基于虚拟仪器技术的无线智能火灾自动报警系统研究
发布时间：2021-02-08 16:21
火灾自动报警系统是能够及时发现火情，并联动其它灭火设备，并实现监测、报警和灭火自动化控制的消防设备，在现代建筑中起着极其重要的安全保障作用。随着传感器技术、无线通信技术、人工智能技术和计算机测控技术的飞速发展，火灾自动报警系统也迎来了良好的发展前景。本研究旨在提高火灾自动报警系统的智能化水平，降低误报率和漏报率。首先分析了国内外无线监测网络的研究与应用情况，选择了适用于火灾自动报警系统的ZigBee无线监测网络，在天津理工大学17号楼3层设计并构建了无线火灾自动报警系统通信网络。接下来对火灾特征模型进行了分析，选择了具有较强非线性映射能力、自学习能力、并行信息处理能力和容错能力的BP神经网络算法作为火灾探测算法，该算法先对多种火灾参数进行处理，而后判断火灾情况。然后介绍了虚拟仪器的技术背景和LabVIEW的特点，应用LabVIEW虚拟仪器开发了BP神经网络算法，同时设计并开发了一套基于神经网络的智能火灾自动报警虚拟仪器系统。最后基于BP神经网络算法提出了两种火灾识别模型，并且对其进行了仿真实验和火灾模拟实验，实验结果表明，BP神经网络算法能够有效解决火灾探测灵敏度与误报率之间的矛盾，达...
【文章来源】：天津理工大学天津市
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 课题的研究背景和意义
1.2 火灾自动报警系统的研究现状
1.2.1 火灾自动报警系统的发展
1.2.2 国内外火灾自动报警系统研究现状
1.2.3 国内外火灾自动报警系统研究存在的问题
1.3 无线智能火灾自动报警系统的发展
1.3.1 无线报警网络技术及其进展
1.3.2 神经网络技术及其进展
1.3.3 虚拟仪器测控技术及其进展
1.4 课题研究内容及结构安排
2 ZIGBEE 无线火灾信号传输技术
2.1 ZIGBEE技术简介
2.1.1 ZigBee 技术的特点
2.1.2 ZigBee 协议的构架
2.1.3 ZigBee 网络拓扑结构
2.2 无线监测网络方案设计
2.2.1 监测网络的布置原则
2.2.2 监测网络的组成
2.3 无线火灾监测网络的总体设计
2.3.1 监测网络节点设备的电路设计
2.3.2 监测网络的总体结构
2.3.3 监测网络的总体设计
2.4 本章小结
3 神经网络火灾探测智能算法
3.1 室内火灾模型及探测原理
3.1.1 室内火灾的模型
3.1.2 火灾探测原理
3.2 神经网络概述
3.2.1 神经网络的特征
3.2.2 神经网络的结构
3.2.3 神经网络智能火灾探测算法的仿真
3.3 BP 神经网络
3.3.1 BP 神经网络算法
3.3.2 BP 神经网络参数
3.3.3 BP 神经网络智能火灾探测算法流程图
3.4 本章小结
4 虚拟仪器技术
4.1 虚拟仪器简介
4.1.1 虚拟仪器的特点
4.1.2 虚拟仪器的构成
4.1.3 LabVIEW 虚拟仪器设计原则
4.2 利用 LABVIEW 虚拟仪器开发的 BP 神经网络算法
4.3 应用 LABVIEW 虚拟仪器开发的火灾监控系统
4.4 本章小结
5 火灾识别模型及仿真实验
5.1 基于温度场参数的火灾识别模型
5.1.1 温度场火灾识别模型
5.1.2 BP 神经网络参数的设定
5.1.3 仿真实验
5.1.4 火灾模拟实验
5.2 基于复合参数的火灾识别模型
5.2.1 复合参数火灾识别模型
5.2.2 BP 神经网络参数的设定
5.2.3 仿真实验
5.2.4 火灾模拟实验
5.3 本章小结
6 总结
6.1 结论
6.2 展望
附录 1
附录 2
参考文献
发表论文和科研情况说明
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于BP神经网络的高校校园安全评价模型及其应用[J]. 于建新,刘焕春,王文静,胡莹莹,许振. 安全与环境工程. 2011(02)
