智能火灾报警系统设计.doc
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智能火灾报警系统设计.doc
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JIUJIANGUNIVERSITY
毕业设计
题目智能火灾报警系统设计
英文题目Intelligentfirealarmsystemdesign
院系机械与材料工程学院
专业测控技术与仪器
姓名
年级
指导教师
二零一二年六月
摘要
目前,随着电子产品在人类生活中的使用越来越广泛,由此引起的火灾也越来越多,在我们生活得四周到处潜伏着火灾隐患。
为了避免火灾以及减少火灾造成的损失,我们必须按照“隐患险于明火,防患胜于救灾,责任重于泰山”的概念设计和完善火灾自动报警系统,将火灾消灭在萌芽状态,最大限度地减少社会财富的损失。
智能火灾报警系统是微电子技术、信息技术、通信技术、计算机技术等当代新技术与传统的火灾探测及防火安全技术有机结合的产物。
消防电子产品及其应用开发技术的不发展,高效可靠的火灾探测方法及多种形式的智能火灾自动报警系统形式的出现,带来了许多新的相关技术课题,其中智能化火灾探测与报警、系统工程设计与应用、系统工程施工机维护管理是智能消防安全体系的重要环节。
关键词:
单片机火灾报警传感器
ABSTRACT
Now,withelectronicproductsusedinhumanlifemoreandmorewidely,theresultingfire,moreandmore,weliveinfirehazardslurkingaroundeverywhere.Toavoidfiresandreducefirelosses,wemustfollowthe"hiddendangersfireinpreventionisbetterthandisasterrelief,theresponsibilityisextremelyheavy,"theconceptdesignandimprovementofautomaticfirealarmsystem,firenippedinthebud,themaximumreducethelossofsocialwealth.
Intelligentfirealarmsystemismicroelectronicstechnology,informationtechnologyandcommunicationtechnology,thecomputertechnology,contemporarynewtechnologyandthetraditionalfiredetectionandfirepreventionsafetytechnologyoftheorganiccombinationofproduct.Fireelectronicproductsanditsapplicationdevelopmentoftechnologydevelopment,highefficientandreliablefiredetectionmethodandthemanykindsofformsofintelligentautomaticfirealarmsystemformsofappear,broughtanumberofnewtechnologyrelatedtothetopics,includingintelligentfiredetectionandalarm,systemengineeringdesignandapplication,systemengineeringconstructionmachinemaintenancemanagementisintelligentfiresafetysystemimportantsegment.
Keywords:
SCMfirealarmsensor
目录
第一章绪论 1
1.1选题背景 1
1.2火灾探测器 1
1.3系统的设计思想 2
第二章前向通道的设计 5
2.1温度传感器 5
2.2烟雾传感器 8
2.3单片机的选择 16
2.4运算放大器 9
2.5A/D转换器 10
2.6键盘输入 11
第三章后向通道的设计 15
3.1卷帘门电机正反转控制 15
3.2自动喷淋控制 16
3.3显示部分 16
3.4报警电路 17
第四章软件设计 15
4.1设计思想 15
4.2流程图 16
第五章结束论 22
参考文献 24
致谢 23
第一章绪论
1.1选题背景
近年来全国火灾事故频繁发生,造成人、财、物的巨大损失。
用户对火灾报警以至自动消防系统的要求越来越高。
针对多起火灾事故的分析,排除水压不足等因素外,现有的消防隔断未能起到应有的作用,是造成重大损失的关键。
本文基于上述考虑,通过研发全自动智能防火卷闸门电气控制系统,满足了防火卷闸门的各种动作状态要求,也满足了用户的不同使用环境的需要。
其主要功能是在火灾发生时,控制防火卷闸门可靠、准确地运行,实现防火卷闸门的一步降或二步降,达到分区防火,控制火势蔓延,减少火灾损失的目的防火卷闸门控制方式主要分为手动调整自动与联动等各种控制方式同时预留和上位机的通讯接口,为自动消防系统作好前期准备。
1.2火灾探测器
1、火灾探测器发展特点
随着应用领域的不断扩大,应用需求不断提高,普通类型的感温、感烟火灾探测报警系统已不能满足需要,运用高新技术的新型探测器在不断研发,其特点是:
