【正文】 但具備一般半導(dǎo)體煙霧傳感器靈敏度高、響應(yīng)快、抗干擾能力強(qiáng)、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。 經(jīng)過(guò)對(duì)比上述兩種煙霧傳感器的應(yīng)用特性，發(fā)現(xiàn)半導(dǎo)體煙霧傳感器的優(yōu)點(diǎn)更加突出：靈敏度高、響應(yīng)快、抗 干擾性好、使用方便、價(jià)格便宜，且不會(huì)發(fā)生探頭阻緩及中毒現(xiàn)象，維護(hù)成本較低等。 半導(dǎo)體煙霧傳感器包括用氧化物半導(dǎo)體陶瓷材料作為敏感體制作的煙霧傳感器以及用單晶半導(dǎo)體器件制作的煙霧傳感器，它具有靈敏度高、響應(yīng)快、體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)，因而得到廣泛應(yīng)用。因此，經(jīng)常對(duì)傳感器進(jìn) 行標(biāo)定，是保證其準(zhǔn)確性的必要的途徑。中毒是如果環(huán)境空氣中含有硅烷之類的物質(zhì)時(shí)，則傳感器將使催化元件產(chǎn)生不可逆的中毒，以致靈敏度很快就喪失。阻緩在 當(dāng)在煙霧與空氣的混合物中含有硫化氫等含硫物質(zhì)的情況下，則有可能在無(wú)焰燃燒的同時(shí)，有些固態(tài)物質(zhì)附著在催化元件表面，阻塞載體的微孔，從而引起響應(yīng)緩慢反應(yīng)滯緩，靈敏度降低。 重慶郵電大學(xué)移通學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 二、煙霧傳感器的選定 煙霧檢測(cè)報(bào)警器主要應(yīng)用在石油、化工、冶金、油庫(kù)、液化氣站、噴漆作業(yè)等易發(fā)生可燃煙霧泄漏的場(chǎng)所，根據(jù)報(bào)警器檢測(cè)煙霧種類的要求，一般選用接觸燃燒式煙霧傳感器和半導(dǎo)體煙霧傳感器。例如氧化物半導(dǎo)體煙霧傳感器主要檢測(cè)各種還原性煙霧，如 CO、 H C2H5OH、 CH3OH 等。由于非碳?xì)浠衔镆兹紵熿F（如氫）不吸收電磁譜中 IR 部分的能量，所以這種傳感器可以精確地測(cè)量碳?xì)浠衔?，并具有最小的交叉靈敏度，而且不受其它煙霧的腐蝕以及高濃度目標(biāo)煙霧的影響。未吸收的紅外探測(cè)器 NDIR（ nondispersive IR）是其中的一種，所有的未吸收光全部以最小的擴(kuò)散和損耗被記錄下來(lái)。 紅外傳感器通常用兩束紅外光進(jìn)行煙霧測(cè)量，主光束通過(guò)測(cè)量元件內(nèi)的目標(biāo)煙霧，參考光束通過(guò)比較元件內(nèi)的參考煙霧。它的測(cè)量原理是：將加熱后的鉑電阻線置于目標(biāo)煙霧中，由于向目標(biāo)煙霧傳送熱量造成溫度降低，引起電阻值變化，傳感器即測(cè)量電阻值的變化情況。目前國(guó)際上絕大部分毒氣檢測(cè)采用該類型傳感器。它的優(yōu)點(diǎn)是：反映速度快、準(zhǔn)確、穩(wěn)定性好、能夠定量檢測(cè)，但壽命較短（大約兩年）。 電化學(xué)傳感器由膜電極和電解液封裝而成。高分子氣敏材料由于具有易操作、工藝簡(jiǎn)單、常溫選擇性好、價(jià)格低廉、易與微結(jié)構(gòu)傳感器和聲表面波器件相結(jié)合，在毒性煙霧和食品鮮度等方面的監(jiān)測(cè)中具有重要作用。 利用高分子氣敏材料制作的煙霧傳感器近年來(lái)得到很大的發(fā)展。 傳感器 當(dāng)易燃煙霧接觸這種被催化物覆蓋的傳感器表面時(shí)會(huì)發(fā)生氧化反應(yīng)而燃燒，故得名接觸燃燒式傳感器。礦業(yè)等各個(gè)領(lǐng)域，其產(chǎn)量?jī)H次于半導(dǎo)體煙霧傳感器的一類傳感器。 固體電解質(zhì)煙霧傳感器使用固體電解質(zhì)氣敏材料作為氣敏元件，其原理是利用氣敏材料在通過(guò)煙霧時(shí)產(chǎn)生電阻，測(cè)量其形成電動(dòng)勢(shì)從而測(cè)量氣體濃度。該傳感器已成為世界上產(chǎn)量最大、使用最廣的煙霧傳感器之一。自 1962 年半導(dǎo)體金屬氧化物煙霧傳感器問(wèn)世以來(lái)，由于具有靈敏度高、響應(yīng)快、輸出信號(hào)強(qiáng)、耐久性強(qiáng)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。但是任何一個(gè)完整的煙霧傳感器都必須具備以下條件： ① 能選擇性地檢測(cè)某種單一煙霧，面對(duì)共存的其它煙霧不響應(yīng)或低響應(yīng)； ② 對(duì)被測(cè)煙霧具有較高的靈敏度，能有效地檢測(cè)允許范圍內(nèi)的煙霧濃度； ③ 對(duì)檢測(cè)信號(hào)響應(yīng)速度快，重復(fù)性好； ④ 長(zhǎng)期工作穩(wěn)定性好； ⑤ 使用壽命長(zhǎng)； ⑥ 制造成本低，使用與維護(hù)方便。 （二）煙霧傳感器應(yīng)滿足的基本條件 一個(gè)煙霧傳感器可以是單功能的，也可以是多功能的 。 ② 利用物理性 質(zhì)的煙霧傳感器：如熱導(dǎo)煙霧傳感器、光干涉煙霧傳感器、紅外線傳感器等。由此可見(jiàn)，傳感器的選型時(shí)非常重要的 ]6[ 。 