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烟雾检测系统设计论文

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烟雾检测系统设计论文

对室内、室外全天候不间断进行监测,当识别出有异常的烟雾时,立即触发告警,并通过邮件、电话、现场语音喊话等方式进行通知的烟雾识别预警系统比较好。倍特威视武汉倍特威视湖北武汉设备类型I2008/I2016/I2032操作系统Windows Server 2012/Win10输入8路数字视频/16路数字视频/32路数字视频可售卖地全国烟雾火焰识别监测系统对火灾易发区域进行实时监测,当监测到烟雾火焰时,立即触发报警,通知相关人员及时处理火灾自动报警系统是由触发装置、火灾报警装置、联动输出装置以及具有其它辅助功能装置组成的。原理:具有能在火灾初期,将燃烧产生的烟雾、热量、火焰等物理量,通过火灾探测器变成电信号,传输到火灾报警控制器,并同时以声或光的形式通知整个楼层疏散,控制器记录火灾发生的部位、时间等,使人们能够及时发现火灾,并及时采取有效措施,扑灭初期火灾,最大限度的减少因火灾造成的生命和财产的损失,是人们同火灾做斗争的有力工江西造的光绪元宝当十值多少钱?

2FSK Signal, Modulation and Modem二进制频移键控信号, 调制和解调Does a communication signal have fingerprint characters? This paper discusses the existence probability of fingerprint characters of communication signals, then analyses fingerprint characters of 2FSK signals,and extracts partial fingerprint characters of 2FSK signals.人有表示个体属性的指纹特征 ,无线电通信信号 (下称信号 )是否存在描述个体电台的电子“指纹”特征 (下称“指纹”特征 )呢 ?文中分析了信号“指纹”特征存在的可能性 ,并以 2FSK信号为例 ,论述了 2FSK信号应具有的“指纹”特征 ,同时提取了其中部分“指纹”特征。According to the characteristics of 2FSK signal and 2PSK signal, a new method based on weak signal detection by Duffing chaotic oscillator to detect 2FSK signal and 2PSK signal is presented.根据Duffing混沌振子微弱信号检测方法进行研究的基础上,根据2FSK信号和2PSK 信 号的特点,提出了一种2FSK、2PSK信号的检测的新方法。To acquire the information of railway binary frequency-shift keying(2FSK)signal s upper and down side frequencies and base low-frequency with high accuracy in real time,a novel frequency detection algorithm compatible with China-made system and France UM71 system was proposed.为实时高精度获取铁道二进制频移键控信号的上、下边频和基带低频信息,提出一种 可兼容国产制式和法国UM71制式的频率检测新方法。The target of the communication system flat is modeling and calculating to modulation and demodulation of seven kinds of signals:AM,FM,SSB,2ASK,2FSK, 2PSK,2QPSK.通信仿真平台的任务是对调幅、调频、单边带、二进制振幅键控、二进制频移键控、二进制相移键控、正交相移键控等七种通信信号的调制和解调进行建模和计算。It emphasizes on 2FSK modem of locking phase loop frequency mixing, hardware and software of addressing control of single-chip computer-AT89C51.介绍了一种基于单片机寻址控制的有线电视收费系统,重点对系统应用锁相频率合成技术的2FSK调制和解调、单片机AT89C51寻址控制的硬件和软件进行了分析,还对系 统利用PIN管宽带工作特点对高频电视信号进行关断和系统的抗干扰措施进行了一定的介绍。 The 308 MHz/315 MHz/418 MHz/ MHz low power FSK Superheterodyne Receiver adopts high integrated,low power,CMOS Superheterodyne RF receiver chips in MAX7042,with a sensibility range from-110 dBm to-109 dBm,receiving a FSK data which speed up to 66 kbps(NRZ)(33 kbps Manchester code). 所设计的308 MHz/315 MHz/418 MHz/ MHz低功耗FSK超外差式接收电路,采用MAX7042高集成度、低功耗,CMOS型超外差式射频(RF)接收芯片,灵敏度为-110~-109 dBm,接收频移键控(FSK)数据速率可达66 kbps(NRZ)(33kbps曼彻斯特编码); Through the experiments with two systems,which based on two kinds of the binary system frequency shift keying(2FSK) modems,the algorithm's validity is tested. 以两种二进制频移键控(binary system frequency shift keying,2FSK)调制 解调器搭建系统进行实验,验证了该方法的有效性。 The working principle,algorithm analysis and software design method of a simplified 2FSK modem based on DSP which is a kind of programmable chip are introduced in this article. 介绍了简易二进制频移键控(2FSK) 调制解调器的工作原理、算法分析以及基于可编程器件DSP的软件设计方法。 The automatic fire alarm system is discussed which consists of a iron-type smoke detector NC14468, a microcontroller 8051 and a radio frequency transceiver nRF401. Because of nRF401 being introduced into which adopts the radio communication technology and the FSK technology , the system is improved increasingly in the performances , such as real-time function and high responsibility. 讨论了用 MC14468 离子型烟雾检测报警器、单片机 8051、nRF401 单片射频收发器构成的火灾自动报警系统。 由于引入了无线通信技术和 FSK(频移键控) 调制解调技术为核心的 nRF401 射频收发器,使系统的性能大大提高,尤其是使系统报警更具实时性和可靠性。 Through the experiments with two systems,which based on two kinds of the binary system frequency shift keying(2FSK) modems,the algorithm's validity is tested. 以两种二进制频移键控(binary system frequency shift keying,2FSK)调制解调器搭建系统进行实验,验证了该方法的有效性。 This dissertation, basing on simulation, makes a deep research on simulating signal of GMSK (Gaussian filtered Minimun Frequency Shift Keying) baseband modulation and demodulation in AIS (Automatic Identification System) equipment. The technology related in the following makes the modulation and demodulation of baseband signal into realization by TI DSP, at the same time, provides a key technique to develop AIS system inland. 着重对自动识别系统(AIS-Automatic Identification System)设备的高斯滤 波最小频移键控(GMSK-Gaussian filtered Minimum Frequency Shift Keying)基带 调制解调信号进行了仿真研究,并在仿真的基础上,在TI的DSP上实现了基带信号的调 制解调,为国内研制AIS系统储备了关键技术。 Moreover,based on the designed fiber grating and the technology of wavelength division multiplexing,a frequency shift keying radio-over-fiber communication system is suggested,and the proposed scheme may be taken as one of the candidates for the next generation high-speed and large-capability radio-over-fiber system. 同时基于所设计的光纤光栅和波分复用技术,提出了一种频移键控光纤无线通信系统Radio Over Fiber系统,为下一代的高速大容量的光纤无线通信系统系统提供一种可行的备选解决方案。 By using the service work that the telecommunication bureau provides caller information to subscriber (inserts caller number and other relevant information between the first and the second ringing of the subscriber terminal) , this scheme sets up a platform using binary frequency shift keying (FSK) decode technique on the subscriber side, receives the caller (reporting side) telephone number, then through the data base in the service equipment, finds the caller (reporting side) material and information, and chooses the corresponding police action plan. 利用电信局对用户提供主叫信息的服务业务 (在对用户终端的第一次和第二次振铃之间 ,插入主叫方号码以及其他有关信息 ) ,在用户终端设置一种采用二进制频移键控 (FSK)解码技术的平台 ,接收主叫 (报警方 )电话号码 ,并通过服务器里 的数据库 ,查询到主叫(报警方 )的资料 ,然后做出相应的处警方案评价 添加词条 短句来源 For the conventional modulation and demodulation of Minimum Frequency Shift Keying(MSK), the new models for modu-lation and demodulation on digital MSK based on VHDL are developed. 针对传统的最小频移键控(MSK) 的调制解调方式,提出一种基于甚高速硬件描 述语言(VHDL)的数字式MSK调制解调模型。 The conception,classification,research status and system structure are presented in this paper,also it presents a new space-time coded cooperation based on space-time frequency keying,and finally analyzes its performance. 介绍了协作分集技术的基本概念、分类、研究现状以及系统结构,提出了由空时频移键控设计的空时编码协作分集方式,并分析了其性能。 Combining the advantages of space-time block codes and frequency keying, space-time frequency keying (ST-FSK), which did not require any channel state information at the transmitter and the receiver, could adopt the non-coherent ML detector under the Rayleigh fading channels [1]. 空时频移键控(ST- FSK)结合了空时分组码和频移键控的优点,在瑞利衰落信道条件下无需信道信息,可采用非相干的最大以然(ML)检测器。 In the scheme, FSK-FDM technique is used in sub-carrier modulation, and the EDFA’s supervisory information is transmitted by optical intensity modulation. 该方案利用频移键控 频分复用 (FSK FDM)技术进行声频副载波调制 ,通过光强度调制实现远程在线EDFA监控信息随主信号的传输。 There are three basic types of digitally modulated signal: MASK, MPSK and MFSK. 数字调制信号分三种基本类型:多进制幅度键控MASK、多进制相移键控MPSK和多进制频移键控MFSK。 For improving the baud rate of system, this text adopts the GMSK (Gauss in Filtered Minimum Shift Keying) modulation method to replace ASK (Amplitude Shift Keying) modulation method of current IFCNSS. 为提高系统的传输速率,本文采用GMSK(Gaussian Filtered Minimum Shift Keying高斯滤波最小频移键控)调制方式来代替目前“安全通信网”中的ASK(Amplitude Shift Keying幅移键控)调制方式。

警报器如今俨然是我们家居生活安全中不可或缺的一员,然而,不少朋友却发现自己家里的烟雾警报器常常都会发生误报的情况,弄得大家一头雾水,本来是为家居安全保驾护航的家电,却因为其莫名其妙的误报情况而成了鸡肋。所以,我们今天就来和大家一起探讨一下烟雾警报器频频误报的那些原因,以及相应的对策

烹饪

很多小伙伴一定发现,即使当我们在正常烹饪的状态下,烟雾警报器依然会响起警报。这是因为传统的烟雾警报器都采用了离子核心传感器,这种传感器对极微小的烟雾粒子都异常敏感,即使是肉眼无法看到的,离子传感器依然会检测到,并发出警报。

而最好的解决方法,无疑就是淘汰掉传统的离子烟雾警报器,而选择购入一个光电烟感警报器。光电警报器对微小的烟雾粒子不太敏感,所以对于在普通烹饪过程中,所产生的烟雾粒子在一般情况下都不会产生误报。

香烟

不少朋友都有在室内抽烟的习惯,虽然一般情况下,烟雾报警器是不会对香烟的烟雾发出响应的。但很多时候,用户产生的烟雾会非常浓重,例如,许多抽烟者都在同一个屋子抽烟,就很有可能触发烟雾警报器,导致报警。而如果报警器太旧的话,即使烟的浓度很低,也会响应的。所以,相对来说,我们也可以由此来判断家里的烟雾报警器是否已经老化。

最好的解决方法?当然是尽量杜绝在室内抽烟,或是在抽烟时尽量打开窗户让空气流通咯!

湿气、蒸汽

是的,烟雾警报器能探测到的可不仅仅只有“烟”和“雾”,厨房里的水蒸气、湿气,也会成为导致烟雾警报器发生误报的“罪魁祸首”。由于气体升腾的特质,蒸汽或者湿气会浓缩在传感器和线路板上,当传感器上浓缩太多的水汽的时候,警报器就会发出报警的声音。

解决此类问题,最有效的即是将报警装置安装在离蒸汽和湿气较远的地方,例如杜绝浴室走廊这样的地方。然而,如果报警器本来能正常工作,现在却对蒸汽或湿气起反应,那么也有可能是报警器老化的原因。较老的报警器会变得更加敏感,也更容易对蒸气和湿气发生响应。所以误报发生也可能是报警器超过了使用年限,需要被替换掉了。

电源

有的时候,用户会发现明明没有出现以上三种中任何的情况,家里的烟雾警报器却还是是发出间歇性的响声。不少朋友以为这是警报器出现故障导致误报,实际上这很有可能是警报器自身电量偏低所发出的提示信号,而且这种声音是很好区别的,因为它发出的是一种单一的,短促的声音,大约每隔一分钟就会发出一次这样的声音。

而解决方案的方法也很简单:如果烟雾报警器是间歇性地发出这样的声音,用户可以更换电池、或是清洁警报器端口,看是否能解决问题。

以上就是如今我们使用烟雾警报器,容易碰到的误报情况以及相对应的解决方法,希望能对各位小伙伴起到一定的帮助。如果你还有任何在家电方面想要了解的内容或资讯,不妨来留言告诉我们哦!

