【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專(zhuān)利技術(shù)涉及物聯(lián)網(wǎng)智慧消防，具體地，涉及一種基于邊緣計(jì)算和深度學(xué)習(xí)的消防滅火系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
1、為了加強(qiáng)消防安全管理水平，提高對(duì)火災(zāi)的自防自救能力以及火災(zāi)發(fā)生的響應(yīng)能力，保護(hù)人身、財(cái)產(chǎn)安全，需要依照法律法規(guī)和國(guó)家有關(guān)規(guī)定，定期對(duì)各單位的消防安全管理水平進(jìn)行評(píng)價(jià)，對(duì)于沒(méi)有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的單位進(jìn)行整治。為了使消防產(chǎn)業(yè)更科技化、數(shù)字化，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，需著力推動(dòng)智慧消防產(chǎn)業(yè)，通過(guò)智能化改造實(shí)現(xiàn)“互聯(lián)網(wǎng)+智慧消防”發(fā)展需求。
2、但是，在物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)中，由于數(shù)據(jù)傳輸和網(wǎng)絡(luò)性能的局限性，現(xiàn)有的采用集中式云計(jì)算結(jié)構(gòu)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行大量數(shù)據(jù)處理與分析時(shí)，顯得效率較低。
3、因此，急需要提供一種能夠快速有效地實(shí)現(xiàn)智慧消防、智能滅火的消防滅火系統(tǒng)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專(zhuān)利技術(shù)的目的是提供一種基于邊緣計(jì)算和深度學(xué)習(xí)的消防滅火系統(tǒng)，該基于邊緣計(jì)算和深度學(xué)習(xí)的消防滅火系統(tǒng)操作方便，能夠精準(zhǔn)檢測(cè)火情，大大提升消防滅火的效率。
2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本專(zhuān)利技術(shù)提供了一種基于邊緣計(jì)算和深度學(xué)習(xí)的消防滅火系統(tǒng)，該基于邊緣計(jì)算和深度學(xué)習(xí)的消防滅火系統(tǒng)包括終端應(yīng)用、邊緣模塊、探測(cè)模塊和消防裝置；其中，
3、探測(cè)模塊通過(guò)引發(fā)器與消防裝置相連接，用于探測(cè)到火情時(shí)發(fā)出控制指令觸發(fā)消防裝置滅火；并且，探測(cè)模塊與邊緣模塊相連接，以將檢測(cè)到的數(shù)據(jù)上傳至邊緣模塊，由邊緣模塊傳輸?shù)缴疃葘W(xué)習(xí)模型mask-rcnn進(jìn)行火災(zāi)識(shí)別及反饋；
4、終端應(yīng)用分別與探測(cè)模塊和消防裝置相連接
5、優(yōu)選地，消防裝置上設(shè)有用于記錄數(shù)據(jù)的二維碼，數(shù)據(jù)包括設(shè)備編號(hào)、設(shè)備地點(diǎn)以及設(shè)備安裝時(shí)間。
6、優(yōu)選地，消防裝置包括滅火彈和噴淋器，其中，滅火彈為懸掛式氮?dú)鉁缁饛棥?/p>
7、優(yōu)選地，探測(cè)模塊包括火焰探測(cè)器、mq2煙霧探測(cè)器、dht11溫度探測(cè)器、漏電探測(cè)器和視頻探測(cè)器，并且設(shè)置為當(dāng)火焰探測(cè)器監(jiān)測(cè)到火焰信息時(shí)，同時(shí)dht11溫度探測(cè)器判斷溫度、mq2煙霧探測(cè)器判斷煙霧濃度是否達(dá)到閾值，如達(dá)到閾值則發(fā)出控制指令，本地自動(dòng)觸發(fā)滅火裝置，并將視頻探測(cè)器監(jiān)測(cè)到的圖像連同火焰、煙霧、溫度數(shù)據(jù)上傳至邊緣模塊。
8、優(yōu)選地，邊緣模塊設(shè)置為能夠利用邊緣計(jì)算對(duì)溫度、火焰、煙霧數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，利用深度學(xué)習(xí)模型mask-rcnn對(duì)視頻圖像進(jìn)行火災(zāi)識(shí)別，并進(jìn)行智能研判，包括：
9、若火勢(shì)可控，且事發(fā)地點(diǎn)無(wú)人員活動(dòng)，則自動(dòng)控制滅火彈觸發(fā)進(jìn)行滅火；
10、若火勢(shì)可控，事發(fā)地點(diǎn)有人員在場(chǎng)，則控制噴淋器進(jìn)行滅火；
11、若火勢(shì)過(guò)大，則自動(dòng)控制滅火彈和噴淋器進(jìn)行滅火，并自動(dòng)觸發(fā)緊急報(bào)警。
