【文章內容簡介】 碼、單位名稱、火情級別以及報警時間等 )，同時產(chǎn)生聲光報警信號，并按事先預留的電話號 碼自動撥號通知單位有關負責人。消防指揮中心根據(jù)接收到的火警信息，立即在消防信息數(shù)據(jù)庫中查詢單位位置、周圍道路、交通、水源情況等基本信息，根據(jù)所獲得的信息迅速確定最佳救火方案，通過網(wǎng)絡將出警命令直接下達各消防中隊。 6 小結 隨著科學技術水平迅猛發(fā)展，安全防范技術也得到迅速發(fā)展。智能住宅的安全防范系統(tǒng)正朝著多功能型方向發(fā)展，這種多功能型安全防范系統(tǒng)具有安全對講、防盜報警、防火（火災報警）、防煤氣泄漏、家用電器設備自動控制等綜合性功能，它能更有效保證居民的生命和財產(chǎn)的安全。 7 參考文獻 單片機原理及應用 張偉主編 機械工業(yè)出版社 單片機微型計算機原理及應用 張毅坤 陳善久 裘雪紅編著 西安電子科技大學出版社 百度搜索引擎 GOOGLE搜索引擎 8 智能火災報警控制系統(tǒng) 摘要 ： 介紹一種智能火災報警控制系統(tǒng)及其工作原理．智能防火技術研究的主要內容是：火災參數(shù)的檢測技術，火災信息處理與自動報警技術， 消防設備聯(lián)動與協(xié)調控制技術，消防系統(tǒng)的計算機管理技術，以及火災監(jiān)控系統(tǒng)的設計、構成、管理和使用等．該系統(tǒng)由單片機構成，采用了獨特的整體解決方案，其主要特點為：低功耗，模擬量，報警迅速和抗干擾能力強 . 關鍵詞：智能火災報警控制器；模擬信號；單片機；煙霧探測器。 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 緒 論 進入上世紀 90 年代后，我國經(jīng)濟步入高速發(fā)展的時期，城市化建設不斷加快，城市建筑也由分散式低密度向集中式高密度過渡，林立的高層建筑成了城市的主要 的 標志。居民住進了高層塔樓，企業(yè)搬進了摩天 大樓 ，高層建筑有效利用空間，節(jié)約了城市中本就十分緊張的土地資源。任何事物的發(fā)展都具有兩面性，高層建筑中各種通訊線路、動力和照明線路、以及各種系統(tǒng)中線路縱橫交錯，致使火災的發(fā)生概率也在大幅增加。加之現(xiàn)代建筑的密閉性較強，一旦發(fā)生火災，整幢大樓就像一個大的火爐，而樓梯道、各種通風管道、線路豎井都是效果極佳的火筒，從而給滅火施救造成了巨大的難度，對火災發(fā)生后及時發(fā)現(xiàn)、及時控制的要求促使了火災報警產(chǎn)品應運而生。 與此同時，現(xiàn)代計算機技術、通訊網(wǎng)絡技術和自動控制技術的飛速發(fā)展又為人類實現(xiàn)更加理想化的生活提供了可能．智能小區(qū)應運而生了。在智能小區(qū)內安裝智能型火災報警控制系統(tǒng)是必不可少的。智能型火災報警系統(tǒng)是一個集信號檢測、傳輸、處理和控制于一體的控制系統(tǒng)，代表了當前火災報警系統(tǒng)的發(fā)展方向。隨著科學技術的迅猛發(fā)展以及國內外經(jīng)濟的迅速增長，市場上迫切需要一種容量大、性能優(yōu)越、可靠性高、便于安裝、使用和維護的智能型火災報警控制系統(tǒng)。 我國的火災自動報警控制系統(tǒng)經(jīng)歷了從無到有、從簡單到復雜的發(fā)展過程，其智能化程度也越來越高。目前 ，國產(chǎn)火災自動報警系統(tǒng)均采用漢字顯示，價格低廉，適合我國國情，但是火災自動報警系統(tǒng) 由于多數(shù)沒有分布智能，可靠性低，且產(chǎn)品沒有形成系列化、品種不全，產(chǎn)品的外觀也較差，編程復雜，調試不方便，設備兼容性差。