PLC火灾自动报警控制暑号 张燕生口 摘要:本文提出了一种由可编程控制器(PLC)控 制的火灾自动探测报警控制器。将烟感、温度探测 器接入PLC,经PLC逻辑判断,经专用声光报警集 成电路来进行火灾报警、异常报警(烟感、温感其 中之一动作)、故障报警,并发出不同的声光信号、 显示出事故类型及位置。本控制器适用于总建筑面 积不超过100om2的各种地方,如图书馆、档案馆、 计算机房等处。由于PLC系统集成度高、杭干扰性 强、编程简单、系统便于开发和维护及升级,因此 其结构简单、可靠性强、开发使用及维护的成本都 很低,便于推广。 关键词:可编程控制器;火灾自动报警;烟感探头; 温感探头;自动监测 室内烟雾及温度的突变进行报警。 2、如探测器遗落,布线故障,内部元件损坏能 发生故障声光报警。 3、如两只探测器中有一个动作表示室内有异常 现象(如烟雾浓度过大或室内温差过大),该装置 能发出异常报警信号,令值班人员到现场处理。 4、如烟感、温感探测器同时动作说明有火灾, 该装置发出火灾报警。 5、故障、异常、火灾报警的声光各不相同,有 明显的区别,并能准确地显示出事故类型及位置。 6、留有接口,便于以后的系统维护和升级。 一、引言 近几年来建筑事业发展迅猛,现代建筑中要求 具备火灾报警以至自动消防系统,目前国内厂家生 产的还是以晶体管、小规模集成电路或单片机为基 础的产品,其系统复杂、成本高,不易维护,因此 我提出一种由PLC控制的火灾自动报警控制器的设 想,其系统简单、成本适中、易于系统维护和升级。 该装置能满足以下要求: 1、该装置具有烟感探测器及温感探测器,能对 二、系统组成与工作原理 系统硬件原理如图1所示。1为探测器,包括 温感和烟感实现各种信息的采集;2为PLC控制器, 实现逻辑判断和控制;3为电源,提供24V直流电 源;4报警显示盘,能够准确地显示出事故发生的 类型及位置;5为声光报警电路,发出三种不同的 声光报警信号。PLC不断地发出探测信号到探测器 上,其反馈信号由PLC采集并判断是正常、故障、 异常、火灾四种情况哪一种,然后控制声光报警电 路。 1、探测器 传感器世界—27 技术与应用 Teehnology&APPlieation加州细映眨翻的翔以吐切~ (1)温感探测器采用机械式差定温探测器。这种 探测器结构简单,灵敏度高,适于温度变化小的场 所。它是膨胀系数不同的双金属片组成,当温度变 化时,由于两种金属片会产生弯曲,因而使触点接 通。温感探测器信号探测的工作原理如图2(a)所示。 温度探测器K有三个接线端子,l是检查线,检查 探测器是否有故障;2是电源线;3是信号线,如温 度探测器动作,信号可从此线发出。平时在检查线 上加以矩形波信号,如图2(b),高电平为检查周期, 由图2(a)可知,1端为高电平则3端信号线输出也为 高电平此为正常,反之如l端为高电平而在3端为 低电平,则表明温感有故障,故可以根据检查周期 3端信号线上的电平高低来检查探测器是否正常。 在探测周期1端无电压,如温感未动作(K未闭合), 则信号线3端也应无电平输出,当有温度变化温感 动作K触头闭合,即使1端无电平输入,3端信号 线也有电平输出,此电平就是电源电压,故在探测 周期可根据3端的电压来判断温感是否动作。故根 据检查线上不同周期,信号线3上是否输出电平来 判断探测器是否丢失或断线,以及室内温度是否异 常。 吧吧县叠叠叠叠叠叠叠叠图图1系统硬件原理图光光光22222222222222222PLCCCCC报警电路路路lllll探测器器器器器器器器器器器 111检查线线 222电源线线 333信号线线 (((a)温度探测器接线端端 一一少蔺匕燮J藤-L塑习习 卜卜一水一一一神卜弓岭一一今}}} (((b)检查线上的矩形波波 图图2温度等效线图及波形形 (2)烟感探测器采用离子式感烟传感器。图3(a) 为离子烟感传感器的原理图,图3(b)为工作电压波 形图。它由1检查电离室、2补偿电离室、3信号放 大电路、4开关转换电路、5火灾模拟检查电路以及 6故障自动监测电路等组成。当无烟时,补偿室和 检查室的电压几乎相等:而当有烟时,烟进入检查 室,使电离电荷迁移速度降低,电离电流减少,监 测室的等效阻抗增加,而补偿室内阻抗保持不变, 因而引起电离室分压比的变化,在信号放大回路输 入端产生电压△V,此电压增加到一定值时,开关 转换电路即动作,发出报警信号并使确认灯亮。 为了防止传感器至控制器间发生电路断线、接 触不良、传感器丢失等问题发生,设有故障自动监 测电路。当发生上述情况之一时,故障监测电路动 作并发出报警信号,为防止探测器内部元件损坏而 引起误报。传感器设有火灾模拟检查电路,定期通 以电平,在信号端应有信号发生,否则应报传感器 故障。由图3(b)工作电压波形图可知在传感器检查 线上加以矩形电压波形,如传感器正常则信号线上 电平与检查线波形相同。如传感器内部元件损坏或 断线则不论检查线上电压如何,信号线上的电压皆 无电压,即为故障状态。而当检查线无电平输入时, 信号线上仍有电压输出则表明烟感探测器己动作。 2、PLC控制系统 PLC采用日本欧姆龙(OMRON)公司的C20 可编程控制器。其输入端0000一0015分别接入各室 的烟、温感信号线(至多16个)。输出端0500输 出一个矩形波信号接到各室的烟、温感检查线, 0501一0503接到声光报警器上发出不同的声光信号, 0501一0508接到报警显示盘上,显示事故类型及地 址。 3、报警显示盘 报警显示盘的面板如图5所示。由PLC输出端 0501一0505发出的状态信号送至报警显示盘,可以显 示出烟、温感异常或故障或火灾状态,并且由 0506一0509发出的四位地址信号送至显示盘,可以显 示具体地址(至多8个)。 ~~甘胜切汹 技术与应用 Teehnology&APPlieation 白匕,. 翔叹奢7U一 A检查线 B电源线 6故障自动全爹包客 确认灯检查电离室 信号放大电 5火灾模拟 检查电路 4故障自动 监测电路 2补偿电离室C信号线 D地线 (a)离子烟感探测器原理 检查线 一一门 一一-习 信号线(正常) 信号线(故障) 信号线(异常) (b)工作电压波形 图3离子烟感探测器原理图及波形 烟信1 温信1 0000 C20 0500+黔号接至传感器的检查线05011井.军r~~~~, 烟信2 温信2 00020502 0503 系统采用模块化结构,编程使用用梯形图语言,因 此其系统非常便于维护,功能扩展性强、升级容易 且成本低。 声光报警 0504 INPUI, 0014 0015 24V 0505 OUTPUT0506 0507 报警 显示盘 烟信… 温信… +24V 0508 0509 地 熬 蕊落夏漂 石刃、 地址b 地址c/ 地址.材 地 图4PLC系统原理图 }}}}亚亘三三二}、心}}}}}}}}}}}}}以以二巫亘』砂灰才口口}心心心心心 }}}匡巫巫』可农八口口}常门门门门……巨画巫三口冽’{口门门门门门 巨巨巨画巫三口冽’显示盘面板板板 烟烟烟烟感故障障障障障障障障障障 PLCFireAutoalarm Abstraet:Thisartieleofl七rsusaninstrumenioffireallto 一 smokedeteetorandtemPeraturedeteetor,andanalyses logie,thenissuesdifferentlight&soundsignalsand statusmessages:FireAlarlll,UnusualAlert,FaultAlert, ,forexample, libraries,arehivesandeomPuterroomsete二This instrumenihassimPlestruetUreand15reliable,andean bedeveloped,maintainedandPopularizedeasilyand eheaply,beeauseofifshighintegratedandanti一amminglevel,modularsystems如etureand15easytobe programmed. Keywords:progr田的mableLogiealController,Fire Autoalarlll,SmokeDeteetor,TemPeratureDeteetor, Aut0IT10llitor一 三、总结 本火灾自动报警控制器不同于其他的专用火灾 报警控制器之处就在于它是采用PLC为控制核心, 作者简介 张燕生:中国煤田物探研究院,河北泳州072750 读者服务卡编号008口 传感器世界

烟雾检测报警系统设计论文

多传感器火灾报警系统设计(论文+程序+答辩ppt) 摘要:本文首先介绍了火灾报警系统的发展情况;然后,详细介绍了系统硬件、软件的设计;并且对硬件进行了简单的调试,最后,文章对整个设计做了概括性总结。硬件设计是本文一个重点,包括系统总体结构以及火灾探测器结构及功能设计,其中详细论述了火灾探测器主控板的设计。主控板主要完成采集传感器数据、实现火灾探测器的数据交换等功能。硬件设计的最后部分,还论述了如何提高系统抗干扰能力,提高系统可靠性。软件设计包括数据采集程序,火灾报警程序等的设计,完成了火灾传感器软件的功能设计并给出了程序流程图。最后的仿真结果表明,该设计能够有效解决灵敏度与误报率之间的矛盾,基本达到了预期的效果。本系统具有智能化和高可靠性等特点,但是还是有一些环节有待进一步完善.关键词:多传感器,火灾报警,高可靠性。目 录第1章 绪论 火灾报警技术的发展概况 现代消防管理对火灾报警系统的需求 国内外火灾报警控制系统的研究概况 课题主要工作及内容安排 课题研究的意义 5第2章 方案设计 传感器方案的选择 系统主要功能 系统结构及工作流程 小结 8第3章 火灾报警系统控制模块设计 单片机的选择 传感器选型 传感器信息采集电路设计 声光报警电路设计 电源模块/稳压电源 时钟电路 看门狗的使用 通信的设计 小结 26第4章 报警系统的软件设计 火灾报警系统软件的要求 火灾探测系统软件设计 传感器信息采集模块的软件设计 声光报警的软件设计 时钟电路的软件设计 通信系统软件设计 小结 34第5章 系统调试 处理器测试 声光报警电路调试 通信串口调试 A/D转换电路调试 小结 37结 论 38参 考 文 献 40附 录 41附录1 系统硬件接线图 41附录2 系统的PCB图 42附录3 硬件实物图 43附录4 部分程序一览 44

