烟雾浓度检测报警系统设计

烟雾浓度检测报警系统设计
烟雾浓度检测报警系统设计

东北石油大学

课程设计

2015年7 月8日

任务书

课程传感器课程设计

题目烟雾浓度检测报警系统设计

专业姓名学号

主要内容:

本课题针对现在火灾频繁发生,设计出一种简单可靠的烟雾检测报警电路。是能够检测环境中的烟雾浓度,并具有报警功能的仪器,烟雾报警器就是通过监测烟雾的浓度来实现火灾防范的,烟感器内部采用半导体烟雾传感器,半导体烟雾传感器是一种技术先进,工作稳定可靠的传感器,被广泛运用到各种消防工作中,性能远优于气敏电阻类的火灾报警器。

基本要求:

1.分析烟雾浓度检测报警系统设计方案的优缺点,说明本设计方案选用原则;

2.分析设计中各个电路的工作原理;

3.说明选用传感器的基本工作原理、画出应用电路电路图、注明元器件参数。

主要参考资料:

[1]金发庆,传感器技术与应用[M].北京:机械工业出版社,2004

[2]赵勇,胡涛.传感器与检测技术[M].北京:机械工业出版社,2010-09-01

[3]杨志忠.数字电子技术[M].北京:高等教育出版社,2008-8.

[4] 李永生,杨莉玲.半导体气敏元件选择性研究[J].传感器技术.2002(6):12-20. 完成期限2015.7.4—2015.7.8

指导教师

专业负责人

2015年7 月1 日

摘要

家本文以电阻式烟雾传感器和单片机技术为核心并与其他电子技术相结合,设计出一种技术水平较好的烟雾报警器。其中选用MQ-2型半导体可燃气体敏感元件烟雾传感器实现烟雾的检测,具有灵敏度高、响应快、抗干扰能力强等优点,而且价格低廉,使用寿命长。选用的STC12C5410AD单片机,其整合了A/D转换、硬件乘法器、硬件脉宽调制器等资源,具有高速、低功耗、超强抗干扰等优点,是目前同类技术中性价比较高的产品。

以STC12C5410AD单片机和MQ-2型半导体电阻式烟雾传感器为核心设计的烟雾报警器可实现声光报警、故障自诊断、浓度显示、报警限设置、延时报警及与上位机串口通信等功能。是一种结构简单、性能稳定、使用方便、价格低廉、智能化的烟雾报警器。具有一定的实用价值。

关键词:烟雾;报警器;STC12C5410;传感器

目录

一、设计要求 (1)

1、功能与用途 (1)

2、课题研究的意义 (1)

3、国内外发展现状 (1)

二、设计方案及其特点 (2)

1、方案说明 (2)

2、方案论证 (2)

三、传感器工作原理 (3)

四、电路的工作原理 (4)

五、单元电路设计、参数计算和器件选择 (4)

1、单元电路设计 (5)

2、参数计算 (9)

3、器件选择 (13)

六、总结 (14)

参考文献 (16)

烟雾浓度检测报警系统设计

一、设计要求

1、功能与用途

功能:烟雾检测报警器是能够检测环境中的烟雾浓度,并具有报警功能的仪器,仪器的最基本组成部分应包括:以电阻式烟雾传感器和单片机技术为核心并与其他电子技术相结合,设计出一种技术水平较好的烟雾报警器。

以STC12C5410AD单片机和MQ-2型半导体电阻式烟雾传感器为核心设计的烟雾报警器可实现声光报警、故障自诊断、浓度显示、报警限设置、延时报警及与上位机串口通信等功能。

用途:在现代城市家庭里,许多人因不懂家庭安全常识引起火灾事故,使好端端的幸福家庭眼间毁于一旦,有的导致家破人亡,而且一旦发生居民家庭火灾,处置不当、报警迟缓,是造成人员伤亡的重要因素。所以说,人们应该积极了解家庭火灾的主要起因,还有预防火灾的发生。这就是我们研究烟雾报警器的目的。

2、课题研究的意义

烟雾检测报警装置是能够检测环境中的烟雾浓度并具有报警功能的仪器。该报警装置是石油化学工业、有气体泄漏可能的生产工厂及家庭防火防爆必备的仪器。

目前我国已有许多城市铺设了煤气管道,使用人口约达二亿人,煤气发生基地及中转站也达几千家。如果这些家用燃气和煤气基地及中转站的报警率按10% 计算,烟雾检测报警器的需求量就达2000万台以上。随着全社会对防火防爆及人身安全的重视程度的提高,这个数字会继续增长。

近十年来,农村的沼气使用也得到了极大的发展。到2008年底,全国沼气池数量已达近1300万座,这就为检测沼气(主要成分是甲烷)浓度的仪器提供了市场。可见,烟雾报警器具有十分广阔的市场前景。

3、国内外发展现状

国外从20世纪30年代开始研究及开发烟雾传感器,且发展迅速,一方面是因为人们安全意识增强,对环境安全性和生活舒适性要求提高;另一方面是因为

传感器市场增长受到政府安全法规的推动。据有关统计,美国1996年~2002年烟雾传感器年均增长率为27%~30%。随着传感器生产工艺水平逐步提高,传感器日益小型化、集成度不断增大,使得烟雾检测仪器的体积也逐渐变小,提高了烟雾检测仪器的便携性,更加利于生产、运输及市场推广。

1963年5月,日本开发完成第一台接触燃烧式家用燃气泄漏报警器,次年12月其改良产品问世,改良的报警器可以检测燃气、一氧化碳等气体,可以安装在浴室或者采用集中监视。

我国在70年代初期开始研制烟雾报警器,生产型号多样、品种较齐全,应用范围也由单一的炼油系统扩展到几乎所有危险作业环境的各种类型报警器,产品数量也在不断增加。但主要是在引进国外先进的传感器技术和先进的生产工艺基础上,进行研究与开发形成自己的特色。近年来,在烟雾选择性和产品稳定性上也有很大进步。

燃气报警器可分为民用火灾烟雾报警器、工业用烟雾报警器、有毒有害烟雾报警器三大系列产品。

二、设计方案及其特点

图1 火灾烟雾报警器系统设计方案框图

2、方案论证

烟雾传感器属于气敏传感器,是气-电变换器,它将可燃性气体在空气中的含量(即浓度)转化成电压或者电流信号,通过A/D转换电路将模拟量转换成数字量后送到单片机,进而由单片机完成数据处理、浓度处理及报警控制等工作。传感器作为烟雾检测报警器的信号采集部分,是仪表的核心组成部分之一。由此可见,

传感器的选型是非常重要的。

半导体烟雾传感器的突出优点:灵敏度高、响应快、抗干扰性好、使用方便、价格便宜,且不会发生探头阻缓及中毒现象,维护成本较低等。因此,本设计采用半导体烟雾传感器作为报警器烟雾信息采集部分的核心。而在众多半导体气体传感器中,本设计选用MQ-2型烟雾传感器,这种型号的传感器不但具备一般半导体烟雾传感器灵敏度高、响应快、抗干扰能力强、寿命长等优点。

三、传感器工作原理

半导体烟雾传感器包括用氧化物半导体陶瓷材料作为敏感体制作的烟雾传感器以及用单晶半导体器件制作的烟雾传感器。按敏感机理分类,可分为电阻型和非电阻型。半导体气敏元件也有N型和P型之分。N型在检测时阻值随烟雾浓度的增大而减小;P型阻值随烟雾浓度的增大而增大。

本设计中采用的MQ-2型烟雾传感器属于二氧化锡半导体气敏材料,属于表面离子式N型半导体。当处于200~300°C温度时,二氧化锡吸附空气中的氧,形成氧的负离子吸附,使半导体中的电子密度减少,从而使其电阻值增加。当与烟雾接触时,如果晶粒间界处的势垒受到该烟雾的调制而变化,就会引起表而电导率的变化。利用这一点就可以获得这种烟雾存在的信息。

遇到可燃烟雾(如CH4等)时,原来吸附的氧脱附,而由可燃烟雾以正离子状态吸附在二氧化锡半导体表面;氧脱附放出电子,烟雾以正离子状态吸附也要放出电子,从而使二氧化锡半导体导带电子密度增加,电阻值下降。而当空气中没有烟雾时,二氧化锡半导体又会自动恢复氧的负离子吸附,使电阻值升高到初始状态。这就是MQ-2型燃性烟雾传感器检测可燃烟雾的基本原理。

