本發(fā)明屬于風(fēng)機(jī)消防，具體涉及一種用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)艙的火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、隨著新能源建設(shè)的飛速發(fā)展，風(fēng)力發(fā)電作為一種重要的可再生能源，其裝機(jī)容量持續(xù)增長，然而，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組通常建設(shè)在遠(yuǎn)離城市、山頂、海面等地方，一旦發(fā)生火災(zāi)，很難實(shí)現(xiàn)即時(shí)有效的滅火救援，容易造成極大的財(cái)產(chǎn)損失，目前風(fēng)力發(fā)電技術(shù)廣泛應(yīng)用，風(fēng)電機(jī)組的單機(jī)容量和造價(jià)不斷提高，同時(shí)海上風(fēng)電的發(fā)展也對(duì)消防系統(tǒng)提出了更高的要求；

2、風(fēng)電機(jī)組機(jī)艙內(nèi)氣流速度快、火災(zāi)隱患多，在發(fā)生火災(zāi)時(shí)蔓延迅速，而現(xiàn)有的風(fēng)電機(jī)組消防滅火系統(tǒng)只能在火災(zāi)發(fā)生時(shí)進(jìn)行消防報(bào)警，不能在火災(zāi)發(fā)生前進(jìn)行火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，從而提前啟動(dòng)消防設(shè)備最大程度的控制火勢蔓延。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)艙的火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)，用以解決上述提出的至少一項(xiàng)技術(shù)問題。

2、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明公開了一種用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)艙的火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)，包括：

3、可視化煙霧ai識(shí)別模塊，用于對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)艙內(nèi)的監(jiān)控視頻圖像進(jìn)行智能識(shí)別與分析，獲取每個(gè)監(jiān)測周期風(fēng)力發(fā)電機(jī)艙每塊分割區(qū)域煙霧的濃度和擴(kuò)散速度；

4、溫度采集分析單元，用于采集每個(gè)監(jiān)測周期風(fēng)力發(fā)電機(jī)艙每塊分割區(qū)域的溫度并計(jì)算每個(gè)監(jiān)測周期風(fēng)力發(fā)電機(jī)艙的溫度升高速度；

5、火災(zāi)預(yù)警模塊，用于基于當(dāng)前煙霧的濃度、擴(kuò)散速度和機(jī)艙的溫度、溫度升高速度進(jìn)行火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，獲得風(fēng)力發(fā)電機(jī)艙每塊分割區(qū)域的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估系數(shù)，并基于風(fēng)力發(fā)電機(jī)艙每塊分割區(qū)域火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估系數(shù)發(fā)送火災(zāi)預(yù)警信號(hào)至控制中心，獲得風(fēng)力發(fā)電機(jī)艙每塊分割區(qū)域的消防策略；

6、機(jī)艙點(diǎn)云模型構(gòu)建模塊，用于基于無異常情況下風(fēng)力發(fā)電機(jī)艙內(nèi)的監(jiān)控視頻，構(gòu)建機(jī)艙原始點(diǎn)云模型，并基于監(jiān)測總時(shí)長內(nèi)每個(gè)監(jiān)測周期風(fēng)力發(fā)電機(jī)艙每塊分割區(qū)域的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果對(duì)機(jī)艙原始點(diǎn)云模型每個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)進(jìn)行顏色標(biāo)記，形成機(jī)艙實(shí)時(shí)火災(zāi)狀況點(diǎn)云模型，并傳輸至控制中心；

7、自動(dòng)消防模塊，用于基于機(jī)艙實(shí)時(shí)火災(zāi)狀況點(diǎn)云模型和控制中心給出的消防策略，啟動(dòng)對(duì)應(yīng)的消防設(shè)備進(jìn)行針對(duì)性消防。

8、優(yōu)選的，可視化煙霧ai識(shí)別模塊包括：

9、最佳分析圖像采集子模塊，用于采集每個(gè)監(jiān)測周期內(nèi)風(fēng)力發(fā)電機(jī)艙內(nèi)的監(jiān)控視頻，并基于每個(gè)監(jiān)測周期內(nèi)風(fēng)力發(fā)電機(jī)艙內(nèi)的監(jiān)控視頻獲取風(fēng)力發(fā)電機(jī)艙每塊分割區(qū)域的最佳分析圖像；

