户，所述语音助手用户界面对视力不好或行动不便人，提供了无障碍用户界面选项。

21、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

22、快速识别和响应火灾：系统利用高灵敏度的传感器实时监测潜在的火灾信号，确保在火灾初期就能发出警报。

23、减少误报率：利用高级数据融合技术减少因环境因素引起的误报，提高系统准确性。

24、自动紧急服务联系：在火情确立时，系统自动联系紧急服务如消防局，提高应急响应效率，并可能减少财产损失和人员伤亡。

25、智能家居设备的集成与协作：与智能家居网络的无缝集成，允许用户自定义智能场景，在火灾发生时能够自动执行如打开排烟系统等安全程序。

26、易于监控和控制：用户可以通过移动应用、网页面板或语音助手轻松查看监控数据和管理系统设置，即使远离家也能保持控制。

27、强化居住环境的安全性：自动执行的安全措施进一步确保了住宅的安全性，如火灾报警触发时自动执行的断电和排烟等安措施。

28、提高生命财产安全保障：更早的火灾发现和响应减少了人员安全风险，以及因火灾导致的财产损失。

技术特征：

1.一种火灾报警系统，包括传感器模块、数据处理单元、无线通讯模块、用户界面模块、紧急响应联动模块和智能控制模块，其特征在于：所述传感器模块包含烟雾探测器、温度传感器、一氧化碳探测器和火焰探测器，传感器模块实时监测环境变化，同时使用数据融合技术减少误报；

2.根据权利要求1所述的一种火灾报警系统，其特征在于：所述传感器模块实时监测环境变化，同时使用数据融合技术减少误报，其具体步骤如下：

3.根据权利要求1所述的一种火灾报警系统，其特征在于：所述数据处理单元通过模式识别算法进行分析识别火灾特征的具体步骤如下：

4.根据权利要求1所述的一种火灾报警系统，其特征在于：所述移动应用程序安装在智能手机或平板电脑上，且移动应用程序包含以下功能：实时数据流功能，显示温度、烟雾浓度等传感器读数的图表和读数；推送通知，当监控系统检测到火灾特征时，应用程序会向用户发送报警；远程控制功能，具体为启用或禁用传感器、测试报警系统、设置阈值；提供历史数据分析，查看过去发生的事件以及响应时间。

5.根据权利要求1所述的一种火灾报警系统，其特征在于：所述网页控制面板通过任何具有网络连接的设备上的网页浏览器访问系统，所述网页控制面板包含以下功能：提供实时数据可视化、通知和远程控制功能；管理用户的账户设置，包括更改通知首选项、查看系统日志和管理用户权限。

6.根据权利要求1所述的一种火灾报警系统，其特征在于：所述语音助手用户界面接收语音通知，具体在检测到火灾特征时，语音助手能通知用户，所述语音助手用户界面对视力不好或行动不便人，提供了无障碍用户界面选项。

技术总结本发明涉及火灾报警相关领域，具体为一种火灾报警系统，本发明利用高灵敏度的传感器实时监测潜在的火灾信号，确保在火灾初期就能发出警报；利用高级数据融合技术减少因环境因素引起的误报，提高系统准确性；在火情确立时，系统自动联系紧急服务如消防局，提高应急响应效率，并可能减少财产损失和人员伤亡；本发明与智能家居网络的无缝集成，允许用户自定义智能场景，在火灾发生时能够自动执行如打开排烟系统等安全程序；用户可以通过移动应用、网页面板或语音助手轻松查看监控数据和管理系统设置，即使远离家也能保持控制；自动执行的安全措施进一步确保了住宅的安全性，如火灾报警触发时自动执行的断电和排烟等安措施。技术研发人员：蒋瓅,倪建公,石金松,蔡健,朱伟华,蒋斌,蔡茂,吕崇升,杨柳枝受保护的技术使用者：中船第九设计研究院工程有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/30