智能火灾报警控制系统学士学位毕业论文(编辑修改稿)

智能火灾报警控制系统学士学位毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

码、单位名称、火情级别以及报警时间等 )，同时产生声光报警信号，并按事先预留的电话号 码自动拨号通知单位有关负责人。 消防指挥中心根据接收到的火警信息，立即在消防信息数据库中查询单位位置、周围道路、交通、水源情况等基本信息，根据所获得的信息迅速确定最佳救火方案，通过网络将出警命令直接下达各消防中队。 6 小结 随着科学技术水平迅猛发展，安全防范技术也得到迅速发展。 智能住宅的安全防范系统正朝着多功能型方向发展，这种多功能型安全防范系统具有安全对讲、防盗报警、防火（火灾报警）、防煤气泄漏、家用电器设备自动控制等综合性功能，它能更有效保证居民的生命和财产的安全。 7 参考文献 单片机原理及应用 张伟主编 机械工业出版社 单片机微型计算机原理及应用 张毅坤 陈善久 裘雪红编著 西安电子科技大学出版社 百度搜索引擎 GOOGLE搜索引擎 8 智能火灾报警控制系统 摘要 ： 介绍一种智能火灾报警控制系统及其工作原理．智能防火技术研究的主要内容是：火灾参数的检测技术，火灾信息处理与自动报警技术， 消防设备联动与协调控制技术，消防系统的计算机管理技术，以及火灾监控系统的设计、构成、管理和使用等．该系统由单片机构成，采用了独特的整体解决方案，其主要特点为：低功耗，模拟量，报警迅速和抗干扰能力强 . 关键词：智能火灾报警控制器；模拟信号；单片机；烟雾探测器。 Intelligent fire alarm and control system Abstract： introduces a kind of intelligent fire alarm control system and its working principle． The main research works on intelligent fire control technology are the detection of fire parameters， the process of fire information and automatic alarm， fire control equipment linkage and harmony control ， management of firecontrol system ， the design ，construction， management， use of puter supervising system of fire contro1． Single chip is adopted in the system for a special solution is given． The main characteristics are low power los， analog signals， quick alarming and strong anti— interferenceability． application in fire control system ． Key words： intelligent fire alarm controller； analog signals； single— chip microputer； Smog detector 9 绪 论 进入上世纪 90 年代后，我国经济步入高速发展的时期，城市化建设不断加快，城市建筑也由分散式低密度向集中式高密度过渡，林立的高层建筑成了城市的主要 的 标志。 居民住进了高层塔楼，企业搬进了摩天 大楼 ，高层建筑有效利用空间，节约了城市中本就十分紧张的土地资源。 任何事物的发展都具有两面性，高层建筑中各种通讯线路、动力和照明线路、以及各种系统中线路纵横交错，致使火灾的发生概率也在大幅增加。 加之现代建筑的密闭性较强，一旦发生火灾，整幢大楼就像一个大的火炉，而楼梯道、各种通风管道、线路竖井都是效果极佳的火筒，从而给灭火施救造成了巨大的难度，对火灾发生后及时发现、及时控制的要求促使了火灾报警产品应运而生。 与此同时，现代计算机技术、通讯网络技术和自动控制技术的飞速发展又为人类实现更加理想化的生活提供了可能．智能小区应运而生了。 在智能小区内安装智能型火灾报警控制系统是必不可少的。 智能型火灾报警系统是一个集信号检测、传输、处理和控制于一体的控制系统，代表了当前火灾报警系统的发展方向。 