摘要: 对火灾自动报警控制系统及智能火灾报警控制系统的特征进行了分析, 在高层建筑设 计中采用智能火灾报警控制系统的主—从式网络结构, 解决了高层建筑与大型建筑中探测区 域广、探测器数量多、原有系统不能适应等问题。 关键词:高层建筑 火灾自动报警 探测器 智能控制 联动控制 The design and application of automatic fire warning control system in high buidings Abstract: This article analyses the characteristics of the fire antomatic warning system and the intelligent fire warning control system. By using the sytem a lot of traditional problems can be solved, including using a lot of probes but cotrolling olny a relalively small area. Key words: high rised buiding; fire automatic warning system; probe; intelligent control; coordinated control system 随着我国经济建设的发展,现代高层建筑及重要建筑的防火问题引起了国家消防部门及设 计院等社会各界的高度重视。 国家制定了一系列防火规范, 从而促进火灾自动报警设备的研究和 推广使用。高层建筑建设规模大,装修标准高,人员密集,各种电气设备使用频繁,因而存在着 火灾隐患, 在建筑电气设计中必须严格依照规范要求设计火灾报警控制系统。 但选择何种控制系 统,使该系统充分有效地发挥功能,是设计中十分重要的问题。 1 火灾自动报警系统的主要部件及特征 火灾自动报警系统的基本形式有三种,即:区域报警系统、集中报警系统的控制中心报警系 统。高层建筑和大型建筑主要采用控制中心报警系统,这是一种复杂的火灾自动报警系统,主要 由触发器件、火灾报警装置、消防控制设备及电源组成。该系统从通报火灾到启动灭火系统和控 制各种消防设备,基本实现自动化。 触发器件 主要包括火灾探测器和手动火灾报警按钮。 火灾探测器是对火灾参数 (如烟、 温、 光、火焰辐射、气体浓度等)响应,并自动产生火灾报警信号的器件。按响应火灾参数的不同, 火灾探测器分为感温火灾探测器、感烟火灾探测器、气体火灾探测器、感光火灾探测器和复合火 灾探测器五种基本类型。 火灾报警装置 火灾报警装置 消防控制设备 在火灾自动报警系统中用以接收、 显示和传递火灾报警信号, 并能发生控制 在火灾自动报警系统中用以发出区别于环境声、光的火灾警报信号的装置, 在火灾自动报警系统中当接收到来自触发器件的火灾报警信号, 能自动或手 信号和具有其它辅助功能的控制指标设备。 如火灾警报器, 它是一种基本的火灾警报装置, 以声、 光音响方式向报警区域发出火灾警报信号。 动启动相关消防设施并显示其状态的设备。主要包括:火灾报警控制器;自动灭火系统的控制装 置;室内消火栓系统的控制装置;防排烟系统及空调通风系统的控制装置;常开防火门、防火卷 帘的控制装置;电梯回降控制装置以及火灾应急广播、火灾警报装置、消防通信设备、火灾应急 照明与疏散指示标志的控制装置等十类控制装置。 每个系统根据工程的需要应具有十类控制装置 的部分或全部。 电源 火灾自动报警系统属于消防用电设备,主电源采用消防电源,备用电源采用蓄电池, 保证不间断供电。 设计中消防控制设备主要设置在消防控制中心, 便于实行集中统一控制, 有些消防控制设备 可设在消防设备现场,而动作信号必须返回消防控制中心,实行集中与分散相结合的控制方式。 但该探测器有误报现象、控制器容量较小。 2 智能火灾报警控制系统工作原理 智能火灾报警控制系统与火灾自动报警系统不同之处在于: 将发生火灾期间所产生的烟、 温、 光等, 以模拟量形式连同外界相关的环境参量一起传送给报警器, 报警器再根据获取的数据及内 部存贮的大量数据,利用火灾判据来判断火灾是否存在。 智能火灾报警器中编址单元包括: 智能控测器、 智能手动按钮、 智能模块、 探测器并联接口、 总线隔离器和可编程继电器卡等。新型的智能火灾探测器,又称模拟量火灾探测器,这种探测器 给出的输出信号是代表被响应的火灾参数值的模拟量信号或其等效的数字信号。 传统探测器称为 有阈值火灾探测器,而智能火灾探测器没有阈值,却设有专用芯片,智能火灾探测器的应用提高 了报警系统的准确性和智能化程度。 在火灾报警时,报警控制器通过控制模块启动相应的外探设备,如排烟阀、送风阀、卷帘门 等,需要接受外控设备的反馈信号时,应加一个监视模块,控制模块和监视模块一样,联接在报 警回路总线上,安装在所控设备的附近。模块内设十进制编码开关,可现场编号,各占用回路总 线上一个地址。通过报警控制器显示控制模块和监视模块的具体地址,用声、光报警可反映联动 设备的工作状态。 可编程继电器卡,通过编程可实现对风机、水泵等大型设备的二级联动控制。智能控制是一 种无需人的干预就能够自主地驱动智能机器实现其目标的过程。 3 工程实例 火灾自动报警系统的设计应用 笔者 1992~1993 年参与设计的海南省物资局金属大厦,该大厦是座地下 1 层,地上 22 层, 建筑高度 70 多米,建筑面积 万平方米的写字楼。根据《高层民用建筑设计防火规范》的规 定,建筑高度超过 50 m 的办公楼属于一类防火建筑,因此该大厦要设火灾自动报警系统。 设计中选择了国产火灾自动报警系统,这种系统在当时较普遍,仅有一台主机控制器,因而 适用于中、小型建筑。 大厦消防控制中心设在 1 层,每层设层显示器。地下室作设备用房有变电室、空调机房、 水泵房,机房内设有防排烟风机、消防水泵等消防设备,当火灾发生时,温度达到一定值排 烟风机自动启动,并打开排烟阀,开始排烟(图 1)。 图1 排烟风机控制原理 该工程地下室是消防联动控制的集中点,将地下室的防排烟风机、排烟阀等控制线均引 至消防中心的联动控制器。消防泵、喷淋泵、正压风机、排烟风机、消防电梯等却属于外控 设备,均由联动控制器控制。整个火灾自动报警系统设计合理、运行可靠。 智能火灾报警系统的设计应用 随着科学技术的发展,智能火灾报警系统问世,从传统型走向智能型是国内外火灾报警 系统技术发展的必然趋势,工程设计人员必须予以充分重视。 徐州某大型建筑群由三栋塔楼组成,一栋为 25 层,一栋 13 层和一栋 12 层的塔楼由 4 层 裙楼连接而成,建筑面积 6 万平方米,建筑高度 85 m,主要功能:1 至 4 层为商场,5 层以上 为写字楼。由于该大厦建筑面积大,探测区域广,探测器数量非常可观。传统的火灾自动报 警系统已无法满足需要,因此,在设计中,经过反复的方案比较,选择了采用主—从式网结 构的智能火灾报警控制系统,该系统利用大容量的控制矩阵交叉查寻软件包,以软件编程代 替硬件组合,满足了大型工程的适用性,提高了消防联动的灵活性和可修改性。系统由主机、 从机、复示器等构成。该工程消防控制中心设于 1 层,主机和消防联动控制柜设在消防中心, 从机与复示器分设于楼层内。 智能探测器数量的确定 设计时先根据《火灾自动报警器系统设计规范》的规定确定探 测器的布局和设置。其规定探测区域内的每个房间至少应设置一只火灾探测器。感烟、感温 探测器的保护面积和保护半径应按表 1 确定。表中列出的是一个感烟探测器或感温探测器的 保护面积和保护半径。建筑物内往往一个探测区域的面积较大,超过一只探测器的保护面积, 这时需要计算一个探测区域内所需设置的探测器数量,可按下式计算: 式中:N 为一个探测区域内所需设置的探测器数量(只),N 取整数;S 为一个探测区域的面 积(m );A 为探测器的保护面积;K 为修正系数,重点保护建筑取 ~,非重点保护建 筑取 。 根据上式计算结果,可确定一个探测区内的智能探测器的安装数量。 选择控制器容量计算 该系统控制器为主—从式网络结构,每个主—从机系统,只能有 一台主机,从机数量根据工程要求确定,一般按探测器数量计算,从机数量最多为 15 台。 表1 感烟、感温探测器的保护面积和保护半径探测器的保护面积 A 和保护半径 R 火灾探测 器的种类 地面面积 S (m ) 2 2 房间高度 H (m) θ≤15° A (m ) 2 屋顶坡度 θ 15°<θ≤30° A (m ) 80 100 80 30 30 2 θ>30° A (m ) 80 120 100 30 40 2 R (m) 6/7 R (m) R (m) S≤80 感烟探测器 S>80 h≤12 6<h≤12 h≤6 80 80 60 30 20 感温探测器 S≤30 S>30 h≤8 h≤80 每台控制器最大有四个回路,每个回路容量均为 198 个地址,其中 99 个智能探测 器,99 个编址模块。因此一台主机或从机的最大容量为 4×99=396 个智能探测器, 4×99=396 个编址模块。 该工程经过计算,选用了一台主机和四台从机,每台控制器都按四个回路设计。 主机 N 控制 1~4 层商场内的所有探测器,手动报警按钮,控制按钮,水流指示器等消 防设备,从机 N1 控制地下室的所有探测器、送风阀、排烟阀、防火阀等消防设备,从 机 N2 控制 13 层和 12 层两座连通塔楼的 5~13 层的消防设备,N3、N4 分别控制 25 层 塔楼的 5~13 层和 14~25 层的消防设备。 整个大厦智能火灾报警控制系统设计比较合理,充分考虑到建筑群的特点,选用 一台主机、四台从机控制了 6 万平方米的建筑,如果用传统火灾自动报警系统则需要 几套控制系统分别控制,现有系统设计即经济实用,又准确可靠。 4 结论 综合上述工程设计与实践研究,可以得出以下几点认识与结论。 1) 传统的火灾自动报警系统适合于中、 小型建筑, 它的特点是探测器属于阀值型, 控制器仅有主机一台。而智能火灾报警控制系统,采用模拟量探测器,控制系统采用 主—从式网络结构,适应性强,尤其适合大型建筑的火灾报警系统。 2)智能火灾报警系统,克服了传统火灾自动报警系统存在的漏报和误报的难题, 提高了报警系统的准确性、可靠性。在设计中可灵活应用,根据工程需要选择适当的 从机数量,使工程设计最经济、最合理。 3)为了防患于未然,火灾报警系统的设计和应用十分重要,设计人员应根据不同 的建筑工程,优化设计方案。 参考文献:〔1〕 蔡自兴, 徐光礻 〔2〕 右.人工智能及其应用 〔M〕 .北京: 清华大学出版社, 1996,329~ 360 戴汝为.智能系统的综合集成〔M〕.杭州:浙江科学技术出版社,1995,128~ 160 〔3〕 陈一才.大楼自动化系统设计手册 〔M〕 .北京: 中国建筑工业出版社, 1994,230~ 270 〔4〕 王根堂.公安消防监督员业务培训教材,群众出版社,1997,213~236

要:介绍了一种车载烟雾报警系统的设计方案,包含一个带触摸屏液晶的主机和多个分布式安装的探测器,通过RS485总线连接。方案采用半导体气体传感器实现,灵敏度高、成本低、寿命长,通过基准电压自动标定、自动校正和测量值温度补偿,解决了半导体气体传感器漂移和受温度影响大的问题,实现了烟雾的可靠检测,为汽车火灾早期预警提供了可靠保障,具有较强的实用性。

关键词:半导体气体传感器;RS485;自动校正;自动标定;温度补偿

近年来,汽车火灾事故时有发生,给国家和人民的生命财产造成了巨大的损失,教训是深刻的,目前汽车火灾事故已经成为媒体舆论的焦点,社会各界对此广泛关注。特别是城市公交车和长途大巴车由于采用空调系统使得人们处于一个相对封闭的环境,给火灾处理和人员逃离都带来了很多的不便,控制火灾的发生和先期的预警就显得尤为重要。因此,抓好火灾预防必须借助于高科技防火灾产品在其汽车领域上的运用,将其灾情早期发现并控制消灭在隐患萌芽中。

1 烟雾检测原理

对于火灾烟雾方面的监测,通常主要采用烟雾传感器与温度传感器,其中烟雾传感器主要有离子式、光电式和气敏式等几类。它们的工作原理就决定了其监测方式只有在火灾达到一定程度后才能进行报警工作,而且存在对部分特殊火焰的燃烧无法识别的现象,这种监测的方式是无法对于早期发生的火灾进行报警的,其监测也是不全面的,如果待火灾达到一定程度报警,势必无形中给财产与生命安全造成更大损失。

近年来,随着气体传感技术的发展,气体传感器和传统火灾探测器相结合的探测技术,已广泛应用于汽车火灾烟雾探测领域。在火灾过程中,几乎每种物质均要产生不充分燃烧的CO和烟雾,特别是阴燃阶段的火灾更是如此,由火灾孕育到剧烈燃烧CO和烟雾经历由无到有,由小到大,然后逐渐减小的规律性变化过程,而且CO和烟雾比空气密度小,更容易更早漂浮实现早期预警。因此检测CO和烟雾适合于火灾早期探测,这对于较早的时间捕捉到火灾发生信息非常重要。