气敏元件在常温下洁净空气中的电阻值,称为气敏元件(电阻型)的固有电阻值,表示为RA。一般其固有电阻值在(103~105)Ω范围。气敏元件一般工作在200℃以上高温。为气敏元件提供必要工作温度的加热电路的电阻(指加热器的电阻值)称为加热电阻,用RH。

直热式的加热电阻值一般小于5Ω;旁热式的加热电阻大于20Ω。气敏半导体时在接触不同气体时,工作于不同温度下产生的器件阻发生值变化。

气敏元件的灵敏度是表征气敏元件对于被测气体的敏感程度的指标。它表示气体敏感元件的电参量与被测气体浓度之间的依从关系。表示方法有三种:

(a )电阻比灵敏度K :

g a R R K /= (1)

式中:Ra —气敏元件在洁净空气中的电阻值;

Rg —气敏元件在规定浓度的被测气体中的电阻值。

(b )气体分离度:

21/c c R R =α (2)

式中:Rc1—气敏元件在浓度为Cc 的被测气体中的阻值:

Rc2—气敏元件在浓度为C2的被测气体中的阻值。通常,C1>C2。

(c )输出电压比灵敏度Kv :

g a V V K /v = (3)

式中:Va —气敏元件在洁净空气中工作时,负载电阻上的电压输出;

Vg —气敏元件在规定浓度被测气体中工作时,负载电阻的电压输出.

四、电路的工作原理

1.烟雾检测报警器工作原理

本论文中的烟雾检测报警器以STC12C5410AD 单片机为控制核心,采用MQ-2型电阻式半导体传感器采集烟雾信息。 图 2 火灾烟雾报警器

首先,传感器送来的烟雾浓度对应的微小的电压信号经过放大,转化成较大的电压信号送入STC12C5410AD单片机;然后,在STC12C5410AD单片机内A/D转换、浓度比较,对数据进行线性化处理,将数字化电压信号转化成为对应的十进制浓度值;最后,将实际可燃性气体浓度送入液晶,并判断浓度值是否超出报警限,当浓度处于正常状态绿灯长亮,当烟雾浓度超出设定的限定值时,发出声音报警并伴随红灯闪亮。另外由于烟雾传感器需要在加热状态下工作,温度越高,反应越快,响应时间和恢复时间就越快。为提高响应时间,保证传感器准确地、稳定地工作,报警器需要向烟雾传感器持续输出一个5V的电压。为了保证其可靠性,在输出5V的电压的同时,进行故障监测。当传感器加热丝或电缆线和传感器断线或接触不良时,进行故障报警,发出声光报警信号。当然几种状态的报警信号是各不相同的。

2.烟雾检测报警器的结构

为适应家庭和工业等场所对可燃性易爆烟雾安全性要求,设计的可燃性烟雾报警仪应不仅能在较宽的温度范围工作,而且应具有显示可燃烟雾浓度、故障自检、延时报警功能及可接计算机进行现场远测和实时控制等功能。其目标是在传统的烟雾报警仪的基础上,尽量提高准确性,降低成本,缩小体积。

报警器系统结构框图如图2.3所示,系统以单片机为核心,配合外围电路共同完成信号采集、浓度显示、时间显示、状态显示、声音及闪烁报警、按键输入、故障自检等功能。报警器采用巡检的工作方式,进行两级报警值设定,并发出不同的光、声信号。系统应采用高性能的单片机,要求工作稳定、测量精度高、通用性强、功耗低,保证报警器的精确性及可靠性,而且最好体积小,成本低,有利于减少报警器的体积,降低报警器的成本。

五、单元电路设计、参数计算和器件选择

1、单元电路设计

(一)单片机的选型

1.单片机的选择

单片机是烟雾检测报警器的核心部件,一方面它要接收来自传感器的烟雾浓度的模拟信号和故障检测信号,另一方面要对两种信号分别进行处理,控制后续电路的相应工作;同时,查询是否有键按下的命令。在单片机实现的功能中,将

模数转换后的信号做数字滤波,再进行线性化处理,然后送LCD显示,这一过程的软件实现,需要单片机有较快的运算速度,使仪表监测人员能够观测到实时的烟雾浓度,并进行相应处理。同时,在能够满足报警器设计的计算速度及接口数的要求的同类型单片机中,要考虑选择价格低廉且体积轻巧的机型,在保证了报警器的精确性、可靠性及抗干扰性的基础上,能够不提高成本,缩小体积。

如今市面上比较普遍的单片机有8051系列与STC系列。

8051单片机虽然应用普遍,工具多,易上手,片源广,价格低,但是速度慢,功耗大,适合民用,商用,不适合工业用途。

STC单片机是MICROCHIP公司的产品,其突出的特点是功耗低,精简指令集,抗干扰性好,可靠性高,但是存在溢出隐患问题。8051系列采用的是堆栈指针,STC采用硬件堆栈8级。当堆栈指针设定合理,局部变量少的情况下,8051系列用10层的程序嵌套不会出现问题。而STC单片机程序嵌套包括中断最多不能超过8层。所以如果用C语言进行STC编程设计容易堆栈溢出。

为适用于本论文设计的烟雾检测报警器,应选择一种比8051系列速度快,功耗低,抗干扰性好,而又避免C语言编程溢出问题的单片机。宏晶科技新推出的STC12系列单片机具有高速、低功耗、超强抗干扰等优点,是的新一代8051单片机,指令代码完全兼容传统8051,速度却比8051单片机快8~12倍。而且STC12系列下属的STC12C54xxAD系列单片机是低功耗Flash单片机,它的高效寻址方式、大容量Flash、EEPROM、A/D转换、硬件乘法器、硬件脉宽调制器(PWM)等功能特点,较好的实现了强大的功能与超低功耗的结合。而且在功能同样的情况下,管脚较少封装体积小,价格比其他型号便宜,因此有很好的性价比和应用适应性。

2.STC12C5410AD单片机的特点

STC12C5410AD单片机较以往的单片机提高了工作效率,使系统的可靠性、抗干扰能力得到了显著改善,而且进一步小型化和便携化。其内部集成的Flash几乎拥有现代追求个性化的用户所需要的掉电后数据不丢失、快速的数据存取时间、电可擦除、容量大、在线可编程、足够多的擦写次数、价格低廉和高可靠性等所有优点。STC12C5410AD单片机的管脚结构如图3所示。

(二)烟雾检测报警器硬件电路设计

1.信号采集及前置放大电路

传感器输出信号一般比较微弱,需要经过前置电路对其进行放大、滤波、电平调整,满足单片机对输入信号的要求。本系统采用的半导体烟雾传感器属于电阻型,因此只需串联一个参考电阻,再经过一个放大电路即可发送给ADC 采集。由于系统采用的是单极性供电,所以采用同相比例放大电路,可以减少硬件开销;反之,如果采用反相放大,则一般需要利用双极性供电,这就需要系统额外的利用变压芯片产生一个负压,这显然 会造成浪费。常见的运算放大器中,LM324价格低廉、使用简单等优点比较突出,所以本设计中的前置放大电路采用LM324作为电路的运算放大器。

LM324是单片高增益四运算放大器,可在较宽电压范围内的单电源或双电源下工作,其电源电流很小且与电源电压无关,四个运放一致性好;其输入偏流电阻是温度补偿的,也不需外接频率补偿,可做到输出电平与 数字电路兼容。

下面详细介绍运算放大电路:

如图4所示,从传感器的上端出来的信号Vi 经过运算放大器的同相 输入端,但是为保证引入的是负反馈,输出电压Vo 通过电阻R4接到反相输入端,同时,反相输入端通过电阻R3接到参考电压Vref 。

同相比例运算电路中反馈的组态为电压串联负反馈,同样可以利用理 想运放工作在线性区时的两个特点来分析其电压放大倍数。 在图4中,根据运放的“虚短”和“虚断”的特点可知I-=I+=0。

所以 4344433/**/*R R R Vref R Vref R R R V V o ++++=- (4)

图 3 STC12C5410AD 单片机管

而且V-=V+=Vi

343/)(*R R R V V i o += (5)

由以上两式可求出 34/R R V r e f V o -= (6) 所以本放大电路的放大倍数A =1+ R4/R3 ,此放大电路为同相比例放大电路,它的放大倍数总是大于或等于1。同相比例运算电路有以下几个特点:

(1)同相比例运算放大电路是一个深度的电压串联负反馈电路。因为不存在“虚地”现象,所以其输入端有较高的共模输入电压。

(2)电压放大倍数A =1+ R4/R3 ,即输出电压与输入电压的幅值成正比,且相位相同,所以此电路实现了同相比例放大。如果不接R3和R4,则此电 路就成了“电压跟随器”,它可以减少电路模块间由于阻抗引起的干扰。

