Bilddatengestützte Erkennung von Deflagrationen

Inhaltsverzeichnis (Table of Contents)

• Einleitung
• Grundlagen zur Deflagrationsdetektion
  • Begriffsklärung: Feuer und Deflagration
  • Aktuelle Methoden zur Detektion von Verbrennungsvorgängen
    • Deflagrationsdetektion mittels optischer Detektoren
    • Digitale Bildverarbeitung zur Erfassung von Feuern
  • Gefährdungsszenarien
    • Militärische Bedrohungsszenarien
    • Zivile Anwendungsgebiete am Beispiel der Munitionsproduktion
  • Konzept zur Deflagrationsdetektion
    • Allgemeine Anforderungen
    • Definition und Einordnung des Detektionskonzeptes
• Versuchsaufbauten
  • Versuchsstand zur Simulation von Gasstrahlung
    • Einrichtungen zur Nachbildung von Gasstrahlung
    • Analytische Beschreibung der Strahlungsquellen
  • Kleinskalige Propangas-Deflagrationen
    • Bestimmung der physikalischen Randbedingungen
    • Aufbau und Wirkungsweise des Versuchsstandes
    • Charakterisierung der erzeugten Deflagrationen
  • Nachbildung von realitätsnahen Szenarien
    • Einrichtung zur Erzeugung von JP-8-basierten Deflagrationen
    • Simulation von Angriffen mit BKM
    • Simulation von Feuern definierter Größe
• Bildverarbeitungsbasierte Detektion
  • Auswahl eines Detektionssystems
    • Untersuchung von aktuellen Detektions- und Sensorsystemen
    • Potential eines hochdynamischen Kamerasystems
    • Modifikation des Detektionskonzeptes
  • Strukturierung des Detektionsablaufes
  • Identifizierung deflagrations- und feuerähnlicher Bildpunkte
    • Chromatische Merkmale
    • Erfassung der Intensitätsdynamik
  • Parametrische Differenzierung von Verbrennungsvorgängen
    • Zweidimensionale Expansionserfassung

Zielsetzung und Themenschwerpunkte (Objectives and Key Themes)

Die Dissertation befasst sich mit der Entwicklung eines bilddatengestützten Systems zur Erkennung von Deflagrationen. Ziel ist es, ein robustes und zuverlässiges System zu entwickeln, das in der Lage ist, Deflagrationen frühzeitig zu erkennen und eine entsprechende Alarmierung auszulösen.

• Analyse aktueller Methoden zur Deflagrationsdetektion
• Entwicklung eines neuartigen Detektionskonzepts
• Aufbau von Versuchsständen zur Simulation von Deflagrationen
• Anwendung von Bildverarbeitungsmethoden zur Detektion von Deflagrationen
• Bewertung der Leistungsfähigkeit des entwickelten Systems

Zusammenfassung der Kapitel (Chapter Summaries)

Die Dissertation beginnt mit einer Einleitung, die die Thematik und den Aufbau der Arbeit erläutert. Kapitel 2 behandelt die Grundlagen zur Deflagrationsdetektion, einschließlich der Begriffsklärung, aktueller Detektionsmethoden und relevanter Gefährdungsszenarien. Darüber hinaus wird das Detektionskonzept vorgestellt, das in dieser Arbeit verfolgt wird.

Kapitel 3 beschreibt die entwickelten Versuchsstände zur Simulation von Deflagrationen, unterteilt in drei Hauptbereiche: die Simulation von Gasstrahlung, die Erzeugung von kleinmaßstäblichen Propangas-Deflagrationen und die Nachbildung von realitätsnahen Szenarien.

Im Zentrum der Dissertation steht Kapitel 4, in dem die bildverarbeitungsbasierte Detektion von Deflagrationen behandelt wird. Hier werden die Auswahl eines geeigneten Detektionssystems, die Strukturierung des Detektionsablaufs sowie die Identifizierung deflagrations- und feuerähnlicher Bildpunkte näher erläutert. Darüber hinaus wird die parametrische Differenzierung von Verbrennungsvorgängen anhand der zweidimensionalen Expansionserfassung diskutiert.

Schlüsselwörter (Keywords)

Deflagrationsdetektion, Bildverarbeitung, Kamerasysteme, Verbrennungsvorgänge, Gefährdungsszenarien, Simulation, Versuchsstand, Detektionskonzept, Expansion, Intensitätsdynamik