國外產(chǎn)品多數(shù)具有分布智能，可靠性高，產(chǎn)品具有系列化、品種齊全，產(chǎn)品外觀美觀，人機對話功能強。缺點是多數(shù)沒有漢化，操作維護不便，價格較高，設備兼容性差。 根據(jù)以上的分析，開發(fā)具有國際先進水平的火災自動報警設備，價格介于進口設備和國產(chǎn)設備之間，從而具有很高的性能價格比， 因此，研制一種結構簡單、價格低廉的智能型火災報警器是非常必要的。 10 當報警器監(jiān)測到火情信息后， 將表征火災參 數(shù)的物理量轉化為電信號，通過電子線路將其放大、變換、傳輸、處理， 直接通過 Modem經(jīng)公用電話交換網(wǎng)迅速向消防指揮中心報告火情信息 (包括火災單位編碼、單位名稱、火情級別以及報警時間等 )，同時產(chǎn)生聲光報警信號，并按事先預留的電話號 碼自動撥號通知單位有關負責人。消防指揮中心根據(jù)接收到的火警信息，立即在消防信息數(shù)據(jù)庫中查詢單位位置、周圍道路、交通、水源情況等基本信息，根據(jù)所獲得的信息迅速確定最佳救火方案，通過網(wǎng)絡將出警命令直接下達各消防中隊。 方案一 當被監(jiān)視的環(huán)境中煙霧急劇增加時 ，使空氣中的透光性惡化，此時光敏三極管接收到的光通量減少，其內阻增大，串聯(lián)感光電路中的電流也隨之減小，使報警電路工作，發(fā)出報警聲響。如圖 11 所示。 圖 11 圖 11 . 2 方案二 智能型火災報警系統(tǒng)要求選用結構簡單、價值低廉的元器件構成，而且 要考慮其實用性。 傳感器的選?。? 要準確地進行火災報警，選擇合適的溫度和煙霧傳感 器是準確報警的前提。綜合考慮各因素，本文選擇 集成溫度傳感器 AD590 和氣體傳感器 TGS202 用作采集系統(tǒng)的敏感元件。 硬件電路方框圖如圖 12 所示： 光敏三極管 反饋電路 報警電路 11 圖 12 比較以上兩種方案，方案一是采用的傳統(tǒng)的模擬控制方式，其難以實現(xiàn)復雜的控 制和計算，控制方案也比較麻煩。方案二是采用以 AT89C51 為核心的單片機系統(tǒng)，可以實現(xiàn) 由單片機控制實現(xiàn)不同的聲光報警 (異常報警、故障報警、火災報警 )功能 ， 當報警器監(jiān)測到火情信息后，直接通過 Modem經(jīng)公用電話交換網(wǎng)迅速向消防指揮中心報告火情信息 (包括火災單位編碼、單位名稱、火情級別以及報警時間等 )，同時產(chǎn)生聲光報警信號，并按事先預留的電話號碼自動撥號通知單位有關負責人， 大大提高了系統(tǒng)的智能化程度，并且系統(tǒng)所測結果的精度很高。該方案比較使用，技術也比較成熟，普及程度比較高。經(jīng)過比較，本設計決定采用第二種方案 第二章 系統(tǒng)設計 原理 系統(tǒng)組成原理 一般小型防火單位火災報警系統(tǒng)如 系統(tǒng)原理設計框圖 所示?，F(xiàn)場火災報警器通過對傳感器火情信息的檢測， 通過放大器將信號進行放大，然后通過 A/D 轉換，將信號送到單片機， 使用智能識別算法實現(xiàn)對火災的監(jiān)測。當報警器監(jiān)測到火情信息后，直接通過 Modem 經(jīng)公用電話交換網(wǎng)迅速向消防指揮中心報告火情信息 (包括火災單位編碼、單位名稱、火情級別以及報警時間等 )，同時產(chǎn)生聲光報警信號，并按事先預留的電話號碼自動撥號通知單位有關負責人。消防指揮中 12 心根據(jù)接收到的火警信息，立即在消防信息數(shù)據(jù)庫中 查詢單位位置、周圍道路、交通、水源情況等基本信息，根據(jù)所獲得的信息迅速確定最佳救火方案，通過網(wǎng)絡將出警命令直接下達各消防中隊。