[发明专利]一种预警准确的建筑物火灾预警系统

权利要求书

1.一种预警准确的建筑物火灾预警系统，其特征在于，包括测量模块、判断模块和预警模块，所述测量模块用于对建筑物的温度进行测量，所述判断模块用于根据建筑物的温度判断建筑物是否发生火灾，所述预警模块用于在判断模块判定建筑物发生火灾时发出预警信号，所述判断模块采用以下方式判断建筑物是否发生火灾：设定温度阈值，当建筑物的温度高于所述阈值，则判定建筑物会发生火灾，当建筑物的温度低于所述阈值，则判定建筑物不会发生火灾。

2.根据权利要求1所述的预警准确的建筑物火灾预警系统，其特征在于，所述预警模块包括声音警报器和灯光警报器。

3.根据权利要求2所述的预警准确的建筑物火灾预警系统，其特征在于，所述测量模块包括光谱获取模块、光谱预处理模块、光谱特征提取模块、光谱识别模块和温度获取模块，所述光谱获取模块用于获取目标的光谱数据，所述光谱预处理模块用于对获取的光谱进行预处理，所述光谱特征提取模块用于对光谱特征进行提取，所述光谱识别模块根据光谱特征对目标光谱进行识别，所述温度获取模块用于根据目标光谱识别结果确定目标的温度。

4.根据权利要求3所述的预警准确的建筑物火灾预警系统，其特征在于，所述光谱预处理模块包括一次校正模块和二次校正模块，所述一次校正模块用于对光谱进行一次校正，具体为：设矩阵X由n个光谱样本组成，每个光谱样本有m个波长，采用以下方式进行一次校正：

式中，X_1i(λ_j)表示第i个样本在波长λ_j处经过一次校正后的光谱辐射亮度，X_i(λ₁)表示第i个样本在波长λ_j处的光谱辐射亮度，min[X(λ_j)]表示所有样本在波长λ_j处的光谱辐射亮度的最小值。

5.根据权利要求4所述的预警准确的建筑物火灾预警系统，其特征在于，所述二次校正模块用于对光谱进行二次校正，具体为：光谱经过所述一次校正模块进行处理后，采用以下方式进行二次校正：

式中，X_2i(λ_j)表示第i个样本在波长λ_j处经过二次校正后的光谱辐射亮度，表示所有样本在波长λ_j处经过一次校正后的光谱辐射亮度平均值。

6.根据权利要求5所述的预警准确的建筑物火灾预警系统，其特征在于，所述光谱特征提取模块包括一次处理模块、二次处理模块和三次处理模块，所述一次处理模块用于构造样本光谱矩阵，所述二次处理模块用于对样本光谱矩阵进行线性变换，所述三次处理模块用于根据线性变换后的矩阵确定光谱特征。

7.根据权利要求6所述的预警准确的建筑物火灾预警系统，其特征在于，所述一次处理模块用于构造样本光谱矩阵，具体为：经过二次校正后的样本光谱构成样本光谱矩阵Y：

式中，r_i表示第i个光谱样本，i＝1,2,…,n，s_j表示所有样本在波长λ_j处的取值，j＝1,2,…,m。

8.根据权利要求7所述的预警准确的建筑物火灾预警系统，其特征在于，所述二次处理模块用于对样本光谱矩阵进行线性变换，具体为：采用m×m维转换矩阵A＝(a₁ … a_m)对Y进行线性变换，形成新的m×n维矩阵Z：

Z＝(z₁ … z_m)＝YA＝(s₁ … s_m)A＝(s₁ … s_m)(a₁ … a_m)。

9.根据权利要求8所述的预警准确的建筑物火灾预警系统，其特征在于，所述三次处理模块用于根据线性变换后的矩阵确定光谱特征，具体为：采用下式构造特征函数：

2^|μE-C|＝1

式中，E表示m维单位矩阵，C表示Y的协方差矩阵，μ表示协方差矩阵C的特征值；

求解特征函数的特征值μ_j(j＝1,2,…,m)，按照大小顺序排列，μ₁＞μ₂＞…＞μ_j，求出特征值μ_j对应的特征向量w_j，在变换后的矩阵Z中，μ₁对应的主成分z₁为矩阵Y的第一主成分，则前k个主成分对变换后的矩阵的贡献率之和为：

式中，ρ_k表示前k个主成分对变换后的矩阵的贡献率之和，μ_j表示第j个主成分对变换后的矩阵的贡献率；选取ρ_k＞80％的前k个主成分z₁、z_z、…、z_k，k个特征值对应的特征向量组成矩阵Q，采用下式求取样本光谱矩阵Y的特征矩阵：

Z_k＝YQ^T

式中，Z_k表示样本光谱矩阵Y的特征矩阵，Z_k＝(z₁、z₂、…、z_k)。