1)功能更新
现代火灾探测器的最大特征之一就是判别功能和判定决定权不仅从观念上分离,而且在实际应用中已经分别执行。
早期的判别功能和判定决定权合二为一,由设置在探测器中的传感器件实现,因而处理问题死板且易受干扰。
而现代火灾探测传感器的判别功能和判定决定权由软件控制,能滤除干扰,识别真假火灾,实现火灾智能判断。
2)可靠性提高
火灾探测报警系统可靠性的提高首先体现在用智能技术处理传感器提供的火灾信息。
人们采用多种火灾探测算法和复合多传感等传感方式,为判断火灾提供了更加充分可靠的信息。
模糊逻辑、神经网络等高新技术用于火灾的判别,大大提高火灾探测的可靠性。
3)报警时间提前
新型火灾探测器已不局限于对已发生的火灾及时报警,可以在火灾发生之前的几小时或几天内,识别潜在的火灾危险性,实现超早期火灾报警。
2、火灾探测器新技术
1)高灵敏度探测技术应用目前已研究开发出激光式高灵敏度感烟火灾探测器、吸气式高灵敏度火灾探测报警系统和气体火灾探测报警系统等超早期火灾探测报警产品。
这些系统采用激光粒子计数原理、激光散射原理监视被保护空间,以单位体积内粒子增加的多少来判断是否可能发生火灾。
与普通感烟火灾探测报警系统相比,这种系统的探测灵敏度提高了两个数量级甚至更多。
但目前,这种技术还仅限于对烟粒子的探测,在应用中不同程度地受到了应用场所环境的限制。
2)气体浓度探测技术应用利用气体和气体成分对火灾早期阶段生成物或构成火灾的要素进行探测的火灾探测技术,也能够实现超早期火灾探测。
易燃易爆场所一旦爆炸起火,火势蔓延速度极快,难以控制,人们为此专门开发研制了在火灾爆炸事故之前,从可燃气体浓度方面进行故障和火灾爆炸危险性等方面预测的线型可燃气体探测报警系统。
它采用光学原理,利用不同气体光谱特性的差别进行气体浓度探测,从根本上解决了点型可燃气体传感元件稳定性差、寿命短等缺陷,用于大面积可燃气体探测报警时,性能价格比较高,其原理还可扩展用于其他场所气体泄漏的监测。
3)多信息技术应用早期的火灾探测器对于火灾信息的反应是输出信息“0”或“1”即开关量,其他信息仅围绕反映开关是否正常、能否动作等。
而现代火灾探测器是对火灾过程进行监测,有些探测器实质上只起传感器的作用。
因此,其火灾信息量明显增加。
另一方面,各种单一传感器提供的火灾信息均混杂非火灾信息,给从传感器提供的火灾信息上判别火灾增加了难度,人们于是开始研究基于新型探测原理的传感器件(如气体传感器等)和复合探测器,对火灾过程的多参数进行监测,配以智能判别技术,以达到减少误报,提高可靠性的目的。
细微特征的辨识也是从提供信息角度识别火灾的一种方法。
采用单片机的智能火灾探测器,可以打破采样受控制器控制的被动局面,主动获取对于识别真假火灾参数非常重要的细微信息。
1.3系统设计思想
系统硬件及信号由AT89C51单片机内部有非易失性Flash存储器分别包含128字节RAM、32条I/O口线、3个16位定时/计数器、6输入4优先级嵌套中断结构、1个串行I/O口(可用于多机通信、I/O扩展或全双工UART)以及片内振荡器和时钟电路。
使用AT89C51芯片,能够满足需要,还可以使外围器件尽可能少,另外价格也便宜,所以选用它。
防火门及相应的控制、动力机构安装完毕后,首先要确定时间。
通过传送信号给单片机,通知单片机要开始设置时间。
有3个时间要设置:
防火门的全程上升时间和全程下降时间及从顶下降到中位所需的时间。
所确定的时间被存在EEPROM中。
上述3个时间存入EEPROM后,就可以随意按动“上”、“下”、“停”3个按钮中的任何一个,使防火门运行或停止。
通常使防火门停在最高处,当火灾发生时,防火门向下运行,切断火势曼延的通路。
发生火灾时,防火门的工作模式有如下几种,我们可以预先做以下设置。
1)烟雾二步降。
发生火灾,一般都是烟先窜到防火门,火后一步到。
防火门的传感器感知到烟信号后,防火门立即开始下降,并发出声光报警信号。
防火门下降到中位(通常门已关闭一半,下面一半开着,让人逃生)停止下降,延时一段时间,以便让里面的人逃生,而后继续下降(称作第二步下降),直到防火门完全关闭为止。
在第二步下降过程中,只要有人按动“上”、“下”、“停”3个按钮中的任何一个,门就会自动上升到中位,以便人逃离火场。
2)烟温二步降。
火灾发生,烟雾先到达,这时防火门附近的温度还处在正常范围。
防火门感知此烟,立即下降到中位,并在中位停下来,以便人员逃生。
在防火门附近的温度上升到一定的高度以前,防火门将一直停在中位。
当防火门的感应系统感知到防火门附近的温度达到比较高的程度后,防火门开始第二步下降,从中位下降到把整个门关闭。
因为只有温度达到一定的高度,才说明火将曼延过来,须迅速彻底关闭防火门。
防火门在第二步下降的过程中,若有人按动“上”、“下”、“停”3个按钮中任何一钮,门都将上升到中位。
到达中位后,将立刻开始下降,但只要有人再次按任何一钮,门仍将上升到中位。
不论是烟雾二步降还是烟温二步降,当门彻底关闭后,只要有人按上述3个钮任一钮,门就上升到中位,以让人逃离火场。
3)高温处理。
不论初始设置的是烟雾二步降还是烟温二步降,只要高温先到达或是与烟雾信号同时到达,防火门都将从顶不停地一直下降到底。
还有一种情形也会导致“高温处理”:
若火灾发生时没有高温,当防火门从顶下降到中位前或下降到中位后在中位停留的时间内,检测到有
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