(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210482292.1 (22)申请日 2022.05.05 (71)申请人 上海电机学院 地址 200240 上海市闵行区江川路690号 (72)发明人 曾宪文　陆思丹　 (74)专利代理 机构 上海科盛知识产权代理有限 公司 312 25 专利代理师 杨宏泰 (51)Int.Cl. G08B 17/10(2006.01) G08B 17/12(2006.01) H04N 7/18(2006.01) G01D 21/02(2006.01) (54)发明名称 一种基于多传感器信息融合的火灾预警和 定位系统 (57)摘要 本发明涉及一种基于多传感器信息融合的 火灾预警和定位系统， 该系统包括： 信息采集模 块： 用以将温度传感器采集到的温度数据以及烟 雾传感器采集到的烟雾浓度数据以数值的形式 发送到PC端数据库中存储， 并且将摄像头采集到 的监控画面以图片 的形式发送到PC端数据库中 存储； 信息融合模块： 用以对温度传感器和烟雾 传感器采集到的温度数据和烟雾浓度数据处理 后， 进行融合判断是否发生火灾； 图像识别模块： 对最近一次存入数据库以及后续输入数据库的 所有图片进行火焰区域识别， 获取每张图片上识 别出的火焰标号和火焰区域的中心坐标， 发出二 级警报并输出火焰标号 以及火焰区域的中心坐 标。 与现有 技术相比， 本发明具有自动准确、 快速 判断定位 等优点。 权利要求书2页 说明书4页 附图2页 CN 115083096 A 2022.09.20 CN 115083096 A 1.一种基于多传感器信息融合的火灾预警和定位系统， 其特 征在于， 该系统包括： 信息采集模块： 用以将温度传感器采集到的温度 数据以及烟雾传感器采集到的烟雾浓 度数据以数值的形式发送到P C端数据库中存储， 并且将 摄像头采集到的监控画 面以图片的 形式发送到PC端数据库中存 储； 信息融合模块： 用以对温度传感器和烟雾传感器采集到的温度 数据和烟雾浓度 数据处 理后， 进行融合判断是否发生火灾， 若是， 则发出一级警报； 图像识别模块： 用以在发出一级警报后， 对最近一次存入数据库以及后续输入数据库 的所有图片进行火焰区域识别， 获取每张图片上识别出的火焰标号和火焰区域的中心坐 标， 根据标号数量发出二级警报并输出火焰标号以及火焰区域的中心坐标。 2.根据权利要求1所述的一种基于多传感器信息融合的火灾预警和定位系统， 其特征 在于， 所述的温度传感器和烟雾传感器分别通过低功耗蓝牙模块与PC端 进行无线通信。 3.根据权利要求1所述的一种基于多传感器信息融合的火灾预警和定位系统， 其特征 在于， 所述的摄 像头通过端口与PC端 进行有线通信。 4.根据权利要求1所述的一种基于多传感器信息融合的火灾预警和定位系统， 其特征 在于， 所述的温度传感器采集到的温度数据和烟雾传感器采集到的烟雾浓度数据以每3秒 一次的频率存 储到数据库中。 5.根据权利要求1所述的一种基于多传感器信息融合的火灾预警和定位系统， 其特征 在于， 所述的摄 像头采集到的监控画面以每75帧一次的频率存 储到数据库中。 6.根据权利要求1所述的一种基于多传感器信息融合的火灾预警和定位系统， 其特征 在于， 所述的信息融合模块中， 融合判断是否发生火灾具体为： 首先对温度传感器采集到的温度数据以及烟雾传感器采集到的烟雾浓度数据进行判 断， 得到温度传感器 分别在确定、 其他和不确定三种情况下的信任值m1(A)、 m1(B)、 m1(C)以 及烟雾传感器分别在确定、 其他和不确定三种情况下的信任值m2(A)、 m2(B)、 m2(C)， 然后利 用D‑S组合规则进行融合得到确定发生火灾的概率m(A)、 其他的概率m(B)以及不确定发生 火灾的概 率m(C)， 最后对m(A)、 m(B)、 m(C)进行比较， 若m(A)的数值 最大， 则发出一级警报。 7.根据权利要求6所述的一种基于多传感器信息融合的火灾预警和定位系统， 其特征 在于， 温度传感器和烟雾传感器分别在确定、 其他和 不确定三种情况下 的信任值按照数据 所在范围的取值具体为：权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115083096 A 28.根据权利要求7所述的一种基于多传感器信息融合的火灾预警和定位系统， 其特征 在于， 所述的确定发生火灾的概率m(A)、 其他的概率m(B)以及不确定发生火灾的概率m(C) 的计算式分别为： m(A)＝m1(A)*m2(A)/k m(B)＝m1(B)*m2(B)/k m(C)＝m1(C)*m2(C)/k k＝m1(A)*m2(A)+m1(B)*m2(B)+m1(C)*m2(C) 其中， k为中间变量。 9.根据权利要求1所述的一种基于多传感器信息融合的火灾预警和定位系统， 其特征 在于， 所述的烟雾传感器具体为CO传感器。 10.根据权利要求1所述的一种基于多传感器信息融合的火灾预警和定位系统， 其特征 在于， 所述的图像识别模块中， 在出现一级警报信号后， 对最近一次以及之后存入数据库的 图片进行基于opencv的火焰识别， 通过对图像的颜色处理找出可能为火焰的区域及轮廓， 再提取轮廓的几何特征判断是否为火焰， 并对每个火焰区域进 行标号， 如果标号数量大于1 则发出二级警报， 并输出火焰标号和火焰区域的中心坐标， 实现对火焰的定位。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115083096 A 3