【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及消防监控，具体涉及一种风电场的消防监控方法、装置、设备及存储介质。
技术介绍
1、风电机组地处偏远且分散，机舱位处百米水平高度，一旦出现火情，救援迟延，救援难度大，火势扩展速度快，很容易导致更大的事故，风机自身因素导致的火灾事故随着风电机组运行时间的增加，各种电气设备老化趋势明显、机械疲劳加剧，如发生电气设备短路、机械设备失效导致发生摩擦等情况，会引起机组火情，风机外部因导致的火灾事故，风电场每年雷雨季节雷击事件较为频繁，火灾风险显著增加，现有消防设施无法满足现行消防执行标准，对生产运行存在巨大的消防安全隐患，而且机舱内技术设备的高度集中和易燃材料的使用，火灾会迅速扩散，综合以上因素，因此很有必要开展风机自动消防系统研究，自动消防系统可以探测到早期的火灾隐患，给出预警信息，在出现火情时自动执行灭火动作，有效控制火灾的损失范围，将损失降至最低；
2、但是现有的风电场的消防监控没有采用半导体原理的烟感，沙尘以及水气会对烟感造成影响，判断方式单一，会导致传感器被干扰，没有采用阈值和温度变化率相结合的方式，会出现单阈值报警滞后以及爆燃情况下无法正常报警的情况，没有对采集的数据进行预处理和特征提取，无法保证消防预警的正确性，会导致通讯延迟的情况。
技术实现思路
1、本专利技术的主要目的在于提供一种风电场的消防监控方法、装置、设备及存储介质，可以有效解决
技术介绍
中提出的现有的风电场的消防监控没有采用半导体原理的烟感，沙尘以及水气会对烟感造成影响，判断方式单一，会导致传
2、为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：
3、一种风电场的消防监控方法，包括以下步骤：
4、步骤一、通过安装在风电场的温度传感器、气体传感器和烟雾传感器探测温度值、co浓度值以及烟雾浓度值，实现获取消防监控指标，得到数据集，根据数据集构建数据库；
5、步骤二、对所收集的数据进行分类前的审核、筛选以及排序，完成对获取的数据进行预处理，并进行特征提取；
6、步骤三、对处理后的数据进行边缘计算分析，引入烟感和温感组合的方式进行判断，得到分析结果；
7、步骤四、接通报警控制器和消防联动控制器的电源，确认监控区域所在的回路号和地址号，根据回路号和地址号进行筛选，判断监控区域的消防状态，并进行预警；
8、步骤五、接收现场触发器件的报警信号，火灾报警控制器按预设的控制逻辑发出联动控制信号，实现对判断结果进行反馈，观察控制面板上的指示灯情况，判别接收相应受控信号的反馈情况，联动消防装置进行灭火。
9、优选的，所述获取消防监控指标包括温度值、co浓度值和烟雾浓度值，温度值、co浓度值和烟雾浓度值由温度传感器、气体传感器和烟雾传感器探测，烟雾传感器采用半导体原理的烟感，引入烟感和温感组合的方式进行判断，避免单一的传感器被干扰的情况，采用半导体原理的烟感，能够避免沙尘以及水气对烟感的影响。
10、优选的，所述步骤二对获取的数据进行预处理使用的方法为归一化和限幅，即对采集的物理量为烟雾浓度、温度和co浓度进行归一化处理，表达式为：
11、
12、式中：ai为归一化后参量i的值，lii为参量i的限幅值，fmi为i的阀值，xi为i的输入值，k为修正值；
13、对釆集的物理量进行预处理，利用阀值算法局部决策，表达式为：
14、ldi＝f(xi-k•fmi)；
15、式中：ldi为局部决策结果，xi为参量i的输入值，fmi为阀值，k为环境补偿修正值，f(x)为单位跃进函数。
16、在不同阶段内，传感器采集到的数据所包含环境参量信息也不尽相同，环境补偿修正值k是根据不同阶段参量的平均值来进行调整的，局部决策处理后，若任意一个出现连续多次超过阈值情况，表示烟雾、温度或co出现异常，判定有火灾发生的可能性，特征层开始提取这些信息特征，进行下一步判定对火灾进行识别。
17、优选的，所述步骤三中对处理后的数据进行边缘计算分析即对烟雾图像信息特征进行分析，烟雾图像信息特征包括烟雾图像边缘的不规则特性、烟雾的边缘闪烁频率特性、烟雾内部区域像素变化频率特性、烟雾的扩散特性和烟雾图像灰度一致性。
18、烟雾在燃烧过程中烟雾会随着热气流的影响，烟雾会出现明显的扩散趋势，导致烟雾边缘呈现明显的不规则特性，本方案引用了圆形度的概念，作为区别烟雾图像和其他干扰物图像的依据，圆形度的定义为：
19、
20、式中，l为形状的周长，a为形状的面积，通过公式可以发现，c值越大表明图像边缘不规则度越大，若该图像区域边缘越接近圆，则c值越趋近于1，在实际应用中，c的阈值ct的选取极为关键，须通过实验比较烟雾图像和其他干扰源才能确定。
21、烟雾图像序列和其他干扰源图像序列都存在一定的闪动，烟雾在同一位置则会闪动较长的时间，它的抖动在反应图像上是轮廓呈现快速的时变，而这种时序行为直接体现在被研究像素的颜色分量变化中，其变化规律和烟雾的边缘闪烁频率息息相关，因此可通过烟雾图像边缘的像素变化来反应烟雾的边缘闪烁特性，假设有烟雾边缘像素点i(x,y)，过一段时间后，此像素点可能会变为烟雾内部的点，也可能会成为烟雾图像中的背景点，或者再次成为烟雾的边缘像素点，在这个变化过程中，此像素点的亮度和颜色将会发生变化，由此可以通过像素点的亮度值有无变化来判断相邻两帧中某一像素是否存在闪动。