第二節(jié) 煙霧傳感器的選型 一、煙霧傳感器的介紹 煙霧傳感器屬于氣敏傳感器 ，是氣 電變換器，它將可燃性氣體在空氣中的含量 (即濃度 )轉(zhuǎn)化成電壓或者電流信號(hào)，通過(guò) A/D 轉(zhuǎn)換電路將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量后送到單片機(jī)，進(jìn)而由單片機(jī)完成數(shù)據(jù)處理、濃度處理及報(bào)警控制等工作。模數(shù)轉(zhuǎn)換電路 ADC0809將從煙霧檢測(cè)電路 送出的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成單片機(jī)可識(shí)別的數(shù)字信號(hào)后送入單片機(jī)。 重慶郵電大學(xué)移通學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 第二章 煙霧檢測(cè)報(bào)警器的方案設(shè)計(jì) 第一節(jié) 煙霧檢查報(bào)警器的設(shè)計(jì)思路 煙霧檢測(cè)報(bào)警器是能夠檢查環(huán)境中的煙霧濃度，并具有報(bào)警功能的儀器，儀器的最基本組成部分應(yīng)包括：煙霧信號(hào)采集電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、單片機(jī)控制電路 ]3[ 。我們國(guó)家的火災(zāi)報(bào)警器經(jīng)歷了一個(gè)復(fù)雜的發(fā)展過(guò)程，簡(jiǎn)單至復(fù)雜。隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，社會(huì)上對(duì)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的需求不斷加大，對(duì)其要求也越來(lái)越高，同時(shí)計(jì)算機(jī)技術(shù)和控制檢測(cè)技術(shù)的高速發(fā)展也促進(jìn)了火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警控制系統(tǒng)的發(fā)展，特別是近年來(lái)興起的各類新方法、新技術(shù)又使火災(zāi)自動(dòng)預(yù)警技術(shù)上了一個(gè)新臺(tái)階。 當(dāng)前，國(guó)外火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警應(yīng)用技術(shù)漸漸向著網(wǎng)絡(luò)化、智能化、多樣化、和小型化發(fā)展。當(dāng)然目前而言，我們基本占據(jù)的是國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，對(duì)外還剛啟動(dòng)。國(guó)外的產(chǎn)品和品牌一統(tǒng)天下，占領(lǐng)中國(guó)的大部分市場(chǎng)。隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，社會(huì)上對(duì)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的需求不斷加大，對(duì)其要求也越來(lái)越高，同時(shí)計(jì)算機(jī)技術(shù)和控制檢測(cè)技術(shù)的高速發(fā)展也促進(jìn)了火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警控制系 統(tǒng)的發(fā)展，特別是近年來(lái)興起的各類新方法、新技術(shù)又使火災(zāi)自動(dòng)預(yù)警技術(shù)上了一個(gè)新臺(tái)階 ]9[ 。 我國(guó)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)起步較西方發(fā)達(dá)國(guó)家晚， 90 年代以后火災(zāi)報(bào)警產(chǎn)品才真正開(kāi)始發(fā)展，隨著政府的改革開(kāi)放，國(guó)外企業(yè)開(kāi)始大量進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)，帶來(lái)了先進(jìn)技術(shù)，同時(shí)也促進(jìn)了重慶郵電大學(xué)移通學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 市場(chǎng)的成熟。多年來(lái)，這些國(guó)家已經(jīng)把火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)與公共監(jiān)控系統(tǒng)連接在一起，通過(guò)公共監(jiān)控系統(tǒng)可以及時(shí)、準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)火災(zāi)隱患和地點(diǎn)，判斷火災(zāi)的類型，調(diào)集消防力量及時(shí)控制火情。西方發(fā)達(dá)國(guó)家都把各個(gè)用戶的終端傳感器和信號(hào)采集設(shè)備連接起來(lái)，通過(guò)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集，從而對(duì)自動(dòng)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)操作和監(jiān)控，將故障進(jìn)行遠(yuǎn)程傳輸。 