(3)由于引入了深度电压串联负反馈,因此电路的输入阻抗很高,输出阻抗很低。高输入阻抗就可以减少放大电路对前端电路的影响,同时低输出阻抗也可以提高自身的抗干扰性,这显然有利于电路中其他模块的设计。此放大电路还加了参考电压,引入了零点调节功能,这样可以更方便 的调整由于不同传感器导致的零点变化问题。它利用滑动变阻器产生一个参考电压Vref ,再利用电压跟随器把电压输入到运算放大电路的电压参考端。所以调节滑动变阻器,就可以直接改变放大电路的参考电压。而电压 跟随器的作用就如上面介绍的,它只是用来匹配阻抗用的,防止R3和R4对 滑动变阻器输出电压的影响。

图4 前置放大电路图

2.声音报警电路

声音报警电路图如图5所示。报警装置采用无源压电式KM3712x型蜂鸣器,较一般的蜂鸣器体积大,声音响亮,适用于家用煤气报警器的报警声音源。当单片机STC12C5410AD的17脚(P3.7)置1时,三极管Q1导通,蜂鸣器报警。本报警器采用单片机STC12C5410AD的PWM功能,如果烟雾浓度达到报警限,单片机控制P3.7(PWM)口输出占空比一定的脉冲,报警时蜂鸣器会发出如警车警笛的声音。

图5 声音报警器电路

3.段式液晶显示电路

报警器浓度显示采用太阳人公司生产的SMS0403四位段式液晶。其主要技术参数如下:

显示容量:4位带小数点数字

模块工作电压: 2.7~5.5V

工作电流: 20uA(3.0V),300uA(5.0V)

字高:11.4mm环境相对湿度:<85%视角:6:00

工作温度:-10~+50°C

显示方式:反射式正显示存储温度:-20~+60°C

接口方式:二线式串行接口

接口信号说明:

(1)VDD:电源正极

(2)DI:串行数据输入

(3)CLK:串行移位脉冲输入

(4)VSS:电源地

SMS0403四位段式液晶,它与单片机的连接示意图如图6所示。液晶模块的2脚(DATA)、3脚(CLK)分别连接单片机STC12C5410AD的16脚(P2.7)、15脚(P2.6),构成了报警器的烟雾浓度液晶显示模块。

SMS0304是四位段式LCD,每一位都对应一个字节的显示码,单片机通过16脚(P2.7)和15脚(P2.6)将显示码送入LCD。当CLK一个的上升沿(或下降沿)到来时,单片机将显示码送入DATA,每一个时钟周期发送一位显示码,发送8次完成LCD一位数字的显示。单片机驱动液晶模块,液晶模块进入正常工作状态,将烟雾浓度的采集值显示出来。

图6 SMS0403S与单片机连接示意图

4.状态指示灯及控制键电路

状态指示灯及控制键电路图如图7和图8所示。单片机STC12C5410AD的18脚(P1.0)、12脚(P2.4)、13脚(P2.5),控制输出的状态指示灯。绿灯常亮表示正常状态,环境中可燃烟雾浓度极低。黄灯闪亮表示传感器加热丝或者电缆发生断线或者接触不良。红灯闪亮表示环境中可燃烟雾浓度超过报警限值,提醒用户尽快作相应安全措施。

单片机STC12C5410AD的23脚(P1.5)、22脚(P1.4)、21脚(P1.3)、20脚(P1.2),构成键盘4个按键,分别为模式选择、上调、下调、确定(消音)。液晶模块显示浓度状态下,按下1键,进入报警限值手动调节模式,此时,每按一下2键,报警限值便会在初始值基础上加1,反之,每按一下3号键报警限值减1,到达预设值时按下4键,则确定当前值为新的报警限值。当烟雾浓度超过报警限,报警器发出鸣叫,用户到达现场,可按下4号键停止报警器鸣叫。若过一点时间浓度仍超出报警限,报警器会再次鸣叫提醒用户。

图7 状态指示灯电路图

图8 控制按键连接示意图

5.报警器故障自诊断电路

(1)判断传感器电源连接情况

在传感器的地端串联一个电阻R6。当传感器正常连接时,电阻和传感器分压,此时电阻两端有微弱的电压,单片机可以通过P1.1(AD)口检测到;如果传感器电源连接不正常,则会产生断路,检测到电阻两端电压为0。图3.8 为传感器电源

连接自诊断电路。

(2)判断传感器信号端连接情况

另一种情况是判断传感器信号端是否连接正确,此时不需要外加电路,在传感器预热2分钟后,测量传感器信号的输出电压,如果电压为5V ,则说明传感器的信号端连接不正常。

当报警器自诊断发现传感器连接不正常,就会发出长鸣声音警报,并 伴随黄灯闪烁,提醒用户及时排除传感器连接问题。

6.电源电路

本系统使用外部220V 交流供电,经过变压器变压,桥式整流和电容滤波以及可调试三端稳压器CW 317调节后,可以输出连续可调的直流电压,可输出9V 。

图9 传感器电源连接自诊断电路 图10 电源电路

可调式三端稳压器CW 317,其特征参数Vo =1.2V ~3.7V , Iomax =1.5V ,最小输入、输出压差(Vi-Vo )min =3V ,最大输入、输出压差(Vi-Vo )max = 40V 。R1与RP1组成电压输出调节电路,输出电压Vo 为:

)/1(25.111R R V p o +≈ (7)

2、参数计算

对电源电路而言R1的值为120Ω-240Ω,流经R2的波动电流为5mA ~10mA ,RP1为精密可调电位器,电容C3与RP1并联组成滤波电路,以减少输出的纹波电压,二极管D5的作用是防止输出端与地短路时损坏稳压器。集成稳压器的输出电压Vo 与稳压电源的输出电压相同,稳压器的最大允许电流ICM 。

max max min min )()(o i o i o i o V V V V V V V -+≤≤-+ (5)

式中,Vomax 为最大输出电压,Vomin 为最小输出电压,(Vi-Vo )min 为稳压器的最小输入、输出电压差,(Vi-Vomax )为稳压器的最大输入、输出电压差。由式(4)可知道,取R1=240Ω,则RP1max=1.49KΩ,故取RP1为4.7KΩ的精密线绕可调电位器。由式(5)可得输入电压Vi 的范围为

V

43V 12V

4V 3V 3V 9)()(max

max min max ≤≤+≤≤+-+≤≤-+i i o i o i o i o V V V V V V V V V (6)

副边电压V2≥Vimin/1.1=12/1.1V ,取V2=11V ,副边电流I2>Iomax=0.8A ,取I2 =1A ,则变压器副边输出功率P2≥I2V2=11W ,查表之后可以知道变压器的效率η=0.7,则原边输入功率P1≥P2/η=15.7W 。为留有余地,选功率为20W 的电源变压器。

整流二极管D1, D2, D3与D4选IN4001,滤波电容C1,C2可以取2200μF/25V 的电解电容。应在变压器的副边接入保险丝FU ,以防电路短路损坏变压器或其他器件。 3、器件选择

电源采用蓄电池12v 供电。如采用交流电供电,可选输出功率大于5w ,二次电压为9v 的电源变压器。

气敏元件可选用QM-N5气敏传感器或PS810型光电式感烟器等通用性较强的气敏元件,适应于天然气、煤气、液化石油气、一氧化碳及醚类、苯类等挥发性

气体及木材、纸张、棉布、塑料制品的燃烧烟雾进行报警。

系统需要的元器件清单

六、总结

随着现代家庭用火、用电量的增加,家庭火灾发生的频率越来越高。烟雾报警器也随之被广泛应用于各种场合。该设计的家用可燃性气体泄露报警,采取了单独利用硬件的开发方式,充分利用了气敏传感器及其他元件的特性,使其相辅

相成,从而该设计的燃气报警装置有较高的性价比。该智能可燃性气体报警器具有较好的性能,并且价格低廉,适应市场上可燃性气体报警器发展的方向所以其应用前景广阔。

通过这次课程设计我也发现了自身存在的不足之处,虽然感觉理论上已经掌握,但在运用到实践的过程中仍有意想不到的困惑,经过一番努力才得以解决。这也激发了我今后努力学习的兴趣,我想这将对我以后的学习产生积极的影响。通过这次设计,我懂得了学习的重要性,了解到理论知识与实践相结合的重要意义,学会了坚持、耐心和努力,这将为自己今后的学习和工作做出了最好的榜样。

参考文献

[1] 金发庆,传感器技术与应用[M].北京:机械工业出版社,2004

[2] 赵勇,胡涛.传感器与检测技术[M].北京:机械工业出版社,2010-09-01.

