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1、南京航空航天大学硕士学位论文基于红外技术的野外火灾探测系统研究姓名:蔡鑫申请学位级别:硕士专业:测试计量技术及仪器指导教师:赵敏20080101南京航空航天大学硕士学位论文摘要随着社会经济的迅速发展和城市人口的急剧增长,各类大型建筑物纷纷涌现。但近年来发生的数起特大火灾事故,从侧面反映了常规的消防设计已经满足不了特殊场合的消防要求,尤其是位于野外的油库、货仓、码头等,由于其建筑结构特殊、防火分区庞大、设施复杂,火灾隐患颇多,一旦发生火灾而不能及时发现,不但会给消防救援带来巨大的压力和困难,同时可能造成严重的经济损失和社会影响,甚至还会导致人员伤亡。因此,完
2、善野外建筑物的消防设施,研究野外火灾自动探测系统是十分必要的。本文首先讨论了火灾的基本知识以及火灾探测的原理和方法,然后针对野外大空间的消防难题,重点研究了红外火灾探测技术,阐述了野外火灾探测选择使用红外技术的原因,之后探讨了热释电红外传感器的结构、工作原理及特点,设计了一个基于热释电红外传感器的火灾探测系统。接着详细分析了火灾信号的特点以及火灾信号处理的基本方法,同时针对传统火灾信号处理方法不够灵活以及误报率高的缺点,进一步研究了智能火灾信号处理技术,选择使用人工神经网络方法分析实现了火灾的识别算法,对神经网络的结构、训练以及识别的效果进行了讨论。本文编
3、写的基于Delphi7SE的火灾自动探测软件不但实现了信号的获取、预处理以及火灾的自动识别,还与SQLServer2000数据库进行了良好的连接,完成了火灾报警信息等数据的存储与查询。经验证,本系统对多种形态的火焰具有较高的识别率,对于促进野外大空间消防技术的发展起到了积极的作用。关键词:热释电传感器,红外技术,火灾探测,信号处理,模式识别,BP网络IABSTRACTWiththedevelopmentofsocialeconomyandtheboomofurbanpopulation,hugeconstructionsincreaserapidly.Ho
4、wever,theconflagrationshappenedrecentyearsshowthattraditionalfireprotectiondesigndoesn’tmeetthedemandofunusualsituationespeciallyforfieldfiredetection.Usuallythecoverageofconstructionsinthefieldisextremelylargeandtheirstructureismuchmorecomplicatedthanordinarybuildings,soit’shardt
5、odetectfireeffectively.Asaresult,itincreasesthedifficultyforfirementoputoutthefire,meanwhile,itmaybringswickedsocialinfluence,causestremendousdamageandevenpersonnelcasualty.Therefore,itisintenselynecessarytoresearchthefieldfiredetectionsystem.Thispapermainlydiscussestheprinciplean
6、dmethodoffiredetection.Itfirstintroducesinfraredtechnologybriefly,whichexplainswhyinfraredtechnologyisadoptedinfieldfiredetectionsystem.Then,theprincipleandstructureofpyroelectricinfraredsensorareexpatiated,withcharacteristicofthesensordetaileddiscussed.Finally,anfieldfiredetectio
7、nsystemisdesignedbasedonthistypeofsensor.Thepaperalsodiscussesfiresignalcharactersandbasicalgorithmtoprocessthesignal,nevertheless,traditionalfireprocessingalgorithmisnotflexibleenough,italwayscausesalotoffalsealarm,sothisdissertationresearchesanintelligentalgorithmtodealwithfires
8、ignalinstead.Inthepaper,BPnetwork