基于红外技术的野外火灾探测系统研究

摘要

随着社会经济的迅速发展和城市人口的急剧增长，各类大型建筑物纷纷涌现。但近年来发生的数起特大火灾事故，从侧面反映了常规的消防设计已经满足不了特殊场合的消防要求，尤其是位于野外的油库、货仓、码头等，由于其建筑结构特殊、防火分区庞大、设施复杂，火灾隐患颇多，一旦发生火灾而不能及时发现，不但会给消防救援带来巨大的压力和困难，同时可能造成严重的经济损失和社会影响，甚至还会导致人员伤亡。因此，完善野外建筑物的消防设施，研究野外火灾自动探测系统是十分必要的。 本文首先讨论了火灾的基本知识以及火灾探测的原理和方法，然后针对野外大空间的消防难题，重点研究了红外火灾探测技术，阐述了野外火灾探测选择使用红外技术的原因，之后探讨了热释电红外传感器的结构、工作原理及特点，设计了一个基于热释电红外传感器的火灾探测系统。接着详细分析了火灾信号的特点以及火灾信号处理的基本方法，同时针对传统火灾信号处理方法不够灵活以及误报率高的缺点，进一步研究了智能火灾信号处理技术，选择使用人工神经网络方法分析实现了火灾的识别算法，对神经网络的结构、训练以及识别的效果进行了讨论。本文编写的基于Delphi 7SE的火灾自动探测软件不但实现了信号的获取、预处理以及火灾的自动识别，还与SQL Server 2000数据库进行了良好的连接，完成了火灾报警信息等数据的存储与查询。经验证，本系统对多种形态的火焰具有较高的识别率，对于促进野外大空间消防技术的发展起到了积极的作用。