[3]杨志忠.数字电子技术[M].北京:高等教育出版社,2008-8.

[4]李永生,杨莉玲.半导体气敏元件选择性研究[J].传感器技术.2002(6):12-20.

[5]王元庆.新型传感器原理及应用[M].北京:机械工业出版社,2002

基于51单片机烟雾报警监测系统的设计.

大庆师范学院 本科生开题报告 基于51单片机的烟雾监测报警系统的设计 院(系)机电工程学院 专业电子信息工程 研究方向应用型 学生姓名刘廷芳 学号201207112203 指导教师姓名孙宇丹 指导教师职称讲师 2016年 2 月 25

一、选题的背景与意义 城市人口敏度不断增长的同时,火灾隐患日益加剧,烟雾检测系统也越来越受到人们的重视,所以需要开发小型、可靠、廉价的烟雾报警系统。 本设计以STC89C52单片机为中心,通过DS18B20及MQ-2检测外部环境,并可实时报警和显示采集信息。 二、研究的主要内容和预期目标 烟雾报警系统首先通过烟雾传感器及温度传感器对现场的环境进行实时监测,监测数据经过A/D转换器松入单片机进行信号处理,根据数据分析结果确定是否报警及发送报警信息。 三、拟采用的研究方法步骤 一、硬件部分: 1、STC89C52单片机 STC89C52是STC公司的一种低消耗、高性能CMOS8位微控制器,具有8K在系统可编程Flash储存器。参数:8K字节RAM,32位I/O口线,看门狗定时器,内置4KB EEPROM.

电路图如下: 1、烟雾检测模块 烟雾报警检测采用MQ-2传感器。经过ADC0832采集后就可以得到各种烟雾的浓度下的电压值。从而设定出理想的烟雾强度 报警值。电路图如下: 2、显示模块 采用1602显示采集的数据

硬件连接电路图如下: 3、报警模块 电路通过三级管基极串连一个电阻与51单片机的P3.6端口连接,当发生火灾时,蜂鸣器自动报警。电路图如下: 4、温度检测模块 DS18B20温度传感器有64位光刻ROM、非挥发的温度报警触发器TH和TL、配置寄存器。其特点是体积小,抗干扰能力强,精度高,独特的单独接口,测量温度-55至+125,在1秒(典型值)把温度变换为数字。参考电路如下:

家庭入侵报警系统方案设计说明书

家庭入侵报警系统方案设计说明书 家庭报警系统,根据各类建筑中的的公共安全防范管理的要求、防范区域及用户的具体需求条件,安装红外或微波等各种类型的报警探测器和系统报警控制设备,实现对设防区域的非法入侵、火警等异常情况进行及时、准确、可靠报警的安全防范系统集成。 1、 客户需求分析 客户要求整个系统具有快速反应能力,能及时发现案情,同时对犯罪分子具有威慑作用,可防范犯罪分子的作案,并协助人防担任警戒和报警任务。具体客户要求如下: (1)入侵报警系统组建模式采用分线制。 (2)所选用的设备其安装位置应尽量避免阳光直射。 (3)系统具有自检功能。 (4)所选用的探测器应能避免各种可能的干扰,减少误报,杜绝漏报。 (5)每个探测器对应独个防区。 (6)所有的探测器由监控中心集中供电。 (7)系统具有联网功能,能够在有线或无线状态下都能报警。 (8)在系统的布线上,埋线应尽量与金属隔有一定的空隙。 (9)前端设备的安装应符合客户安装位置要求。 二、入侵报警系统初步设计方案 1.系统的质量技术要求 从安全、可信性、环境适应、经济实用出发,即在系统的运行过程中能够保证实用者的人身健康和人身财产安全;产品在规定条件、规定时间内无失效工作的能力,并具有保持和恢复规定功能状态的能力;在自然环境、诱发环境、电磁辐射环境因素下,产品能经受住影响;在设计和安装,整个系统要考虑到被保护对象的风险等级与防护级别,要在保证一定防护水平的前提下,争取最高的性能价格比。 2. 技术指标 入侵探测器的主要技术性能指标有: 1) 漏报率 2) 探测率 3) 误报率 4) 探测范围 3.前端设备布置 根据客户要求,前端设备主要有门磁开关、紧急按钮开关、商品防盗探测器、易燃气体探测器、遮挡式微波探测器等,在常规规定,对其

烟雾报警器的设计

目录 1.设计目的 ............................................................................................ - 1 - 2.课程设计题目描述和要求 ................................................................ - 1 - 3.课程设计报告内容 ............................................................................ - 1 - 3.1数据检测模块 (1) 3.11红外发射管LN62S的工作原理 (2) 3.12光敏二极管2CU2A的工作原理 (3) 3.2数据处理模块 (4) 3.3洒水模块 (5) 3.4声音报警模块 (5) 3.5消防应急灯模块 (6) 3.6辅助电源模块 (6) 3.7电网管理模块 (7) 4.误差分析 ............................................................................................ - 7 - 5.技术展望 ............................................................................................ - 7 - 6.心得体会 ............................................................................................ - 8 - 参考书目 ............................................................................................... - 8 - 器材元件表 ........................................................................................... - 8 - 附录1:................................................................................................. - 9 -

家庭防盗报警系统设计

家庭防盗报警系统设计 1 绪论 1.1家庭报警器发展现状及其系统构成与分类 1.1家庭防盗报警器的发展 从上世纪初,报警系统就已经在北美稍具雏形。在北美,报警呼救箱放置在街头巷尾,在呼救时发出声响提示,以寻求附近警察的帮助;同时,这种呼救箱直接连接到附近的警局,使得稍远一些的警察也能够收到呼救信息。随后,由于通信技术的发展,提供远程通信服务的电报公司加入到这个行业中,从而使得报警信息可以通达到更远的地方;不过,这种电报方式毕竟难以普及,所以稍后出现的电话理所当然地成为报警通讯的主要手段。而此后自动拨号系统的出现以及电话普及到千家万户,更使得通过电话线报警的方式得到了前所未有的发展。 从以上过程来看,报警行业的发展是以工业技术发展为基础的,只有具备良好的通信手段,才能够把各地的报警信息汇聚到相应的权威部门,然后由权威部门负责分配有限的警力来帮助到所有的社会个体。 国外智能监控防盗技术发展已处于一个较高水平阶段,从具有代表性的北美发展过程,可以清楚的看出世界智能监控防盗技术的发展概况。其具有以下特点,值得我们借鉴。 目前,对北美的安防产业来说,最成功的经营模式就是联网报警服务模式,联网报警将整个北美的安防产业从横向到纵向进行整合串并,形成了一个集中许多高科技手段和产业化管理水准的一体化综合性产业。比如世界排名第一,北美最大的安防跨国公司一美国棋诺亚公司,它在世纪年代开始搞简单的防盗报警,其当时的业务范围和技术水平跟中国现在很多安防企业是相当的。到70年代,它对其产业的整体发展方向做了很大的调整,变为联网报警服务商,建立了首家网管中心,尤其是在年代引用了大量的网管技术、系统集成技术和电子技术,现己成为十分先进的联网报警服务平台,它在美国、加拿大、英国、香港、台湾等多个国家和地区都有分公司,北美的客户数己超过600万,2003年防盗报警收入总产值达105亿美元。 第 1 页(共 32 页)

