火灾报警系统算法

摘 要

火灾自动报警系统是主动防火的核心部分，它直接关系到能否将火灾扑灭在萌芽状态，是实现起火不成灾的关键。它的主要部件有火灾探测器、火灾报警控制器。对于探测器，火灾信号处理算法至关重要，更为科学的算法对减少误报和漏报的具有十分重要的意义。本文论述了火灾自动报警系统的各部分组成，而重点是火灾信号的识别算法。对火灾信号处理算法的研究对于提高火灾探测器乃至整个火灾自动报警系统可靠性的作用是不容置疑的。

早期，针对某些火灾参量，出现众多算法，但对非线性、非结构化的火灾信号，包括趋势算法在的各种算法仍难以适应千变万化的具体场景。模糊系统与人工神经网络都属于一种数值化的和非数学模型的函数估计和动力学系统，它们都能以一种不精确的方式处理不精确的信息，并获得相对精确的结果。MLP方法是采用MLP对各种传感器信号进行判决处理并报警的火灾探测方法。随着复合探测器的出现，融合多种方法的模糊神经网络算法必将在火灾信息处理中发挥重要作用。

目前，围绕如何更早期地快速而准确地发现火灾，减少火灾损失，在火灾报警及城市联动灭火等各方面的技术都在迅速的发展当中。

目 录

1 绪论 ............................................................................................................................. 1

1.1火灾的危害 ......................................................................................................... 1 1.2燃烧的要素和类型 ............................................................................................. 1 1.3 火灾特征及火灾参量 ........................................................................................ 1 1.4我国火灾自动报警系统的现状和未来 ........................................................... 2 2 火灾信号的识别算法 ................................................................................................ 3

2.1可变窗特定趋势算法 ......................................................................................... 3 2.2智能识别算法 ..................................................................................................... 5

2.2.1 模糊逻辑在火灾探测中的应用 ............................................................ 5 2.2.2 神经网络算法 ......................................................................................... 9 2.2.3 模糊神经网络算法 ............................................................................... 11 23

1 绪论

1.1火灾的危害

火的应用，让人类取得了巨大的成就，但往往失去控制的火，吞食着人们的生命和财富，破坏了生态环境，这种在时间和空间上失去人为控制，给人类造成灾害的燃烧现象，称为火灾（Fire）。在水灾、旱灾、地震、风灾等众多灾害中，火灾造成的直接损失约为地震的5倍，而发生的频率位居各灾种之首。

据公安部消防局统计，2014年全国共接报火灾39.5万起，死亡1817人，受伤1493人，直接财产损失43.9亿元。刚进入2015年，在1月2日，市北方南勋陶瓷大市场仓库发生火灾，造成了5名消防战士牺牲，14人受伤，549户2000多名居民以及部分的临街商户受灾。1月3日，州巍山县南诏镇发生火灾，这座始建于明洪武二十三年（1390年），距今已有600多年的历史的拱辰楼被烧坏，造成不可挽回的巨大损失。5月25日20时左右，省鲁山县城西琴台办事处三里河村的一个老年康复中心发生火灾，亡38人、伤6人。6月25日凌晨，市西关虎屯小区发生火灾，事故已造成13人死亡、4人受伤。火灾不仅吞食了类的生命和财富，破坏人类赖以生存的环境和社会的稳定，而且是常见、多发、人为因素为主的灾害。

1.2燃烧的要素和类型

燃烧现象，是可燃物与氧化剂发生相互作用的一种氧化还原反应，所以产生火灾的必要条件有可燃物、氧化剂和着火源，这称为燃烧三要素。可燃物发生着火的最低温度称为着火点或燃点。