高层建筑火灾救生舱监测系统研究

摘要

我国高层火灾频发，但现有的救生舱均针对矿用环境设计，因此需要设计一种可以在高层火灾紧急情况下为被困人员提供保护，防止人员受到火灾高温和有毒烟气侵害、内部能够保障避难人员生存条件的避难装置。本论文针对现有环境监测各子系统问题如舱内环境监测子系统大部分都是以被动、半自动为主，不能实现全自动在线监测、显示及记录，测试参数单一，测量范围小、适用性差，不能对外传输数据，无法满足火灾救生舱环境监测需要等问题；舱外环境监测火灾预警子系统存在火灾探测器的种类单一，仅仅依靠简单的阈值如监测环境温度、可燃气体浓度等识别火灾，极易受到周围环境的干扰，导致高虚警率的问题，设计高层火灾救生舱监测系统。 论文首先详细介绍高层火灾救生舱研发的背景和环境监测系统的国内外研究现状，阐述了选题的意义。其次从高层火灾环境监测系统三个子系统即舱外环境监测火灾预警子系统、舱内环境监测子系统、舱体温度监测子系统分开论述。其中舱外环境监测火灾预警子系统主要对舱外环境实时监测、记录，基于虚拟仪器技术采用神经网络和基于数据可靠度为权重的D-S证据理论方法开发信息融合过程，智能化对传感器数据进行融合对火灾进行准确及时识别，实现火灾预警功能；舱内环境监测子系统选用物联型传感器集成硬件系统对舱内包括CO、O2、CO2、SO2、NH3、H2S、HCN、NOX、PM2.5等环境参数进行监测，基于虚拟仪器技术开发系统软件，实现数据显示、记录、数据传输、数据管理等功能、保障舱内人员生存环境；舱体温度监测子系统选用热电偶传感器，基于虚拟仪器技术实现火灾情况下对舱体温度的监测、记录，舱体制冷系统同步接收数据以此为依据控制舱体温度，保障舱体温度在可接受范围。最后总结了之前所做的所有工作并对下一步研究提出展望。

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第一章绪论

1.1研究背景及意义

1.2研究现状

1.2.1国外研究现状

1.2.2国内研究现状

1.3研究内容

1.3.1创新点

1.3.2主要内容

第二章舱外环境监测火灾预警子系统

2.1总体设计

2.1.1目的及意义

2.1.2基本流程

2.1.3设计任务

2.2硬件设计

2.2.1烟雾传感器模块

2.2.2CO传感器

2.2.3温湿度传感器模块

2.3软件设计

2.3.1虚拟仪器开发软件

2.3.2神经网络同类传感器融合

2.3.3D-S证据理论异类传感器融合

2.4火灾预警子系统实验

第三章舱内环境监测子系统

3.1整体设计

3.1.1目的及意义

3.1.2基本流程

3.1.3设计任务

3.2硬件设计

3.2.1传感器组块

3.2.2PM2.5模块

3.2.3真空泵及控制阀模块设计

3.2.4ZigBee模块

3.2.5降压模块

3.3软件设计

3.3.1采集功能模块

3.3.2自动报警模块

3.3.3数据管理模块

3.4性能测试

第四章舱体温度监测子系统

4.1整体设计

4.1.1目的及意义

4.1.2基本流程

4.1.3设计任务

4.2软硬件设计

第五章总结与展望

5.1总结

5.2展望

参考文献

发表论文和科研情况说明

致 谢