入侵报警系统技术要求概要.doc

入侵报警系统技术要求 入侵报警系统技术要求 类别:消费电子 前言本标准的全部技术内容为强制性。本标准非等效采用iec 60839-1-1《报警系统一般要求总则》(1988)。本标准与iec 60839-1-1(1988)的主要不同在于:1)根据我国安全技术防范行业的实际,对术语和定义进行了适当的增删。2)根据信息技术的发展和报警专业标准化的最新成果,在规范性引用文件中,除增加了91年出版的iec 60839-5系列标准外,还增加了2001年出版的iec 60839-7系列标准,这两个系列标准即将转化为我国标准。同时还引用了我国安防专业近来来制定的有关国家标准和行业标准。3)在原标准的基础上,更加强调系统的安全性、电磁兼容性和可靠性,增加了相关的技术要求。本标准由公安部科技局提出。本标准由全国安全防范报警系统标准化技术委员会(sacs/tc100)归口。本标准由中国兵器工业集团第二一二研究所西安北方信息产业有限公司、陕西省公安厅科技处技防办、sacs/tc100秘书处负责起草。本标准主要起草人:李天銮、万军、金巍、周明锦、刁群、康凤琴。1 范围本标准规定了用于保护人、财产和环境的入侵报警系统(手动式和被动式)的通用技术要求,是设计、安装、验收入侵报警系统的基本依据。本标准适用于建筑物内、外部入侵报警系统。本标准不涉及远程中心,也不包括入侵报警系统与远程中心之间通信数据的加载和卸载。2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。gb 10408.1 入侵探测器第1部分:通用要求(idt iec 60839-2-2)gb 10408.2 入侵探测器第2部分:室内用超声波多普勒探测器(idt iec 60839-2-4)gb 10408.3 入侵探测器第3部分:室内用微波多普勒探测器(idt iec 60839-2-5)gb 10408.4 入侵探测器第4部分:主动红外入侵探测器(mod iec 60839-2-3)gb 10408.5 入侵探测器第5部分:室内用被动红外探测器(idt iec 60839-2-6)gb 10408.6 微波和被动红外复合入侵探测器gb 12663 防盗报警控制器通用技术条件gb 15207 视频入侵报警器gb 15209 磁开关入侵探测器gb/t 15211 报警系统环境试验gb 15407 遮挡式微波入侵探测器技术要求和试验方法gb/t 15408 报警系统电源装置、测试方法和性能规范(idt iec 60839-1-2)gb/t 16572 防盗报警中心控制台gb 16796 安全防范报警设备安全要求和试验方法gb/t 17626.2-1998 电磁兼容试验与测量技术静电放电抗扰度试验gb/t 17626.3-1998 电磁兼容试验与测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验 gb/t 17626.4-1998 电磁兼容试验与测量技术电快速瞬变脉冲群抗扰度试验gb/t 17626.5-1999 电磁兼容试验与测量技术浪涌抗扰度试验gb/t 17626.11-1999 电磁兼容试验与测量技术电压暂降、短时中断及电压变化抗扰度试验ga/t 74 安全防范系统通用图形符号ga/t 75 安全防范工程程序与要

隧道检测报告

附加声明 1、本报告出现下述情况时,将会导致报告无效: a、报告无本公司“检验检测专用章”无效。 b、未经公司批准,不得复制检测报告,复制需重新加盖“检测专用章”,否则无效。 c、报告无审核人、批准人签字无效。 d、报告数据有手写或涂改现象无效。 2、对报告若有异议,应于收到报告15日内向我公司提出,逾期不予受理。 3、对于委托检验,样品的代表性由委托单位负责。 地址: 邮政编码:

目录 1.概述 (1) 1.1.工程、地质概况 (1) 1.1.1.工程概况 (1) 1.1.1. 地质概况 (1) 1.2.隧道设计及施工完成情况 (2) 1.2.1.隧道施工完成情况 (2) 1.2.2.隧道支护设计参数 (2) 1.3.检测内容 (3) 1.4.检测依据及评定标准 (4) 1.5.检测仪器 (4) 2.检测结果 (5) 2.1.锚杆施工数量、长度及锚固密实度 (5) 2.1.1.锚杆施工数量 (5) 2.1.2.锚杆施工长度及锚固密实度 (5) 2.2.锚杆抗拔试验 (8) 2.3.初衬喷射混凝土厚度、缺陷 (9) 2.4.隧道初衬后净空断面 (9) 2.5.防水层施工质量 (11) 3.检测结论与建议 (13) 3.1.检测结论 (13) 3.2. 建议 (15)

受XX高速公路项目办委托,xxx工程质量检测咨询有限公司于2018年10月18日对XX 高速公路第11合同段XX隧道进口左洞ZK71+820~ZK71+880段、进口右洞YK71+605~YK71+645段进行施工质量检测。 1.概述 1.1 工程、地质概况 1.1.1 工程概况 XX隧道左幅隧道起讫桩号为ZK70+238~ZK74+010,长3772M,最大埋深约为154M;右幅隧道起讫桩号为YK70+235~YK74+035,长3800M,最大埋深约168M。隧道进口高程约2036971M,出口高程约2090.359m,隧道进口位于R=1200的圆曲线上,接A-400的缓和曲线、直线和A-400的缓和曲线,出口位于R=1150圆曲线上,右线进口位于R=1200的圆曲线上,接A-400的缓和曲线、直线和A-400的缓和曲线,出口位于R-1100的圆曲线上。 1.1.2 地质概况 隧址区位于黔西北高山去,山脊由南向西北横亘,山脊两侧为面积较小的山湾,形成山丘、山脊于鸿沟相见形态,地形起伏较大,山高坡陡,沟壑纵横。拟建隧道轴线处地面高程介于2218.07~2486.41米之间最低点位于隧洞进口,最高点位于隧道洞身段K123+340的山脊顶部。隧址区地貌形态为熔岩、剥蚀低中山地貌单元。隧道进口段为溶蚀侵蚀曹谷边一自然斜坡,坡向91~108°,左洞坡角约为68°,右洞破角约为37°,灰岩裸露,地表多为灌木丛;出口段也为一自然斜坡,坡向285°,坡角约13~24°,地表多为耕地,斜坡上部为陡坡,局部灰岩、泥质灰岩直接露出,地表多为灌木丛。 覆盖层:第四系残坡积层(Q el-dl)灰白色,稍湿,稍密,碎石为灰岩,含量60%,磨圆分选差,表层含植物根茎。 基岩:二叠系中统峨眉山组(P β)深灰,暗绿色隐晶至细晶玄武岩、杏仁、拉斑玄武 2 岩、夹粗玄岩、火山角砾岩、泥岩。区内分为上下两段:下段为深灰、暗绿色隐晶至细晶玄武岩、杏仁、拉斑玄武岩、夹粗玄岩、火山角砾岩;上段为粉砂岩、泥岩夹炭质页岩或煤线和薄煤层。

烟雾报警器设计制作【文献综述】

文献综述 电子信息工程 烟雾报警器设计制作 摘要:面对人类社会经济与技术急速发展的时代,伴随着电子、计算机、通讯和现代控制技术的快速发展,现代火灾报警控制器这一高技术产品正向着智能化,网络化发展。本文主要讲述了传感器在火灾报警方面的运用,介绍了烟雾报警的工作原理以及传感器的种类以及未来发展的趋势。 关键词:传感器;火灾报警器;新技术 1.烟雾报警系统的组成部分简介及其相关应用 1.1 烟雾报警器行业的现状、发展及特点 二十多年前,中国的消防报警产品才刚刚起步,无论产品技术含量、产品系列完整性、使用性,还是社会影响程度都是相当低的。国外的产品和品牌一统天下,占领中国的大部分市场。由于中国的建设正在飞速发展,市场大的惊人,难道这由中国发展带来的成果只能由外国企业来瓜分?可幸的是中国企业抓住了机遇,顶住了挑战,先是一批国家的科研院所,后是一批国营企业、民营企业,业内也吸引和凝聚一大批国内的技术和管理精英,花了十多年时间,通过几次产品更新换代,就使自己的产品紧紧跟上了国际水平,并且夺回了大部分国内市场,使得现在大多国外产品只有招架之功,这是典型的自力更生,走自己的路。当然目前而言,我们基本占据的是国内市场,对外还刚启动。中国企业正虎视眈眈,准备进军海外市场。 消防报警产品是一个系列产品,包括火灾探测设备、信息传输设备、报警分析控制器、消防控制联动。是物理传感技术、自动控制、计算机技术、数据传输和管理、智能楼宇等技术的综合集成,属于高新技术。依托中国多年的基本建设的发展,这个行业也得到发展,具备了和国外知名企业抗衡的能力。在目前中国许多冠名以高新技术的行业中,中国企业大多做的是下游的制造和服务,分取极少一部分的利润,象消防报警产品那样又拥有自我知识产权,又拥有大量市场的行业其实是很少的。 在消防报警产品的技术含量上,国内产品和国外产品差距不是很大,许多指标已经超越,存在的问题是:类似于国外消防报警产品的大批量规模化的生产才刚起步,有待于积累经验和技术;也因此在产品一致性和长期稳定性上有一些差距;国内正在形成权重的大型企业和集团,这样可以带领国内的各家企业去冲击海外市场,并最终占领海外的消防报警市场。 1.2火灾探测器的简介

家庭住户报警系统

家庭住户报警系统文件排版存档编号:[UYTR-OUPT28-KBNTL98-UYNN208]

