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公共建筑火灾图像探测及人员疏散研究

作　者: 陶平
导　师: 张小英
学　校: 华南理工大学
专　业: 工程热物理
关键词: 人员疏散水力模型元胞自动机计算机仿真火灾
分类号: TU892
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

火灾的危害性巨大,如果不加以控制,将会给人类生命、财产造成严重损失。本文介绍了火灾探测与自动定位系统的原理和功能,研究了双波段图像型火焰识别算法和自动定位算法。提出了用红外滤光片与普通摄像机组合来代替红外摄像机的想法。对一天当中各个时段做了大量拍摄实验,得到了火焰的红外图片。研究了火焰变化发展规律,设计了火焰识别的算法,在此基础上独立开发了火灾报警器。设计了图像型火灾自动定位算法,探测到火灾后,将计算出的火源中心坐标传给控制中心,同时起动消防水炮进行自动定点灭火。用水力模型研究了高层建筑火灾情况下的人员疏散性能。将火灾下人员的疏散过程分成是觉察、发出警报及行动三个部分,采用经验公式计算得到人员觉察和疏散行动的时间,并采用水力模型模拟人员在楼梯间的疏散行动过程,计算高层建筑火灾情况下人员在楼梯和通道的流动时间,实现人员疏散行动过程的计算机模拟。以一栋教学楼为例,计算了危险来临时间和周一到周六各上课时段的人员疏散所需时间,分析了教学楼的安全疏散性能。用元胞自动机模型研究了不同建筑结构内人员疏散性能。在基本元胞自动机的基础上建立了人员安全疏散的二维随机元胞自动机模型,模型中综合考虑人员距出口的距离、出口吸引力、人员绕行、墙壁和障碍物的排斥力、不同领域的选取等因素,对局部人员疏散受限区域,引入局部吸引力增强疏导。开发了人员疏散的计算机演示系统,得到了人员疏散基本规律及疏散时间。

公共建筑火灾图像探测及人员疏散研究

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