[00882705]基于跨模态信息融合的无线火灾自动报警、分析及联动控制系统

传统的火灾自动报警及联动控制系统往往通过传感器感知烟雾浓度和温度高低来判断是否发生火灾，但是这种传统的传感模式在室外空旷场地火灾发生时，对烟感和温感的灵敏度会下降；同时，现有国内的3C及欧标的检测标准都是以有线系统为检测依据，然而有线系统需要在建筑施工过程中预埋下通信及电源线路，施工及安装调试过程极其复杂，这对于成熟的小区或建筑后期追加消防检测系统耗费人工物料成本极高。 针对以上问题，该系统将有线火灾传感器升级为无线模式，为火灾监控的传感器布置提供了更灵活的方式，实现火点的精准检测和定位；通过增加摄像头为火灾提供可视信息的判断依据，并融合传感器提供的多模态信息，实现火情的智能研判，最终进行火灾自动报警、预先研判、精准联动控制，使得后续的灭火工作有秩序地展开，大大减少了不必要的损失。其中主要工作包括： 1.监控图像与传感数据之间的语义关联及判别 建立基于火情语义的异构媒体语义关联数据集，解决多媒体数据底层特征表示和传感数据间的共生关系，挖掘跨媒体数据间的语义关联，确立传感数据与监控图像之间在空间和火情语义上的对应关系；进一步通过有经验的从业人员的人工判断信息对信息关联的性能进行标注及优化调整，最终形成有标注的专用于火情判断的异构媒体数据集，为后续算法和系统实现奠定基础。 2.复杂多媒体数据的表示技术 将媒体数据语义及底层数据特征综合到统一模型中，一方面通过该模型获取大规模传感数据的降维表示，建立其与图像数据的语义模型及语义关联，并应用语义关联技术获取数据局部及全局特征对于火情特性的调整；另一方面，将有无火情的分类问题演化为火情从无到有，从小到大的回归问题，通过异构媒体的关联融合，实现基于监控图像与传感数据的火势研判，为报警后的出警提供可参考的火点位置、火势状况、消防警力需求等信息。 3.基于跨模态数据火情识别的火警系统 火警系统中的火灾探测设备通过内置无线模块将提取到的温感和烟感等信号、瞭望摄像机提供的监控图像信息等多模态火灾信息以无线信号形式传输给用户交互设备中的报警控制器，报警控制器在接收到火灾报警信息后，对报警信息进行分析，做出火灾位置、火情、态势等的研判，然后依据预设联动关系通过无线模块发送对应执行类设备的动作信号，执行类设备控制被执行类设备进行灭火、排烟、切电等工作。同时，系统还增加了用户报警信息与传感数据、监控图像之间的火警交互功能，一方面可以将用户提供的火警信息与系统获取的信息进行关联，另一方面可以主动为用户发送火警处理信息，从而及时提醒用户火灾隐患，避免因混乱造成的不必要损失。 项目研究成果授权发明专利12项，实用新型专利2项，软件著作权13项，发表SCI、EI收录论文30余篇，培养硕博士生23名，具有突出的经济和社会效益。