随着科学技术的迅猛发展以及国内外经济的迅速增长，市场上迫切需要一种容量大、性能优越、可靠性高、便于安装、使用和维护的智能型火灾报警控制系统。 我国的火灾自动报警控制系统经历了从无到有、从简单到复杂的发展过程，其智能化程度也越来越高。 目前 ，国产火灾自动报警系统均采用汉字显示，价格低廉，适合我国国情，但是火灾自动报警系统 由于多数没有分布智能，可靠性低，且产品没有形成系列化、品种不全，产品的外观也较差，编程复杂，调试不方便，设备兼容性差。 国外产品多数具有分布智能，可靠性高，产品具有系列化、品种齐全，产品外观美观，人机对话功能强。 缺点是多数没有汉化，操作维护不便，价格较高，设备兼容性差。 根据以上的分析，开发具有国际先进水平的火灾自动报警设备，价格介于进口设备和国产设备之间，从而具有很高的性能价格比， 因此，研制一种结构简单、价格低廉的智能型火灾报警器是非常必要的。 10 当报警器监测到火情信息后， 将表征火灾参 数的物理量转化为电信号，通过电子线路将其放大、变换、传输、处理， 直接通过 Modem经公用电话交换网迅速向消防指挥中心报告火情信息 (包括火灾单位编码、单位名称、火情级别以及报警时间等 )，同时产生声光报警信号，并按事先预留的电话号 码自动拨号通知单位有关负责人。 消防指挥中心根据接收到的火警信息，立即在消防信息数据库中查询单位位置、周围道路、交通、水源情况等基本信息，根据所获得的信息迅速确定最佳救火方案，通过网络将出警命令直接下达各消防中队。 方案一 当被监视的环境中烟雾急剧增加时 ，使空气中的透光性恶化，此时光敏三极管接收到的光通量减少，其内阻增大，串联感光电路中的电流也随之减小，使报警电路工作，发出报警声响。 如图 11 所示。 图 11 图 11 . 2 方案二 智能型火灾报警系统要求选用结构简单、价值低廉的元器件构成，而且 要考虑其实用性。 传感器的选取： 要准确地进行火灾报警，选择合适的温度和烟雾传感 器是准确报警的前提。 综合考虑各因素，本文选择 集成温度传感器 AD590 和气体传感器 TGS202 用作采集系统的敏感元件。 硬件电路方框图如图 12 所示： 光敏三极管 反馈电路 报警电路 11 图 12 比较以上两种方案，方案一是采用的传统的模拟控制方式，其难以实现复杂的控 制和计算，控制方案也比较麻烦。 方案二是采用以 AT89C51 为核心的单片机系统，可以实现 由单片机控制实现不同的声光报警 (异常报警、故障报警、火灾报警 )功能 ， 当报警器监测到火情信息后，直接通过 Modem经公用电话交换网迅速向消防指挥中心报告火情信息 (包括火灾单位编码、单位名称、火情级别以及报警时间等 )，同时产生声光报警信号，并按事先预留的电话号码自动拨号通知单位有关负责人， 大大提高了系统的智能化程度，并且系统所测结果的精度很高。 该方案比较使用，技术也比较成熟，普及程度比较高。 经过比较，本设计决定采用第二种方案 第二章 系统设计 原理 系统组成原理 一般小型防火单位火灾报警系统如 系统原理设计框图 所示。 现场火灾报警器通过对传感器火情信息的检测， 通过放大器将信号进行放大，然后通过 A/D 转换，将信号送到单片机， 使用智能识别算法实现对火灾的监测。 当报警器监测到火情信息后，直接通过 Modem 经公用电话交换网迅速向消防指挥中心报告火情信息 (包括火灾单位编码、单位名称、火情级别以及报警时间等 )，同时产生声光报警信号，并按事先预留的电话号码自动拨号通知单位有关负责人。 消防指挥中 12 心根据接收到的火警信息，立即在消防信息数据库中 查询单位位置、周围道路、交通、水源情况等基本信息，根据所获得的信息迅速确定最佳救火方案，通过网络将出警命令直接下达各消防中队。 本文将详细介绍小型防火单位语音数字联网报警器的设计与实现。 系统 原理设计框图 如图 12 所示 C23B24A25D017D114D215D38D418D519D620D721A L E22S T A R T6OE9V C C11A IN 026A IN 127A IN 228A IN 31A IN 42A IN 53A IN 64A IN 75C R E F +12V R E F 16CLK10E O C70 8 0 9VSS13U2A D C 08 0 91D32D43D74D85D136D147D178D181Q22Q53Q64Q95Q126Q157Q168Q19V C C20GND10OC1C117 4 L S 3 7 3U37 4L S 3 731 2/3 403 403 403 40D1D2D3D4C 1 +1V+2C 1 3C 2 +4C 2 5V6T 2O U T7R 2 IN8R 2 O U T9T 2I N10T 1I N11R 1 O U T12R 1 IN13T 1O U T14GND15V C C16U4M A X 2 32+ 5V绿灯黄灯红灯红灯C11 uFC21 uFC31 uFC?3 0p FC41 uF0 .1 u FC?3 0p F+ 5VP 1. 