智能家居中的可燃氣泄漏的安防

張盛基　肖猛

摘 要：智能家居是近幾年社會各界關注的熱點，對于我國未來家居體系構建有著重要的指導意義。下文以“可燃氣泄漏安防”為主題，首先闡述了智能家居相關技術的基本原理，然后對可燃氣泄漏安防的構建進行了詳盡論述，以期為廣大從業者提供有價值的參考借鑒。

關鍵詞：可燃氣泄漏安防;智能家居;智能控制;JESS;無線傳感器網絡

人們大多居住在高層樓房中，樓房的通風性較差，若發生可燃氣泄漏事故，就可能導致爆炸、毒性氣體吸入等，以致于民眾生命財產安全受到影響。智能家居是近幾年提出的“新理念”，倡導通過高新技術來為廣大民眾創造出更加安全、宜居的生活環境。因此，當下亟需針對可燃氣泄漏這一隱患，對智能家居的構建進行詳盡論述。

一、智能家居相關技術綜述

智能家居（smart home，home automation）以家庭為載體，以傳感器技術、網絡通信技術、綜合布線技術來實現對家庭設施的智能化管理，以創造出宜居、安全的現代化居住環境[1]?，F如今，國內外已經有諸多構建智能家居的方式方法，這里著重論述JESS、傳感器技術。

（一）JESS技術

JESS技術基于“JAVA”語言，表現出較強的靈活性、實用性，是一種高效率的規則引擎。JESS采用產生式基本規則作為數據表達的基本模式，能夠實現對人類思維邏輯的簡單模擬，并不斷修正規則引擎運作方法。

（二）傳感器技術

傳感器主要功能是監測外部環境信息，并將信息轉化為電信號或者其他信號形式，以為控制系統的工作奠定基礎。以家庭可燃氣泄漏為例，氣體傳感器若是監測到空氣內有過量的可燃氣，就會發送信號至相關系統，然后觸發告警或者緊急控制。智能家居應用傳感器技術，需要依托于Zigbee等技術方法，以實現高效率的無線信號傳輸。

二、智能家居可燃氣泄漏安防系統構建

（一）系統特征

根據一般住戶的居住需求，可燃氣泄漏安防系統構建應該滿足可燃氣泄漏監測需求，兼具報警、防盜、防火災等功能。傳感器是可燃氣泄漏安防系統的“觸手”，保證家庭內部門窗開合情況、空氣質量、空氣構成等能夠得到有效監控。氣體傳感器直接測試空氣中可燃氣濃度，若是濃度超過可燃氣泄漏安防系統預設值，就會發送信號至專家系統，專家系統采取告警、自動控制等措施，或者采取報警等措施，以避免發生意外[2]。

可燃氣泄漏安防系統工作狀態為全半布防狀態，主要集中在可燃氣管道附近的區域，這樣能夠保證可燃氣泄漏安防系統運作的有效性，也可避免出現意外報警事故等。

（二）系統構成

可燃氣泄漏安防系統主要由三個功能模塊構成，一為專家系統模塊;二為傳感器模塊;三為執行模塊（涵蓋報警機、警報器、語音電路等）。在可燃氣泄漏安防系統中，專家系統是為核心，專家系統負責處理傳感器發送的信息內容，同時根據預先設置的邏輯控制規則處理事件，控制警報器、報警機等作出相應的動作。傳感器主要實時監測可燃氣管道附近控制狀態，并將檢測到的數據內容轉化為電信號，然后通過無線網絡傳送給專家系統。執行模塊根據專家系統發送的指令，實現報警或者警報[3-4]。另外，設置有電源系統，針對緊急情況下的系統失電臨時供給電源，避免出現安防失控等問題。

（三）專家系統推理機制

本文所述可燃氣泄漏安防系統，以JESS規則引擎規則為基礎，表現出RHS、LHS兩部分形式，其中LHS主要完成匹配傳感器檢測到的信息，RHS主要完成邏輯判斷后的執行動作。如LHS主要判斷傳感器所感知到的空氣狀態，可燃氣體是否超過閾值，是否滿足告警、報警的判斷規則;RHS則描述是否打開警報器、報警機等?？扇細庑孤┌卜老到y所有的判決規則，只有在LHS的運作模式和傳感器發送的電信號相匹配時，規則才能夠合理判斷且激活，而后RHS才能夠根據動作邏輯描述動作執行。

基于上述規律，在可燃氣泄漏安防系統接收到有關于可燃氣安防的判斷請求時，可燃氣泄漏安防系統工作流程表現為：專家系統接收傳感器提供信息→JESS規則引擎工作→JESS判斷事實緩沖區生成refact數據→檢查refact數據是否和邏輯規則一致→邏輯規則一致則觸發執行動作（反之不觸發）→執行動作傳送給報警機、警報器。

（四）邏輯表示

智能系統運作，規則的落實需要上下聯動，比如，在專家系統接收到可燃氣傳感器設備傳送的警報觸發信號時，專家系統就會根據數據庫中預設的信息，將信號轉化為“詢問信號”，然后根據邏輯規則，將問題傳送到相應的引擎中匹配事實。該邏輯表示為：傳感器設備（觸發信號）→控制設備（接收信號）→控制設備（執行命令）→控制設備（傳送信號）→傳感器模塊（接收信息）→信息識別設備識別信息（數據庫）→執行設備（檢查執行結果）。

三、結語

綜上所述，智能家居強調“智能”，即“根據外部環境真實情況，進行靈活的、可靠的、實時的判斷，實現家庭內部設備的有效控制”。文章上述的JESS規則引擎運作機理符合智能家居的構建理念，基于JESS的可燃氣泄漏安防系統，可實現對室內可燃氣的全方位監控，實現針對可燃氣泄漏的有效報警，能夠滿足一般家庭可燃氣監控需求?；赯igbee的無線傳感器網絡，能夠充分利用無線網絡高效率的傳輸優勢，達到提高可燃氣泄漏安防系統運作效率的目的。未來，伴隨通信技術的不斷發展，該可燃氣泄漏安防系統的可靠性、靈活性還會得到進一步提高，且能夠在室內溫度控制、門禁控制、窗戶控制、電力控制等方面實現智能化拓展。廣大從業者對此應該有足夠認識，在實踐中去進一步驗證JESS規則引擎、傳感器網絡的可靠性，以為現代化智能家居系統的普及奠定基礎。

參考文獻：

[1]牛奕翔.基于ZigBee的物聯網智能家居系統設計[J].計算機技術與發展，2019，29（11）：37-41.

[2]孟巖，李少鋒，張亦弛，等.面向智能家居平臺的信息物理融合系統安全[J].計算機研究與發展，2019，56（11）：2349-2364.

[3]杜銀，羅浩敏，方鑫，等.基于語音識別的智能家居系統設計[J].電子測試，2019（18）：17-18，36.

[4]張浩華，佟佳琪.基于micro_ bit智能家居系統的設計[J].沈陽師范大學學報（自然科學版），2019，37（4）：340-344.