【正文】 為在非屏蔽線的外面加上一層金屬屏蔽層，其抗外部干擾的能力會(huì)得到加強(qiáng)，但會(huì)帶來(lái)安裝使用相對(duì)復(fù)雜、接地不良、造價(jià)提高等問題?！”菊滦〗Y(jié)在這一章中，本人對(duì)智能住宅小區(qū)的具體系統(tǒng)構(gòu)成進(jìn)行了分析和研究。由于智能住宅小區(qū)所包含的系統(tǒng)比較多，在這里主要對(duì)通信和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、安防自動(dòng)化系統(tǒng)和綜合布線這三個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行了分析。第4章　煙霧火災(zāi)報(bào)警器 第4章　煙霧火災(zāi)報(bào)警器　概述現(xiàn)代建筑的特點(diǎn)是樓層不斷加高，這主要是從緩解城市用地緊張的角度出發(fā)的，同時(shí)還便于集中供電、供熱、供氣，便于集中控制和管理。現(xiàn)在，不論是普通型（比如民用住宅）還是豪華型（比如高級(jí)賓館）的高層建筑，都日益重視防火和安全技術(shù)的普及應(yīng)用。因?yàn)槠錁菍佣?、人員密集，如果發(fā)生火災(zāi)，疏散困難，撲救也困難，勢(shì)必造成嚴(yán)重的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。為了保障高層建筑安全可靠，必須設(shè)計(jì)出具有可靠性高、實(shí)時(shí)性好的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警與消防系統(tǒng)，其要求是：①當(dāng)有火情發(fā)生時(shí)，能以最快的速度檢測(cè)報(bào)警，并能檢測(cè)火情發(fā)生的具體地點(diǎn)（特定的地址編碼）；②經(jīng)查實(shí)確認(rèn)后，能及時(shí)的通報(bào)消防部門滅火；③系統(tǒng)本身應(yīng)有自身故障檢測(cè)的功能，如系統(tǒng)欠電壓報(bào)警和自檢功能等，保證自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)功能完好；④較高的系統(tǒng)抗干擾能力，防止系統(tǒng)發(fā)生誤報(bào)警。目前，雖然已經(jīng)有多種火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，但大多還屬于脫機(jī)方式，最終要靠人來(lái)聯(lián)系消防部門，往往由于不能及時(shí)報(bào)警而造成重大損失。如果能夠以在線的方式直接工作，將很大程度上減輕財(cái)產(chǎn)損失和人員傷亡。我們正是著眼于這一問題，力圖從根本上解決脫機(jī)信號(hào)傳輸方式存在的問題，直接將信號(hào)通過(guò)無(wú)線傳輸技術(shù)發(fā)送給主控室或消防部門，達(dá)到第一時(shí)間救火、滅火的目的。　總體結(jié)構(gòu)本系統(tǒng)由兩部分組成：檢測(cè)發(fā)射部分和接受控制部分。其結(jié)構(gòu)如圖41和圖42所示。聲光報(bào)警智能傳感器MC14468單片機(jī)8051天線射頻收發(fā)器Nrf401圖41　檢測(cè)發(fā)射端框圖發(fā)射接受射頻收發(fā)器nRF401單片機(jī)8051LED顯示報(bào)警圖４2　接受控制端框圖二者均采用單片機(jī)控制，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)。由于采用了 nRF401 單片射頻收發(fā)器，從而達(dá)到了無(wú)線傳輸?shù)哪康?，能迅速的發(fā)出報(bào)警信號(hào)，方便及時(shí)的控制火情。檢測(cè)發(fā)射端和接收控制端選用了目前市場(chǎng)上已經(jīng)成熟的高性能芯片，其外圍電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)容易，可靠實(shí)用。系統(tǒng)由三大芯片互相配合構(gòu)成，檢測(cè)裝置采用了 Motorola 公司生產(chǎn)的具有聲光報(bào)警電路的 MC14468 芯片，能實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)并行檢測(cè)，配合外圍電路可構(gòu)成多點(diǎn)煙霧報(bào)警系統(tǒng)，其應(yīng)用電路如圖43所示。圖43　MC14468構(gòu)成的煙霧檢測(cè)報(bào)警電路無(wú)線收發(fā)器采用美國(guó) Nordic公司最新推出的基于無(wú)線通信的 nRF401 型單片射頻收發(fā)器，它采用了無(wú)線通信和 FSK （頻移鍵控）調(diào)制解調(diào)技術(shù)，工作頻率穩(wěn)定且抗干擾能力強(qiáng)，不需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，外圍電路簡(jiǎn)單，使用方便。其應(yīng)用電路如圖44所示。圖44　nRF401的應(yīng)用電路由于采用低發(fā)射功率和高接收靈敏度的設(shè)計(jì)方案，因此不受無(wú)線電管理?xiàng)l例的限制，無(wú)須辦理許可證。