半导体气体传感器是利用气体在半导体表面的氧化还原反应导致敏感元件组织发生变化而制成的,它的优点是成本低廉、制作简单、灵敏度高、响应速度快、寿命长、对湿度敏感度低;它的缺点是对气体选择性差、输出非线性、稳定性不理想,适用于单点或少量检测点报警,不适合于定量检测使用。对于汽车使用环境来说,是比较合适的一种气体传感器,但是在使用中要解决稳定性不够的问题。

2 车载烟雾报警器系统设计

整个车载烟雾报警系统分为两个部分:安装于驾驶员侧的主机和分布安装在车厢各处的探测器,主机和探测器通过RS485总线连接在一起。其安装分布如图1所示。

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3 车载烟雾报警器主机设计

车载报警器主机用于轮询探测器状态并根据读取数据在液晶屏上显示个探测器的状态,如果探测器未连接,相应探测器状态显示灰色,如果状态正常显示绿色,如果超出报警值则根据超出程度显示黄色或红色。

车载报警器主机系统组成如图2所示。

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4 车载报警器烟雾探测器设计

车载报警器探测器用于检测烟雾浓度,并根据烟雾浓度确定当前是否存在火灾隐患,根据烟雾浓度把当前状态判断为正常、轻度污染或者重度污染。其系统组成入图3所示。

图中,电源电路采用开关降压芯片XL2596把汽车电源12 V或24 V转换成5 V供探测器其他电路使用;风扇为5 V直流风扇,用于构成将车箱内气体吸入探测器内部进行检测,提供比自然扩散型结构更快的检测速度;半导体气体传感器经过比较郑州炜盛公司的MP503、MP801、MP901、日本费加罗公司的TGS2602、TGS2602在使用中的稳定性、稳定时间、信号灵敏度,最终选择了MP801,可以在开机2 min内达到稳定,且灵敏度较高、稳定性不错;温度传感器使用热敏电阻检测半导体气体传感器工作环境温度,然后单片机通过算法进行温度补偿;LED只是电路采用红绿双色LED,可以实现绿色、橙色和红色3种状态的显示;RS485转换电路实现和主机的总线连接。

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5 基准电压值自动标定和自动校正

车载烟雾探测器使用MP801半导体传感器进行烟雾检测。其基本电路如图4所示。

图中,传感器MP801的1脚和4脚之间为加热体,额定工作电压5 V,用于保证2、3脚之间的检测体的正常工作。刚上电时,检测体的阻值很小,导致输出电压VR比较大,需要经过一段时间的预热以后,检测体的阻值才会稳定下来,此时VR输出一个稳定的值,这个值才可以作为基准电压来进行烟雾的判断。

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在程序设计中,考虑到了上电预热稳定的过程,其自动标定基准电压的流程如图5所示。

当车厢内有烟雾时,传感器检测体阻值下降,VR输出电压上升,通过比较测量到的VR电压值和基准电压比较就可以判断得到当前车厢内烟雾的状态。但是,在实际使用中,半导体传感器存在着漂移的现象。在没有烟雾的状态下,传感器检测体的阻值也会发生缓慢变化,如果时间足够长,则这种漂移会足够大,从而导致判断的错误。所以在使用中必须对基准电压进行自动校正。基准电压自动校正算法如下:

1)每10 s计算VR输出平均电压,并和基准电压比较。如果差值小于限值,则进入步骤2;如果差值大于限值,则计时清零,返回步骤1。

2)和上一次测量平均值比较,如果差值小于限值,则进入步骤3;如果差值大于限值,则计时清零,返回步骤1。

3)计时值加1,如果计时值达到设定值,则保存新的基准电压,并清零计时值,返回步骤1。

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6 测量值温度补偿

半导体气体传感器的性能受温度的影响比较大,所以在使用时需要根据温度对测量电压值进行补偿。传感器输出电压温度补偿曲线如图6所示。

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7 结论

实际制作的样机,经过使用检验,能够满足实际使用的需要,灵敏度较高,稳定性满足要求,能可靠地进行烟雾检测,实现火灾的早期预警。

参考文献

[1] MP801气体传感器数据手册.郑州炜盛电子科技有限公司.

[2] MP901气体传感器数据手册.郑州炜盛电子科技有限公司.

[3] MP503气体传感器数据手册.郑州炜盛电子科技有限公司.

[4] TGS2603用于异味与空气污染物检测的气体传感器.深圳市新世联科技有限公司.

[5] DC80480F070_1000_0T 数据手册 .广州大彩光电科技有限公司.

本文来源于科技期刊《电子产品世界》2020年第01期第81页,欢迎您写论文时引用,并注明出处。

对室内、室外全天候不间断进行监测,当识别出有异常的烟雾时,立即触发告警,并通过邮件、电话、现场语音喊话等方式进行通知的烟雾识别预警系统比较好。倍特威视武汉倍特威视湖北武汉设备类型I2008/I2016/I2032操作系统Windows Server 2012/Win10输入8路数字视频/16路数字视频/32路数字视频可售卖地全国烟雾火焰识别监测系统对火灾易发区域进行实时监测,当监测到烟雾火焰时,立即触发报警,通知相关人员及时处理火灾自动报警系统是由触发装置、火灾报警装置、联动输出装置以及具有其它辅助功能装置组成的。原理:具有能在火灾初期,将燃烧产生的烟雾、热量、火焰等物理量,通过火灾探测器变成电信号,传输到火灾报警控制器,并同时以声或光的形式通知整个楼层疏散,控制器记录火灾发生的部位、时间等,使人们能够及时发现火灾,并及时采取有效措施,扑灭初期火灾,最大限度的减少因火灾造成的生命和财产的损失,是人们同火灾做斗争的有力工江西造的光绪元宝当十值多少钱?

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是用了类似酸碱指示药剂的物质酒精达到一定量后它会变色这样能理解吗

目前使用的酒精探测仪有两种,一种是测人呼出的气体中酒精的含量(定量测量);一种是测人呼出的气体中是否含有酒精成分(定性测量)。前者是通过某种能够与乙醇发生反应的物质制成,酒精多,生成物也就多,通过传感器测量生成物或者反应中其他可以测量的物理量确定酒精的含量,通过数字显示的方式输出。其实就是一个小型的化学传感器。后者是利用酒精与某种物质的反应会产生颜色变化的原理实现的,当酒精的含量达到一定程度时,仪器上的指示器会发生明显的变色,通过观察即可判断出被测量人是否饮酒。

酒精传感器,D0引脚默认高电平,检测到酒精,输出低电平信号,A0引脚可以输出模拟电压值,表示有酒精,标识不同的酒精浓度。

重铬酸钾(橙红色)有强氧化性,遇酒精蒸汽被还原成Cr3+(绿色)。K2Cr2O7 + 3 C2H5OH + 4 H2SO4 → 3 CH3CHO(乙醛)+ K2SO4 + Cr2(SO4)3 + 7 H2O

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生物医学信号处理方法论文

生物医学信号处理是指据生物医学信号特点,应用信息科学的基本理论和方法,研究如何从扰和噪声淹没的观察记录中提取各种生物医学信号中所携带的信息,并对它们进步分析、解释和分类。以下是我精心准备的生物医学信号处理方法论文,大家可以参考以下内容哦!

摘 要: 生物医学信号是人体生命信息的集中体现,深入进行生物医学信号检测与处理的理论与方法的研究对于认识生命运动的规律、探索疾病预防与治疗的新方法都具有重要的意义。

关键词: 生物医学信号 信号检测 信号处理

1 概述

1。1 生物医学信号及其特点

生物医学信号是一种由复杂的生命体发出的不稳定的自然信号,属于强噪声背景下的低频微弱信号,信号本身特征、检测方式和处理技术,都不同于一般的信号。生物医学信号可以为源于一个生物系统的一类信号,这些信号通常含有与生物系统生理和结构状态相关的信息。生物医学信号种类繁多,其主要特点是:信号弱、随机性大、噪声背景比较强、频率范围一般较低,还有信号的统计特性随时间而变,而且还是非先验性的。

1。2 生物医学信号分类

按性质生物信号可分为生物电信号(Bioelectric Signals),如脑电、心电、肌电、胃电、视网膜电等;生物磁信号(Biomagnetic Signals),如心磁场、脑磁场、神经磁场;生物化学信号(Biochemical Signals),如血液的pH值、血气、呼吸气体等;生物力学信号(Biomechanical Signals),如血压、气血和消化道内压和心肌张力等;生物声学信号(Bioacoustic Signal),如心音、脉搏、心冲击等。

按来源生物医学信号可大致分为两类:(1)由生理过程自发产生的主动信号,例如心电(ECG)、脑电(EEG)、肌电(EMG)、眼电(EOG)、胃电(EGG)等电生理信号和体温、血压、脉博、呼吸等非电生信号;(2)外界施加于人体、把人体作为通道、用以进行探查的被动信号,如超声波、同位素、X射线等。

2 生物医学信号的检测及方法

生物医学信号检测是对生物体中包含的生命现象、状态、性质和成分等信息进行检测和量化的技术,涉及到人机接口技术、低噪声和抗干扰技术、信号拾取、分析与处理技术等工程领域,也依赖于生命科学研究的进展。信号检测一般需要通过以下步骤(见图1)。

①生物医学信号通过电极拾取或通过传感器转换成电信号;②放大器及预处理器进行信号放大和预处理;③经A/D转换器进行采样,将模拟信号转变为数字信号;④输入计算机;⑤通过各种数字信号处理算法进行信号分析处理,得到有意义的结果。

生物医学信号检测技术包括:(1)无创检测、微创检测、有创检测;(2)在体检测、离体检测;(3)直接检测、间接检测;(4)非接触检测、体表检测、体内检测;(5)生物电检测、生物非电量检测;(6)形态检测、功能检测;(7)处于拘束状态下的生物体检测、处于自然状态下的生物体检测;(8)透射法检测、反射法检测;(9)一维信号检测、多维信号检测;(10)遥感法检测、多维信号检测;(11)一次量检测、二次量分析检测;(12)分子级检测、细胞级检测、系统级检测。

3 生物医学信号的处理方法

生物医学信号处理是研究从扰和噪声淹没的信号中提取有用的生物医学信息的特征并作模式分类的方法。生物医学信号处理的目的是要区分正常信号与异常信号,在此基础上诊断疾病的存在。近年来随着计算机信息技术的飞速发展,对生物医学信号的处理广泛地采用了数字信号分析处理方法:如对信号时域分析的相干平均算法;对信号频域分析的快速傅立叶变换算法和各种数字滤波算法;对平稳随机信号分析的功率谱估计算法和参数模型方法;对非平稳随机信号分析的短时傅立叶变换、时频分布(维格纳分布)、小波变换、时变参数模型和自适应处理等算法;对信号的非线性处理方法如混沌与分形、人工神经网络算法等。下面介绍几种主要的处理方法。

3。1 频域分析法

信号的频域分析是采用傅立叶变换将时域信号x(t)变换为频域信号X(f),从而将时间变量转变成频率变量,帮助人们了解信号随频率的变化所表现出的特性。信号频谱X(f)描述了信号的频率结构以及在不同频率处分量成分的大小,直观地提供了从时域信号波形不易观察得到频率域信息。频域分析的'一个典型应用即是对信号进行傅立叶变换,研究信号所包含的各种频率成分,从而揭示信号的频谱、带宽,并用以指导最优滤波器的设计。

3。2 相干平均分析法

生物医学信号常被淹没在较强的噪声中,且具有很大的随机性,因此对这类信号的高效稳健提取比较困难。最常用的常规提取方法是相干平均法。相干平均(Coherent Average)主要应用于能多次重复出现的信号的提取。如果待检测的医学信号与噪声重叠在一起,信号如果可以重复出现,而噪声是随机信号,可用叠加法提高信噪比,从而提取有用的信号。这种方法不但用在诱发脑电的提取,也用在近年来发展的心电微电势(希氏束电、心室晚电位等)的提取中。