第五章家庭住户报警系统 1.概述 家庭自动化系统是适应现代生活对家庭功能逐渐增长的需求发展起来的一个系统,该系统的内容、构成和配置因国度、家庭的经济实力、家庭的知识结构以及个人喜好的不同而不同。因此,家庭自动化系统的配置与住宅小区的定位(安置型、实用型、舒适型还是豪华型)以及住户的类型比例(经济实力、知识结构等)有着密切的关系。 一般地,从结构上来讲,家庭自动化系统由家庭控制器、家庭布线、传感器/执行器等构成;每一个家庭控制器作为智能小区网络中的一个智能节点,互联成网并上联至小区综合管理系统; 从信息组成上来讲,家庭自动化系统包括语音信息、数据信息、视频信息以及控制信息等;从功能上来讲,家庭自动化系统包括安防功能:可视对讲、防盗报警、火灾探测、煤气泄露报警、玻璃破碎探测、紧急呼叫按钮及漏水报警(这主要是针对北方的热水到户)。控制功能(灯光控制、空调控制、门锁控制以及其他家用电器的控制)。 家庭报警的防护区域分成两部分,即住宅周界防护和住宅内区域防护。住宅周界防护是指在住宅的门、窗上安装门磁开关;住宅内区域防护是指在主要通道、重要的房间内安装红外探测器。当家中有人时,住宅周界防护的防盗报警设备(门磁开关)设防,住宅内区域防护的防盗报警设备(红外探测器)撤防。当家人出门后,住宅周界防护的防盗报警设备(门磁开关)和住宅区域防护的防盗报警设备(红外探测器)均设防。当有非法侵入时,家庭控制器发出声光报警信号,通知家人及小区物业管理部门。另外,通过程序可设定报警点的等级和报警器的灵敏度。 “安全防范”能作为一种商品象水、电、煤气一样提供给我们吗在当今高速发展的社会中,人们对自身所处的环境越来越关心,居家安全已成为当今小康之家优先考虑的问题。当您上班家中无人,或者仅有老人孩子在家,或者您晚上在家熟睡,您必须确保家庭成员和财产的绝对安全。

基于单片机的防盗报警系统设计开题报告

毕业设计开题报告 学生姓名:学号: 学院、系: 专业:通信工程 设计题目:基于单片机防盗报警系统的设计 指导教师: 2012 年3月9日

毕业设计开题报告 1.结合毕业设计情况,根据所查阅的文献资料,撰写2000字左右的文献综述: 一、本课题的研究背景及意义 单片机现在已越来越广泛地应用于智能仪表、工业控制、日常生活等很多领域,可以说单片机的应用已渗透到人类的生活、工作的每一个角落这说明它和我们每个人的工作、生活密切相关,也说明我们每个人都有可能和有机会利用单片机去改造你身边的仪器、产品、工作与生活环境。 红外技术已经成为先进科学技术的重要组成部分,他在各领域都得到广泛的应用。由于他是不可见光,因此用他做防盗报警监控器,具有良好的隐蔽性,白天黑夜均可使用,而且抗干扰能力强。这种监控报警装置广泛应用与博物馆、单位要害部门和家庭的防护。 通常红外线发射电路都是采用脉冲调制式。红外接收电路首先将接收到的红外光转换为电信号,并进行放大和解调出用于无线发射电路的调制信号。当无人遮挡红外光时,锁相环输出低电平,报警处于监控状态;一旦有人闯入便遮挡了红外光,则锁相环失锁,输出高电平,驱动继电器接通无线发射电路,监控室便可接收到无线报警信号,并可区分报警地点。 二、本课题国内外研究现状 1.国内研究现状 国内的报警器基本都是以超声波、红外发射/接收以及微波等技术为基础。从单一封闭式、被动型安全防范模式向多元化、综合化、电控化以及红外报警处理方向发展。防盗报警产品的发展趋势,产品技术将在数字化、无线化、集成化核心前提下力求突破[2]。而在应用市场上,将朝更细化的方向前进,成长最快的住宅小区应用为例,有厂商表示,专为住宅小区设计的定向幕帘式和防宠物探测器,成本低、安装简单、适合家庭用的无线联网报警系统,以及小区智能化安防和报警集成系统产品都将是亮点。 2.国外研究现状 国外的红外报警器大多数都是采用先进技术,其功能也非常先进。其中包括被动式热释电型红外报警器,红外监控无线报警器,超声波防盗报警器,红外线防盗报警器,高灵敏红外报警器,触摸式防盗报警器等等。目前国际上应用最多的是主动红外对射总

入侵报警系统设计方案资料

安全技术防范整改方案 一、 防火门监控门磁开关定义:监控门磁开关是用来探测、监控防火门关闭状态并将信号传输给防火门监控主机的一体化式监控模块,主体由探测电路和通讯监控电路封装而成。 防火门监控门磁开关用途:用于防火门监控系统中的常闭防火门。 防火门门磁开关监控模块功能: 1、具有总线地址编码功能 2、监控通讯功能:监控常闭防火门开闭状态并与监控主机通讯。 3、工作指示:常闭防火门关闭时,常闭监控器工作状态指示灯闪亮,常闭防火门打开或关闭不严时(门磁动作),常闭监控器工作状态指示灯常亮,监控主机报警并显示常闭防火门的故障信息。 4、检测门磁开关连线开路短路故障,发送故障信号,监控主机报警并显示门磁开关的地址和故障信息。

5、常闭监控器本身故障或断线丢失时,监控主机报警且总故障灯亮,并显示常闭监控器地址和故障信息。 防火门监控门磁开关型号与分类: MKG-J1单扇常闭防火门用门磁开关:防火门常闭时,无信号输出;当防火门打开时,有信号输出。 MKG-J2双扇常闭防火门用门磁开关:防火门常闭时,无信号输出;当双扇防火门中有任何一扇打开时,有信号输出。 防火门监控门磁开关布线:采用ZR-RVS-2×1.5mm2阻燃双绞信号线与监控主机信号总线连接。 防火门监控门磁开关安装方式:安装于防火门门框横粱正中处。 入侵报警系统设计 1.系统概述 在星游城的各出入口和各重要机电设备间等重要位置设置红外探测器,餐饮、店铺设置手动报警按钮,通过防盗报警主机的集中管理和操作控制,如布防、撤防等,构成立体的安全防护体系。本系统和110区域报警中心联网,在防盗报警或其它报警得到确认后,安防控制中心的值班人员启动紧急报警按钮,通过电话线可将报警信号传输到区域报警中心,现预留该项功能便于今后扩展。

家庭防盗报警系统设计

毕业设计(论文)报告 题目名称:家庭防盗报警系统设计 学生姓名:学号: 二级学院(系)/专业:能源与电气工程学院/楼宇智能化 班级:楼宇1313 指导教师: 2016年 5 月 17 日

摘要 21世纪的今天,科技日新月异,互联网信息技术迅速发展以及人们的物质生活水平大大提高,人们不仅仅对衣食行的要求提高,更是对住的要求更加提高,一个好的居住环境,能够让人们放松心情,释放压力更是对生活的一种高品质追求。与此同时,随着人们的保护意识不断提高,人们更加看重自身的财产安全。由此,家庭防盗报警系统而诞生。 本课题设计了家庭防盗报警系统,由家庭防盗报警主机,各种不同环境所使用的探测器,来满足人们对日常生活防盗的需求,使其生活更加愉悦,轻松。本设计选用现有的设备,为家庭设计合理的防盗措施,保证人们自身的财产安全。 关键词:防盗报警系统设计;红外报警系统

ABSTRACT 21 century, advances in technology, the Internet and the rapid development of information technology, people's living standards greatly improved, people not only for food and clothing line requirements increase, it is the requirement to live more improved, a good living environment that enables people to relax, release stress is a high quality of life pursuit. Meanwhile, with the continuous improvement of people's awareness of protection, people are more valued their property. Thus, the home security alarm system was born. This topic is designed home burglar alarm system, burglar alarm host a family, a variety of different environments detector used to meet the demand for security of daily life, making life more enjoyable and relaxed. The design uses existing equipment, designed for the home security measures, to ensure that people own property. Keywords: anti-theft alarm system, infrared alarm system

