基于单片机的火灾报警器设计

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基于单片机的火灾报警系统设计

基于单片机的火灾报警系统设计

基于单片机的火灾报警系统设计关键词:单片机、火灾报警系统、硬件设计、软件设计、可靠性、未来研究在基于单片机的火灾报警系统设计中,单片机作为系统的核心控制单元,负责处理各种传感器采集的数据,并根据预设的报警阈值发出警报。

该系统通过温度、烟雾等传感器实时监测环境参数,一旦发现异常情况,立即启动报警装置,从而有效地提高火灾发现和预警的及时性。

在进行基于单片机的火灾报警系统设计时,需要考虑硬件和软件两个方面的因素。

在硬件方面,选择合适的单片机型号和传感器至关重要。

例如,选用具有较高处理能力和丰富外设的单片机,能够更好地满足系统要求。

在传感器选择上,需要考虑传感器的灵敏度、测量范围以及响应时间等因素。

还需要设计合适的电路板,以实现数据传输和处理等功能。

在软件设计方面,需要编写程序实现单片机对传感器数据的采集和处理。

为了提高系统的可靠性,可以采用一些算法和技巧。

例如,利用滤波算法对传感器数据进行处理,以减小干扰因素的影响;采用多传感器融合技术,提高系统的感知能力;实现故障自诊断功能,及时发现系统故障并采取相应的措施。

在进行基于单片机的火灾报警系统设计时,除了考虑系统的可靠性和实用性之外,还需要根据具体需求进行个性化定制。

例如,在某些特殊场合,需要考虑如何在不同环境下进行有效的报警;如何实现对多点分散火源的监测和报警;如何提高系统的自适应性等等。

总之基于单片机的火灾报警系统设计在现代建筑尤其是公共场所以及工业生产中具有非常重要的意义及应用价值还需要进一步研究和完善实现更多功能和提升性能例如通过加入更多传感器节点实现物联网连接以及借助技术提升报警准确性和响应速度等等未来研究可以围绕这些方向展开随着城市化进程的加快,火灾事故的频率和影响力逐渐增大。

为了有效预防和及时发现火灾,提高火灾自动报警系统的性能至关重要。

本文将基于单片机技术,探讨火灾自动报警系统的设计方法。

火灾自动报警系统主要包括探测器、信号处理装置和报警装置等组成部分。

基于单片机无线火灾报警系统设计

基于单片机无线火灾报警系统设计

基于单片机无线火灾报警系统设计随着现代社会的快速发展,人们对火灾安全问题的关注也越来越高。

如何有效地预防火灾事故的发生,保障人身财产安全成为了重要的议题。

无线火灾报警系统是一种新型的安全监测系统,具有使用方便、移动自由、设备安装灵活等优点,在现代化建筑设计和装修时已经广泛应用。

本文将介绍基于单片机无线火灾报警系统的设计。

一、系统设计概述本设计采用STM32L151单片机为核心进行设计,利用无线传输技术,将火灾报警器分布放置在需要监测的位置上,实现对火灾情况的实时监测,并通过有线或无线方式发送火灾报警信息。