3。3 小波变换分析法

小波分析是传统傅里叶变换的继承和发展,是20世纪80年代末发展起来的一种新型的信号分析工具。目前,小波的研究受到广泛的关注,特别是在信号处理、图像处理、语音分析、模式识别、量子物理及众多非线性科学等应用领域,被认为是近年来在工具及方法上的重大突破。小波分析有许多特性:多分辨率特性,保证非常好的刻画信号的非平稳特征,如间断、尖峰、阶跃等;消失矩特性,保证了小波系数的稀疏性;紧支撑特性,保证了其良好的时频局部定位特性;对称性,保证了其相位的无损;去相关特性,保证了小波系数的弱相关性和噪声小波系数的白化性;正交性,保证了变换域的能量守恒性;所有上述特性使小波分析成为解决实际问题的一个有效的工具。小波变换在心电、脑电、脉搏波等信号的噪声去除、特征提取和自动分析识别中也已经取得了许多重要的研究成果。

3。4 人工神经网络

人工神经网络是一种模仿生物神经元结构和神经信息传递机理的信号处理方法。目前学者们提出的神经网络模型种类繁多。概括起来,其共性是由大量的简单基本单元(神经元)相互广泛联接构成的自适应非线性动态系统。其特点是:(1)并行计算,因此处理速度快;(2)分布式存贮,因此容错能力较好;(3)自适应学习(有监督的或无监督的自组织学习)。

参考文献

[1] 邢国泉,徐洪波。生物医学信号研究概况。咸宁学院学报(医学版),2006,20:459~460。

[2] 杨福生。论生物医学信号处理研究的学科发展战略。国外医学生物医学工程分册,1992,4(15):203~212。

问题一:论文中,老说“对小波系数进行处理”,想问下什么是小波系数? 一个信号无论进行连续小波变换(CWT)或是离散小波变换(DWT),变换完的结果就叫小波系数。小波系数是没有量纲单位的结果,需要经过重构这些系数得到实际有量纲的信号。 如同用一个任意长度(例如手的一指宽)去测量某个物体的大小,你可以测得一系列的数字,比如宽1代表1指长度,长代表2个半指长度(但这不是标准的量纲,没有人用一指当作通用标准量纲,也就是没有量纲),如果我不告诉你一指到底有多少cm,你就不知道这一系列的数字到底是多少个标准量纲的cm,也就不知道那个物体长多少cm。那根手指就是小波基,测量的过程就是小波变换,测得一系列的数字就是小波系数。 当我告诉你一指为时,你用测得一系列的数字乘以就将这一系列数字转化为带有量纲cm的另一组数字,长,宽,这个过程就是小波系数的重构为有实际量纲信号的过程。实际小波变换和重构的原理通俗讲就是这么个思路,当然实际小波变换的方法要复杂得多,牵扯数学和信号处理的问题也很多,这里就是便于你理解这玩意的示意性解说。 高频小波系数和低频小波系数通常是使用mallat算法的DWT的概念,通过高频带通滤波器和低通滤波器,将信号中的信息分为高频细节和低频逼近信息。 高频小波系数是研究信号高频信息的,可以直接研究高频小波系数本身,为了得到较好的效果也可对高频小波系数进行处理后突出其特征再研究,当然最通常的方法还是重构。例如研究人脸的面部特征,脸上的雀斑,痘痘,黑痣和瘊子等都是高频信息,为了从人脸上分离和突出它们,就可以对高频小波系数进行处理或重构。 低频小波系数是研究信号低频信息的(貌似废话),为了较为准确的显示低频特征通常要进行重构,因为将低频小波系数本身作为信号,其频率有时并不低,所以要重构才是信号本身的低频信息。还是例如研究人脸的面部特征,脸型是低频信息,为了分清国字脸,鸭蛋脸还是瓜子脸,就可以重构低频小波系数,得到其低频特征(也可以理解为分离高频信息得到的消噪结果,所以低频系数的重构通常认为是原始信号消噪处理的结果)。我觉得回答已经相当深入浅出了,基本没有牵扯小波的数学知识,如果还不理解,就应该先补补信号处理的基础知识了。 问题二:matlab小波包分析的分解系数和重构系数代表什么含义? 小波分析中只有分解系数,即小波系数,没有重构系数一词,因为重构后就是与原始信号同大小的信号了,已经是具有实际量纲意义的信号了,而不是没有量纲的系数。 超越带宽是正常的事,因为DWT的计算都是用滤波器进行的,而实际应用中是没有有理想砖墙效应的滤波器的,即滤波后的结果是不会精准的去掉你要滤去的频率的,总会有很少的残余,或无中生有产生原来没有的频率。 中心频率在小波分析中只有一个意思就是某种小波基的中心频率,各频带只有频率没有中心频率。对于CWT小波基的中心频率可以用来算小波时频图。对于DWT你可以直接使用FFT计算个频带的频率,其频带划分可以通过采样定理划分。 你计算的是绝对能量,通常应计算相对比重的能量,用wenergy函数,各个频段加起来和为100。 比较重构信号的FFT幅值,在哪个频段大是的确就说明该重构信号频率成分主要是这一频段的。 问题太多,5分?简直在糟蹋行当。 问题三:小波域系数是什么? 心音定位是否是声音信号的去噪,应该是使用小波分解将不同频率特性的信号分离开,只保留特定的频率特性的部分 小波系数是在小波分解中的一些参数,通过这些参数可以重构得到原始信号 详细的可能需要多看看小波的书 下面是一段使用小波分解和重构的代码 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% %%对具体信号进行多尺度单支重构 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% subplot(511);plot(s);%%%s为原始信号 title('原始信号'); %使用小波函数对信号进行分解 [c,l]=wavedec(s,8,'db5'); %%%第一层 d1=wrcoef('d',c,l,'db5',1);subplot(512);plot(d1);title('第一层高频重构信号'); a1=wrcoef('a',c,l,'db5',1);subplot(513);plot(a1);title('第一层低频重构信号'); %%%第2层 d2=wrcoef('d',c,l,'db5',2);subplot(514);plot(d2);title('第2层高频重构信号'); a2=wrcoef('a',c,l,'db5',2);subplot(515);plot(a2);title('第2层低频重构信号'); figure(2); %%%第3层 d3=wrcoef('d',c,l,'db5',3);subplot(611);plot(d3);title('第3层高频重构信号'); a3=wrcoef('a',c,l,'db5',3);subplot(612);plot(a3);title('第3层低频重构信号'); %%%第4层 d4=wrcoef('d',c,l,'db5',4);subplot(613);plot(d4);title('第4层高频重构信号'); a4=wrcoef('a',c,l,'db5',4);subplot(614);plot(a4);title('第4层低频重构信号'); %%%第5层 d5=wrcoef('d',c,l,'db5',5);subplot(615);plot(d5);title('第5层高频重构信号'); a5=wrcoef('a',c,l,'db5',5);subplot(616);plot(a5);title('第5层低频重构信号'); figure(3); %%%第6层 d6=wrcoef('d',c,l,'db5',6);subplot(611);plot(d6);title('第6层高频重构信号'); a6=wrcoef('a',c,l,'db5',6);subplot(612);plot(a6);title('第6层低频重构信号'); %%%第7层 d7=wrcoef('......>> 问题四:关于小波变换后的系数 第一个问题:LL2部分的大小是128*128,你说是深度就是小波变化的级数,级数增加1,图像大小缩小一半,所以第一级变换后LL大小为256*256,第二级变换后大小为128*128。 第二个问题:图像变换后的像素值就是小波变换的系数值。 第三个问题:系数意义你这图已经表达的很清楚了,第一级变换后HH为高频信息一般显示图像中45度和135度的方向信息;LL为低频信息,显示图像的轮廓信息,HL和LH为介于高频和低频之间的信息,HL能显示图像中的竖直信息,LH显示图像中的水平信息。总体来说LL称为低频部分,HH,HL和LH称为高频部分,低频为轮廓信息,高频为细节信息。 希望能帮到你。 问题五:请问Daubechies小波的db2小波的滤波器系数是什么 怎么表示 回答的朋友必有重谢 图可以参看, 滤波器系数就是个一维数组,可以很容易用wfilters函数得到滤波器组的四个滤波器系数,[Lo_D,Hi_D,Lo_R,Hi_R] = wfilters('db2'); 由于是正交小波,分解和重构滤波器互为逆序。 低通分解滤波器Lo_D: ; 高频带通分解滤波器Hi_D: ; 低通重构滤波器Lo_R: ; 高频带通重构滤波器Hi_D: 重谢在哪里,嘿嘿,嘿嘿,嘿嘿嘿! 问题六:小波变换的分解系数是什么 可参看 问题七:请问小波分析中的近似系数和细节系数的横坐标、纵坐标都代表什么? 你说的是细节和逼近,那么就是DWT,如果是系数没有重构,则横坐标是点数,纵坐标就是系数值,都没有单位,更谈不上频率。小波变换除了CWT可以做时-频图,牵扯频率,其他所有的变换都是在小波域进行的,通常可以认为是偏向时域的操作,都和频率值没有关系。 问题八:小波分析,离散小波分析中近似系数代表的时间长度是多少? 唉!这问题对你太难了些,一时不知如何才能讲明白,这就是初学者总把小波的理论与其实际实现计算方法混为一谈,其实这里边是两回事,他俩关系复杂玄妙,一时很难让您明白啊!赶明儿有空再帮你理一理。 问题九:matlab小波分析里的coefficient图是什么意思,见图 coefficient就是(小波)系数的意思,上面的图应该是CWT后得到的最大尺度小于250左右的所有小波系数的图像。下图是根据上图小波系数作出的每一尺度小波系数模极值形成的连线,有些文章也叫小波脊线,它在低尺度的位置通常表现了信号奇异点或突变点在信号中的位置,突变点的特征通常包含了信号中的重要信息,所以通常根据这个现象用CWT检测信号中的突变点和其位置。随尺度的增加,同一条脊线的点也随之偏移,研究这种偏移的特征在某些学科中也是研究信号特征的重要方法,所以通常根据这个现象用CWT研究信号随尺度变化的特征。

目前,全球汽车数量呈现大规模的增长趋势,汽车尾气成为大气污染的主要来源之一,我整理了汽车尾气治理技术论文,欢迎阅读!