12、優(yōu)選地，利用深度學(xué)習(xí)模型mask-rcnn進(jìn)行火災(zāi)識(shí)別包括：首先，將視頻圖像輸入到預(yù)訓(xùn)練好的resnet網(wǎng)絡(luò)中，獲取到特征圖像；其次，對(duì)特征圖像當(dāng)中的每一個(gè)點(diǎn)設(shè)置感興趣區(qū)域roi；然后，在rpn網(wǎng)絡(luò)中對(duì)感興趣區(qū)域進(jìn)行分類(lèi)和回歸操作，篩選出一部分感興趣區(qū)域；接著，對(duì)篩選出的感興趣區(qū)域roi做roi?align操作；最后，對(duì)roi進(jìn)行分類(lèi)，回歸，生成mask，輸出預(yù)測(cè)結(jié)果和得分率，檢測(cè)到火焰報(bào)警。
13、優(yōu)選地，深度學(xué)習(xí)模型mask-rcnn的損失函數(shù)為l＝lcls+lloc+lmask，其中，l為mask-rcnn的損失函數(shù)總和，lcls為分類(lèi)損失，用于衡量模型對(duì)目標(biāo)類(lèi)別的分類(lèi)準(zhǔn)確性，lloc為定位損失，用于衡量模型對(duì)目標(biāo)邊界框的定位準(zhǔn)確性，lmask為掩碼損失，用于衡量模型對(duì)目標(biāo)實(shí)例的像素級(jí)分割準(zhǔn)確性。
14、優(yōu)選地，終端應(yīng)用包括電腦終端和手機(jī)終端，并設(shè)置為當(dāng)電腦終端和手機(jī)終端接收到火情報(bào)警時(shí)，用戶(hù)可在終端進(jìn)行遠(yuǎn)程手動(dòng)操作啟動(dòng)消防裝置滅火。
15、優(yōu)選地，消防裝置設(shè)置為能夠向終端應(yīng)用反饋啟動(dòng)時(shí)間和設(shè)備信息。
16、優(yōu)選地，終端應(yīng)用內(nèi)嵌入有路徑規(guī)劃算法，用于規(guī)劃最短救援路徑以供消防員救援過(guò)程當(dāng)中按照最短路徑前往救援。
17、根據(jù)上述技術(shù)方案，本專(zhuān)利技術(shù)通過(guò)探測(cè)模塊實(shí)時(shí)探測(cè)各種傳感器數(shù)據(jù)及視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)上傳到邊緣模塊處理，利用深度學(xué)習(xí)模型智能研判火情，遠(yuǎn)程控制消防裝置滅火。并且引入了邊緣計(jì)算及深度學(xué)習(xí)，邊緣計(jì)算解決了傳統(tǒng)云服務(wù)器因距離物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備及用戶(hù)距離遠(yuǎn)等問(wèn)題，深度學(xué)習(xí)模型輔助火災(zāi)識(shí)別使得火災(zāi)監(jiān)測(cè)精準(zhǔn)，消防滅火效率大大提升。
18、本專(zhuān)利技術(shù)的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的具體實(shí)施方式部分予以詳細(xì)說(shuō)明。
本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種基于邊緣計(jì)算和深度學(xué)習(xí)的消防滅火系統(tǒng)，其特征在于，所述基于邊緣計(jì)算和深度學(xué)習(xí)的消防滅火系統(tǒng)包括終端應(yīng)用、邊緣模塊、探測(cè)模塊和消防裝置；其中，
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于邊緣計(jì)算和深度學(xué)習(xí)的消防滅火系統(tǒng)，其特征在于，所述消防裝置上設(shè)有用于記錄數(shù)據(jù)的二維碼，所述數(shù)據(jù)包括設(shè)備編號(hào)、設(shè)備地點(diǎn)以及設(shè)備安裝時(shí)間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于邊緣計(jì)算和深度學(xué)習(xí)的消防滅火系統(tǒng)，其特征在于，所述消防裝置包括滅火彈和噴淋器，其中，所述滅火彈為懸掛式氮?dú)鉁缁饛棥?/p>
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于邊緣計(jì)算和深度學(xué)習(xí)的消防滅火系統(tǒng)，其特征在于，所述探測(cè)模塊包括火焰探測(cè)器、MQ2煙霧探測(cè)器、DHT11溫度探測(cè)器、漏電探測(cè)器和視頻探測(cè)器，并且設(shè)置為當(dāng)所述火焰探測(cè)器監(jiān)測(cè)到火焰信息時(shí)，同時(shí)所述DHT11溫度探測(cè)器判斷溫度、所述MQ2煙霧探測(cè)器判斷煙霧濃度是否達(dá)到閾值，如達(dá)到閾值則發(fā)出控制指令，本地自動(dòng)觸發(fā)所述滅火裝置，并將所述視頻探測(cè)器監(jiān)測(cè)到的圖像連同火焰、煙霧、溫度數(shù)據(jù)上傳至所述邊緣模塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于邊緣計(jì)算和深度學(xué)習(xí)的消防滅火系統(tǒng)，其特
