[发明专利]基于多传感器信息融合的变电站火灾探测系统及探测信息融合方法

说明书

技术领域：

本发明属于变电站安全技术领域，具体讲是一种基于多传感器信息融合的变电站火灾探测系统及探测信息融合方法。

背景技术：

目前，变电站火灾探测报警装置以普通的感烟、感温型探测器为主，该探测器只针对单一参数温度或烟雾进行探测。现实中的火灾多种多样，又具有较大的偶然性和不稳定性，早期阶段的火灾现象和虚假火灾现象常常混杂在一起，传统的基于单一火灾信息物理量的探测器很难准确地反映出具有不同表现形式的火灾的整体特征，加上这种探测器对火灾特征信号响应灵敏度的不均匀性，容易受到环境的干扰，存在误报和漏报的现象。而由传感器采集的火灾参数是事先未知的或不能确定的信号，它不仅随时间的变化而变化，其他环境变化和电子噪声等都可能引起它的变化，而且这种变化往往与火灾参数变化特征基本相似，在探测器的安装位置及环境特征事先无法确定的情况下，无论采用什么样的固定算法都是不能完全满足要求的。所以火灾探测是一种非线性结构的问题，用经典的数学建模方法是很难精确描述的。

发明内容：

本发明要解决的技术问题是，提供一种安装方便、灵活，能够适应复杂的探测环境，拓展探测范围，提高灵敏度，降低误报率，大幅度提高了可靠辨别真假火灾的能力以及变电站火灾预警的效率性和准确性的基于多传感器信息融合的变电站火灾探测系统及探测信息融合方法。

本发明的技术解决方案是，提供一种具有以下结构的基于多传感器信息融合的变电站火灾探测系统，该探测系统包括吸气式复合探测机构、第一监测主机以及监控平台，吸气式复合探测机构包括吸气泵、吸气管道以及n个复合探测器，吸气泵和n个复合探测器均与吸气管道连接相通，n个复合探测器均与第一监测主机连接，第一监测主机与监控平台连接。吸气泵用于抽取燃烧空气并过滤灰尘，吸气管道传输经过滤过的燃烧空气。

本发明所述的基于多传感器信息融合的变电站火灾探测系统，其中，每个复合探测器均包括两个特征传感器、第一A/D模块、第一CPU模块、第一电源模块以及第一通信模块，两个特征传感器均与第一A/D模块连接，第一CPU模块连接在第一A/D模块与第一通信模块之间，第一电源模块与第一CPU模块连接，第一通信模块与第一监测主机连接，两个特征传感器为温度传感器、气体传感器、湿度传感器及火焰传感器中的任意两个，包括火焰、温度、湿度、CO、CO₂、HCl、SO₂、Nox等变电站火灾特征信息参数传感器。复合探测器中的特征传感器实时采集由吸气管道传输过来的火灾特征气体，并由第一A/D模块进行A/D信号处理，供第一CPU模块接收与处理数据。

本发明所述的基于多传感器信息融合的变电站火灾探测系统，其中，第一监测主机包括第二通信模块、第二CPU模块、第三通信模块、第二电源模块、第一手动输入模块、第一声光报警输出模块、第一显示模块以及第一TFT液晶显示屏，第二通信模块两端分别与复合探测器及第二CPU模块连接，第二电源模块、第一手动输入模块、第一声光报警输出模块及第一显示模块均与第二CPU模块连接，第一TFT液晶显示屏与第一显示模块连接，第三通信模块一端与第二CPU模块连接，其另一端与监控平台连接。第一监测主机中的第二CPU模块集中汇总通过Internet网传输过来的吸气式复合探测器的第一CPU模块多路信息参数，第一手动输入模块进行手动输入设置参数，并控制第一声光报警输出模块工作与否及第一显示模块显示内容，第一声光报警输出模块进行声光报警，第一显示模块实时显示参数信息、数值、报警信息。

本发明所述的基于多传感器信息融合的变电站火灾探测系统，其中，监控平台包括电脑主机、显示屏以及键盘，电脑主机与第一监测主机连接，显示屏和键盘均与电脑主机连接。电脑主机接收Internet网传输过来的第一监测主机中第二CPU模块的多路信息参数并进行信息融合处理，根据处理结果判断火灾危险情况并输出探测结果。显示屏显示探测结果、火灾信息及数值、火灾危险情况、报警信息等。键盘供工作人员操作显示屏，控制输出模块及参数设置，如输出模块报警与否及参数设置、修改、删减、添加等。

本发明所述的基于多传感器信息融合的变电站火灾探测系统，其中，探测系统还包括SF₆探测器和第二监测主机，SF₆探测器与吸气管道连接相通，第二监测主机分别与SF₆探测器和监控平台连接。本发明兼具SF₆气体泄漏监测报警功能，通过监测SF₆气体泄漏浓度进行报警及提示。