汽车尾气治理技术方法概述

摘 要:目前,全球汽车数量呈现大规模的增长趋势,汽车尾气成为大气污染的主要来源之一,汽车尾气治理理所当然的成为了全社会共同关注的问题。汽车尾气内含有大量的有害物质,严重破坏大气环境,尾气治理也面临较大的压力,为降低汽车尾气的污染性,必须采取有效的对策。本文主要针对汽车尾气的治理技术进行阐述和分析。

关键词:汽车尾气;治理技术;污染

汽车行业的发展,为人们提供了诸多便捷,逐渐成为普遍的大众交通工具,但是汽车尾气排放治理一直是环境保护中重点考虑的问题,主要是因为汽车尾气中存在大量的有害物质,破坏大气环境,所以需采取有效的治理措施以及高效的净化尾气技术,最大限度的减少汽车尾气污染,共同维护我们的绿色家园。

一、汽车尾气的污染分析

汽车尾气对环境的污染和危害非常大,如果汽车尾气不经治理直接排放,会严重危害到环境和人们的身心健康。汽车尾气中的污染主要包括:(1)氮氧化物,此类污染物本身存在毒性,再加上紫外线的分解,直接形成二次污染,氮氧化物排放严重的地区,会出现光化学烟雾,不仅破坏了大气环境,更重要的是危害人体健康;(2)CO、HC,同属于危害极高的气体,此类气体长期混合在空气中,能够引起人体中毒,而且此类污染物在游离状态下的排除难度非常高;(3)二氧化碳,其属于汽车尾气的主要产物,引发严重的温室效应,直接破坏了大气的保护层。

二、汽车尾气的治理技术

汽车尾气的治理关键主要集中在汽车的发动机部分,治理技术可分为燃烧净化技术和尾气净化技术两部分。

(一)燃烧净化技术。燃烧净化技术的治理对象是汽车发动机的内部,主要降低尾气中有害物质的含量,燃烧净化技术可以分为如下三类:

电控点火系统的应用。电控点火系统在汽车发动机内部控制中,提供充足的点火能量,保障准确点火,避免汽车因点火问题发生污染。电控点火系统着实提高了混合气的质量,促使其在不同的点火条件下,均能实现精确点火,防止汽车因点火不足而发生污染性燃烧。部分汽车的电控点火系统已经做了改进,通过控制点火,完善电控点火系统在发动机中的应用,提供最佳点火状态,着实降低了CO、HC等的排放量。

可变进气管道。改进进气管道的供气效率能够促进完全燃烧,可变进气管道适度控制进气管,利用可变进气过程中的波动条件,优化进气管道的工作状态。进气管道的长度是可变的,其可根据发动机的状态变化进气管道,发动机的转速变低时,可以选择长距离供气,转速加快时,转变为短距离供气,由此发动机不论在任何状态下,都能得到最佳的供气量,实现充分燃烧。

电控燃油喷射。电控燃油喷射控制能够保障空燃比处于最佳状态,促使燃油具备充分燃烧的条件,避免发动机内部产生有害物质。电控燃油喷射系统的功能比较多,有利于燃烧净化,汽车发动机在电控燃油喷射的作用下,能够提高喷油的质量,可以根据汽车发动的需求,不断调整供油系统,提供精准的供油量。因此电控燃油喷射通过控制燃烧条件,有利于降低汽车尾气的污染,最主要的是保障充分燃烧,避免尾气中含有有毒气体及烟尘微粒。

(二)尾气净化技术。尾气净化技术作用在汽车发动机的外排部分,利用净化技术治理汽车尾气,实现安全排放,降低汽车尾气对大气环境的破坏性。

过滤与再生。过滤与再生是尾气净化技术的基础部分,由过滤和再生装置构成,主要净化汽车尾气中的颗粒。尾气净化中的过滤装置,可排除尾气中的特定颗粒,吸附含有毒害物质的烟气,以免其排放到大气中,过滤装置的吸附效率高达80%。同时过滤与再生装置还具有重新利用的功能,将可利用的气体重新送入汽车发动机系统内,体现节能环保的技术优势。

闭环控制。闭环控制在尾气净化中负责控制转化与传感部分,构成尾气净化装置,比较具有代表性的是三元催化转化器,利用催化还原的方式,将有毒的氮氧化合物转化成没有危害的氮气和氧气,再次利用导管将氧气重新输送到发动机耗氧环节。根据试验分析,三元催化转化器在闭环控制中,当空燃比控制在:1的范围内时,催化转化的效率可以提高到90%,大大提高了尾气净化的水平。

AIR系统。AIR系统有利于尾气净化技术的应用,其可提高尾气净化的效率,发挥高质量的辅助作用。AIR辅助尾气净化技术闭环控制的环节,能够深层次的净化汽车尾气。 AIR系统与三元催化转化器配合,采取燃烧的方式消耗掉尾气中的HC、CO等有害气体,此类有害物质会以水和二氧化碳的方式排放到空气中,强化汽车的尾气治理。

三、汽车尾气的治理方法

随着科技的发展,汽车尾气治理具有良好的发展前景,目前,高端的治理方法已经投入汽车尾气治理应用中,比较典型的治理方法包括:磁化净化方法、等离子处理方法等。

(一)磁化净化方法。磁化净化的治理方法能够改变汽车燃油中的构成,促使燃油具备充分燃烧的条件,提高发动机的燃烧效率,降低尾气中的污染物排放量。汽车尾气中含有的大量污染气体,经磁化净化方法治理后,尾气的质量可得到很明显的提升,而且还在不同程度上调节了气体的有效燃烧,符合汽车尾气的治理要求。

(二)等离子处理方法。等离子处理方法在汽车尾气治理中较高的效率,具有全面净化的优势。等离子的活性非常高,其可治理汽车尾气中的污染物,还可利用二次治理的方法,避免出现尾气污染。等离子处理方法可以在空气进入汽车发动机之前实行治理,保障空气内含有足量的可燃性氧气,利用不同状态的氧气,提高发动机的燃烧效率,以此来氧化尾气中的CO、HC,提升尾气治理的水平。等离子处理方法在尾气治理中的应用价值非常高,不仅可以降低尾气中的污染物,还可起到还原作用,重点还原尾气中的氮氧化物,转化成无污染的气体,降低汽车尾气对环境和人体健康的危害。

四、结束语

大气环境是我们赖以生存的宝贵资源,因此保障空气洁净是环境保护的重要课题,由于汽车尾气对大气环境的危害较大,因此,必须要采取科学可靠的治理方法,充分发挥治理技术的过滤和净化作用,严谨处理汽车尾气中的有毒物质,从技术层面探讨更先进更有效的方式方法尽快实现汽车尾气的零污染排放,保障汽车行业与环境保护的和谐发展。

参考文献:

[1] 龚大国,袁宗宣,谢春梅,赵君科,贺克斌.等离子体汽车尾气治理技术[J].重庆环境科学,2003,02:28-32+60.

[2] 张圣宇,张兴安. 汽车尾气有害物质治理技术[J].环境科学与管理,2012,07:81-84.

[3] 刘明海,邬钦崇,俞国扬,梁荣庆,任兆杏,胡希伟.低温等离子体技术在汽车尾气治理的发展动向[J]. 环境科学动态,1999,03:18-20.

[4] 邵宇,李国祥,艾萍.汽车尾气污染治理技术新进展[J].云南化工,2005,06:68-70+59.

作者简介:李刚(1977-),男,陕西西安,大学本科,研究方向:环境保护。

张瑞军(1983-),男,陕西榆林,大学本科,研究方向:环境工程。

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烟雾监测设备毕业论文

烟雾监测预警系统融合了计算机视频图像分析、自动预警、报警管理等技术,系统与视频监控系统无缝对接,通过系统主动预警推送的方式,对监控区域内出现烟雾、火焰的具体场景实时通过电脑客户端进行报警提示,同时可联动现场警灯、音箱、扬声器等设备,同时报警也可通过手机微信客户端推送给相关管理人员。

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三秋桂子

2021-03-01 回答

您好,消防通道堵塞监测报警系统组成以及工作原理包括探测装置、控制装置和终端,所述探测装置设置在消防通道内,所述探测装置与所述控制装置无线连接,所述控制装置与所述终端无线连接,所述探测装置内设有定位器,所述探测装置用于获取通道内过往的物体信息并传送到控制装置,所述终端包括报警端、住户客户端、物业客户端和消防队客户端。

要:介绍了一种车载烟雾报警系统的设计方案,包含一个带触摸屏液晶的主机和多个分布式安装的探测器,通过RS485总线连接。方案采用半导体气体传感器实现,灵敏度高、成本低、寿命长,通过基准电压自动标定、自动校正和测量值温度补偿,解决了半导体气体传感器漂移和受温度影响大的问题,实现了烟雾的可靠检测,为汽车火灾早期预警提供了可靠保障,具有较强的实用性。

关键词:半导体气体传感器;RS485;自动校正;自动标定;温度补偿

近年来,汽车火灾事故时有发生,给国家和人民的生命财产造成了巨大的损失,教训是深刻的,目前汽车火灾事故已经成为媒体舆论的焦点,社会各界对此广泛关注。特别是城市公交车和长途大巴车由于采用空调系统使得人们处于一个相对封闭的环境,给火灾处理和人员逃离都带来了很多的不便,控制火灾的发生和先期的预警就显得尤为重要。因此,抓好火灾预防必须借助于高科技防火灾产品在其汽车领域上的运用,将其灾情早期发现并控制消灭在隐患萌芽中。

1 烟雾检测原理

对于火灾烟雾方面的监测,通常主要采用烟雾传感器与温度传感器,其中烟雾传感器主要有离子式、光电式和气敏式等几类。它们的工作原理就决定了其监测方式只有在火灾达到一定程度后才能进行报警工作,而且存在对部分特殊火焰的燃烧无法识别的现象,这种监测的方式是无法对于早期发生的火灾进行报警的,其监测也是不全面的,如果待火灾达到一定程度报警,势必无形中给财产与生命安全造成更大损失。

近年来,随着气体传感技术的发展,气体传感器和传统火灾探测器相结合的探测技术,已广泛应用于汽车火灾烟雾探测领域。在火灾过程中,几乎每种物质均要产生不充分燃烧的CO和烟雾,特别是阴燃阶段的火灾更是如此,由火灾孕育到剧烈燃烧CO和烟雾经历由无到有,由小到大,然后逐渐减小的规律性变化过程,而且CO和烟雾比空气密度小,更容易更早漂浮实现早期预警。因此检测CO和烟雾适合于火灾早期探测,这对于较早的时间捕捉到火灾发生信息非常重要。

半导体气体传感器是利用气体在半导体表面的氧化还原反应导致敏感元件组织发生变化而制成的,它的优点是成本低廉、制作简单、灵敏度高、响应速度快、寿命长、对湿度敏感度低;它的缺点是对气体选择性差、输出非线性、稳定性不理想,适用于单点或少量检测点报警,不适合于定量检测使用。对于汽车使用环境来说,是比较合适的一种气体传感器,但是在使用中要解决稳定性不够的问题。

2 车载烟雾报警器系统设计

整个车载烟雾报警系统分为两个部分:安装于驾驶员侧的主机和分布安装在车厢各处的探测器,主机和探测器通过RS485总线连接在一起。其安装分布如图1所示。

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3 车载烟雾报警器主机设计

车载报警器主机用于轮询探测器状态并根据读取数据在液晶屏上显示个探测器的状态,如果探测器未连接,相应探测器状态显示灰色,如果状态正常显示绿色,如果超出报警值则根据超出程度显示黄色或红色。

车载报警器主机系统组成如图2所示。

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4 车载报警器烟雾探测器设计

车载报警器探测器用于检测烟雾浓度,并根据烟雾浓度确定当前是否存在火灾隐患,根据烟雾浓度把当前状态判断为正常、轻度污染或者重度污染。其系统组成入图3所示。

图中,电源电路采用开关降压芯片XL2596把汽车电源12 V或24 V转换成5 V供探测器其他电路使用;风扇为5 V直流风扇,用于构成将车箱内气体吸入探测器内部进行检测,提供比自然扩散型结构更快的检测速度;半导体气体传感器经过比较郑州炜盛公司的MP503、MP801、MP901、日本费加罗公司的TGS2602、TGS2602在使用中的稳定性、稳定时间、信号灵敏度,最终选择了MP801,可以在开机2 min内达到稳定,且灵敏度较高、稳定性不错;温度传感器使用热敏电阻检测半导体气体传感器工作环境温度,然后单片机通过算法进行温度补偿;LED只是电路采用红绿双色LED,可以实现绿色、橙色和红色3种状态的显示;RS485转换电路实现和主机的总线连接。

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5 基准电压值自动标定和自动校正

车载烟雾探测器使用MP801半导体传感器进行烟雾检测。其基本电路如图4所示。

图中,传感器MP801的1脚和4脚之间为加热体,额定工作电压5 V,用于保证2、3脚之间的检测体的正常工作。刚上电时,检测体的阻值很小,导致输出电压VR比较大,需要经过一段时间的预热以后,检测体的阻值才会稳定下来,此时VR输出一个稳定的值,这个值才可以作为基准电压来进行烟雾的判断。

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在程序设计中,考虑到了上电预热稳定的过程,其自动标定基准电压的流程如图5所示。

当车厢内有烟雾时,传感器检测体阻值下降,VR输出电压上升,通过比较测量到的VR电压值和基准电压比较就可以判断得到当前车厢内烟雾的状态。但是,在实际使用中,半导体传感器存在着漂移的现象。在没有烟雾的状态下,传感器检测体的阻值也会发生缓慢变化,如果时间足够长,则这种漂移会足够大,从而导致判断的错误。所以在使用中必须对基准电压进行自动校正。基准电压自动校正算法如下:

1)每10 s计算VR输出平均电压,并和基准电压比较。如果差值小于限值,则进入步骤2;如果差值大于限值,则计时清零,返回步骤1。

2)和上一次测量平均值比较,如果差值小于限值,则进入步骤3;如果差值大于限值,则计时清零,返回步骤1。

3)计时值加1,如果计时值达到设定值,则保存新的基准电压,并清零计时值,返回步骤1。

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6 测量值温度补偿

半导体气体传感器的性能受温度的影响比较大,所以在使用时需要根据温度对测量电压值进行补偿。传感器输出电压温度补偿曲线如图6所示。

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7 结论

实际制作的样机,经过使用检验,能够满足实际使用的需要,灵敏度较高,稳定性满足要求,能可靠地进行烟雾检测,实现火灾的早期预警。

参考文献

[1] MP801气体传感器数据手册.郑州炜盛电子科技有限公司.

