發(fā)布時(shí)間：2020-07-30 01:26

【摘要】：火災(zāi)煙霧探測(cè)器主要用于探測(cè)飛機(jī)飛行過(guò)程中貨艙內(nèi)發(fā)生的火災(zāi)前兆,是保證飛機(jī)安全的重要設(shè)備。為了解決目前飛機(jī)貨艙火災(zāi)探測(cè)裝置易受空氣中灰塵和水蒸氣液滴干擾造成誤報(bào)率極高的問(wèn)題,提出一種基于多傳感器復(fù)合的飛機(jī)貨艙火災(zāi)探測(cè)方法,通過(guò)獲取全面的煙霧、溫度、氣體信息對(duì)火災(zāi)發(fā)生狀況進(jìn)行判斷,對(duì)提高飛機(jī)貨艙火災(zāi)探測(cè)準(zhǔn)確率有重大意義。首先分析多種火災(zāi)誤報(bào)警干擾機(jī)理,在光的散射理論以及對(duì)粒子粒徑研究的基礎(chǔ)上,將傳統(tǒng)的煙霧探測(cè)器改進(jìn)為雙波長(zhǎng)光電式煙霧探測(cè)器,搭建了包括雙波長(zhǎng)光電式煙霧傳感器、溫度傳感器、CO傳感器的復(fù)合式火災(zāi)探測(cè)裝置,并設(shè)計(jì)相應(yīng)的火災(zāi)探測(cè)系統(tǒng)軟件,為火災(zāi)探測(cè)提供軟件監(jiān)控平臺(tái);然后進(jìn)行大量真假火源火災(zāi)實(shí)驗(yàn),采集火災(zāi)發(fā)生時(shí)煙霧濃度、溫度、CO濃度的特征參數(shù),并對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析;最后利用模式識(shí)別技術(shù)中的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,并采用遺傳算法優(yōu)化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)初始權(quán)值和閾值,從而實(shí)現(xiàn)最終的火災(zāi)種類(lèi)識(shí)別。通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)試,相比較傳統(tǒng)火災(zāi)煙霧探測(cè)器,嵌入雙波長(zhǎng)光電式煙霧探測(cè)器的復(fù)合式火災(zāi)探測(cè)裝置可以根據(jù)顆粒物粒徑大小排除干擾源,降低誤報(bào)率,干擾源識(shí)別相對(duì)誤差不超過(guò)5.7%,在飛機(jī)貨艙火災(zāi)探測(cè)方面具有很強(qiáng)的實(shí)用性。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)民航大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：V244.12
【圖文】：

1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀為了實(shí)現(xiàn)更加精確的火災(zāi)報(bào)警，科研人員根據(jù)科學(xué)技術(shù)發(fā)明的火災(zāi)探測(cè)器是火災(zāi)動(dòng)探測(cè)技術(shù)的產(chǎn)物，火災(zāi)探測(cè)器的發(fā)展歷史非常悠久。尤其是近幾十年來(lái)，飛機(jī)火災(zāi)測(cè)器誤報(bào)警率保持很高的狀態(tài)，受到國(guó)內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域很多學(xué)者的關(guān)注，很多科研工作為解決這個(gè)熱點(diǎn)問(wèn)題做了大量的工作[6-7]。1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀19 世紀(jì)末英國(guó)學(xué)者成功設(shè)計(jì)出世界上第一個(gè)溫感式火災(zāi)探測(cè)器，標(biāo)志著火災(zāi)自動(dòng)測(cè)技術(shù)進(jìn)入了新篇章，在一般情況下陰燃火釋放熱量較小導(dǎo)致溫度傳感器對(duì)陰燃火災(zāi)應(yīng)不明顯，20 世紀(jì)中期 Meili 等[8]設(shè)計(jì)出世界上第一個(gè)離子式火災(zāi)煙霧探測(cè)器，但這探測(cè)器在生產(chǎn)、使用過(guò)程中會(huì)對(duì)人類(lèi)身體、環(huán)境造成危害，現(xiàn)在大部分工廠都不再生離子式煙霧探測(cè)器，在 20 世紀(jì)末期光電式煙霧探測(cè)器登上火災(zāi)探測(cè)舞臺(tái)，經(jīng)過(guò)兩百年的發(fā)展，如今火災(zāi)探測(cè)器種類(lèi)繁多功能完善，當(dāng)前主流的火災(zāi)探測(cè)器包括感溫、感煙感光、復(fù)合式[9]和可燃?xì)怏w探測(cè)五種類(lèi)型，如圖 1-1 所示。

中國(guó)民航大學(xué)碩士學(xué)位論文第二章 雙波長(zhǎng)光電式煙霧探測(cè)器原理貨艙火災(zāi)誤報(bào)警原因分析艙是指甲板以下的空間，用來(lái)在飛行途中存放貨物。飛機(jī)貨艙容積較且通常運(yùn)送多種類(lèi)型的物品，比如紡織品、木材、塑料、紙張、有機(jī)些貨物會(huì)造成極高的誤報(bào)警，原因有如下幾點(diǎn)：艙門(mén)在關(guān)閉之前必須給植物噴霧，貨艙里的殘余氣溶膠顆粒；艙內(nèi)的牲畜會(huì)排放大量水蒸氣、CO 以及碳?xì)浠衔铮晃镌谘b卸過(guò)程中以及飛行途中震動(dòng)會(huì)引起大量灰塵。機(jī)貨艙煙霧探測(cè)器多采用光電式煙霧探測(cè)裝置，結(jié)構(gòu)如圖 2-1 所示。

光為紅外光時(shí)，對(duì)應(yīng)α2范圍為 0.35~3.5；可以發(fā)，忽略折射率隨波長(zhǎng)變化的情況，則其散射強(qiáng)25.61/9001/40044 散射強(qiáng)度（cd）；射強(qiáng)度（cd）。徑粒子對(duì)藍(lán)色光和紅外光的散射信號(hào)差距較大。粒徑大于 4μm，則當(dāng)入射光為藍(lán)光時(shí)，無(wú)量綱粒2>12.96。在α1和α2均大于 12 的情況下，α1θ和α2π的情況下，[2J1(x)/x]2趨于 0，所以根據(jù)式（2.3，故雙波長(zhǎng)對(duì)干擾源顆粒的影響可忽略。煙霧探測(cè)器結(jié)構(gòu)圖 2-4 如下。

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