基于多传感器融合的智能消防服的研究

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1、学校代码：10255学号：2161279基于多传感器融合的智能消防服的研究INTELLIGENTFIREFIGHTINGCLOTHINGRESEARCHBASEDONMULTI-SENSORFUSION学科专业：电气工程论文作者：吴志鹏指导老师：朱凌云答辩日期：2018年5月23日东华大学学位论文原创性声明本人郑重声明：我恪守学术道德，崇尚严谨学风。所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已明确注明和引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品及成果的内容。论文为本人亲自撰写，我对所

2、写的内容负责，并完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日东华大学学位论文版权使用授权书学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅或借阅。本人授权东华大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本版权书。本学位论文属于不保密□。学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年摘要基于多传感器融合的智能消防服的研究摘要在现代消防救援活动

3、中，消防救援人员不惧危险面对各种未知场景，保护人民财产生命安全，而在此时自身的安全保护却没有得到很好的保护。面对着越来越多以及越来越复杂的救援环境，对消防救援人员的人生威胁也随之增加，消防服是在一线消防救援人员最为直接的保护装备，消防服的安全性同时也直接决定和影响着消防救援人员的人生安全，近代对于消防人员的保护上，多数为物理保护的提升，对于消防救援人员的必备装备消防服也是如此，大部分为消防服的物理特性的提升，并没有出现更为智能的防护。因此希望利用研究提升消防服的整体安全保护，不仅在物理上有着良好的保护，同时有着更加智能的保护性能；例如在一定

4、程度上能够检测消防员的人体参数和消防员所处环境的参数，并且将数据实时的传输至上位机，方便远程监控；当消防救援人员处于危险情况下能够及时的预警，及时保护消防救援的人生安全，及时调整消防救援计划。基于多传感器融合的研究，主要研究模块化和嵌入型传感器设备，将传感器嵌入到消防服的合适地方，能够快速的采集到消防救援人员I摘要的身体参数和所处环境参数的同时不影响消防员的正常活动，为了能够实时的监控消防救援人员的安全状况，主要采集消防救援人员的体温、心率、运动状态、定位信息和环境的温度、有害气体一氧化碳浓度信息。以此同时模块化的传感器设计和研究，方便应对

5、消防救援人员处于不同的环境，可以根据实际情况增减部分传感器，例如可以增加硫化氢浓度采集传感器以应对部分危险化学环境等。利用传感器之间的关联性，提出传感器之间的自校正，通过已存在的高精度红外温度传感器来修正精度较差的和自身存在缺陷的电化学气体传感器。采集到消防救援人员的身体体征参数和所处环境的信息的同时，能够对于消防员的安全状况做出及时的判断，及时保护消防救援人员的安全。对于部分数据相对于正常数据出现极大的差异时，此时可以很快的做出判断。然而在一些参数都不具备明显特征的情况下，也就是在模糊情况下的判断，此时也需要快速的做出判断，快速预警消防救

6、援人员的安全状况，及时做出救援计划的调整，保护消防人员安全。此时引进费歇（Fisher）判别法，能够在模糊状况下及时进行安全判别与预警。在研究中主要针对相关传感器和核心控制电路进行研究设计，满足嵌入式可穿戴设备的要求，同时能够稳定采集和处理传输相关传感器信息，同时设计核心控制代码和数据采集处理代码，将数据采集并整理以后通过无线ZigBee模块发送至自主设计的VB上位机进行实时的显示，编写Fisher安全判别算法的Matlab算法模型，将模拟实II摘要验数据带入模型进行安全判别，最后验证数据采集和安全判别准确性，判别准确率在百分之九十五以上；

7、同时验证硬件系统，能够稳定采集相关传感器信息并且无线传输至上位机进行显示。关键字：消防救援；消防服；多传感器；自校正；模糊状况；费歇判别法IIIABSTRACTINTELLIGENTFIREFIGHTINGCLOTHINGRESEARCHBASEDONMULTI-SENSORFUSIONABSTRACTInmodernfirefightingandrescueactivities,firefightingandrescuepersonnelfacevariousunknownscenarioswithoutfearofdangerandpr

8、otectthelivesandsafetyofpeople.Atthesametime,theirownsafetyprotectionhasnotbeenwellprotec