基于多传感器信息融合的火情预警系统的设计与实现

发布时间：2017-08-31 00:04

  本文关键词：基于多传感器信息融合的火情预警系统的设计与实现

  更多相关文章： 火灾预警 STC 模糊算法 多传感器

【摘要】：火灾是最经常和普遍的威胁社会安全和发展的重要灾害。人们在使用火的同时,也在不断总结火灾发生的规律,希望能够减少火灾以及火灾给人们带来的种种损失和伤害。而且随着近几年的频发火灾事故,火灾强度级别也越来越高,人们对火灾的恐惧心理也更深,对火灾安防系统的要求也越来越高,也从根本需求上促进火灾预警报警系统的研发和提高。 本论文提出了一种火情预警系统方案,解决了火情预警参数单一、功能简单的问题,实现了基于多传感器信息融合的火情预警系统的设计。本论文将从火灾发生的机理和火灾发生的特性入手,选取合适的必要的传感器,基于单片机的传感器信息采集进行开发,测量空气中的各项指标,作为判断火灾的发生并进行预警的依据；采用模糊算法技术,并给出报警功能的验证；通过多传感器融合,在火灾发生时判断火灾趋势,做到及时的火灾判断预警。 论文采用STC单片机进行气体采集电路的设计,通过通信板与主机进行通信,在显示器上显示各项浓度指标,预警发生及火灾蔓延趋势。主机与STC单片机采用485总线方式通信。火灾预警判断采用模糊算法,对多传感器进行融合,最终对火灾进行有效预警,并判断趋势。论文完成了STC采集板的设计制作,通信板的设计制作,采集软件开发,通信协议编制及开发,主机应用程序开发,系统测试结果。通过整个系统的设计及完善,完成了预定设计目标。
【关键词】：火灾预警 STC 模糊算法 多传感器
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TU892
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-5
• 目录5-8
• 1 绪论8-12
• 1.1 概述8-10
• 1.2 研究的目的和意义10-11
• 1.3 课题主要完成的工作11-12
• 2 系统总体方案设计12-18
• 2.1 火灾发生的特点12-13
• 2.2 系统指标13-14
• 2.3 系统硬件结构14-16
• 2.3.1 系统硬件总体架构14
• 2.3.2 单片机选择14-16
• 2.4 系统软件结构16-18
• 3 系统硬件电路的设计与实现18-39
• 3.1 系统硬件总体方案18-19
• 3.2 传感器的选择19-22
• 3.2.1 一氧化碳浓度传感器19-20
• 3.2.2 二氧化碳浓度传感器20
• 3.2.3 烟雾浓度传感器20-21
• 3.2.4 温湿度传感模块21
• 3.2.5 烟雾报警模块21-22
• 3.3 电源模块22-25
• 3.3.1 通信板电源设计22-23
• 3.3.2 监测板电源设计23-25
• 3.4 通信板模块25-29
• 3.4.1 RS-232C信号转换25-27
• 3.4.2 RS485信号的转变与通信27-28
• 3.4.3 通信接口28-29
• 3.5 监测板模块29-38
• 3.5.1 监测板功能及指标要求29-30
• 3.5.2 监测板的组成和结构30-31
• 3.5.3 CO传感器电路设计31-32
• 3.5.4 烟雾浓度传感器电路设计32-33
• 3.5.5 CO2浓度传感器电路设计33-35
• 3.5.6 温湿度传感器电路设计35-36
• 3.5.7 烟雾报警电路设计36
• 3.5.8 地址电路设计36-37
• 3.5.9 串行通信接口电路设计37-38
• 3.6 本章小结38-39
• 4 系统软件设计与实现39-55
• 4.1 嵌入式软件设计39-50
• 4.1.1 多传感器数据采集40-42
• 4.1.2 多传感器数据的初步整理42-45
• 4.1.3 监测板的通信45-50
• 4.2 综合管理平台软件设计50-52
• 4.2.1 综合管理平台设计目标50-51
• 4.2.2 综合管理平台系统模块实现51-52
• 4.3 综合管理平台运行52-54
• 4.4 本章小结54-55
• 5 模糊逻辑和模糊系统55-65
• 5.1 模糊技术概述55-56
• 5.2 模糊系统的特点56-57
• 5.3 模糊系统的基本理论57-62
• 5.3.1 输入模糊化57-59
• 5.3.2 模糊推理过程59-61
• 5.3.3 反模糊过程61-62
• 5.4 火情预警模糊控制器62-64
• 5.5 本章小结64-65
• 6 系统调试实验及仿真验证65-73
• 6.1 系统硬件测试65-68
• 6.1.1 输出电压测量66
• 6.1.2 芯片工作测试66-67
• 6.1.3 硬件功能测试67-68
• 6.2 系统调试实验68-72
• 6.2.1 系统软件平台68
• 6.2.2 系统软件调试68-69
• 6.2.3 现场火灾模拟实验69-71
• 6.2.4 模糊系统仿真实验71-72
• 6.3 本章小结72-73
• 总结与展望73-74
• 致谢74-75
• 参考文献75-76

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 邱建林,刘维富,顾晖,管致锦,王波;C语言程序设计教学的研究与实践[J];电气电子教学学报;2003年04期

2 郭键,王汝琳,李明;火灾探测技术的现状及发展方向[J];辽宁工程技术大学学报;2004年02期

3 李宏文,张向阳;建筑物火灾监控系统的智能化发展[J];工程设计CAD与智能建筑;2002年02期

4 张晶,李心广;基于人工智能技术的火灾探测信息融合系统[J];工业仪表与自动化装置;2004年04期

5 姬生福;崔凯;;基于无线通信的压力数据采集系统[J];电子产品可靠性与环境试验;2012年05期

6 曹志国,廉小亲;基于MATLAB的两种模糊控制系统的仿真方法[J];计算机仿真;2004年03期

7 韩敬;火灾报警系统及发展[J];山西建筑;2002年07期

8 黄海龙;;火灾监控系统在智能建筑中的应用分析[J];科技致富向导;2008年14期

9 王军,马青波,隋虎林,赵辉;火灾自动报警监控联网技术的应用与发展[J];消防技术与产品信息;2003年12期

10 武玉泽,杨兴荣;论火灾报警控制系统的技术发展[J];消防技术与产品信息;2004年01期

，

本文编号：762261