[2] MP901气体传感器数据手册.郑州炜盛电子科技有限公司.

[3] MP503气体传感器数据手册.郑州炜盛电子科技有限公司.

[4] TGS2603用于异味与空气污染物检测的气体传感器.深圳市新世联科技有限公司.

[5] DC80480F070_1000_0T 数据手册 .广州大彩光电科技有限公司.

本文来源于科技期刊《电子产品世界》2020年第01期第81页,欢迎您写论文时引用,并注明出处。

烟雾监测报警系统对室内、室外区域进行实时检测,无需人工干预,一旦检测到烟雾、火焰时,立即进行告警,告知监控管理中心,提醒相关人员及时处理。同时将告警截图和视频保存到数据库形成报表,可根据时间段对告警记录和告警截图、视频进行查询点播,方便进行事后轨迹回溯,快速查找责任人。

这篇就不错防止二手烟暴露政策建议内容提要科学证据已明确提出,二手烟(SHS)暴露没有所谓的“安全水平”——这一污染物可对成人和儿童造成多种严重疾病。另外,根据可靠证据显示,实施“100%无烟环境”(完全无烟环境)是唯一能够有效保护人群免遭二手烟危害的手段。到目前为止,已有多个国家和数百个地区成功地实施了相应法律,要求工作场所和公共场所实现“完全无烟化”,在法律执行过程中都未遇到显著的阻碍。这些国家和地区的证据一致表明,无烟环境不仅可行,而且在实施前后都受到了人们的普遍欢迎。这些法律并未对服务业或其他行业产生任何负面影响——相反常常能够起到正面作用。而这些举措的效果——心脏病发作和呼吸系统问题迅速减少——也对国家和地区的健康状况颇有助益。这些国家和地区的经验为我们提供了大量宝贵的信息,作为政策制定者应当参考和运用这些经验,以确保各种公共政策能够成功实施,从而保护人群免受二手烟暴露的危害。这些经验包括:1、为保护公众健康必须进行无烟环境立法——而不是采取自愿政策;2、立法内容应简明、清晰、可执行,并且全面;3、对烟草企业可能采取的反对措施(往往经过各种形式的第三方发起)应有预见和回应,这一点十分重要;4、发动民间团体参与是实现有效立法的核心举措;5、为保障顺利实施法律,必须开展教育和咨询活动;6、制定实施和执行方案及提供执行所需的基础设施均十分重要;7、对无烟环境的实施必须加以监测,最好能测量其效果并记录经验。根据上述经验,世界卫生组织(WHO)提出了下列建议,旨在保护工作者和公众免受二手烟暴露危害:1、通过实施“100%无烟环境”清除烟草烟雾这一污染物。该项措施是唯一可将室内环境烟草烟雾暴露降低到安全水平,达到保护人群免受二手烟暴露危害的可接受水平的策略。通风换气和设立吸烟区的办法(即便是与非吸烟区分开,单独通风换气)都不能将暴露风险降低到安全水平,因此不予推荐。2、建立相关立法,规定所有室内工作场所和公共场所均须实现完全无烟环境。法律应保证对所有人提供全面公平的保护。采用“自愿政策”来实现保护的做法是不可取的。在某些情况下,要做到有效的全民保护可能要求某些半室外和室外工作场所也实现无烟化;3、实施和执行法律。仅仅通过无烟化立法还不够,对这些立法的良好实施和充分执行需要相对较少但是关键的措施和手段;4、实施健康教育策略来降低家庭环境中的二手烟暴露。应该认识到,无烟工作场所立法可以提高人们(不管是吸烟者还是不吸烟者)自觉使其家庭环境无烟化的可能性。WHO鼓励各成员国依据上述建议,运用各种相关经验,通过立法手段使工作场所和公共场所成为100%的无烟环境,推进公共卫生目标的实现。第一章 前言背景与原理在过去的几年中,关于二手烟暴露对健康的影响,无烟环境的益处,以及实施无烟政策的最佳实践的大量证据不断涌现。汇编和传播这些证据,对于提高决策者和公共卫生倡导者们关于建设无烟环境、保护人群健康的必要性的认识,以及他们对无烟环境的广泛接受和认同都是十分重要的。正是出于此目的,WHO 现发表这些关于避免二手烟暴露的政策建议。基于充分的证据和大量新数据显示二手烟可引起成年人和儿童的多种严重疾病,科学界关于二手烟暴露对健康的危害已经形成了明确的共识。当前已有多份权威报告对这些科学证据进行了汇总,并就二手烟暴露的不良后果得出了确切坚实的结论,这其中包括国际癌症研究所(IRAC)2004年发表的专著、美国加州环境保护署2005年报告和美国卫生总监2006年报告。这些报告对消除室内二手烟暴露提出了十分强烈的要求。随着证据的不断积累,世界各国的国家、“次国家”A 和地方的各级政府纷纷出台工作场所和公共场所无烟政策,以保护人们免受二手烟危害。在已经实施了无烟化的工作场所和公共场所,二手烟暴露水平迅速降低,从而使二手烟成分暴露水平降低,随之而来的是过去暴露于二手烟的工作人员健康水平快速改善。与此同时,由于无烟环境措施具有辅助吸烟者减少吸烟量和戒烟,以及可能减少尝试吸烟的作用,因而也成为了一种十分有效的烟草控制政策。此外,在实施得当的情况下,无烟化法规会受到人们广泛支持,且依从性高;这些法规强制性的向人们传递着这样一个信息——吸烟是不为社会所接受的!在近期进展中,最显著的就是实现无烟环境的可行性,以及促进全球对推广无烟环境的关注。爱尔兰、新西兰、苏格兰和乌拉圭等发达和发展中国家,以及百慕大等地区都已参照北美二十世纪七十年代后期开始实施的地方或地区B 无烟化法规开展了自己的行动。这些国家和地区绝大多数都已取得了成功,它们制定和实施了各种法律、法规,保护工作人员和公众在几乎所有的室内工作场所和公共场所(包括酒吧和赌场)内都不会受到二手烟的危害,并获得了广泛的、强有力的公众支持。其他国家对这些国家和地区的经验都十分感兴趣。从上世界七十年代至今,烟草业一直将无烟化法律当作“有史以来对烟草产业最大的威胁”。1 不管是在地方、地区,还是在全国水平,烟草业一直激烈反对通过和实施无烟化法规(通常是通过在其资助下活动的“前台机构”采取行动)。烟草业一直在二手烟暴露的健康危害证据问题上谎言不断,它们甚至说WHO得出结论认为二手烟并不危险,然而事实上,WHO历来的结论都与之恰恰相反——二手烟可产生致命的危害!另外,拥有包括140多个WHO会员国和欧共体为缔约国C 的《世界卫生组织烟草控制框架公约》(《WHO FCTC》,)的义务也进一步要求WHO就防止二手烟暴露问题提供更加明确的指导意见。根据《WHO FCTC》第八条“防止烟草烟雾暴露”的规定,各公约缔约方应:在当前国家一级依据国家法律通过和实施,以及在其他行政区划级别上积极推动通过和实施立法、行政、管理和/或其他措施,以保护人们在室内工作场所、公共交通工具、室内公共场所,以及适当时,在其他公共场所,免受烟草烟雾暴露的危害。22006年2月,《WHO FCTC》缔约国大会第一次会议决定,着力开发针对公约第八条的指南,并要求公约秘书处开始启动指南开发工作。在同一决定中,缔约国大会还通过了一个详细阐述第八条的模板,其中列出了一系列开发该指南所需的资源,本文件提出的建议便是其中之一3。总之,本文件提出的各项建议是针对二手烟暴露的无可置疑的危害,同时也籍此机会辅助《WHO FCTC》的实施,并为越来越多计划实施无烟化的各级行政管辖区提供相应的指导。建议的制定在约翰霍普金斯大学彭博[Bloomberg]公共卫生学院全球烟草控制研究所WHO烟草控制监测与评价合作中心的支持下,2005年11月,WHO在乌拉圭蒙得维的亚召开了咨询会议,会议旨在召集有关专家,就二手烟和无烟环境的各个方面展开讨论。会议讨论内容包括:二手烟暴露对健康的影响,二手烟毒性,二手烟暴露的经济代价,无烟环境对烟草消费和商业活动的影响,政策制定和实施,实现无烟环境的需要和可利用的资源。本文件中的政策建议部分是基于乌拉圭咨询会议的成果提出的,d 同时还得到了来自各WHO地区和各学科专家组成的更加广泛的专家小组的补充和评审(附录一:乌拉圭蒙得维的亚二手烟草烟雾政策建议专家咨询会议参加会议人员和观察员名单),其中包括美国加州大学旧金山分校WHO烟草控制政策合作中心的专家。本建议旨在向WHO会员国阐明二手烟暴露的相关科学信息,以及无烟化法规的健康和经济效益,并指导决策者制定和执行循证的、可实施的无烟政策。第二章 问题二手烟暴露的健康影响二手烟是指由香烟或其他烟草制品燃烧端释放出的及由吸烟者呼出的烟草烟雾所形成的混合烟雾。二手烟烟雾中含有数千种已知的化学物质,其中至少有250种是已知的致癌或有毒物质。4近五十年来,关于二手烟暴露对健康危害的证据在不断的积累。最早一批研究出现于上世纪五十年代和六十年代,其关注的重点是二手烟对儿童的影响及母亲吸烟对胎儿的影响。5,6,7 随后几十年间越来越多的研究结果发现二手烟暴露与多种严重的成人和儿童疾病有关,关于二手烟暴露对健康危害的坚定科学共识逐渐形成。WHO、国际癌症研究所、美国卫生总监、美国环境保护署、美国加州环境保护署,以及世界各地其他一大批科学和医疗机构的专家都证明了二手烟对呼吸和循环系统的危害,对成年人的致癌作用,以及对儿童健康和发育的影响。8,9,10,11,12,13 在国际癌症研究所2004年发表的专著中对二手烟暴露与癌症之间的关系进行了评价,此后,美国加州环境保护署和美国卫生总监分别于2005年14和2006年15发表了两份关于二手烟暴露对健康影响的全面评价。“二手烟健康危害证据发展时间表”和加州环境保护署和美国卫生总监最新报告的结论概要见附录2和附录3 。D 参加乌拉圭会议不一定意味同意本文件中的各项建议对成人健康的影响冠心病(CHD):根据在不同的地理和种族人群中的调查,有明确证据表明二手烟可导致致命性及非致命性的心脏疾病。暴露于二手烟烟雾中数分钟可对血脂、凝血系统(血小板)和动脉管壁功能造成急性不良影响,其中很多影响的程度并不亚于主动吸烟者。14,15,16 美国心脏协会17、美国卫生总监15、加州环保署14、以及英国烟草与健康科学委员会18 等多家机构对此已形成一致结论,认为二手烟雾暴露可引起心脏疾病,使心脏疾病造成的死亡风险提高30%,近期研究证据甚至提示,这种影响可能比上述结论还要高出两倍。19肺癌:全球已有数十项研究证实二手烟暴露与肺癌有关,其中最早的研究是在1981年进行的,该研究发现嫁给吸烟丈夫的不吸烟女性存在较高的肺癌风险。20,21 国际癌症研究所、美国卫生总监、美国环保署,以及世界各地其他众多科研机构也得出了相应的结论,认为二手烟可导致不吸烟者罹患肺癌。9,10,11,12,13,14,15乳腺癌:加州环保署2005年报告中把二手烟列为“有毒空气污染物”之一。