第四節(jié) 火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀 發(fā)達(dá)國(guó)家普遍具有相對(duì)完善的火災(zāi)預(yù)防、報(bào)警、撲救以及善后處理等體系。發(fā)生火災(zāi)的情形種類繁多，產(chǎn)生的原因也紛繁復(fù)雜，僅僅對(duì)某一特定的火災(zāi)參考量進(jìn)行探測(cè)，難免會(huì)發(fā)生漏報(bào)或誤報(bào)的現(xiàn)象。這一功能可增強(qiáng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性及可靠性，減少了誤報(bào)。 三、智能復(fù)合型 火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng) 由于采用了設(shè)有單片機(jī)的模擬量探測(cè)器，大大的提高了智能化程度，并且可以通過(guò)軟件對(duì)靈敏度根據(jù)使用場(chǎng)合、時(shí)間進(jìn)行設(shè)定和調(diào)整，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。此類系統(tǒng)的功能一般以報(bào)警為主，輔以簡(jiǎn)單的聯(lián)動(dòng)功能，其報(bào)警器對(duì)外圍探測(cè)器無(wú)故障檢測(cè)功能，只會(huì)對(duì)電源線重慶郵電大學(xué)移通學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 的斷線做出故障反應(yīng) ]2[ 。誤報(bào)的嚴(yán)重程度，用誤報(bào)率大小來(lái)衡量，誤報(bào)率越小越好?；馂?zāi)報(bào)警控制器通過(guò)巡檢方式，分別采集各探測(cè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)，并發(fā)出火警及故障等具體信息?？偩€制火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)蓬勃興起，它同以前的產(chǎn)品相比有了很大的飛躍，布線工作變的減少，安裝調(diào)試變的容易，降低了安裝和維修費(fèi)用，其最大優(yōu)點(diǎn)是施工簡(jiǎn)單并能精確定位報(bào)警部位，因而得到了較廣泛的應(yīng)用。隨著電子工業(yè)的發(fā)展，場(chǎng)效應(yīng)晶體管代替了陰極射線管，探測(cè)器的供電電壓也從 220V 降到了 24V，甚至 9V，用 9V 疊層電池可以為離子感煙探測(cè)器供電， 它 為進(jìn)入家用市場(chǎng)創(chuàng)造了 有利的 條件。 由于離子式探測(cè)器探測(cè)火災(zāi)比感溫探測(cè)器快得多。用感煙的方法來(lái)探測(cè)火災(zāi)使人類在實(shí)現(xiàn)火災(zāi)早期報(bào)警方面邁出了一大步，此時(shí)的系統(tǒng)一般是多線制，其特點(diǎn)是穩(wěn)定性 ，但是其 可靠性差，線路復(fù)雜，調(diào)試難度大。 20 世紀(jì)初，定溫探測(cè)器漸漸得到改進(jìn)和發(fā)展，同時(shí)采用低熔金屬的新 型探測(cè)器也被研制出來(lái)，隨后人們相繼研制出了雙金屬差溫火災(zāi)探測(cè)器、熱熔電阻差溫探測(cè)器，膜盒差溫火災(zāi)探測(cè)器、半導(dǎo)體差溫火災(zāi)探測(cè)器和兼有差溫、定溫兩種功能的差定溫火災(zāi)探測(cè)器等。 第二節(jié) 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的發(fā)展歷史 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的誕生已有 100 多年歷史。為了確保人身安全，最大限度地減少 社會(huì)財(cái)富的損失。因此，在現(xiàn)代化的倉(cāng)庫(kù)，還有酒店、大型賓館、辦公樓、博物館、圖書館和商場(chǎng)等公共場(chǎng)所，對(duì)火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)提出了更高的要求。 在我國(guó)，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和生活水平的提高，火災(zāi)的危害也隨之大幅升高?；馂?zāi)是指在空間和時(shí)間上造成一定程度上損失的燃燒過(guò)程，是危害人類生命財(cái)產(chǎn)安全、直接影響 經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)穩(wěn)定的一種常見(jiàn)災(zāi)害，它也是世界上發(fā)生頻率很高的災(zāi)害之一，在地球上每天都有火災(zāi)發(fā)生，據(jù)聯(lián)合國(guó) “世界火災(zāi)統(tǒng)計(jì)中 心 (WFSC)2020 統(tǒng)計(jì)資料 ”，全世界每年的發(fā)生 600 萬(wàn)至 700 萬(wàn)次火災(zāi)，每年至少有 67 萬(wàn)人死于火災(zāi)。 