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于邊緣計(jì)算和深度學(xué)習(xí)的消防滅火系統(tǒng)，其特征在于，利用深度學(xué)習(xí)模型Mask-RCNN進(jìn)行火災(zāi)識(shí)別包括：首先，將視頻圖像輸入到預(yù)訓(xùn)練好的ResNet網(wǎng)絡(luò)中，獲取到特征圖像；其次，對(duì)特征圖像當(dāng)中的每一個(gè)點(diǎn)設(shè)置感興趣區(qū)域ROI；然后，在RPN網(wǎng)絡(luò)中對(duì)感興趣區(qū)域進(jìn)行分類(lèi)和回歸操作，篩選出一部分感興趣區(qū)域；接著，對(duì)篩選出的感興趣區(qū)域ROI做ROI?Align操作；最后，對(duì)ROI進(jìn)行分類(lèi)，回歸，生成Mask，輸出預(yù)測(cè)結(jié)果和得分率，檢測(cè)到火焰報(bào)警。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于邊緣計(jì)算和深度學(xué)習(xí)的消防滅火系統(tǒng)，其特征在于，所述終端應(yīng)用包括電腦終端和手機(jī)終端，并設(shè)置為當(dāng)所述電腦終端和手機(jī)終端接收到火情報(bào)警時(shí)，用戶(hù)可在終端進(jìn)行遠(yuǎn)程手動(dòng)操作啟動(dòng)所述消防裝置滅火。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于邊緣計(jì)算和深度學(xué)習(xí)的消防滅火系統(tǒng)，其特征在于，所述消防裝置設(shè)置為能夠向所述終端應(yīng)用反饋啟動(dòng)時(shí)間和設(shè)備信息。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于邊緣計(jì)算和深度學(xué)習(xí)的消防滅火系統(tǒng)，其特征在于，所述終端應(yīng)用內(nèi)嵌入有路徑規(guī)劃算法，用于規(guī)劃最短救援路徑以供消防員救援過(guò)程當(dāng)中按照最短路徑前往救援。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于邊緣計(jì)算和深度學(xué)習(xí)的消防滅火系統(tǒng)，其特征在于，所述基于邊緣計(jì)算和深度學(xué)習(xí)的消防滅火系統(tǒng)包括終端應(yīng)用、邊緣模塊、探測(cè)模塊和消防裝置；其中，
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于邊緣計(jì)算和深度學(xué)習(xí)的消防滅火系統(tǒng)，其特征在于，所述消防裝置上設(shè)有用于記錄數(shù)據(jù)的二維碼，所述數(shù)據(jù)包括設(shè)備編號(hào)、設(shè)備地點(diǎn)以及設(shè)備安裝時(shí)間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于邊緣計(jì)算和深度學(xué)習(xí)的消防滅火系統(tǒng)，其特征在于，所述消防裝置包括滅火彈和噴淋器，其中，所述滅火彈為懸掛式氮?dú)鉁缁饛棥?/p>
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于邊緣計(jì)算和深度學(xué)習(xí)的消防滅火系統(tǒng)，其特征在于，所述探測(cè)模塊包括火焰探測(cè)器、mq2煙霧探測(cè)器、dht11溫度探測(cè)器、漏電探測(cè)器和視頻探測(cè)器，并且設(shè)置為當(dāng)所述火焰探測(cè)器監(jiān)測(cè)到火焰信息時(shí)，同時(shí)所述dht11溫度探測(cè)器判斷溫度、所述mq2煙霧探測(cè)器判斷煙霧濃度是否達(dá)到閾值，如達(dá)到閾值則發(fā)出控制指令，本地自動(dòng)觸發(fā)所述滅火裝置，并將所述視頻探測(cè)器監(jiān)測(cè)到的圖像連同火焰、煙霧、溫度數(shù)據(jù)上傳至所述邊緣模塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于邊緣計(jì)算和深度學(xué)習(xí)的消防滅火系統(tǒng)，其特征在于，所述邊緣模塊設(shè)置為能夠利用邊緣計(jì)算對(duì)溫度、火焰、煙霧數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，利用深度學(xué)習(xí)模型mask...
【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：汪玉葉，陳付龍，陳士縣，姜晨雨，李倩，田孝坤，方健平，童心悅，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：安徽師范大學(xué)，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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