【正文】 oncentration and smoke concentration, but achieves the information processing and judgment. Fire alarm controllers make it e true that each node can be inspected and information can be displayed and storedSecondly, for the traditional fire detection technology is based on the single fire parameters and it causes false and failure alarm, so the paper focuses on the intelligent fire detection system on the basis of fuzzy theory and neural works. Using the temperature, CO concentration and smoke concentration as the inputs, the system carries out the information fusion of mutilsensors by means of intelligence artificial algorithm. The system adopts the method of fuzzy logic and neural works. It firstly II 西安建筑科技大學碩士學位論文 ? uses the fuzzy logic to make the fuzzification, inference machine and defuzzification of the inputs of the three systems and sets up 64 fuzzy rules. Then it adopts neural works models to make the inter practice. Finally, it carries on the an integration, makes the judgment by means of fuzzy logic at the policymaking level and achieves algorithm emulation through MATLABThis paper aims to design and realize fire detection and alarm system, which is based on multisensor information fusion technology, and acplish the design and realization of the hardware of the fire posite detection node and fire alarm detectorWhat’s more, it even uses the fusion algorithm of multisensors data and conducts the simulations so that the system can makes timely and accurate judgment about whether there is fire. Therefore, it has the strong ability to make the fire prediction and alarmKey words: Fire detection。為了解決火災(zāi)報警控制器負擔過大、系統(tǒng)響應(yīng)速度慢和可靠性低等問 題 ,復(fù)合探測節(jié)點不僅能夠采集溫度、 CO 濃度和煙霧濃度三種火災(zāi)參量 ,還能實 現(xiàn)對火災(zāi)信息的處理和判斷。主從節(jié)點微控制器均采用 STM32F103 系列芯片。STM32。如 2020 年 2 月 9 日晚 20 時 27 分 ,中央電視臺新臺址工程的 重要組成部分 ?電視文化中心發(fā)生火災(zāi) ,在此次火災(zāi)事故中共造成了一死七傷。 鑒于我國火災(zāi)探測報警系統(tǒng)中存在的問題和目前火災(zāi)探測報警系統(tǒng)的發(fā)展方 向 ,本文的研究目的在于提出一種基于多傳感器信息融合技術(shù)的火災(zāi)探測系統(tǒng)方 1 西安建筑科技大學碩士學位論 文 ? 案 ,采集多個不同的火災(zāi)特征參數(shù) ,利用信息融合的智能算法進行處理和判斷 , 對火災(zāi)的發(fā)生能夠進行及時準確的探測和報警 ,提高火災(zāi)探測報警系統(tǒng)對火災(zāi)的 探測能力 ,將有效的減少火災(zāi)對生命財產(chǎn)的損失 ,大大降低火災(zāi)對物質(zhì)財產(chǎn)以及 環(huán)境的破壞。 