报告指出,在14项含有女性绝经状况信息的研究中,有13项结果显示,较年轻的,主要是绝经前的女性暴露于二手烟烟雾会增加罹患乳腺癌的风险,估计二手烟暴露可解释该组女性乳腺癌风险增加的近70%。依据这一观察结果,同时根据目前对乳腺癌的生物机制的认识,以及二手烟烟雾中含有20种已知的、可导致女性乳房出现明显基因损伤的乳腺致癌物质,加州环保署得出结论认为:二手烟可导致年轻的,主要是绝经前的女性患乳腺癌。14 e美国卫生总监报告指出,这一证据提示二手烟雾与乳腺癌之间存在因果关系。15呼吸道症状与疾病:数据显示,二手烟暴露对慢性呼吸道疾病症状的发生及肺功能的下降有重要作用。14此外,二手烟还可诱发或加剧成年人哮喘。14对儿童健康的影响呼吸道疾病与症状:父母或母亲吸烟均可导致儿童下呼吸道疾病,比如支气管炎和肺炎,尤其易发生在出生后的第一年。15,22,23 此外,大量调查结果都显示,吸烟者子女出现咳嗽、咳痰和喘息等常见呼吸道症状的频率更高。24,25 在双亲都吸烟的家庭,子女出现上述问题的危险最高。哮喘:二手烟暴露可导致已患有哮喘的儿童病情加重,使未患哮喘的儿童出现哮喘(对成年人亦是如此,如上所述)。14,26,27 家庭中的二手烟暴露可使患哮喘儿童的急诊次数和用药增加。28,29肺部生长发育:1986年美国卫生总监的结论认为,二手烟可降低儿童肺功能发育速度,此后,不断有新的证据支持这一结论。11,15,30,31 无论是孕期母亲吸烟还是出生后的二手烟暴露都可造成这一影响。中耳疾病(中耳炎):二手烟暴露可引起儿童中耳炎。这一常见儿童耳部疾病每年导致大量儿童就医,而且如果处理不当可造成听力损伤。13,15,32 E 加州环保署结论:关于二手烟对绝经女性乳腺癌发病的影响的证据仍然不充分。产前与产后影响不吸烟女性在孕期遭受二手烟暴露可导婴儿低出生体重和早产。14,33,34,35此外,二手烟暴露还可引起婴儿猝死综合症。15,36 其他与二手烟暴露的围产期健康影响还包括宫内发育迟缓和自然流产(流产)。14,37二手烟暴露的程度二手烟暴露问题在很多国家都很普遍,甚至在医疗机构和卫生专业人员中都存在。《全球青少年烟草调查》数据显示,二手烟暴露问题在青少年中也十分广泛。1999年到2006年间对132个国家年龄在13至15岁之间的在校青少年调查结果显示,被调查青少年中44%在调查前7天内在家里遭受过二手烟暴露,56%在公共场所遭受过二手烟暴露。38 对墨西哥国家卫生研究院工作人员的一项调查发现,91%的工作人员遭受了不同程度的二手烟暴露。39 对10个国家卫生专业学校三年级学生的一项调查显示,家庭二手烟暴露率最低的是乌干达的30%,最高的是阿尔巴尼亚的87%,而公共场所暴露率的范围为从乌干达的53%到塞尔维亚的98%。虽然在过去的几年中,烟草烟雾暴露在美国已经显著降低,但是根据2006年美国总监报告中所综述的有关可的宁(尼古丁的一种副产物)的多项研究显示,仍有40%以上的不吸烟成年人和将近60%的3至11岁儿童遭受二手烟暴露危害。15近期两项对39个发达国家和发展中国家不同场所的调查显示,在绝大多数场所都发现存在二手烟暴露。41,42 在七个拉美国家,94%的调查点中都发现了二手烟暴露(根据环境尼古丁水平测定),其中包括医院、学校和政府大楼。41 一项对室内环境(无论是否存在吸烟现象)中细颗粒物水平的比较研究结果显示,只有采取了全面无烟政策的两个国家——爱尔兰和新西兰,其室内空气质量达到了合格水平。42,43普遍的二手烟暴露对广大人群造成了严重的健康后果。例如,加州环保署统计,在美国,二手烟每年造成3400例肺癌死亡,23000-70000例心脏病死亡。在儿童中,估计二手烟每年导致430例婴儿猝死综合症,24500例婴儿出生低体重,71900例早产,200000次哮喘发作,以及790000人次中耳感染就诊。13,44除此以外,在至少27个其它国家中也可获得由二手烟暴露所引起的死亡的估计值。45,46,47,48,49二手烟暴露的经济代价二手烟暴露对个人、企业和整个社会都会带来经济影响,其中包括主要的直接和间接医疗成本和生产力损失。此外,允许吸烟的工作场所修缮和清洁成本较高,发生火灾的危险更大,并可能需要交纳更多的保险费。50澳大利亚、加拿大、中国香港、爱尔兰、英国和美国都已经对二手烟暴露带来的经济成本进行了评价。51 因研究中所纳入的因素各有不同,评价得出的估计值也有一定差异,但其经济成本都相当高。近期美国的北美精算学会的一项研究结果显示,美国每年因二手烟暴露造成的直接医疗费用达五十亿美元以上,间接医疗费也超过五十亿美元(如残疾、酬薪和相关利益损失)。52 在香港,二手烟每年造成直接医疗费用、长期医疗费用和生产力损失估计也高达亿美元。53第三章 解决办法有效的保护策略“100%室内无烟环境”二手烟暴露没有所谓的“安全水平”。14、15、54 因此,杜绝室内环境中的吸烟行为是唯一科学的、能充分保护人群免遭二手烟危害的措施。无烟环境能够保护健康。有无烟政策的地方,二手烟暴露就会减少,人们的健康就能得到改善。无烟政策也是极其具有成本-效益比的措施,特别是与烟草业常常借助第三方鼓吹的毫无效果的各种“替代措施”相比尤为明显,这些所谓的“替代措施”包括:55•将同一空气环境中的吸烟者和不吸烟者分开;•设置“专门吸烟区”,并加强通风滤气。无效的替代措施对于将同一空气环境中的吸烟者和不吸烟者分开这一措施而言,仅仅简单的将吸烟者和非吸烟者分开,不提供任何地面到天花板的隔离屏障,不可能杜绝——很多时候甚至没有减少不吸烟者的二手烟暴露。56、57、58、59、60 不吸烟者在这种空间的二手烟暴露,很大程度上取决于现场气流模式、稀释体积以及吸烟者与不吸烟者的距离,吸烟量等因素。采暖、通风和空调系统几乎无一例外的会将烟雾污染取得空气回送到非吸烟区。拉丁美洲一项关于环境尼古丁水平(二手烟暴露的一个指标)的研究甚至发现,在某些环境中,非吸烟区的尼古丁水平比邻近的吸烟区更高。41 另外,对非吸烟区工作人员的研究也表明,这些工作人员的二手烟暴露水平与可吸烟区工作人员相当。61、62设置“专门吸烟区”,并加强通风滤气。不管是通风还是滤气,也不管是单独使用还是同时使用,都不能将室内环境中的烟草烟雾暴露降低到合格水平——这种方法甚至连除臭都不行,更不用说保护健康了。63、64 虽然提高通风换气率确实可以降低包括烟草烟雾在内的污染物浓度,但是,即便只是要达到除臭的目的,也必须要将通风换气率提高到常规通风换气率的100倍,63 而臭味实质上不是反映空气中有毒物质水平的指标,因为即使没有明显的烟草烟雾臭味,这些有毒物质的水平仍然可能很高。消除有毒物质需要更高的通风换气率,才能起到保护健康的作用,但是这样的通风换气率在实际中既不现实也不合算。要达到清除空气中的二手烟有毒物质的目的,换气次数会高得无法操作,使人感到不舒服,经济上也难以承受。65同样,不管是中央空气清洁设备还是局部清洁设备,都不能将室内二手烟有毒物质降低到安全水平。此外,这些设备的工作效率还会随着时间推移逐渐降低,因为它们需要高水平的、昂贵的维护和保养,而有时这些设备本身甚至还可能成为室内污染的来源。烟草业及其盟友们鼓吹的“单向”系统不存在循环空气的问题,但是由于同一个原因,这种设备的运行成本非常高,因为室内空气必须不断的被加热或冷却。而且不管在什么条件下,这种系统本身也不能将烟草烟雾降低到安全水平。66、67虽然数十年来烟草行业一直在施加压力,68 但美国通风专业标准制定的领导组织“美国采暖、制冷和空调工程师协会“(ASHRAE)不再提供在存在吸烟情况下的通风标准。在协会2005年环境烟草烟雾f意见书中的结论是:“目前唯一有效解决与室内污染暴露相关的健康问题的手段是禁止吸烟。”59意见书同时指出:“根据美国采暖、制冷和空调工程师协会致力于维护公众利益的宗旨,协会主张杜绝室内环境吸烟,以此作为降低环境烟草烟雾暴露的最佳手段。”目前,国际标准组织正在起草一份关于通风和烟草烟雾问题的建议标准(ISO16814),该标准是由负责建筑环境设计的“ISO/TC205技术委员会”起草。但是,政策制定者必须清楚地认识到,ISO组织标准在过去受烟草业的影响相当大。68 此外,当前版本的ISO16814标准虽然承认“尚无任何实际的通风换气组合运用可在允许吸烟的情况下提供合理安全的环境”,70 但同时该标准也制造了一个假象,认为通过通风换气措施可以避免吸烟区空气的循环或自吸烟区进入非吸烟区。美国采暖、制冷和空调工程师协会2005年意见书体现了当前对通风和二手烟问题的最佳科学证据,而国际标准组织这一版本的ISO16814标准并非如此。烟草业推销的,以被某些地方某些场所(主要是酒吧和餐厅)采纳的一种换气型措施是建立以物理屏障与非吸烟区分隔的吸烟区,并安装独立的换气系统。这些所谓的“专门吸烟室”(DSRS)将废气排往室外,采取分离式进气,并形成相对于周围环境的负压区,对这种设计的保护效果的测试结果显示:根据现有的文献资料,这种专门吸烟室可以降低但不能完全杜绝其中的二手烟暴露;此外,专门吸烟室也不能解决相邻环境中非吸烟者的二手烟暴露问题。71、72 不能为在吸烟区工作的工作人员提供保护,并且可能加剧吸烟者对二手烟暴露,从而增加了健康风险。73 例如,吸烟室的房门充当了一个泵的作用,每当那个有人进出房间时便会将房间内的烟雾带到外面来。另外,专门吸烟室建设麻烦,运作成本不菲(框图1).由于在实施过程中存在这些问题,已经允许设置专门吸烟室的部分地区又修改了其法规,完全取消了这一设施。74 在服务行业建立专门吸烟室的趋势会对工作人员的健康前景带来麻烦,因为这使得在里面工作的员工遭受极高的二手烟暴露。此外,允许或甚至更糟的强制建立专门吸烟室会鼓励或要求商家投入大量资金,以购置或使用无效的通风换气系统,从而连累未来的“100%无烟立法”。因为届时,很多机构以为这些设施中投入了大量成本。GF 加州环保署在其报告中使用的是“环境烟草烟雾”(ETS)这一提法,而WHO更倾向于使用“二手烟烟雾”或“非主动吸烟”。三个用法意思相同。室外与半室外环境:为了将烟草烟雾列为有毒空气污染物,加州环保署开展和评估了一系列研究,结果显示,室外二手烟浓度根据吸烟量的多少,临近墙壁的位置,以及风速风向等大气条件不同,也可能达到相当高的水平——有时甚至能达到所观测到的室内水平。14 但是,总的来讲,室外的二手烟要比允许吸烟的室内环境低。

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