火災是一種頻繁發(fā)生而又損失慘重的災難,傳統(tǒng)的火災探測方法大都受其各自探測原理的局限,只能對火災燃燒后的氣體、煙霧、溫度、火焰等參量進行檢測,而對于火災發(fā)生的早期和極早期(火災發(fā)生之前)的預報,則是人們一直探索的目標,因此,研究新的火災判據(jù)、新的火災識別模式和基于此的火災探測器,這對最大限度地減少由于火災而造成的損失具有深遠的意義。 本課題在研究了火災產(chǎn)生機理的基礎上,提出了基于燃燒音識別的火災探測技術(shù)。一方面在對燃燒音的形成原理和特征進行了理論分析,同時研究和比較了各種時域、頻域和時頻分析方法,討論了小波變換在燃燒信號分析中的可用性；另一方面通過建立燃燒實驗環(huán)境,對不同形態(tài)不同種類物質(zhì)進行各種對比試驗,采集燃燒音,并分析其特征,最終得出結(jié)論,可以利用燃燒時的聲強在時域上的變化、和在強度上的差異特性,將燃燒音和背景噪音分離�；诶碚撗芯亢蛯嶒灲Y(jié)果,本課題提出通過檢測燃燒音,即受熱物體內(nèi)部分子碰撞所產(chǎn)生的聲壓激發(fā)周圍空氣媒質(zhì)的位于次聲頻段的振動,來對火災隱患的初期進行及時探測。 本課題設計了一個基于燃燒音的火災探測器,當次聲波傳感器中的膜片檢測到環(huán)境中燃燒產(chǎn)生的聲壓時,通過電磁感應實現(xiàn)換能...

【文章頁數(shù)】：89 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 課題背景
    1.2 火災探測技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
    1.3 次聲波傳感器
    1.4 研究內(nèi)容及論文結(jié)構(gòu)
        1.4.1 研究內(nèi)容
        1.4.2 論文結(jié)構(gòu)
第二章 燃燒音的特征及分析方法
    2.1 燃燒音的特征
        2.1.1 燃燒現(xiàn)象
        2.1.2 燃燒音的產(chǎn)生
        2.1.3 燃燒音的特點
    2.2 燃燒音特征分析
        2.2.1 時域分析
        2.2.2 頻域分析
            2.2.2.1 傅里葉變換
            2.2.2.2 功率譜分析
        2.2.3 時頻分析
            2.2.3.1 短時傅里葉變化(STFT)和Gabor變換
            2.2.3.2 Wigner-Ville分布(WVD)
        2.2.4 小波分析
            2.2.4.1 連續(xù)小波變換(CWT)
            2.2.4.2 離散小波變換(DWT)
    2.3 本章小結(jié)
第三章 實驗裝置與燃燒音的識別
    3.1 燃燒音實驗設計
    3.2 燃燒音數(shù)據(jù)采集
    3.3 實驗結(jié)論
    3.4 本章小結(jié)
第四章 燃燒音火災探測系統(tǒng)的設計
    4.1 系統(tǒng)總方案
    4.2 系統(tǒng)硬件設計
        4.2.1 電動式次聲傳感器
            4.2.1.1 聲濾波器
            4.2.1.2 電磁感應
        4.2.2 信號處理電路
            4.2.2.1 前置放大電路
            4.2.2.2 低通濾波電路
        4.2.3 數(shù)據(jù)采集卡
    4.3 本章小結(jié)
第五章 系統(tǒng)軟件設計
    5.1 虛擬儀器技術(shù)
        5.1.1 虛擬儀器技術(shù)簡介
        5.1.2 labVIEW簡介
    5.2 系統(tǒng)軟件流程圖
    5.3 系統(tǒng)軟件各個模塊的設計
        5.3.1 界面設計
        5.3.2 數(shù)據(jù)采集與存儲模塊
        5.3.3 數(shù)據(jù)分析模塊
        5.3.4 燃燒判定模塊
    5.4 本章小結(jié)
第六章 系統(tǒng)測試與分析
    6.1 歷史數(shù)據(jù)重載
    6.2 時頻域分析
    6.3 燃燒判定
    6.4 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
致謝
參考文獻
附錄1 (碩士期間發(fā)表論文)
附錄2 (程序源代碼)



本文編號：3801635