nRF401的引入是本系統(tǒng)的突出特點(diǎn)之一，它極大的提高了系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性，這對(duì)安全系統(tǒng)是相當(dāng)重要的。單片機(jī)采用8051，它不但是MC14468與nRF401之間的橋梁，還起著控制各芯片時(shí)鐘周期相互配合的作用，這也是相當(dāng)重要的一環(huán)。由于本系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，軟件容易實(shí)現(xiàn)，因此不需要對(duì)8051進(jìn)行特別的擴(kuò)展?！“l(fā)射部分MC系列芯片MC14468為離子型煙霧檢測(cè)報(bào)警芯片，是目前市場(chǎng)上很流行的集火災(zāi)檢測(cè)與報(bào)警于一體的智能傳感器。當(dāng)檢測(cè)到煙霧顆粒時(shí)，它能驅(qū)動(dòng)其外圍連接的壓電陶瓷蜂鳴器或壓電式揚(yáng)聲器發(fā)出報(bào)警聲，與此同時(shí)，還驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管（LED）以1Hz的頻率閃爍發(fā)光，利用聲光報(bào)警達(dá)到煙霧報(bào)警的最佳效果。MC14468的1腳（檢測(cè)輸出端）直接聯(lián)接單片機(jī)的INT0，當(dāng)檢測(cè)到煙霧時(shí)，其輸出的高電平通過(guò)INT0控制單片機(jī)內(nèi)部定時(shí)器T0工作，定時(shí)90ms，T0溢出中斷，進(jìn)入中斷服務(wù)程序，通過(guò)串口發(fā)送數(shù)據(jù)（房間號(hào)或之前對(duì)該系統(tǒng)的有意義編碼）給單片射頻收發(fā)器nRF401。在檢測(cè)到煙霧時(shí)，MC14468自身的100mV的滯后電壓會(huì)防止其他外界因素（如飛蟲）造成的誤報(bào)警，輔以單片機(jī)產(chǎn)生90ms的延時(shí)，更能提高系統(tǒng)的可靠性。每次T0記時(shí)開始時(shí)，要由軟件重新置初值，從而不會(huì)由于90ms期間MC14468管腳1上的信號(hào)消失或變低而導(dǎo)致下次運(yùn)行出錯(cuò)。nRF401的串行口直接和單片機(jī)的串行口連接（DIN接TXD，DOUT接RXD），TXEN端的高/低電平由軟件設(shè)置，可實(shí)現(xiàn)nRF401發(fā)射模式與接收模式之間的相互切換。當(dāng)需要發(fā)射數(shù)據(jù)時(shí)，由晶振電路產(chǎn)生的4MHz頻率作為其內(nèi)部鎖相環(huán)的基準(zhǔn)頻率，經(jīng)鎖相環(huán)和壓控震蕩器進(jìn)行N倍頻后，（雙頻道），調(diào)制后，f=f177。f=f177。15kHz（該芯片調(diào)制度為177。15kHz），最后經(jīng)功率放大器放大后從PCB天線上發(fā)射出去?！〗邮詹糠謓RF401從PCB收到調(diào)頻信號(hào)時(shí)，單片機(jī)置TXEN端為低電平，功率放大器被中斷從而進(jìn)入接收狀態(tài)。調(diào)頻信號(hào)依次經(jīng)低噪聲放大器放大，經(jīng)混頻器（其作用是抵消本機(jī)發(fā)送器與接收器之間的高頻干擾）變成中頻，再經(jīng)帶通濾波器濾波和調(diào)制器解調(diào)后，成為數(shù)據(jù)輸出。這時(shí)單片機(jī)切換到發(fā)射模式，回送握手信號(hào)，nRF401把得到的數(shù)據(jù)輸送給單片機(jī)，經(jīng)處理后從P1口輸出到LED上顯示（火情來(lái)源地信息），同時(shí)驅(qū)動(dòng)報(bào)警器報(bào)警。相比于檢測(cè)發(fā)射端電路，接收控制端電路更簡(jiǎn)單。各管腳引線方法兩者基本相同，只是軟件實(shí)現(xiàn)稍有不同。它可直接采用多位LED顯示，不用擴(kuò)展任何接口。　系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)初始化主要是指對(duì)定時(shí)器工作方式寄存器、中斷允許寄存器、串口工作方式寄存器等的設(shè)定。當(dāng)檢測(cè)到有煙霧時(shí)，先由定時(shí)器T0定時(shí)90ms，在此期間，如一直能檢測(cè)到煙霧，確認(rèn)有火情存在，T0溢出中斷，開始發(fā)送數(shù)據(jù)（可以是火情地址編碼），經(jīng)由nRF401的PCB天線發(fā)射出去。INT0被設(shè)置為下降沿觸發(fā)，如果90ms期間MC14468管腳1信號(hào)消失或變低，都會(huì)引起外部INT0中斷，計(jì)數(shù)器重新置初值。當(dāng)接收控制端接收到收據(jù)時(shí)，回送握手信號(hào)，以示發(fā)送下一幀數(shù)據(jù)，同時(shí)控制壓電陶瓷蜂鳴器報(bào)警，并控制LED顯示數(shù)據(jù)；如沒接收到，即檢測(cè)發(fā)射端沒接收到應(yīng)答信號(hào)，則重新發(fā)送，直到接收到為止。