[2]One Fire Detection Method Using Neural Networks[J]. 程彩霞,孙富春,周心权. Tsinghua Science and Technology. 2011(01)
[3]基于LabVIEW的煤矿矿井瓦斯浓度实时监测报警系统[J]. 邱永华. 计算机与现代化. 2010(08)
[4]无线通信技术在火灾自动报警系统中的应用[J]. 裴丽群. 建筑电气. 2009(12)
[5]基于模糊神经网络的火灾报警系统[J]. 文方,陈慕君,刘佳. 机械制造与自动化. 2009(06)
[6]基于LabVIEW实现神经网络[J]. 李勇,王细洋,王学超. 南昌航空大学学报(自然科学版). 2009(01)
[7]灰色Elman神经网络在火灾事故预测中的应用研究[J]. 李勇,胡双启. 中国安全科学学报. 2009(03)
[8]LabVIEW中BP神经网络的实现及应用[J]. 廖慎勤,彭良玉,江勇. 现代电子技术. 2009(04)
[9]基于人工神经网络理论的建筑物火灾安全评价研究[J]. 宋译,肖国清,何利文. 中国安全科学学报. 2008(04)
[10]火灾气体辨识的人工神经网络方法研究[J]. 赵建华,喻益超,李庄. 消防科学与技术. 2006(05)
博士论文
[1]面向森林火灾监测的无线传感器网络技术的研究[D]. 张军国.北京林业大学 2010
硕士论文
[1]基于无线传感网络的智能森林火灾实时监控系统[D]. 肖迪.吉林大学 2011
[2]基于虚拟仪器的信号采集与控制系统开发[D]. 曾秀云.电子科技大学 2010
[3]基于虚拟仪器的网络化多路温度测试系统设计与实现[D]. 刘权.湖南科技大学 2010
[4]基于模糊神经网络的智能火灾探测系统研究[D]. 杨晗.北京化工大学 2010
[5]基于ZigBee无线技术的电气火灾监控系统应用设计[D]. 刘明光.山东大学 2010
[6]智能建筑火灾自动报警系统的设计与研究[D]. 张响亮.武汉理工大学 2010
[7]基于模糊神经网络的图书馆火灾监控系统关键技术研究[D]. 田艳玲.中北大学 2009
[8]煤矿井下环境参数虚拟仪器测试系统研究[D]. 周文妹.西安科技大学 2009
[9]基于ZigBee的智能火灾报警系统设计[D]. 颜学义.国防科学技术大学 2008
[10]基于小波神经网络的智能火灾探测研究[D]. 陈月.东北大学 2008
本文编号：3024202
【文章来源】：天津理工大学天津市
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 课题的研究背景和意义
1.2 火灾自动报警系统的研究现状
1.2.1 火灾自动报警系统的发展
1.2.2 国内外火灾自动报警系统研究现状
1.2.3 国内外火灾自动报警系统研究存在的问题
1.3 无线智能火灾自动报警系统的发展
1.3.1 无线报警网络技术及其进展
1.3.2 神经网络技术及其进展
1.3.3 虚拟仪器测控技术及其进展
1.4 课题研究内容及结构安排
2 ZIGBEE 无线火灾信号传输技术
2.1 ZIGBEE技术简介
2.1.1 ZigBee 技术的特点
2.1.2 ZigBee 协议的构架
2.1.3 ZigBee 网络拓扑结构
2.2 无线监测网络方案设计
2.2.1 监测网络的布置原则
2.2.2 监测网络的组成
2.3 无线火灾监测网络的总体设计
2.3.1 监测网络节点设备的电路设计
2.3.2 监测网络的总体结构
2.3.3 监测网络的总体设计
2.4 本章小结
3 神经网络火灾探测智能算法
3.1 室内火灾模型及探测原理
3.1.1 室内火灾的模型
3.1.2 火灾探测原理
3.2 神经网络概述
3.2.1 神经网络的特征
3.2.2 神经网络的结构
3.2.3 神经网络智能火灾探测算法的仿真
3.3 BP 神经网络