10、最佳分析圖像預(yù)處理子模塊，用于對(duì)每個(gè)監(jiān)測周期風(fēng)力發(fā)電機(jī)艙每塊分割區(qū)域的最佳分析圖像進(jìn)行圖像預(yù)處理；

11、識(shí)別分析子模塊，用于基于每個(gè)監(jiān)測周期風(fēng)力發(fā)電機(jī)艙每塊分割區(qū)域的最佳分析圖像，分析每塊分割區(qū)域當(dāng)前是否存在煙霧，并獲取每塊分割區(qū)域當(dāng)前煙霧的濃度和擴(kuò)散速度。

12、優(yōu)選的，分析識(shí)別子模塊包括：

13、煙霧識(shí)別單元，用于將每個(gè)監(jiān)測周期風(fēng)力發(fā)電機(jī)艙每塊分割區(qū)域的最佳分析圖像輸入至訓(xùn)練好的煙霧識(shí)別模型中，判斷當(dāng)前最佳分析圖像中是否存在煙霧；

14、煙霧分析單元，用于將每個(gè)監(jiān)測周期風(fēng)力發(fā)電機(jī)艙每塊分割區(qū)域的最佳分析圖像輸入至訓(xùn)練好的煙霧分析模型中，分析當(dāng)前最佳分析圖像中煙霧的濃度和擴(kuò)散速度；

15、識(shí)別分析結(jié)果輸出單元，用于將煙霧識(shí)別分析結(jié)果傳輸至火災(zāi)預(yù)警模塊。

16、優(yōu)選的，計(jì)算每個(gè)監(jiān)測周期風(fēng)力發(fā)電機(jī)艙的溫度升高速度：

17、；其中，為第j塊分割區(qū)域第i個(gè)監(jiān)測周期的機(jī)艙溫度升高速度，為第j塊分割區(qū)域第i個(gè)監(jiān)測周期的機(jī)艙溫度，為第j塊分割區(qū)域第i+1個(gè)監(jiān)測周期的機(jī)艙溫度，為第i個(gè)監(jiān)測周期的總時(shí)長。

18、優(yōu)選的，火災(zāi)預(yù)警模塊包括：

19、數(shù)據(jù)接收子模塊，用于接收每個(gè)監(jiān)測周期風(fēng)力發(fā)電機(jī)艙每塊分割區(qū)域的濃度、擴(kuò)散速度和溫度、溫度升高速度；

20、火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估子模塊，用于基于監(jiān)測總時(shí)長內(nèi)每個(gè)監(jiān)測周期風(fēng)力發(fā)電機(jī)艙每塊分割區(qū)域的煙霧濃度、煙霧擴(kuò)散速度和溫度、溫度升高速度，計(jì)算當(dāng)前監(jiān)測總時(shí)長內(nèi)風(fēng)力發(fā)電機(jī)艙每塊分割區(qū)域的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估系數(shù)；

21、報(bào)警決策子模塊，當(dāng)前監(jiān)測總時(shí)長內(nèi)對(duì)應(yīng)分割區(qū)域的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估系數(shù)大于基準(zhǔn)判斷火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估系數(shù)時(shí)，發(fā)送火災(zāi)預(yù)警信號(hào)至控制中心，控制中心給出風(fēng)力發(fā)電機(jī)艙每塊分割區(qū)域的消防策略；

22、其中，控制中心給出風(fēng)力發(fā)電機(jī)艙每塊分割區(qū)域的消防策略包括：

23、火勢較小時(shí)選擇離分割區(qū)域最近的熱氣溶膠消防設(shè)備進(jìn)行滅火，否則選擇離分割區(qū)域最近的超細(xì)干粉消防設(shè)備進(jìn)行滅火。

24、優(yōu)選的，基于監(jiān)測總時(shí)長內(nèi)每個(gè)監(jiān)測周期風(fēng)力發(fā)電機(jī)艙每塊分割區(qū)域的煙霧濃度、煙霧擴(kuò)散速度和溫度、溫度升高速度，計(jì)算當(dāng)前監(jiān)測總時(shí)長內(nèi)風(fēng)力發(fā)電機(jī)艙每塊分割區(qū)域的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估系數(shù)，包括：

