三組分火災(zāi)氣體在線探測技術(shù)研究.pdf

1、火災(zāi)是一種在時空上失去控制的燃燒所引發(fā)的災(zāi)害，它造成人員傷亡、財產(chǎn)損失、環(huán)境污染甚至生態(tài)失衡。因此，研究合理有效的火災(zāi)探測技術(shù)意義重大?；馂?zāi)氣體濃度作為火災(zāi)探測的特征參量，與其它火災(zāi)探測的特征參量相比更適合于火災(zāi)早期探測，且在抗干擾方便更具有優(yōu)勢。本文對三組分火災(zāi)氣體在線探測技術(shù)進(jìn)行了研究，通過硬件實現(xiàn)與軟件開發(fā)，設(shè)計研制出了三組分火災(zāi)氣體在線探測系統(tǒng)樣機(jī)，并進(jìn)行了濃度標(biāo)定實驗。 本文首先從氣體探測報告與文獻(xiàn)出發(fā)，經(jīng)過深入分析

2、與研究后，選擇了CO<,2>、CO與CH<,4>作為適合早期火災(zāi)探測的火災(zāi)標(biāo)識性氣體。并從氣體的紅外吸收定律、CO<,2>、CO與CH<,4>的特征紅外吸收波長及氣體濃度計算模型等方面介紹了系統(tǒng)的設(shè)計原理。 隨后進(jìn)行了硬件實現(xiàn)與軟件開發(fā)，設(shè)計研制出了三組分火災(zāi)氣體在線探測系統(tǒng)樣機(jī)。硬件實現(xiàn)包括：抽氣管路系統(tǒng)設(shè)計，紅外光源、紅外探測器與壓力傳感器的選擇，信號調(diào)理與鎖相放大電路設(shè)計，基于USB接口的數(shù)據(jù)采集卡設(shè)計，嵌入式工控計算機(jī)

3、設(shè)計等。結(jié)合最新的虛擬儀器開發(fā)技術(shù)，采用NI公司的Labwindows/CVI作為軟件開發(fā)平臺，進(jìn)行了系統(tǒng)軟件的設(shè)計與開發(fā)，介紹了軟件總體結(jié)構(gòu)及各主要模塊的功能。并重點對氣體濃度計算模型的代碼實現(xiàn)，及基于MATLAB人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工具箱的混合編程進(jìn)行了介紹。 最后，設(shè)計并研制了一種高精度的多組分動態(tài)配氣裝置，詳細(xì)介紹了其設(shè)計思想與實現(xiàn)方法。使用該配氣裝置配制混合標(biāo)準(zhǔn)氣樣本，進(jìn)行了三組分火災(zāi)氣體在線探測系統(tǒng)的濃度標(biāo)定實驗，取得了濃