地下车库智能防火报警系统的研究及应用

作     者：杜辰 

作者单位：太原科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：王兴

授予年度：2024年

学科分类：081405[工学-防灾减灾工程及防护工程] 08[工学] 082303[工学-交通运输规划与管理] 0814[工学-土木工程] 082302[工学-交通信息工程及控制] 0823[工学-交通运输工程] 

主      题：地下车库 智能防火 报警系统 路径规划 火焰烟雾检测 

摘      要：由于地下车库数量随汽车数量的增加而日益增多,其对防火的要求也逐渐提高。但是目前传统地下车库防火方式中人工防火方式自动化程度低且防火效率低下,传感器防火方式智能化程度低且其容易对火灾产生误报或漏报,同时对火情信息的收集和利用能力有限。此外,“中国制造2025的提出,给我国消防行业带来更高的要求。如要更好的保护地下车库相关人员人身财产安全,满足行业要求,对现有的地下车库防火方式进行改进显然是势在必行的。为了解决上述问题,设计实现了一种地下车库智能防火报警系统并对其做出如下的创新及研究: (1)针对传统防火方式中,自动化、智能化程度低,受单一环境因素影响易产生误报和漏报,火情信息对救火无帮助的问题,研究了地下车库防火报警和救火路线规划算法。通过由粒子群优化算法参数优化后的自适应神经模糊推理系统对多传感器环境数据进行融合,从而智能化诊断火情,并结合改进A*算法,对地下车库消防人员救火路径进行规划。最终经过实验,证明了所提算法可以实现对火情智能且精准的诊断以及对救火路径合理规划的目的。 (2)针对传感器防火方式因无法给出火灾详细信息从而对火灾后着火点勘验帮助较小的问题,研究了地下车库着火点检测算法。通过研究,对YOLOv5s检测模型进行改进并实验。实验结果表明改进后的YOLOv5s模型对地下车库着火点中的火焰烟雾检测精度高于原始YOLOv5s模型,综合性能优于其他种类模型,证明了所提算法可以更为有效的对地下车库着火点进行检测。 (3)针对地下车库中防火设备数量多导致合理调度困难、系统软硬件故障由人工检测导致效率低下等问题,研究了地下车库防火系统智能化技术。通过采用改进后的多级反馈队列调度算法,实现对地下车库防火系统中的硬件设备的智能化调度。通过专家系统,实现对防火系统中软硬件故障的智能化检测。最终经过实验,证明了所提算法的可行性。 (4)针对目前国内外并未对物联网环境下的地下车库防火报警系统进行详细研究和实现的问题,设计并实现了地下车库智能防火报警系统。通过分析地下车库智能防火报警系统的特征,对其体系结构和工作流程进行了设计,并结合所提关键技术,对地下车库智能防火报警系统进行了实现。 通过将研究内容应用到地下车库消防当中,实现了利用火情信息对地下车库智能防火的目的,探索提出了一种地下车库智能防火报警的方法,为地下车库消防领域的研究提供了一种切实可行的方案。