基于多傳感信息融合的火災(zāi)預(yù)警技術(shù)研究.pdf

1、隨著世界經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和各地人民交流的增加，船舶在各國(guó)之間進(jìn)行人力和物品的運(yùn)輸過(guò)程中擔(dān)任重要角色，尤其是發(fā)達(dá)國(guó)家緊缺的石油資源，多數(shù)是靠船舶運(yùn)輸?shù)摹４坝捎谄湓诤Ｉ虾叫械奶厥庑?，一旦發(fā)生火災(zāi)，依靠船員和船上的滅火設(shè)備，很難撲滅，而且很難得到其他船只和陸上消防人員的援助。所以在火災(zāi)發(fā)生初期就進(jìn)行預(yù)警，并采取相應(yīng)措施進(jìn)行滅火，顯得格外重要。本課題來(lái)源于浙江省科技廳的“基于多傳感信息融合的船舶動(dòng)力機(jī)艙火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)”項(xiàng)目，主要負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)一套船舶機(jī)

2、艙火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)，目的是在機(jī)艙火災(zāi)發(fā)生初期，就能夠給出準(zhǔn)確的預(yù)警信號(hào)，并在船舶監(jiān)控中心顯示機(jī)艙內(nèi)的環(huán)境信息。
　　 人們很容易從一幅圖片中觀察場(chǎng)景中的各種信息，而且圖片中包含的信息量非常大，如何利用計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)從船舶機(jī)艙的監(jiān)控畫面中辨別火災(zāi)是一種火災(zāi)探測(cè)發(fā)展趨勢(shì)，也是熱點(diǎn)研究課題。本論文設(shè)計(jì)了一種利用計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)辨別火災(zāi)火焰的方法，利用的是火焰的顏色特性和運(yùn)動(dòng)特性。火焰顏色的提取利用的是HSI和RGB色彩模型，運(yùn)動(dòng)物體的提取采

3、用的是高壓縮比的碼本建模，我們將兩者相結(jié)合來(lái)識(shí)別火焰。若上位機(jī)識(shí)別到監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)中有火災(zāi)火焰，就將采集的現(xiàn)場(chǎng)圖片發(fā)送到監(jiān)控中心并顯示。
　　 由于單一傳感器采集信息的局限性和對(duì)環(huán)境判斷的不可靠性，本課題應(yīng)用多傳感信息融合技術(shù)，提高對(duì)機(jī)艙火災(zāi)判斷的準(zhǔn)確性。監(jiān)控中心對(duì)接收的多傳感數(shù)據(jù)和圖像進(jìn)行模糊推理。若最終決策火災(zāi)的可信度大于某一閾值，則發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)。
　　 本論文首先介紹了船舶火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)的背景和意義，通過(guò)分析火災(zāi)預(yù)警系

4、統(tǒng)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，確立了設(shè)計(jì)一套基于多傳感信息融合的火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)。整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)包括下位機(jī)、上位機(jī)和監(jiān)控中心三個(gè)部分。下位機(jī)主要負(fù)責(zé)采集現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境信息，包括溫度、濕度和煙霧；上位機(jī)主要負(fù)責(zé)接收下位機(jī)傳輸?shù)沫h(huán)境信息、采集現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控畫面并進(jìn)行火災(zāi)分析、將圖片和傳感器數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心；監(jiān)控中心主要負(fù)責(zé)對(duì)上位機(jī)發(fā)送的多源信息進(jìn)行融合。在本課題設(shè)計(jì)的火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)中，煙霧傳感器采用MQ-2氣體傳感器，溫度和濕度傳感器采用集成的AM2303高性能傳感