基于無線傳感器網絡的火源定位方法研究

摘 要：文章根據火災發生初期的火災煙氣的擴散情況，基于高斯煙羽模型氣體擴散理論，推導了火災初期的氣體擴散模型在無風情況下的火源定位方法。采用基于煙氣濃度信息的最小二乘多邊定位法對火災中心點進行定位，在氣流較穩定的情況下，通過傳感器網絡測得的煙氣濃度推知火源中心點具體位置，然后采用基于K-means聚類法的最近鄰密集區域選取算法減小誤差，解決現有火災預警系統中只能對火災進行報警，不能定位的缺點。仿真實驗表明，該方法可以較好的對火源點進行位置估計。

關鍵詞：濃度擴散方程；最小二乘多邊定位算法；聚類算法

引言

近年來隨著城市化的發展，城市人口密度不斷增加，火災造成的財產損失和人員傷亡越來越大。而在火災撲救工作方面，火源點的及時準確定位尤為關鍵。如果能準確的判斷著火點范圍，將為自動滅火和人工撲救工作提供準確的輔助決策信息，也為受困人員安全疏散提供可靠保證。但由于火災現場存在諸多不確定因素，使得其成為火災研究分析中的一個難點和熱點。在火災前期對火源點進行準確定位，才能及時高效地進行滅火救援工作[1]。

現有的火災源點定位技術一般是基于溫度場，基于圖像理論和基于光纖測溫技術的的定位方法，但基于溫度場的火災源點定位要求火源釋放較多的熱量，傳感器感受到溫度變化時，實際上燃燒已經持續了一段時間。……