25、；其中，為當(dāng)前監(jiān)測總時(shí)長內(nèi)風(fēng)力發(fā)電機(jī)艙第j塊分割區(qū)域的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估系數(shù)，為監(jiān)測總時(shí)長內(nèi)的監(jiān)測周期個(gè)數(shù)，為煙霧濃度的權(quán)重值，為第j塊分割區(qū)域第i個(gè)監(jiān)測周期的煙霧濃度，為機(jī)艙溫度的權(quán)重值，為第j塊分割區(qū)域第i個(gè)監(jiān)測周期的機(jī)艙溫度，為煙霧擴(kuò)散速度的權(quán)重值，為第j塊分割區(qū)域第i個(gè)監(jiān)測周期的煙霧擴(kuò)散速度，為機(jī)艙溫度升高速度的權(quán)重值，為第j塊分割區(qū)域第i個(gè)監(jiān)測周期的機(jī)艙溫度升高速度。

26、優(yōu)選的，機(jī)艙點(diǎn)云模型構(gòu)建模塊包括：

27、機(jī)艙原始點(diǎn)云模型構(gòu)建子模塊，用于基于無異常情況下風(fēng)力發(fā)電機(jī)艙內(nèi)的監(jiān)控視頻，創(chuàng)建機(jī)艙原始點(diǎn)云模型；

28、機(jī)艙實(shí)時(shí)火災(zāi)狀況點(diǎn)云模型創(chuàng)建子模塊，用于基于監(jiān)測總時(shí)長內(nèi)每個(gè)監(jiān)測周期風(fēng)力發(fā)電機(jī)艙每塊分割區(qū)域的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估系數(shù)與基準(zhǔn)判斷火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估系數(shù)，對(duì)機(jī)艙原始點(diǎn)云模型上對(duì)應(yīng)區(qū)域進(jìn)行顏色標(biāo)記，形成機(jī)艙實(shí)時(shí)火災(zāi)狀況點(diǎn)云模型。

29、優(yōu)選的，機(jī)艙實(shí)時(shí)火災(zāi)狀況點(diǎn)云模型創(chuàng)建子模塊包括：

30、顏色標(biāo)記單元，用于比較每個(gè)監(jiān)測周期風(fēng)力發(fā)電機(jī)艙每塊分割區(qū)域的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估系數(shù)與基準(zhǔn)判斷火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估系數(shù)，若分割區(qū)域的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估系數(shù)大于基準(zhǔn)判斷火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估系數(shù)，則對(duì)對(duì)應(yīng)分割區(qū)域進(jìn)行一次顏色標(biāo)記；

31、顏色消除單元，用于對(duì)每塊分割區(qū)域的顏色標(biāo)記次數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，若連續(xù)x個(gè)監(jiān)測周期顏色標(biāo)記次數(shù)均為零次，則對(duì)對(duì)應(yīng)分割區(qū)域進(jìn)行一次顏色消除，監(jiān)測總時(shí)長結(jié)束后形成機(jī)艙實(shí)時(shí)火災(zāi)狀況點(diǎn)云模型。

32、優(yōu)選的，火災(zāi)預(yù)警模塊還包括火勢蔓延程度預(yù)估子模塊，火勢蔓延程度預(yù)估子模塊包括：

33、火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估系數(shù)預(yù)測單元，用于基于每個(gè)監(jiān)測周期風(fēng)力發(fā)電機(jī)艙每塊分割區(qū)域的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估系數(shù)，構(gòu)建火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估系數(shù)預(yù)測矩陣，預(yù)測下一監(jiān)測周期風(fēng)力發(fā)電機(jī)艙對(duì)應(yīng)分割區(qū)域的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估系數(shù)；

34、火勢蔓延程度系數(shù)計(jì)算單元，用于計(jì)算下一監(jiān)測周期風(fēng)力發(fā)電機(jī)艙對(duì)應(yīng)分割區(qū)域的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估系數(shù)與當(dāng)前監(jiān)測周期風(fēng)力發(fā)電機(jī)艙對(duì)應(yīng)分割區(qū)域的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估系數(shù)的差值與預(yù)設(shè)火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估系數(shù)差值之商，獲得當(dāng)前分割區(qū)域的火勢蔓延程度系數(shù)；