3.3.1 BP 神经网络算法
3.3.2 BP 神经网络参数
3.3.3 BP 神经网络智能火灾探测算法流程图
3.4 本章小结
4 虚拟仪器技术
4.1 虚拟仪器简介
4.1.1 虚拟仪器的特点
4.1.2 虚拟仪器的构成
4.1.3 LabVIEW 虚拟仪器设计原则
4.2 利用 LABVIEW 虚拟仪器开发的 BP 神经网络算法
4.3 应用 LABVIEW 虚拟仪器开发的火灾监控系统
4.4 本章小结
5 火灾识别模型及仿真实验
5.1 基于温度场参数的火灾识别模型
5.1.1 温度场火灾识别模型
5.1.2 BP 神经网络参数的设定
5.1.3 仿真实验
5.1.4 火灾模拟实验
5.2 基于复合参数的火灾识别模型
5.2.1 复合参数火灾识别模型
5.2.2 BP 神经网络参数的设定
5.2.3 仿真实验
5.2.4 火灾模拟实验
5.3 本章小结
6 总结
6.1 结论
6.2 展望
附录 1
附录 2
参考文献
发表论文和科研情况说明
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于BP神经网络的高校校园安全评价模型及其应用[J]. 于建新,刘焕春,王文静,胡莹莹,许振. 安全与环境工程. 2011(02)
[2]One Fire Detection Method Using Neural Networks[J]. 程彩霞,孙富春,周心权. Tsinghua Science and Technology. 2011(01)
[3]基于LabVIEW的煤矿矿井瓦斯浓度实时监测报警系统[J]. 邱永华. 计算机与现代化. 2010(08)
[4]无线通信技术在火灾自动报警系统中的应用[J]. 裴丽群. 建筑电气. 2009(12)
[5]基于模糊神经网络的火灾报警系统[J]. 文方,陈慕君,刘佳. 机械制造与自动化. 2009(06)
[6]基于LabVIEW实现神经网络[J]. 李勇,王细洋,王学超. 南昌航空大学学报(自然科学版). 2009(01)
[7]灰色Elman神经网络在火灾事故预测中的应用研究[J]. 李勇,胡双启. 中国安全科学学报. 2009(03)
[8]LabVIEW中BP神经网络的实现及应用[J]. 廖慎勤,彭良玉,江勇. 现代电子技术. 2009(04)
[9]基于人工神经网络理论的建筑物火灾安全评价研究[J]. 宋译,肖国清,何利文. 中国安全科学学报. 2008(04)
[10]火灾气体辨识的人工神经网络方法研究[J]. 赵建华,喻益超,李庄. 消防科学与技术. 2006(05)
博士论文
[1]面向森林火灾监测的无线传感器网络技术的研究[D]. 张军国.北京林业大学 2010
硕士论文
[1]基于无线传感网络的智能森林火灾实时监控系统[D]. 肖迪.吉林大学 2011
[2]基于虚拟仪器的信号采集与控制系统开发[D]. 曾秀云.电子科技大学 2010
[3]基于虚拟仪器的网络化多路温度测试系统设计与实现[D]. 刘权.湖南科技大学 2010
[4]基于模糊神经网络的智能火灾探测系统研究[D]. 杨晗.北京化工大学 2010
[5]基于ZigBee无线技术的电气火灾监控系统应用设计[D]. 刘明光.山东大学 2010
[6]智能建筑火灾自动报警系统的设计与研究[D]. 张响亮.武汉理工大学 2010
[7]基于模糊神经网络的图书馆火灾监控系统关键技术研究[D]. 田艳玲.中北大学 2009
[8]煤矿井下环境参数虚拟仪器测试系统研究[D]. 周文妹.西安科技大学 2009
[9]基于ZigBee的智能火灾报警系统设计[D]. 颜学义.国防科学技术大学 2008
[10]基于小波神经网络的智能火灾探测研究[D]. 陈月.东北大学 2008
本文编号：3024202
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/anquangongcheng/3024202.html