隧道检测报告

目录 第一章概述 (3) 1.1 工程、地质概况 (3) 1.2 隧道设计及施工完成情况 (3) 1.3 检测内容 (4) 1.4 检测依据及评定标准 (4) 1.5 检测仪器设备 (5) 第二章隧道施工质量检测技术 (7) 2.1 检测方法及原理 (7) 2.1.1 锚杆、小导管及管棚的施工质量检测 (7) 2.1.2 锚杆拉拔试验检测 (7) 2.1.2 初衬喷射混凝土强度、厚度及缺陷检测 (7) 2.1.3 初衬后隧道断面净空量测 (9) 2.1.4 初衬钢支撑榀数及间距 (9) 2.2 隧道施工质量检测项目检测频率汇总 (9) 第三章隧道施工质量检测结果 (10) 3.1 锚杆及管棚的施工质量检测 (10) 3.1.1 锚杆数量检测 (10) 3.1.2 管棚数量检测 (11) 3.1.3 锚杆施工质量检测 (11) 3.1.3 锚杆抗拔力试验检测 (13) 3.2 初衬喷射混凝土强度、厚度及缺陷检测 (14) 3.2.1 初衬喷射混凝土强度检测 (14) 3.2.2 初衬喷射混凝土厚度及缺陷钻孔检测 (16) 3.2.3 初衬喷射混凝土缺陷雷达检测 (18) 3.3 钢支撑榀数及间距检测 (18) 3.4 隧道初衬断面检测 (19) 第四章检测结论与建议 (23) 4.1 检测结论 (23)

4.2 建议 (27)

第一章概述 1.1 工程、地质概况 1.1.1地质概况 ***隧道以白云质灰岩为主,少量第四系残破积碎石土,碎石土厚度不大,结构松散,围岩稳定性一般。岩层产状较平缓,风化中等,节理裂隙发育,岩层较破碎,岩质较软。坡面现状基本稳定,洞口开挖后,岩层易产生垮塌、掉块等现象。 地处云贵高原向湘西丘陵、四川盆地过渡的斜坡地带,属于亚热带季风气候。隧区地形较简单,为单座山丘,山体总体呈向北东走向,属丘陵地貌。 测区中风化基岩出露情况较差,大部分地区被第四系地层及全、强风化岩层所覆盖。地层主要为第四系粉质黏土、碎石土,元古界板溪群变余粉砂岩。 隧道穿越区无断层,但隧道进洞口以南约240m发育有红石-太平区域性大断层,出口西北约20m沟谷间发育有局部断层。受断层构造影响,隧道区节理裂隙较发育。地下水为第四系空隙睡及风化裂隙水为主,水量受大气降水影响明显,围岩富水性不均一,含水性中等,隧道开挖时呈点滴或淋雨状出水。丰水期易涌水。 1.2 隧道设计及施工完成情况 1.2.1 隧道围岩支护设计

基于单片机的烟雾检测报警系统毕业设计

毕业设计 基于单片机的烟雾检测报警系统

毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名:日期: 指导教师签名:日期: 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名:日期:

学位论文原创性声明 本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名:日期:年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名:日期:年月日 导师签名:日期:年月日

(完整word版)家庭报警防盗报警系统设计传感器课程设计..

传感器课程设计 家庭报警防盗报警系统设计 2016年6月 目录 一.设计要求 1.1传感器的简介 1.2报警系统发展的背景 1.3设计的目的、意义 1.4 报警系统的发展趋势 1.5 设计应解决的问题 二.设计内容 2.1设计原理 2.2设计的相关技术 2.3 实物的简介 三.硬件电路的设计 3.1主机电路设计 3.2 用户端传感器设计 3.3 蜂鸣器电路的设计

3.4电源电路设计四.软件设计 4.1 程序语言设计 4.2 报警装置的程序设计五.结论 六.参考文献 附录 附录1 附录2 附录3 附录4

一.设计要求 1.1传感器的简介 传感器(transducer/sensor)是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并能将感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。 传感器的特点包括:微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化,它不仅促进了传统产业的改造和更新换代,而且还可能建立新型工业,从而成为21世纪新的经济增长点。微型化是建立在微电子机械系统(MEMS)技术基础上的,已成功应用在硅器件上做成硅压力传感器。 在利用信息的过程中,首先要解决的就是要获取准确可靠的信息,而传感器是获取自然和生产领域中信息的主要途径与手段。 在现代工业生产尤其是自动化生产过程中,要用各种传感器来监视和控制生产过程中的各个参数,使设备工作在正常状态或最佳状态,并使产品达到最好的质量。因此可以说,没有众多的优良的传感器,现代化生产也就失去了基础。 目前,传感器早已渗透到诸如工业生产、宇宙开发、海洋探测、环境保护、资源调查、医学诊断、生物工程、甚至文物保护等等极其之泛的领域。可以毫不夸张地说,从茫茫的太空,到浩瀚的海洋,以至各种复杂的工程系统,几乎每一个现代化项目,都离不开各种各样的传感器。 1.2报警系统发展的背景 随着社会经济水平加速发展,人民生活状况也越来越好,于是大家就对住宅功能的要求有所提高,在有一个舒适,温暖的家的同时,还想有更多的功能,更安全的环境。但是,凡事有利必有弊,经济发展得快,也产生了一些负面影响,贫富差距开始扩大,流动人口也越来越多,盗窃,抢劫的案件也有所增加。这时,人们开始迫切需要一种能自动监控、自动报警的“电子保安”,对家庭安全进行保护。这样人们才既可以专心工作的,也可以避免损失。 早期的防盗报警器主要用于室内,随着报警技术的不断发展和完善,现在人们已研制出多种可用于室外做周界防范的报警器。如主动红外报警器、激光报警器、微波墙报警器、电场感应报警器、驻极体电缆报警器、泄漏电缆报器等等。它们各有特点,适合不同环境条件下采用,对防范场所的周界起报警探测作用。目前应用最多的是微波/被动红外双技术报警器。近年来报警领域里的一项最大成果是数字视频报警器的研制成功,数字视频报警器是随着数字电路技术、计算机技术和电视技术的发展而出现的一种新式报警器,它集电视监视与报警技术于一体,具有监视、报警、复核和图像记录取证多种功能,是当前一种最为先进的报警器。例如红外线是一种不可见光,有极强的隐蔽性和保密性,因此在安全警报等安全设备上得到广泛使用。大多数红外报警系统采用国外先进的技术,它的功能也非常先进。包括被动式热释电红外报警,也是本文研究的产品。 1.3本设计的目的、意义 报警器在现实生活中应用非常的广泛,家庭防盗,汽车安全防盗,企业内部安全保障,特别是金融行业等。一般传统式的报警器采用机械式的,如压电式报警器,当有入

(完整版)入侵报警系统设计

入侵报警系统设计 系统概述 入侵报警系统作为防入侵、防盗窃、防抢劫、防破坏的有力手段已得到越来越广泛的应用。 入侵报警系统通常由前端设备(包括探测器和紧急报警装置)、传输设备、中心控制设备部分构成。 前端探测部分由各种探测器组成,是入侵报警系统的触觉部分,相当于人的眼睛、鼻子、耳朵、皮肤等,感知现场的温度、湿度、气味、能量等各种物理量的变化,并将其按照一定的规律转换成适于传输的电信号。控制部分主要是报警控制器。 监控中心负责接收、处理各子系统发来的报警信息、状态信息等,并将处理后的报警信息、监控指令分别发往报警接收中心和相关子系统。 报警系统组成 报警系统架构图

报警系统由以下部分组成: 1)报警探测器:探测和执行设备,负责探测非法入侵; 2)信号传输及供电线路:负责前端报警信号的传输及前端探测器的供电; 3)报警控制中心:负责布防与撤防,响应报警信号,联动其他系统。 1.1. 2.1 探测器 报警探头作为系统的前端设备,报警探测器作为整个系统的原始信号源,是整个系统的报警信号采集器,其应用将影响整个系统的可靠性。 报警系统设备的稳定性、耐久性、抗干扰等其它技术指标和具体使用功能,应符合〖入侵探测器通用技术条件〗GB10408.1-89的技术标准要求。平均无故障时间MTBF应符合C级要求(20000h),品质保证的使用寿命为8年以上(70000h)。 根据规范要求,各探测器发出报警信号至系统主机提示有警情发生的系统报警反应时间≤1秒。 探测器布置 根据要求,报警前端探测器根据现场探测需要选择红外对射、报警按钮、三鉴探测器等,通过报警线缆接入到监控中心报警主机报警输入口,监控室还需要配置声光报警器。 系统在周界设置红外对射,根据周界的形状、距离配置相应型号的红外对射探测器,配合摄像机守好高校的第一道防线。 在财务室、重要机房等设置三鉴探测器,在无人值班时候布防,一旦检测到有人员进入,即刻报警。 在营业柜台设置报警按钮,当工作人员意识到有危险或发生事故时候主动报警,向中心寻求帮助。

