基于LonWorks總線的嵌入式智能樓宇火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的研究.pdf

1、隨著城市建設(shè)的飛速發(fā)展，樓宇建筑結(jié)構(gòu)火災(zāi)已成為威脅人們生命和財(cái)產(chǎn)安全的最直接、最嚴(yán)重的災(zāi)害之一，一旦發(fā)生火災(zāi)，撲救非常困難。因此，對火災(zāi)進(jìn)行早期預(yù)報(bào)，建立一個(gè)性能可靠、安全有效的樓宇火災(zāi)監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)，具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義和實(shí)用價(jià)值。 傳統(tǒng)的火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)大多采用單個(gè)火災(zāi)參量作為判斷標(biāo)準(zhǔn)，在外界干擾下易引起頻繁誤報(bào)或漏報(bào)，且對火災(zāi)參量的響應(yīng)時(shí)間過長，多數(shù)在火災(zāi)的中后期才能響應(yīng)，難于對早期火災(zāi)進(jìn)行準(zhǔn)確報(bào)警。本文在認(rèn)真研究國內(nèi)外現(xiàn)狀的基礎(chǔ)

2、上，采用多傳感器神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)融合智能算法對火災(zāi)過程特征參數(shù)進(jìn)行識(shí)別，設(shè)計(jì)了一種適合于早期樓宇火災(zāi)報(bào)警的智能監(jiān)控系統(tǒng)，不但可以準(zhǔn)確、可靠的進(jìn)行火災(zāi)探測，還可以提前火災(zāi)報(bào)警的時(shí)間。 本文的設(shè)計(jì)，主要完成了智能火災(zāi)探測器的設(shè)計(jì)和基于Lonworks總線的監(jiān)控系統(tǒng)集成兩個(gè)方面的工作： 一、采用ARM嵌入式微處理器和實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ開發(fā)了多傳感器智能火災(zāi)探測器系統(tǒng)，將基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的信息融合算法移植到該系統(tǒng)，作為火災(zāi)

3、過程特征的火災(zāi)判據(jù)，對火災(zāi)早期的溫度、煙霧和易燃?xì)怏w進(jìn)行多參量復(fù)合探測。并使用國家標(biāo)準(zhǔn)火和廚房典型環(huán)境下火災(zāi)數(shù)據(jù)，通過Matlab仿真，驗(yàn)證該火災(zāi)判斷算法的準(zhǔn)確性和可靠性，達(dá)到了預(yù)期良好的效果?；馂?zāi)監(jiān)控任務(wù)的設(shè)計(jì)決定著智能探測器系統(tǒng)的質(zhì)量，本系統(tǒng)共設(shè)計(jì)了五個(gè)任務(wù)，分別是監(jiān)視任務(wù)、會(huì)議室，停車場和廚房火災(zāi)發(fā)生判斷任務(wù)、按鍵任務(wù)、節(jié)點(diǎn)通信任務(wù)、報(bào)警任務(wù)，每個(gè)任務(wù)是一個(gè)無限循環(huán)，相互獨(dú)立運(yùn)行，任務(wù)之間的通信通過全局變量、信號(hào)量和消息隊(duì)列來實(shí)現(xiàn)

4、，任務(wù)間的切換通過系統(tǒng)內(nèi)核任務(wù)調(diào)度函數(shù)來實(shí)現(xiàn)。 二、PC機(jī)客戶端上，使用LonWorks網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)，通過網(wǎng)絡(luò)集成開發(fā)工具，NodeBuilder開發(fā)工具和LonMaker集成工具，構(gòu)建火災(zāi)監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)。它們都是以Windows操作系統(tǒng)為開發(fā)環(huán)境的，NodeBuilder開發(fā)工具用于設(shè)計(jì)控制網(wǎng)絡(luò)中的單個(gè)節(jié)點(diǎn)，LonMaker集成工具是用來設(shè)計(jì)、安裝、運(yùn)行和維護(hù)LonWorks網(wǎng)絡(luò)，最后使用visual basic軟件完成系統(tǒng)監(jiān)控