智能家居中的可燃气泄漏的安防

张盛基　肖猛

摘 要：智能家居是近几年社会各界关注的热点，对于我国未来家居体系构建有着重要的指导意义。下文以“可燃气泄漏安防”为主题，首先阐述了智能家居相关技术的基本原理，然后对可燃气泄漏安防的构建进行了详尽论述，以期为广大从业者提供有价值的参考借鉴。

关键词：可燃气泄漏安防;智能家居;智能控制;JESS;无线传感器网络

人们大多居住在高层楼房中，楼房的通风性较差，若发生可燃气泄漏事故，就可能导致爆炸、毒性气体吸入等，以致于民众生命财产安全受到影响。智能家居是近几年提出的“新理念”，倡导通过高新技术来为广大民众创造出更加安全、宜居的生活环境。因此，当下亟需针对可燃气泄漏这一隐患，对智能家居的构建进行详尽论述。

一、智能家居相关技术综述

智能家居（smart home，home automation）以家庭为载体，以传感器技术、网络通信技术、综合布线技术来实现对家庭设施的智能化管理，以创造出宜居、安全的现代化居住环境[1]。现如今，国内外已经有诸多构建智能家居的方式方法，这里着重论述JESS、传感器技术。

（一）JESS技术

JESS技术基于“JAVA”语言，表现出较强的灵活性、实用性，是一种高效率的规则引擎。JESS采用产生式基本规则作为数据表达的基本模式，能够实现对人类思维逻辑的简单模拟，并不断修正规则引擎运作方法。

（二）传感器技术

传感器主要功能是监测外部环境信息，并将信息转化为电信号或者其他信号形式，以为控制系统的工作奠定基础。以家庭可燃气泄漏为例，气体传感器若是监测到空气内有过量的可燃气，就会发送信号至相关系统，然后触发告警或者紧急控制。智能家居应用传感器技术，需要依托于Zigbee等技术方法，以实现高效率的无线信号传输。

二、智能家居可燃气泄漏安防系统构建

（一）系统特征

根据一般住户的居住需求，可燃气泄漏安防系统构建应该满足可燃气泄漏监测需求，兼具报警、防盗、防火灾等功能。传感器是可燃气泄漏安防系统的“触手”，保证家庭内部门窗开合情况、空气质量、空气构成等能够得到有效监控。气体传感器直接测试空气中可燃气浓度，若是浓度超过可燃气泄漏安防系统预设值，就会发送信号至专家系统，专家系统采取告警、自动控制等措施，或者采取报警等措施，以避免发生意外[2]。

可燃气泄漏安防系统工作状态为全半布防状态，主要集中在可燃气管道附近的区域，这样能够保证可燃气泄漏安防系统运作的有效性，也可避免出现意外报警事故等。

（二）系统构成

可燃气泄漏安防系统主要由三个功能模块构成，一為专家系统模块;二为传感器模块;三为执行模块（涵盖报警机、警报器、语音电路等）。在可燃气泄漏安防系统中，专家系统是为核心，专家系统负责处理传感器发送的信息内容，同时根据预先设置的逻辑控制规则处理事件，控制警报器、报警机等作出相应的动作。传感器主要实时监测可燃气管道附近控制状态，并将检测到的数据内容转化为电信号，然后通过无线网络传送给专家系统。执行模块根据专家系统发送的指令，实现报警或者警报[3-4]。另外，设置有电源系统，针对紧急情况下的系统失电临时供给电源，避免出现安防失控等问题。

（三）专家系统推理机制

本文所述可燃气泄漏安防系统，以JESS规则引擎规则为基础，表现出RHS、LHS两部分形式，其中LHS主要完成匹配传感器检测到的信息，RHS主要完成逻辑判断后的执行动作。如LHS主要判断传感器所感知到的空气状态，可燃气体是否超过阈值，是否满足告警、报警的判断规则;RHS则描述是否打开警报器、报警机等。可燃气泄漏安防系统所有的判决规则，只有在LHS的运作模式和传感器发送的电信号相匹配时，规则才能够合理判断且激活，而后RHS才能够根据动作逻辑描述动作执行。

基于上述规律，在可燃气泄漏安防系统接收到有关于可燃气安防的判断请求时，可燃气泄漏安防系统工作流程表现为：专家系统接收传感器提供信息→JESS规则引擎工作→JESS判断事实缓冲区生成refact数据→检查refact数据是否和逻辑规则一致→逻辑规则一致则触发执行动作（反之不触发）→执行动作传送给报警机、警报器。

（四）逻辑表示

智能系统运作，规则的落实需要上下联动，比如，在专家系统接收到可燃气传感器设备传送的警报触发信号时，专家系统就会根据数据库中预设的信息，将信号转化为“询问信号”，然后根据逻辑规则，将问题传送到相应的引擎中匹配事实。该逻辑表示为：传感器设备（触发信号）→控制设备（接收信号）→控制设备（执行命令）→控制设备（传送信号）→传感器模块（接收信息）→信息识别设备识别信息（数据库）→执行设备（检查执行结果）。

三、结语

综上所述，智能家居强调“智能”，即“根据外部环境真实情况，进行灵活的、可靠的、实时的判断，实现家庭内部设备的有效控制”。文章上述的JESS规则引擎运作机理符合智能家居的构建理念，基于JESS的可燃气泄漏安防系统，可实现对室内可燃气的全方位监控，实现针对可燃气泄漏的有效报警，能够满足一般家庭可燃气监控需求。基于Zigbee的无线传感器网络，能够充分利用无线网络高效率的传输优势，达到提高可燃气泄漏安防系统运作效率的目的。未来，伴随通信技术的不断发展，该可燃气泄漏安防系统的可靠性、灵活性还会得到进一步提高，且能够在室内温度控制、门禁控制、窗户控制、电力控制等方面实现智能化拓展。广大从业者对此应该有足够认识，在实践中去进一步验证JESS规则引擎、传感器网络的可靠性，以为现代化智能家居系统的普及奠定基础。

参考文献：

[1]牛奕翔.基于ZigBee的物联网智能家居系统设计[J].计算机技术与发展，2019，29（11）：37-41.

[2]孟岩，李少锋，张亦弛，等.面向智能家居平台的信息物理融合系统安全[J].计算机研究与发展，2019，56（11）：2349-2364.

[3]杜银，罗浩敏，方鑫，等.基于语音识别的智能家居系统设计[J].电子测试，2019（18）：17-18，36.

[4]张浩华，佟佳琪.基于micro_ bit智能家居系统的设计[J].沈阳师范大学学报（自然科学版），2019，37（4）：340-344.