三組分火災(zāi)氣體在線探測(cè)技術(shù)研究.pdf

1、火災(zāi)是一種在時(shí)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(cái)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(cè)技術(shù)意義重大。火災(zāi)氣體濃度作為火災(zāi)探測(cè)的特征參量，與其它火災(zāi)探測(cè)的特征參量相比更適合于火災(zāi)早期探測(cè)，且在抗干擾方便更具有優(yōu)勢(shì)。本文對(duì)三組分火災(zāi)氣體在線探測(cè)技術(shù)進(jìn)行了研究，通過(guò)硬件實(shí)現(xiàn)與軟件開發(fā)，設(shè)計(jì)研制出了三組分火災(zāi)氣體在線探測(cè)系統(tǒng)樣機(jī)，并進(jìn)行了濃度標(biāo)定實(shí)驗(yàn)。 本文首先從氣體探測(cè)報(bào)告與文獻(xiàn)出發(fā)，經(jīng)過(guò)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(cè)的火災(zāi)標(biāo)識(shí)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(zhǎng)及氣體濃度計(jì)算模型等方面介紹了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理。 隨后進(jìn)行了硬件實(shí)現(xiàn)與軟件開發(fā)，設(shè)計(jì)研制出了三組分火災(zāi)氣體在線探測(cè)系統(tǒng)樣機(jī)。硬件實(shí)現(xiàn)包括：抽氣管路系統(tǒng)設(shè)計(jì)，紅外光源、紅外探測(cè)器與壓力傳感器的選擇，信號(hào)調(diào)理與鎖相放大電路設(shè)計(jì)，基于USB接口的數(shù)據(jù)采集卡設(shè)計(jì)，嵌入式工控計(jì)算機(jī)

3、設(shè)計(jì)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(tái)，進(jìn)行了系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)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(diǎn)對(duì)氣體濃度計(jì)算模型的代碼實(shí)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(jì)并研制了一種高精度的多組分動(dòng)態(tài)配氣裝置，詳細(xì)介紹了其設(shè)計(jì)思想與實(shí)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(cè)系統(tǒng)的濃度標(biāo)定實(shí)驗(yàn)，取得了濃