一種客車發動機艙內火災早期預警方法
2023-10-08 07:52:59 1
一種客車發動機艙內火災早期預警方法
【專利摘要】本發明一種客車發動機艙內火災早期預警方法，首先建立客車發動機艙火災的mamdani型模糊推理系統，然後通過傳感器採集客車發動機艙內的溫度、油氣、電流數據，並將採集的數據轉換為對應的溫度速率、油氣濃度和電流脈衝數後送入模糊推理系統，根據模糊推理規則得到當前客車發動機艙內的火災危險等級，並進一步作出預警判斷，本發明通過多參量之間的協調和性能的互補優勢，克服單一參量的不確定性和局限性，提高早期預警的有效性能，基於模糊論的信息融合技術，可以很好地依據客車火災的發生特點，針對發動機艙內複雜環境，對艙內火災危險程度進行有效判斷。
【專利說明】一種客車發動機艙內火災早期預警方法【技術領域】
[0001]本發明涉及一種客車發動機艙內火災早期預警方法。
【背景技術】
[0002]近幾年來隨著經濟活動的增強，客車的使用量不斷增加。同時，也帶來了許多客車火災事故，且有不斷增加的趨勢。由於客車載客量大並多數行駛在高速公路等消防困難地段，所以一旦著火往往會造成巨大的人員傷亡和巨額的財產損失。因此加強對客車火災的重視和防範意義重大。
[0003]目前，客車發動機艙內多採用單一參量的火災探測裝置，根據設定的閾值進行火災探測，如通過比較溫度閾值、煙氣濃度閾值，但這種方式易受到外界環境影響，比如車速較快、車外環境溫度較高時，故障溫度閾值會發生漂移，影響檢測系統的有效判斷。因此該方法存在如下問題:閾值設定過大，不能有效的對火災進行探測；閾值設定過小，可能會導致出現誤報、漏報情況。其次，該方法不能在火災發生早期及時通知駕駛員，往往火災發展到一定程度後，駕駛人員才能發現火情，不利於汽車火災的及時撲滅。客車發動機艙內多採用單一參量的火災探測裝置，根據設定的閾值進行火災探測。
【發明內容】
[0004]本發明的主要目的是針對目前客車發動機艙火災檢測參量較單一，易於受到外界幹擾，初期檢測困難等問題，提供一種客車發動機艙內火災早期預警方法，採用多參量融合技術，同時對客車發動機艙內多個物理量進行探測、綜合判斷，可以有效提高客車發動機艙火災故障的識別率。
[0005]一種客車發動機艙內火災早期預警方法，包括如下步驟:
[0006]步驟1、建立客車發動機艙火災的mamdani型模糊推理系統，所述模糊推理系統的輸入量為溫升速度X1、油氣濃度X2和電流脈衝數X3，該模糊推理系統的輸出I為當前時刻客車發動機艙內的火災危險等級；
[0007]步驟2、在客車發動機艙的火災易發位置及電氣線路中，布置若干溫度傳感器、油氣傳感器和電流傳感器用於採集客車發動機艙內的溫度、油氣和電流信號；
`[0008]步驟3、將通過溫度傳感器、油氣傳感器和電流傳感器採集到的溫度、油氣和電流信號轉換為對應的溫升速度X1、油氣濃度X2和電流脈衝數X3;
[0009]步驟4、在mamdani型模糊推理系統中，對轉換後的溫升速度X1、油氣濃度X2和電流脈衝數X3進行模糊推理；
[0010]所使用的模糊規則為於:ifX1IS Tk, X2is Gk, X3is Ck, then y is Lk其中,Tk, Gk, Ck是R ei?上的模糊集合，Lk是K c 上的模糊集合，語言變量X=(X1，X2, x3)T e U=U1XU2XU3表不模糊推理系統的輸入，語言變量y表不模糊推理系統的輸出；
[0011]步驟5、溫升速度X1被模糊推理後劃分為三個模糊等級；油氣濃度X2被模糊推理後劃分為兩個模糊等級；電流脈衝數X3被模糊推理後劃分為三個模糊等級；該模糊推理系統的輸出劃分為四個模糊等級，在大量客車火災實驗模擬的基礎上，建立起輸入與輸出之間的模糊推理規則表；
[0012]步驟6、根據實時採集的溫升速度X1、油氣濃度X2和電流脈衝數X3所屬的模糊等級，通過模糊推理規則表經過模糊規則推理後得到當前客車發動機艙內的火災危險等級。
[0013]本發明一種客車發動機艙內火災早期預警方法，採用溫度傳感器、油氣傳感器和電流傳感器對客車發動機艙內的溫度、油氣和線路電流進行探測並對採集的數據進行模糊化處理，最後經過模糊推理綜合判斷發動機艙內發生故障火災危險等級，根據推理結果採取相應的措施，能在火災初期判斷預警並阻止火勢進一步發展。本發明通過多參量之間的協調和性能的互補優勢，克服單一參量的不確定性和局限性，提高早期預警的有效性能。基於模糊論的信息融合技術，可以很好地依據客車火災的發生特點，針對發動機艙內複雜環境，對艙內火災危險程度進行有效判斷。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1為本發明的工作原理示意圖；
[0015]圖2為本發明中的模糊推理規則表。
[0016]以下結合附圖和具體實施例對本發明作進一步詳述。
【具體實施方式】
[0017]如圖1所示，一種客車發動機艙內火災早期預警方法，包括如下具體步驟:
[0018]步驟1、建立客車發動機艙火災的mamdani型模糊推理系統，所述模糊推理系統的輸入量為溫升速度X1、油氣濃度X2和電流脈衝數X3，該模糊推理系統的輸出I為當前時刻客車發動機艙內的火災危險等`級；
[0019]步驟2、在客車發動機艙的火災易發位置及電氣線路中，布置若干溫度傳感器、油氣傳感器和電流傳感器用於採集客車發動機艙內的溫度、油氣和電流信號；
[0020]步驟3、將通過溫度傳感器、油氣傳感器和電流傳感器採集到的溫度、油氣和電流信號轉換為對應的溫升速度X1、油氣濃度X2和電流脈衝數X3;
[0021]步驟4、在mamdani型模糊推理系統中，對轉換後的溫升速度X1、油氣濃度X2和電流脈衝數X3進行模糊推理；
[0022]所使用的模糊規則為妒:ifX1Is Tk, x2is Gk, X3is Ck, then y is Lk其中，Tk，Gk，Ck是R gi?上的模糊集合，Lk是l.:.c 上的模糊集合，語言變量x=(xi，X2, x3)T e U=U1XU2XU3表不模糊推理系統的輸入，語言變量y表不模糊推理系統的輸出；
[0023]步驟5、溫升速度X1被模糊推理後劃分為{T1，T2, T3}三個模糊等級；油氣濃度X2被模糊推理後劃分為{G1，G2}兩個模糊等級；電流脈衝數X3被模糊推理後劃分為{C1，C2，C3}三個模糊等級；該模糊推理系統的輸出劃分為ΟΛιΛιΛι/μ個模糊等級，在大量客車火災實驗模擬的基礎上，建立起輸入與輸出之間的模糊推理規則表，如圖2所示；
[0024]步驟6、根據實時採集的溫升速度X1、油氣濃度X2和電流脈衝數X3所屬的模糊等級，通過模糊推理規則表經過模糊規則推理後得到當前客車發動機艙內的火災危險等級，並進一步作出預警判斷。
[0025]由於本發明在客車發動機艙的火災易發位置及電氣線路中，通過合理布置溫度傳感器、油氣傳感器和電流傳感器採集艙內的溫度、油氣和電流信號；將採集到的溫度、油氣和電流數據進行分析並轉換為對應的溫升速度、油氣濃度和電流脈衝數；將客車發動機艙內的溫升速度、油氣濃度和電流脈衝數為輸入量，以發動機艙危險等級為輸出量，採用基於模糊集合論的多信息融合技術建立模糊推理系統，在大量客車火災實驗模擬的基礎上，建立起輸入與輸出之間的模糊推理規則表，根據模糊控制規則，採用最小-最大模糊推理機，對客車發動機艙內火災進行推理判斷。如溫度為T1等級、電流為C2等級、油氣為G2等級，此時由模糊推理規則表推理客車發動機艙內的火災危險等級為L2等級。
[0026]本發明通過多參量之間的協調和性能的互補優勢，克服單一參量的不確定性和局限性，提高早期預警的有效性能。基於模糊論的信息融合技術，可以很好地依據客車火災的發生特點，針對發動機艙內複雜環境，對艙內火災危險程度進行有效判斷。
[0027]以上所述，僅是本發明較佳實施例而已，並非對本發明的技術範圍作任何限制，故凡是依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何細微修改、等同變化與修飾，均仍屬於本發明技術方案的範圍內。
【權利要求】
1.一種客車發動機艙內火災早期預警方法，其特徵在於包括如下步驟: 步驟1、建立客車發動機艙火災的mamdani型模糊推理系統，所述模糊推理系統的輸入量為溫升速度X1、油氣濃度X2和電流脈衝數X3，該模糊推理系統的輸出I為當前時刻客車發動機艙內的火災危險等級； 步驟2、在客車發動機艙的火災易發位置及電氣線路中，布置若干溫度傳感器、油氣傳感器和電流傳感器用於採集客車發動機艙內的溫度、油氣和電流信號； 步驟3、將通過溫度傳感器、油氣傳感器和電流傳感器採集到的溫度、油氣和電流信號轉換為對應的溫升速度X1、油氣濃度X2和電流脈衝數X3 ； 步驟4、在mamdani型模糊推理系統中，對轉換後的溫升速度X1、油氣濃度X2和電流脈衝數X3進行模糊推理； 所使用的模糊規則為#.1f X1Is Tk, x2is Gk, x3is Ck, then y is Lk 其中，Tk，Gk，Ck 是Ui c i?上的模糊集合，Lk是R c i?上的模糊集合，語言變量X= (X1, X2, X3)T e U=U1 X U2 X U3表示模糊推理系統的輸入，語言變量I表示模糊推理系統的輸出； 步驟5、溫升速度X1被模糊推理後劃分為三個模糊等級；油氣濃度X2被模糊推理後劃分為兩個模糊等級；電流脈衝數X3被模糊推理後劃分為三個模糊等級；該模糊推理系統的輸出劃分為四個模糊等級，在大量客車火災實驗模擬的基礎上，建立起輸入與輸出之間的模糊推理規則表； 步驟6、根據實時採集的溫升速度X1、油氣濃度X2和電流脈衝數X3所屬的模糊等級，通過模糊推理規則表經過模糊規則`推理後得到當前客車發動機艙內的火災危險等級。
【文檔編號】G08B17/00GK103761828SQ201410009585
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2014年1月9日 優先權日:2014年1月9日
【發明者】杜建華, 張認成, 高豔豔, 丁環 申請人:華僑大學