智能消防中环境感知与温度估算的关键技术研究

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1、ZSTUZhejiangSci-TechUniversity硕士专业学位论文ProfessionalMaster’sThesis中文论文题目：智能消防中环境感知与温度估算的关键技术研究英文论文题目：ResearchontheKeyTechnologyofEnvironmentPerceptionandTemperaturEstimationinIntelligentFireProtection专业学位类别：工程硕士专业学位领域：计算机技术作者姓名：徐立波指导教师：俞成海完成日期：2017年12月20日浙

2、江理工大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得浙江理工大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料一。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：土签字曰期：＞４年ｊ月１曰学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解浙江理工大学有权保留并向国家有关部门或机

3、构送交本论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权浙江理工大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播，可以采用影印、汇。、缩印或扫描等复制手段保存编学位论文（保密的学位论文在解密后适用本授权书）学位论文作者签名：含立＾４签字日期：＞辭月１日？导师签名：签字曰期：年月曰Ｓ７浙江理工大学硕士学位论文智能消防中环境感知与温度估算的关键技术研究摘要面对各类火灾、爆炸等灾难事故的频发，消防环境变得越来越复杂。如何在日益严峻的消防环境中，更好的保障消

4、防救援人员的生命安全，引起了学术界的广泛关注，因此实时感知现场环境信息已经变得迫在眉睫。在这个大前提下，环境信息感知系统应运而生，环境信息感知系统包括多种传感模块、传感通信网络及控制中心，传感模块通过通信网络将感知信息传送到控制中心，从而具备感知环境的能力。本文采用低功耗蓝牙为通信网络，以Android系统为控制中心，通过在消防服上嵌入集成温度模块、湿度模块、人体心率模块、烟雾浓度、Co模块等传感模块，实时感知消防现场和消防员个体信息，并将感知信息传输到云端存储，供指挥人员分析。智能消防环境感知系统中感

5、知现场火焰温度也是非常重要的一个方面，本文通过基于消防头盔中彩色CCD相机采集的图像信息，使用彩色图像RGB三基色分量，经过图像噪声处理，利用三基色测温法，实现了基于图像分析的火焰温度估算。本论文主要研究内容包括以下几个方面：(1)分析嵌入式物联网技术和低功耗蓝牙机制，在基于传统消防服的结构基础上，提出了环境信息感知系统在消防服中的整体设计。(2)设计了一套应用于消防服上的环境信息感知系统，在传统消防服的物理基础上，添加硬件平台，硬件平台以Android系统为控制中心，此外还有心率传感器、红外温度模块、

6、温湿度模块、气体检测模块等。传感器采集信息通过低功耗蓝牙网络传输到控制中心，经由控制中心通过现场网络将传感信息传输到云端以及消防指挥中心。(3)根据彩色CCD图像传感器成像原理，通过在智能消防服头盔中嵌入彩色CCD摄像头获取图像信息，将获取到的火焰图像经过中值滤波、OSTU阈值分割等图像处理方式去除图像噪声干扰，再利用三基色图像辐射测温法，实现火焰温度估算。(4)利用环境感知系统采集的感知信息，经过多源信息融合算法分析，应用于消防服告警模块，并将感知信息应用于消防监测平台。在实验环境下对整套环境感知系统

7、进行了测试。关键词：环境信息感知；低功耗蓝牙；火焰温度；三基色测温；信息融合I浙江理工大学硕士学位论文智能消防中环境感知与温度估算的关键技术研究AbstractFacingthefrequentoccurrenceofvariouskindsoffireandexplosion,thefirefightingenvironmenthasbecomemoreandmorecomplex.Howtobetterprotectthelifeandsafetyofrescuersintheincreasingl

8、yseverefireenvironmenthasarousedwidespreadconcerninacademia,soreal-timeperceptionofon-siteenvironmentalinformationhasbecomeimminent.Inthiscontext,theenvironmentinformationsystemcomesintobeing,theenvironmentinformationsyste