TXEN端的高/低電平由軟件設(shè)置，可實(shí)現(xiàn)nRF401發(fā)射模式與接收模式之間的相互切換。程序主要采用匯編語(yǔ)言，運(yùn)用自上而下的設(shè)計(jì)思想，總體分為兩部分，如流程圖5所示。結(jié)束發(fā)送完發(fā)送下一幀數(shù)據(jù)發(fā)送下一幀數(shù)據(jù)發(fā)握手信號(hào)是否接收到握手信號(hào)結(jié)束接收完送LED顯示發(fā)送第一幀數(shù)據(jù)是否接收到握手信號(hào)發(fā)握手信號(hào)INT0中斷T0是否溢出中斷開始初始化送LED顯示啟動(dòng)報(bào)警開始初始化huahua 化是否接收到第二幀數(shù)據(jù)是否接收到第一幀數(shù)據(jù)返回 N N Y Y N N Y Y Y 接受控制端流程圖 檢測(cè)發(fā)射端流程圖圖5　程序流程圖整個(gè)軟件系統(tǒng)有主程序和中斷程序、顯示程序、延時(shí)程序等子程序。主程序主要是對(duì)系統(tǒng)的初始化以及檢測(cè)處理，中斷程序主要是發(fā)送數(shù)據(jù)并通過(guò)nRF401發(fā)射出去，顯示模塊實(shí)現(xiàn)的功能是接收數(shù)據(jù)并送LED顯示，同時(shí)啟動(dòng)報(bào)警，延時(shí)程序是為了nRF401的發(fā)射模式與接收模式之間相互切換時(shí)序的需要[17]?！”菊滦〗Y(jié)綜上所述，由MC1446805nRF401三大芯片組成的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，具有功能強(qiáng)、靈活性高、可靠性好、抗干擾能力強(qiáng)、實(shí)時(shí)性高等優(yōu)點(diǎn)，系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、容易實(shí)現(xiàn)、實(shí)用方便，符合安全系統(tǒng)的要求。結(jié)　論結(jié)　論知識(shí)經(jīng)濟(jì)的到來(lái)和快速發(fā)展的信息科技，使人們的生活方式朝著信息化，智能化，數(shù)字化的方向發(fā)展。發(fā)展智能住宅小區(qū)是知識(shí)經(jīng)濟(jì)與住宅建設(shè)相結(jié)合的必然結(jié)果，同時(shí)是住宅業(yè)適應(yīng)人類生活方式改變的必然結(jié)果。它應(yīng)以綜合布線為基礎(chǔ)，以現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為紐帶，把建筑設(shè)備自動(dòng)化、通信自動(dòng)化、安防自動(dòng)化、辦公自動(dòng)化等子系統(tǒng)進(jìn)行高度集成，為小區(qū)用戶提供一個(gè)安全、舒適、高品位、便利的居住環(huán)境。本文主要對(duì)智能住宅小區(qū)的通信系統(tǒng)、安防系統(tǒng)、綜合布線系統(tǒng)進(jìn)行了系統(tǒng)設(shè)計(jì)和分析，成功的實(shí)現(xiàn)了防盜報(bào)警、巡更系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)、電視監(jiān)控、煤氣泄漏報(bào)警等功能系統(tǒng)設(shè)計(jì)。其中由MC1446805nRF401三大芯片組成的火災(zāi)煙霧自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，充分實(shí)現(xiàn)了功能強(qiáng)、靈活性高、可靠性好、抗干擾能力強(qiáng)、實(shí)時(shí)性高等優(yōu)點(diǎn)，系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、容易實(shí)現(xiàn)、實(shí)用方便，符合安全系統(tǒng)的要求。智能住宅小區(qū)是一個(gè)新興的領(lǐng)域，在目前的建設(shè)過(guò)程中，還存在著諸如缺少統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，一體化系統(tǒng)集成不足以及行業(yè)之間協(xié)調(diào)不利等一系列問題。這些問題需要國(guó)家從一個(gè)更高的層次來(lái)協(xié)調(diào)各個(gè)部門以及頒布智能住筆小區(qū)國(guó)家設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)解決。發(fā)展智能住宅小區(qū)的產(chǎn)業(yè)化工作還有很長(zhǎng)的路要走，有待我們繼續(xù)改進(jìn)提高。參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)1　徐巖宇．住宅小區(qū)智能化若干問題的思考．建筑學(xué)報(bào)，1999，9~112　徐興聲．我國(guó)智能化建筑技術(shù)發(fā)展對(duì)策的思考．工程設(shè)計(jì)CAD與智能建筑，2001，1~53　Albert 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