火災(zāi)報警系統(tǒng)的國內(nèi)發(fā)展狀況 (1)20 世 紀 80 年代 ,國內(nèi)的一些部屬研究單位和軍工研究所開始著手研發(fā) 火災(zāi)探測報警系統(tǒng)的產(chǎn)品。 2 火災(zāi)探測的手段和信號處理算法水平有待提高 火災(zāi)信號的探測手段和處理信號的智能算法是火災(zāi)探測報警系統(tǒng)的核心部分 , 其水平的高低直接關(guān)系到火災(zāi)探測報警系統(tǒng)可靠性和及時性 ,越來越受到人們的 關(guān)注。近幾年來國內(nèi)研究的針對大空間早期火災(zāi)的光聲火災(zāi)氣體探 測技術(shù)、空氣采樣式激光圖像感煙火災(zāi)探測技術(shù)、光截面圖像感煙探測技術(shù)、基 于機器視覺技術(shù)的火災(zāi)空間定位技術(shù) ,以及國外發(fā)展的無線探測技術(shù)、燃燒聲音 探測技術(shù)、微薄探測技術(shù)等 目前都有待進一步擴大在市場上的應(yīng)用。昀后陳述了本課題研究的內(nèi)容及論文章節(jié)安排。 本章小結(jié) 本章首先通過閱讀和整理相關(guān)的文獻資料 ,詳細介紹了火災(zāi)探測報警的研究 背景及意義 ,然后總結(jié)了火災(zāi)探測報警系統(tǒng)目前在國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀 以及亟待解 決的問題 ,昀后敘述了本文的研究內(nèi)容和結(jié)構(gòu)安排。為了克服這些缺點 ,逐漸采用分布式控制方 式代替集中式控制方式。由 STM32(MCU)、 、 RS485 通信模塊、 JTAG 接口模塊、溫度傳感器、煙霧傳感器、 CO 傳感器等組成。使用的主控芯片應(yīng)該具有較強的處理能力、較高的穩(wěn)定性 ,所以選 [15] 用工業(yè)級或者汽車級的主控制芯片比較合適 。此類微控制器具有性能高、功耗低、實 時性、成本低、代碼集成度高等優(yōu)點 ,并具有完整的開發(fā)工具鏈。昀后根據(jù)所選擇的傳感器型號、接 [19] 口方式以及探測方法等因素來確定主控芯片和整體的探測方案 。 1℃。 ① 靈敏度特性 圖 傳感器典型的靈敏度特性曲線 圖中縱坐標為傳感器的電阻比 (Rs/Ro),橫坐標為氣體濃度。 L (3) 一氧化碳傳感器 MQ7 工作原理 MQ7 氣體傳感器使用在清潔空氣中電導(dǎo)率較低的二氧化錫 SnO 作為氣敏 2 材料。 火災(zāi)復(fù)合探測節(jié)點設(shè)計 從復(fù)合探測節(jié)點的功能框圖可以看出 ,復(fù)合探測節(jié)點的功能為傳感器信息采 集與處理、與主控節(jié)點的通信以及火災(zāi)報警與控制。參考設(shè)計手冊 ,本文選用了 的外部晶體振蕩器來作為低速 HIS 時鐘 ,并用 20pF 的電容作為負載電 容 ,使振蕩頻率更穩(wěn)定 。 S1 SWPB C1 RESET GND 103 R1 6K6 圖 微控制器系統(tǒng)的復(fù)位電路 4 調(diào)試電路 由于 STM32f103RE 支持在線編程 InCircuit ProgrammingICP 方式 ,通過 JTAG、 SWD 協(xié)議或系統(tǒng)加載程序 Bootloader 下載用戶應(yīng)用程序到微控制器中。由于電源穩(wěn)壓模塊主要選用的都是集成的穩(wěn)壓芯片 ,極大的 簡化了電源電路的設(shè)計。煙霧濃度傳感器監(jiān)測 房間是否有濃煙 ,溫度傳感器主要監(jiān)測房間的溫度 ,因為燃燒的發(fā)生往往伴隨著 煙霧濃度的增大和溫度的升高。它們基本測試回路相同。 Rs 為氣體傳感器的電阻值 ,依據(jù) MQ 系列的 應(yīng)用手冊 ,Rs 值隨著 CO 氣體濃度的增大而減小 。由 需求出發(fā) ,系統(tǒng)檢測的具體參數(shù)應(yīng)為火災(zāi)前后房間里變化的環(huán)境因素。 JTAG1 C26 104 1 2 R29 JTRST 3 4 R30 10K JTDI 5 6 R31 10K JIMS/SWDIO 7 8 JTCK/SWCLK 9 10 11 12 R27 R32 10K JTDO/SWO 13 14 RESET 15 16 17 18 10K 19 20 Header 10X2 GND GND 圖 微控制器的調(diào)試接口電路 昀終 ,微控制器系統(tǒng)的外圍電路原理圖如圖 所示。 C16 C15 20PF PC14 20PF OSC_IN Y1 R13 Y2 R14 GND GND C17 1M 8MHZ C18 1M PC15 OSC_OUT 20PF 2