基于多传感器融合的无效消防探测器设计

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1、^汉理工*学本科生毕业设进J（论文）开题报告1、目的及意义（含国内外的研究现状分析）目的：消防探测器又称为消防节点，在现代的火灾检测和预防中占有重耍的地位。消防人员对火灾的发生和火灾人小的判断主要是依靠火灾现场的烟雾浓度和温度等指标，怎样将消防探测器采集的信号通过无线装置传给消防人员对于现代消防安全意义重大。设计多传感器融合的无线消防探测器具有重要的现实意义和理论价值。意义：很多火灾探测器采用温度传感器或烟雾传感器单一作用来进行火灾警报，但由于传感器口身的工作原理决定了其容易受到环境温度等条件因素的

2、影响，而出现误报或漏报现象，这会在一定程度上造成人力资源的浪费。而且当前大多数建筑中的火灾自动报警系统使用的是有线方式组成火灾传感器报警系统，这种方式耗材多、施工与维护复杂、扩展能力差，线路容易老化或腐蚀、磨损，故障发生率高线，并且不易排查修理。采用多传感器融合的无线消防技术可以消除环境因素对传感器工作的影响，可以冇效的避免错误报告的产生。而ZigBee技术的出现使得冇线消防设施的各种弊端得到了很好的解决。ZigBee是一种低速短距离、双向无线通信技术，扩展性强、功耗极低、系统构成简单，组网方式灵活

3、。将ZigBee传感器网络和人工智能结合，可大大提高火灾报警的可靠性，与其他无线网络技术比较，它更适合于组建大范围、传输数据量小的无线火灾报警网络。国内外研究现状：近年来,无论在军事领域还是在非军事领域，多传感器数据融合技术都获得了广泛的关注，正在应用于越来越多的领域中。数据融合就是将来自多个传感器或多源的数据在一定准则下加以口动分析、综合以完成所需的决策和估计任务而进行的数据处理过程。采用多传感器数据融合技术的消防报警系统不是原有单一参数火灾探测器的简单组合,而是实施多传感器同步探测，根据不同类型

4、的火灾参数，应用智能算法,对多传感器的火灾参数进行融合，以判断火灾危险是否存在。这种方法克服了单个传感器测量的局限，冇效地提高了可靠性、降低误报率。可以说数据融合技术已成为当代消防科技领域中最具冇发展前途的高新技术，并取得了显著的效果。在传统的火灾探测报警系统屮，探测器采用两条或多条的铜芯绝缘导线,或铜芯电缆穿管后与控制器相接，完成这样的安装工程，系统耗材多，造价高，功耗人，抗干扰能力低，设计、施工与维护复杂，往往需要花费大量时间，其至造成建筑物结构被破坏，且无法弥补。而且，由于采用硬线连接，线路容

5、易老化或遭到腐蚀、鼠咬、濟损，故障发生率多，误报率高•冇线方式被无线取代不可避免。同时，传统的火灾探测报警系统还存在监视容量小、没有灵活的组网接】I、人机界面简单、响应速度慢、可靠性差等缺点，尤其在大型工程中，系统不堪重负，如果技术服务不到位，系统基本处于半瘫痪状态，可见，传统的火灾探测报替系统已经开始不能适应市场的需求。我国的火灾报替系统经丿力了从无到有、从简单到复杂的发展过程，其智能化穆度也越来越高。从最初的多线制控制系统、总线式集屮区域控制器系统、多总线一休化控制系统，并开始逐步向分布式控制系

6、统的方向发展。由于计算机技术的飞速发展和工艺的逐渐成熟，大量高性能的微处理器、人容量存储器、数字化总线和新的通讯技术的出现，使得分布智能式、大容量、网络化的火灾报警控制器成为可能。例如无线火灾报普系统，它是近几年來在国外发展起來的新型火灾报普系统，与传统的火灾报替系统相比有它独特的优势并孕育着巨大的市场潜力。无线火灾报替系统与传统的有线系统的区别在于:而者是通过无线信号而不是用导线将各个装置连成一个系统，这就使得硬件系统的安装简单而快速，最大限度减少对客户的干扰和对建筑物的破坏。无线火灾报警系统借助

7、于无线电信号而不是导线传输数据，并用电池为系统组件捉供工作电源。当传感器监测到异常信号，短波无线电在1秒之内将所得数据传送到控制面板，rti天线完成系统的主耍输入输出。起初，无线火灾报警系统不仅价格高，而且传感器、发声器等必须通过布线来进行连接，仅仅适合于一些特殊场所，其主要市场是那些冇历史价值的古建筑，因为在这类建筑的彩绘天花板与厚厚的石墙上大量布线是不现实、不可能也是不允许的。如今，儿乎所有布线连接的电器装置都可以改由无线电信号来控制，同时随着电器元件的成本、自动化装配成本的下降，无线火灾报警系

8、统的成本也随Z大幅度降低，并且随着系统整体性能的提高，无线火灾报警系统在很多情况卜•与有线系统相比，无论是在性能上还是价格上，都具冇相当大的竟争力，同时由于安装速度快，对建筑物损毁小，无线火灾报警系统的优势日趋明显，应用场所日益广泛，其潜在市场正在被打开。用于楼宇及建筑物内的火警监测的无线火灾报警系统采用的是短距离无线通信技术。一般意义上，只要通信收发双方通过无线电波传输信息，并且传输距离限制在较短的范围（通常是几十米）内，就可以称为短距离无线通信。短距离无线通信技术