01P 1. 12P 1. 23P 1. 34P 1. 45P 1. 56P 1. 67P 1. 78R E S E T9P 3. 010P 3. 111P 3. 212P 3. 3 /IN T 113P 3. 414P 3. 515P 3. 6 /W R16P 3. 7 /R D17X T A L 218X T A L 119V S S20P 2. 021P 2. 122P 2. 223P 2. 324P 2. 425P 2. 526P 2. 627P 2. 728P S E N29A L E30E A /V p p31P 0. 732P 0. 633P 0. 534P 0. 435P 0. 336P 0. 237P 0. 138P 0. 039V C C408 9 C 5 1U1A T 89 C 5 111 2M H Z+ C?1 0u FR?1 0K+ 5V+ 5VR?R E S 2+ 12 V+ 5V+ 5V 第三章 传感器电路及接口 传感器的工作原理及组成 传感器是能感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置。 通常由敏感元件和转换元件组成。 其中，敏感元件是指传感器中能直接感受被测量的部分，转换 元件指传感器中能将敏感元件输出转换为适于传输和测量的电信号部分。 传感器输出信号有很多形式，如电压、电流、频率、脉冲等，输出信号的形式由传感器的原理确定。 13 传感器的组成 ： 一般讲传感器由敏感元件和转换元件组成。 但是由于传感器输出信号一般都很微弱。 需要有信号调节与转换电路将其放大或转换为容易传输、处理、记录和显示的形式。 随着半导体器件与集成技术在传感器中的应用，传感器的信号调节与转换电路可能安装在传感器的壳体里或与敏感元件一起集成在同一芯片上。 因此，信号调节与转换电路以及所需电源都应作为传感器组成的一部分。 如图 31所示： 常用的信号调节与转换电路有放大器、电桥、振荡器、电荷放大器等，它们分别与相应的传感器相配合。 本系统所用到的是气体传感器和温度传感器。 气体、门磁开关和温度传感器 气体传感器 火灾中气体烟雾主要是 CO2 和 CO。 TGS202 气体传感器应用电路如图 32 所示，它能探测 CO2， CO，甲烷、煤气等多种气体，他灵敏度高，稳定性好，气体传感器 TGS202 适合于火灾中气体的探测。 如图 31所示，当 TGS202 探测到 CO2或 CO 时，传感器的内阻变 小， VA 迅速上升。 选择适当的电阻阻值，使得当气体浓度达到一定程度 (如 CO 浓度达到 0． 06％ )时， VA 端获得适当的电压 (设为 3 V)。 14 图 32 、 门控传感器 门控传感器采用热电式传感器 IRA－ E100SZ1，当检测到有人接 触时，传感器接收到的温度升高，接收到的信号经过交流放大器放大，使传感器的弱小电压升高，使输出能使 ADC0809 能够识别的电压值，当电压值小于 时，可以认为传感器正常工作，输出为“ 0”。 当电压高于 以后，就被认为是有人接触到此传感器，送到 ADC0809 的信号就会为“ 1”，通过主机发出报警信号通知用户，如图 33所示。 温度传感器 AD590 是美国 Analog Devices 公司生产的一种电流型二端温度传感器。 应用 电路如图 34所示。 由于 AD590 是电流型温度传感器，他的输出同绝对 温度成正比，即 1μA/k ，而数模转换芯片 ADC0809 的输入要求是电压量，所以在 AD590的负极接出一个 10 kΩ 的电阻 R1 和一个 100Ω 的可调电阻 W，将电流量变为电压量送入 ADC0809。 通过调节可调电阻，便可在输出端 VT 获得与绝对温度成正比的电压量，即 10 mV/K。 15 AD590 只需单电源工作，输出的是电流而不是电压，因此，抗干扰能力强，要求的功率很低（ +5V/+25176。 C），使得 AD590 特别适于工作运动测量。 因为是高阻抗电流输出，所以长线上的电阻对器件工作上影响不大。 用绝缘良好的双绞线连接 ，可以使器件在距。