35、火勢隔離評(píng)估單元，若當(dāng)前分割區(qū)域的火勢蔓延程度系數(shù)為負(fù)數(shù)，則無需進(jìn)行火勢隔離，若當(dāng)前分割區(qū)域的火勢蔓延程度系數(shù)為正數(shù)，則需要進(jìn)行火勢隔離，并計(jì)算當(dāng)前分割區(qū)域的火勢蔓延程度系數(shù)與當(dāng)前分割區(qū)域的面積的乘積與當(dāng)前分割區(qū)域的面積的差值，得到需要進(jìn)行火勢隔離的區(qū)域的面積，并將需要進(jìn)行火勢隔離的區(qū)域的面積數(shù)據(jù)至控制中心，控制中心基于需要進(jìn)行火勢隔離的區(qū)域的面積確定火勢隔離范圍。

36、優(yōu)選的，火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估系數(shù)預(yù)測矩陣：

37、；其中，為風(fēng)力發(fā)電機(jī)艙第i個(gè)監(jiān)測周期第j塊分割區(qū)域的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估系數(shù)預(yù)測矩陣，為風(fēng)力發(fā)電機(jī)艙第1個(gè)監(jiān)測周期第j塊分割區(qū)域的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估系數(shù)，為風(fēng)力發(fā)電機(jī)艙第2個(gè)監(jiān)測周期第j塊分割區(qū)域的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估系數(shù)，為風(fēng)力發(fā)電機(jī)艙第3個(gè)監(jiān)測周期第j塊分割區(qū)域的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估系數(shù)，為風(fēng)力發(fā)電機(jī)艙第4個(gè)監(jiān)測周期第j塊分割區(qū)域的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估系數(shù)，為風(fēng)力發(fā)電機(jī)艙第個(gè)監(jiān)測周期第j塊分割區(qū)域的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估系數(shù)，為風(fēng)力發(fā)電機(jī)艙第個(gè)監(jiān)測周期第j塊分割區(qū)域的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估系數(shù)；

38、風(fēng)力發(fā)電機(jī)艙第i+1個(gè)監(jiān)測周期第j塊分割區(qū)域的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估系數(shù)：

39、獲取風(fēng)力發(fā)電機(jī)艙第i個(gè)監(jiān)測周期第j塊分割區(qū)域的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估系數(shù)預(yù)測矩陣中除第一行外任意一行的所有矩陣元素的均值，并將風(fēng)力發(fā)電機(jī)艙第i個(gè)監(jiān)測周期第j塊分割區(qū)域的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估系數(shù)預(yù)測矩陣中最后一列的數(shù)值設(shè)置為與均值相等的數(shù)值，從而獲得新矩陣，將新矩陣的秩當(dāng)作風(fēng)力發(fā)電機(jī)艙第i+1個(gè)監(jiān)測周期第j塊分割區(qū)域的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估系數(shù)。

40、與現(xiàn)有技術(shù)對(duì)比，本發(fā)明具備以下有益效果：

41、本發(fā)明通過智能識(shí)別和分析監(jiān)控視頻圖像，能夠更準(zhǔn)確地檢測煙霧濃度和擴(kuò)散速度，火災(zāi)預(yù)警模塊能夠快速評(píng)估火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)，當(dāng)火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估系數(shù)大于基準(zhǔn)判斷火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估系數(shù)時(shí)，發(fā)送火災(zāi)預(yù)警信號(hào)至控制中心，使控制中心能迅速采取措施，機(jī)艙點(diǎn)云模型構(gòu)建模塊使得火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)情況一目了然，便于管理和控制，自動(dòng)消防模塊能夠根據(jù)實(shí)時(shí)火災(zāi)狀況和消防策略啟動(dòng)相應(yīng)的滅火設(shè)備，提高滅火效率；

42、本發(fā)明能在火災(zāi)發(fā)生前進(jìn)行火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，從而提前啟動(dòng)消防設(shè)備最大程度的控制火勢蔓延，通過機(jī)艙實(shí)時(shí)火災(zāi)狀況點(diǎn)云模型能夠動(dòng)態(tài)更新每個(gè)區(qū)域的火災(zāi)情況，實(shí)現(xiàn)對(duì)消防效果的動(dòng)態(tài)監(jiān)控，便于遠(yuǎn)程全景控制整個(gè)機(jī)艙的火勢。