發(fā)布時間：2024-03-10 15:03

　　針對傳統(tǒng)煙霧報警器閾值報警,不能及時發(fā)現(xiàn)火災(zāi)的缺點,設(shè)計一套基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)。該系統(tǒng)在STM32F767芯片上搭建長短時循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),使用激光粉塵傳感器和DS18B20溫度傳感器采集煙霧、溫度變化曲線,并輸入到神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中進行分析,能夠達到在火災(zāi)尚未嚴重時,就進行報警,克服閾值判斷的局限性,具有靈活的分析能力。通過實驗室歷史數(shù)據(jù)的反復(fù)訓(xùn)練,系統(tǒng)可以準確進行預(yù)警,比傳統(tǒng)閾值煙霧報警器更具靈活性,效率也更高。

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【部分圖文】：

圖1系統(tǒng)總體框圖

PC控制臺端使用C#編程語言設(shè)計上位機軟件，通過選擇不同的地址碼，實現(xiàn)與多個設(shè)備同時通信，監(jiān)控多個房間。上位機軟件可以實時顯示房間內(nèi)的煙霧和溫度變化曲線，并將數(shù)據(jù)存放在本地的SQL數(shù)據(jù)庫中進行保存。2硬件設(shè)計

圖2SP3485引腳圖

采用SP3485芯片作為RS-485通信的收發(fā)器，該芯片支持3.3V供電，最大傳輸效率為10Mbps，支持多達32個節(jié)點，并有輸出短路保護。圖2中，A、B總線用于連接485接口。RO是接收輸出端，DI是發(fā)送數(shù)據(jù)收入端，RE是接收使能信號，低電平有效，DE是發(fā)送使能信號，高電平有效....

圖3系統(tǒng)總體流程圖

STM32F767采集傳感器數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)輸入到LSTM循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中，同時由STM32F767上傳到PC控制臺。循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)通過使用已經(jīng)訓(xùn)練好的網(wǎng)絡(luò)模型，分析出煙霧、溫度變化的原因，如果分析出是由于發(fā)生火災(zāi)，引起的煙霧、溫度變化，則LED燈進行閃爍，同時進行語音警報，并向控制臺進....

圖4LSTM神經(jīng)元

LSTM中主要使用3個門遺忘門、輸入門、輸出門以及即時狀態(tài)來控制長期狀態(tài)，遺忘門負責(zé)決定之前的長期狀態(tài)對當(dāng)前的長期狀態(tài)影響的程度；輸入門與即時狀態(tài)共同負責(zé)決定當(dāng)前輸入對長期狀態(tài)的影響程度；輸出門決定當(dāng)前長期狀態(tài)對輸出的影響程度。圖中的Wf、Wi、Wc、Wo分別表示遺忘門、輸入門、....

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