家庭防盗报警方案设计

住宅小区防盗报警系统方案 1.家庭报警系统设计 1.1概述 家庭自动化系统是适应现代生活对家庭功能逐渐增长的需求发展起来的一个系统,该系统的内容、构成和配置因国度、家庭的经济实力、家庭的知识结构以及个人喜好的不同而不同。因此,家庭自动化系统的配置与住宅小区的定位(安置型、实用型、舒适型还是豪华型)以及住户的类型比例(经济实力、知识结构等)有着密切的关系。 一般地,从结构上来讲,家庭自动化系统由家庭控制器、家庭布线、传感器/执行器等构成;每一个家庭控制器作为智能小区网络中的一个智能节点,互联成网并上联至小区综合治理系统;从信息组成上来讲,家庭自动化系统包括语音信息、数据信息、视频信息以及控制信息等;从功能上来讲,家庭自动化系统包括安防功能(可视对讲、防盗报警、火灾探测、煤气泄露报警、玻璃破碎探测以及紧急呼叫按钮)、控制功能(灯光控制、空调控制、门锁控制以及其他家用电器的控制)。 家庭报警的防护区域分成两部分,即住宅周界防护和住宅内区域防护。住宅周界防护是指在住宅的门、窗上安装门磁开关;住宅内区域防护是指在主要通道、重要的房间内安装红外探测器。当家中有人时,住宅周界防护的防盗报警设备(门磁开关)设防,住宅内区域防护的防盗报警设备(红外探测器)撤防。当家人出门后,住宅周界防护的防盗报警设备(门磁开关)和住宅区域防护的防盗报警设备(红外探测器)均设防。当有非法侵入时,家庭控制器发出声光报警信号,通知家人及小区物业治理部门。另外,通过程序可设定报警点的等级和报警器的灵敏度。 在当今高速发展的社会中,人们对自身所处的环境越来越关心,居家安全已成为当今小康之家优先考虑的问题。当您上班家中无人,或者仅有老人孩子在家,或者您晚上在家熟睡,您必须确保家庭成员和财产的绝对安全。

隧道工程检验批质量验收记录表样表及填写说明

隧道工程检验批质量验收记录表 样表及填写说明 施工质量验收的划分及编号 隧道工程施工质量验收划分为单位工程、分部工程、分项工程和检验批。 单位工程应按一个完整工程或一个相当规模的施工范围划分,并按下列原则确实: 1 一座隧道宜作为一个单位工程,长隧道和特长隧道可按施工标段划分为若干单位工程。 2 独立明洞(或棚洞)可作为一个单位工程。 分部工程应按一个完整部位或主要结构及施工阶段划分; 分项工程应按工种、工序、材料、施工工艺等划分; 检验批可根据施工及质量控制和验收需要按施工段或部位等划分。 隧道工程的分部工程、分项工程和检验批的具体划分及编号应符合下列各表的规定。 隧道分部工程、分项工程、检验批划分及编号

洞口开挖检验批质量验收记录表

说明 主控项目 1.隧道门边坡、仰坡开挖范围及尺寸应符合设计要求。 检验数量:施工单位、监理单位全验。 检验方法:查对设计图,观察、尺量。 2.隧道门端墙、翼墙、挡土墙基底的地基承载力必须符合设计要求。 检验数量:施工单位每个洞口检测不少于3处,当洞口处岩土体不均匀应适当增加检测点。监理单位见证检测不少于1处。 检验方法:施工单位采用静力触探试验或标准贯入试验检测,必要时采用载荷试验检测。监理单位检查全部检测报告并进行见证检测。 一般项目 1.隧道门排水沟、截水沟的开挖位置、深度、坡度应符合设计要求。 检验数量:施工单位每个洞口检查不少于10点。 检验方法:施工单位观察、水准测量、尺量。

砌体工程检验批质量验收记录表

说明 主控项目 1.水泥质量必须符合《铁路隧道工程施工质量验收标准》(TB10417—2003)第7.4.1条的规定。 2.外加剂质量必须符合《铁路隧道工程施工质量验收标准》(TB10417—2003)第7.4.4条的规定。 3.砌体工程所用石材和混凝土砌块的强度等级必须符合设计要求,石材的其他品质指标尚应符合下列规定:(1 )在最冷月平均气温低于-15℃或-5℃~-15℃的地区使用的石材,其抗冻性指标应分别符合冻融循环25次或15次的要求,且表面无破坏迹象; (2)浸水和潮湿地区主体工程的石材软化系数不得小于0.8。 检验数量:石材:同产地的石材至少抽取一组试件进行强度检验。最冷月平均气温低于-5℃和浸水潮湿地区,应各增加一组抗冻性指标和软化系数检验的试件。砌块:同生产条件,且连续生产的砌块,其混凝土抗压强度检验数量应符合《铁路隧道工程施工质量验收标准》(TB10417—2003)第7.4.9条的规定。施工单位全部检验,监理单位见证取样检测或平行检验次数为施工单位检验次数的20%或10%,但至少一次。 检验方法:施工单位进行石材强度、抗冻性、软化系数和砌块强度试验。监理单位检查试验报告并进行见证取样检测或平行检验。 4.砂浆用砂应按批进行检验,其颗粒级配、细度模数和坚固性指标应符合国家现行标准《普通混凝土用砂质量标准及检验方法》(JGJ52)的规定,含泥量不宜大于5%,泥块含量应符合铁道部现行《铁路混凝土与砌体工程施工质量验收标准》(TB10424)附录B的规定。 检验数量:同一产地、同一品种、同一规格且连续进场的细骨料,每400 m3或600 t为一批,不足400 m3或600 t也按一批计。施工单位每批抽检一次。监理单位见证取样检测次数为施工单位抽检次数的20%,但至少一次。 检验方法:施工单位观察、试验。监理单位检查进场试验报告并进行见证取样检测。 5.拌制砂浆宜采用饮用水,当采用其他水源时,水质必须符合现行国家标准《混凝土拌合用水标准》(JGJ63)的规定。 检验数量:同水源施工单位试验检查不应少于一次,监理单位见证试验。 检验方法:施工单位做水质分析试验,监理单位检查试验报告,见证试验。 6.洞口工程砌筑所用材料应符合设计要求。石料类别、规格和质量要求应符合《铁路混凝土与砌体工程施工质量验收标准》(TB10424—2003)附录B的规定。 检验数量:施工单位、监理单位全部检查。 检验方法:观察和尺量。 7.洞口工程砌筑所用砂浆的配合比必须根据原材料性能、砂浆的技术条件和设计要求进行配合比设计,并通过试配试验调整后确定。砂浆配合比设计、试件制作、养护及抗压强度取值应符合《铁路混凝土与砌体工程施工质量验收标准》(TB10424—2003)附录E的规定。 检验数量:施工单位对同类型、同强度等级的砂浆至少进行一次砂浆配合比设计。监理单位全部检查。 检验方法:施工单位进行配合比选定试验。监理单位检查配合比选定单。 8.洞口工程砌筑所用砂浆的强度等级必须符合设计要求。用于检查砂浆强度的试件应在搅拌机出料口随机抽样制作。 检验数量:同类型、同强度等级每100 m3砌体为一批,不足100 m3也按一批计。施工单位每批检验一次。监理单位见证取样检测或平行检验次数为施工单位检验次数的20%或10%,但至少一次。 检验方法:施工单位进行砂浆强度试验。监理单位检查砂浆强度试验报告并进行见证取样检测或平行检验。 9.洞口工程砂浆砌体砌缝宽度、位置和砌筑方式应符合《铁路隧道工程施工质量验收标准》(TB10417—2003)第4.3.9条的规定。 10.砌体砌筑完毕应及时覆盖,并经常洒水保持湿润,常温下养护期不得小于7 d。 检验数量:施工单位、监理单位全部检查。检验方法:观察。 一般项目 1.沉降缝、泄水孔位置和数量应符合设计要求。 检验数量:施工单位全部检查。 检验方法:观察、尺量和计数检查。 2.洞口工程砌体表面应砂浆饱满、砌缝整齐。宽度和错缝距离符合规定,无脱落和裂纹。沉降缝整齐垂直,上下贯通。泄水孔坡度向外,无堵塞现象。 检验数量:施工单位全部检查。 检验方法:观察和尺量。 3.砌体尺寸的允许偏差和检验方法应符合下表的规定。 砌体尺寸的允许偏差和检验方法

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