本文先闡述了火災(zāi)預(yù)警的背景、發(fā)展歷史和國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀 ，然后擬定了一份煙霧檢測(cè)報(bào)警器的方案設(shè)計(jì)以及系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)， 利用 keilC51 進(jìn)行代碼調(diào)試和 Proteus 仿真測(cè)試，最后 設(shè)計(jì) 出 一套結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、具有一定實(shí)用價(jià)值的火災(zāi)自動(dòng)預(yù)警系統(tǒng)。在我們國(guó)家，經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生活水平不斷提高，很多集團(tuán)公司的倉(cāng)庫(kù)都朝著大型化，多樣化，現(xiàn)代化發(fā)展，這就使得倉(cāng)庫(kù)的物品繁多，如果一旦發(fā)生火災(zāi)，特別是對(duì)于易燃物品，不容易及時(shí)控制住火勢(shì)，給搶災(zāi)人員的作業(yè)帶來(lái)很大的困難，同時(shí)也容易造成重大的財(cái)產(chǎn)損失和人員傷亡，這顯得是不滿足人民日益增長(zhǎng)的物質(zhì)文化需要。隨著信息 化發(fā)展程度的加深，火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)的智能化也普遍受到重視，并開(kāi)發(fā)了相應(yīng)的各種各樣的產(chǎn)品。火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的智能化水平越來(lái)越受到人們的關(guān)注。 【關(guān)鍵詞】 AT89S52 單片機(jī) MQ2 型煙霧傳感 器 ADC0809 Proteus 重慶郵電大學(xué)移通學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） III Abstract The warehouse is an important place for a material centralized storage,warehouse fire alarm is an important part of warehouse management,warehouse safety is an important goal in warehouse management, thewarehouse security threat came mainly from manmade destruction andwarehouse material because of changes in storage environment or the material itself, in which human caused fires are factors of warehouse the main threat of security, the warehouse fire warning system detailed study of SCM, as far as possible to minimize losses. Fire alarm system of various kinds, mon MCU control, PLC control,data fusion of fuzzy geic neural work control technology, etc.. As the microcontroller is small, cheap, convenient control, high reliability, is better than other control methods, so the design of this system is based on single chip microputer control, smoke sensor, ADC0809 and MQ2 to AT89S52 microcontroller as the core device and electronic technology, realtime monitoring by AT89S52 microputer controlinformation to smoke monitoring location sensor, and the monitoring results are data information processing, if it exceeds the preset warning value, the microprocessor buzzer to alarm paper alsoexpounds the hardware circuit and software design of automatic firealarm system, code debugging and Simulation of Proteus was tested by keilC51, and finally designs a set of simple structure, convenient operation, and has certain practical value of automatic fire alarm system. 【 keyword】 AT89S52 mi