本文將詳細介紹小型防火單位語音數(shù)字聯(lián)網(wǎng)報警器的設計與實現(xiàn)。 系統(tǒng) 原理設計框圖 如圖 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綠燈黃燈紅燈紅燈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 傳感器電路及接口 傳感器的工作原理及組成 傳感器是能感受規(guī)定的被測量并按照一定規(guī)律轉換成可用輸出信號的器件或裝置。通常由敏感元件和轉換元件組成。其中，敏感元件是指傳感器中能直接感受被測量的部分，轉換 元件指傳感器中能將敏感元件輸出轉換為適于傳輸和測量的電信號部分。傳感器輸出信號有很多形式，如電壓、電流、頻率、脈沖等，輸出信號的形式由傳感器的原理確定。 13 傳感器的組成 ： 一般講傳感器由敏感元件和轉換元件組成。但是由于傳感器輸出信號一般都很微弱。需要有信號調節(jié)與轉換電路將其放大或轉換為容易傳輸、處理、記錄和顯示的形式。隨著半導體器件與集成技術在傳感器中的應用，傳感器的信號調節(jié)與轉換電路可能安裝在傳感器的殼體里或與敏感元件一起集成在同一芯片上。因此，信號調節(jié)與轉換電路以及所需電源都應作為傳感器組成的一部分 。如圖 31所示： 常用的信號調節(jié)與轉換電路有放大器、電橋、振蕩器、電荷放大器等，它們分別與相應的傳感器相配合。本系統(tǒng)所用到的是氣體傳感器和溫度傳感器。 氣體、門磁開關和溫度傳感器 氣體傳感器 火災中氣體煙霧主要是 CO2 和 CO。 TGS202 氣體傳感器應用電路如圖 32 所示，它能探測 CO2， CO，甲烷、煤氣等多種氣體，他靈敏度高，穩(wěn)定性好，氣體傳感器 TGS202 適合于火災中氣體的探測。如圖 31所示，當 TGS202 探測到 CO2或 CO 時，傳感器的內阻變 小， VA 迅速上升。選擇適當?shù)碾娮枳柚?，使得當氣體濃度達到一定程度 (如 CO 濃度達到 0． 06％ )時， VA 端獲得適當?shù)碾妷?(設為 3 V)。 14 圖 32 、 門控傳感器 門控傳感器采用熱電式傳感器 IRA－ E100SZ1，當檢測到有人接 觸時，傳感器接收到的溫度升高，接收到的信號經(jīng)過交流放大器放大，使傳感器的弱小電壓升高，使輸出能使 ADC0809 能夠識別的電壓值，當電壓值小于 時，可以認為傳感器正常工作，輸出為“ 0”。當電壓高于 以后，就被認為是有人接觸到此傳感器，送到 ADC0809 的信號就會為“ 1”，通過主機發(fā)出報警信號通知用戶，如圖 33所示。 溫度傳感器 AD590 是美國 Analog Devices 公司生產(chǎn)的一種電流型二端溫度傳感器。 應用 電路如圖 34所示。由于 AD590 是電流型溫度傳感器，他的輸出同絕對 溫度成正比，即 1μA/k ，而數(shù)模轉換芯片 ADC0809 的輸入要求是電壓量，所以在 AD590的負極接出一個 10 kΩ 的電阻 R1 和一個 100Ω 的可調電阻 W，將電流量變?yōu)殡妷毫克腿?ADC0809。通過調節(jié)可調電阻，便可在輸出端 VT 獲得與絕對溫度成正比的電壓量，即 10 mV/K。 15 AD590 只需單電源工作，輸出的是電流而不是電壓，因此，抗干擾能力強，要求的功率很低（ +5V/+25176。 C），使得 AD590 特別適于工作運動測量。因為是高阻抗電流輸出，所以長線上的電阻對器件工作上影響不大。用絕緣良好的雙絞線連接 ，可以使器件在距