22、烟雾的颜色主要由燃烧物和周围环境的光线决定，烟雾区域的颜色基本无太大变化，而颜色的深浅取决于烟雾的浓度，在烟雾的灰度图像上表现为每个像素点灰度值的大小，烟雾图像的灰度分布较为集中，设t时刻图像区域m内所有像素点的灰度值的方差为：
23、
24、式中，n为区域像素总数，gi为第i个像素的灰度值，为所有像素平均的灰度值，因烟雾灰度分布具有一致性，可根据实验设定阈值st，若结果满足s(t,i)≤st，则该区域可认为是疑似烟雾区域，这个特性也可作为烟雾区别于其他干扰物。
25、优选的，所述对烟雾图像信息特征提取作为烟雾判断的重要特性，图像分布梯度用来表示图像的灰度变化情况，梯度的计算为：
26、
27、其中，x、ω1、ω2均为矢量，x、ω1、ω2用梯度掩膜表示。
28、一般情况下，边缘检测器输出含有边缘幅值信息的灰度图像，不同的区域决定边缘检测器的输出大小，通常情况下，要设立阈值进行边缘检测，符合阈值的为边缘上的点。
29、优选的，所述步骤五中联动消防装置进行灭火时自动控制灭火装置运行时间和状态，对灭火装置进行启动操作时根据设置的时间进行读秒，读秒结束后启喷，在收到预警消息后，灭火装置会忽略设置的延时时间立即启喷灭本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种风电场的消防监控方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种风电场的消防监控方法，其特征在于：所述获取消防监控指标包括温度值、CO浓度值和烟雾浓度值，温度值、CO浓度值和烟雾浓度值由温度传感器、气体传感器和烟雾传感器探测，烟雾传感器采用半导体原理的烟感。
3.根据权利要求1所述的一种风电场的消防监控方法，其特征在于：所述步骤二对获取的数据进行预处理使用的方法为归一化和限幅，即对采集的物理量为烟雾浓度、温度和CO浓度进行归一化处理，表达式为：
4.根据权利要求1所述的一种风电场的消防监控方法，其特征在于：所述步骤三中对处理后的数据进行边缘计算分析即对烟雾图像信息特征进行分析，烟雾图像信息特征包括烟雾图像边缘的不规则特性、烟雾的边缘闪烁频率特性、烟雾内部区域像素变化频率特性、烟雾的扩散特性和烟雾图像灰度一致性。
5.根据权利要求4所述的一种风电场的消防监控方法，其特征在于：所述对烟雾图像信息特征提取作为烟雾判断的重要特性，图像分布梯度用来表示图像的灰度变化情况，梯度的计算为：
6.根据权利要求1所述
7.根据权利要求1所述的一种风电场的消防监控方法，其特征在于：所述步骤四中判断监控区域的消防状态结合推理决策出预警信息，预警等级分为一般、严重和特重。
8.一种根据权利要求1-7任一所述的风电场的消防监控装置，其特征在于：包括获取模块、预处理模块、边缘计算模块、判断模块、反馈模块和预警模块，获取模块用于获取消防监控指标，预处理模块用于对获取的数据进行预处理，边缘计算模块对处理后的数据进行边缘计算分析，判断模块用于对消防状态进行判断，反馈模块用于根据判断结果对灭火装置进行控制，预警模块用于根据获取的数据产生预警信息。
9.一种计算机设备，其特征在于：包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机可读指令，所述处理器执行所述计算机可读指令时实现如权利要求1至7任一项所述的风电场的消防监控方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，存储有程序指令，其特征在于：所述程序指令运行时，执行如权利要求1至7任一项所述的风电场的消防监控方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种风电场的消防监控方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种风电场的消防监控方法，其特征在于：所述获取消防监控指标包括温度值、co浓度值和烟雾浓度值，温度值、co浓度值和烟雾浓度值由温度传感器、气体传感器和烟雾传感器探测，烟雾传感器采用半导体原理的烟感。
3.根据权利要求1所述的一种风电场的消防监控方法，其特征在于：所述步骤二对获取的数据进行预处理使用的方法为归一化和限幅，即对采集的物理量为烟雾浓度、温度和co浓度进行归一化处理，表达式为：
4.根据权利要求1所述的一种风电场的消防监控方法，其特征在于：所述步骤三中对处理后的数据进行边缘计算分析即对烟雾图像信息特征进行分析，烟雾图像信息特征包括烟雾图像边缘的不规则特性、烟雾的边缘闪烁频率特性、烟雾内部区域像素变化频率特性、烟雾的扩散特性和烟雾图像灰度一致性。
5.根据权利要求4所述的一种风电场的消防监控方法，其特征在于：所述对烟雾图像信息特征提取作为烟雾判断的重要特性，图像分布梯度用来表示图像的灰度变化情况，梯度的计算为：
6.根据权利要求1所述的一种风电场的消防监控方法，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：邓涛，杜成康，刘艳，蔡志鹏，谢桂辉，罗行健，白中状，杨盼盼，
申请(专利权)人：云南滇能智慧能源有限公司，
类型：发明
国别省市：
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