整个系统分为两个主要部分:火灾报警器节点和无线网关控制节点。

二、火灾报警器节点设计1. 硬件设计火灾报警器节点主要由STM32L151单片机、温度传感器、烟雾传感器、无线传输模块和屏幕显示模块等组成。

其中,温度传感器和烟雾传感器用于检测环境温度和烟雾浓度,实时监测火灾情况,并将信号输入到STM32L151单片机中。

无线传输模块用于将检测到的火灾信息通过无线信号传输到无线网关控制节点,屏幕显示模块用于显示当前环境温度和烟雾浓度,以及火灾报警信息等。

2. 软件设计在软件设计方面,主要包括设置温度和烟雾阈值、实时数据采集、数据处理和异常处理等功能。

在设定温度和烟雾阈值时,可以根据不同的环境要求进行设置。

实时数据采集模块可以不间断地对温度和烟雾浓度进行监测,并将数据传输到无线网关控制节点。

数据处理模块可以对数据进行分析处理,并判断是否触发火灾报警。

异常处理模块可以在设备出现异常时给出警示。

三、无线网关控制节点设计无线网关控制节点主要由单片机和无线传输模块组成。

其中单片机作为控制中心,负责接收火灾报警器节点的信息,并进行数据分析处理和反馈。

无线传输模块则用于接收无线信号,并将信息传输到主机端。

在无线传输方面,可以选择ZigBee、WiFi、蓝牙等协议。

四、系统实现系统实现过程中,需要对硬件进行连接和调试,对软件进行编程和调试,并进行整体测试。

基于单片机的火灾智能报警控制系统的设计

基于单片机的火灾智能报警控制系统的设计

基于单片机的火灾智能报警控制系统的设计火灾是一种常见的灾害,造成了许多人的伤害和财产的损失。

为了及时发现火灾并采取相应的措施,火灾智能报警控制系统应运而生。

本文基于单片机的火灾智能报警控制系统的设计进行了详细的介绍。

一、系统概述火灾智能报警控制系统是一种通过传感器感知火灾信号并通过控制器进行报警的系统。

本系统采用了单片机控制技术,能够实时监测环境温度和烟雾浓度,并进行相应的报警处理。

二、硬件设计1. 传感器选择本系统采用了温度传感器和烟雾传感器进行环境监测。

温度传感器可以实时检测环境温度,当温度超过设定的阈值时,系统将报警。

烟雾传感器可以检测烟雾的浓度,当烟雾浓度超过设定的阈值时,系统将报警。

2. 控制器选择本系统采用了单片机作为控制器,具有处理数据和控制外设的能力。

单片机选择根据系统的需求和性能要求进行选择。

3. 通讯模块为了能够及时将报警信息传输给用户,本系统还加入了通讯模块。

通讯模块可以通过无线或有线方式将报警信息发送给用户,用户可以通过手机或电脑接收报警信息。

4. 报警器当系统检测到火灾时,会通过报警器发出警报声音,提醒用户火灾的发生。

三、软件设计1. 系统初始化系统启动时,需要对硬件进行初始化,包括传感器的初始化、通讯模块的初始化等。

2. 数据采集系统定时读取传感器的数据,包括温度和烟雾浓度,将数据保存在内存中。

3. 报警处理系统根据传感器采集的数据进行报警处理。

当温度和烟雾浓度超过设定的阈值时,系统将触发报警器并发送报警信息给用户。

四、系统测试为了保证系统的可靠性和稳定性,对系统进行了一系列的测试。

包括传感器的检测精度测试、系统报警的测试、通讯模块的测试等。

通过测试,系统可以实时准确地检测火灾信号,并采取相应的报警措施,提高了火灾的防范和事故发生后的应急处理。

五、结论基于单片机的火灾智能报警控制系统的设计是一种有效的火灾防范和报警系统。

系统利用传感器实时监测环境温度和烟雾浓度,并通过单片机进行报警处理。

基于单片机的火灾智能报警控制系统的设计

基于单片机的火灾智能报警控制系统的设计

基于单片机的火灾智能报警控制系统的设计随着城市化进程的加速以及大楼、商场等建筑物的增多,火灾安全问题日益受到人们的关注。

传统的火灾报警系统一般都是简单的声光报警器,缺乏智能化的管理和控制功能。

而基于单片机的火灾智能报警控制系统可以实现对火灾的实时监测、智能报警以及远程控制等功能,具有较高的安全性和可靠性。

本文将对基于单片机的火灾智能报警控制系统的设计进行详细的介绍。

一、系统框架设计基于单片机的火灾智能报警控制系统的整体框架由传感器模块、控制模块、通信模块和报警模块四部分组成。

1. 传感器模块传感器模块负责对火灾相关参数进行实时监测,包括烟雾浓度、温度、气体浓度等。

常用的传感器包括烟雾传感器、温度传感器、气体传感器等。

传感器模块采集到的数据将通过控制模块进行处理和分析。

2. 控制模块控制模块是整个系统的核心部分,负责数据的处理和分析,判断是否发生火灾,并且触发相应的报警措施。

控制模块采用单片机作为主控芯片,通过编程实现对传感器模块采集到的数据进行处理并进行火灾预警、报警处理等功能。

3. 通信模块通信模块负责将系统采集到的数据实时传输至监控中心,以便及时做出处理和应对措施。

通信模块可以选择使用无线传输方式,如Wi-Fi、蓝牙、NB-IoT等,也可以使用有线传输方式,如RS485、以太网等。

4. 报警模块报警模块包括声光报警器、智能门锁、喷淋系统等,根据系统的实际需求可以进行选择安装。

1. 单片机选型在设计单片机硬件时,需要根据系统的需求选择合适的单片机芯片,一般来说,需要考虑处理能力、存储容量、IO口数量、功耗等因素。

常用的单片机包括STC系列、51单片机系列等,可以根据具体项目需求进行选择。

传感器的选择应根据系统的实际需求进行,常用的传感器有MQ-2烟雾传感器、DS18B20温度传感器、MQ-5气体传感器等,可以根据需要进行选择和配置。

通信模块的选择需要根据系统的通信距离、传输速率、稳定性等因素进行考虑。

火灾报警器系统的单片机设计

火灾报警器系统的单片机设计

火灾报警器系统的单片机设计概要火灾报警器系统是一种用于检测和报警火灾的安全设备。

它可以通过感测火灾产生的烟雾、温度升高以及火焰等信号,通过报警器发出声音和光亮的指示,警告人们火灾危险并采取相应的措施。

本文将介绍一个基于单片机的火灾报警器系统的设计。

设计目标1.检测火灾信号:设计一个能够感测火灾烟雾、温度升高和火焰的传感器电路,并能够将这些信号转化为数字信号供单片机处理。

2.报警器:设计一个能够发出声音和光亮的报警器电路,当检测到火灾信号时触发报警器。

3.通信功能:设计一个能够与外部设备通信的接口,以便与其他安全设备联动,如自动开启灭火系统、自动通知相关部门等。

硬件设计1.传感器电路:使用烟雾传感器、温度传感器和火焰传感器,将它们与单片机相连,通过模拟到数字转换器将传感器输出的模拟信号转化成数字信号。

2.报警器电路:使用一个压电蜂鸣器和几个LED灯,以及相应的驱动电路,当单片机检测到火灾信号时,触发报警器发出声音和光亮。

3.通信接口:设计一个串口通信接口,使系统能够与其他设备进行通信。

可以通过串口发送报警信号给其他设备,也可以接收其他设备发送的指令。

软件设计1.数据采集:使用单片机的模拟到数字转换器,对传感器输出的模拟信号进行采样并转化为数字信号。

2.数据处理:对采集到的数字信号进行处理,判断是否存在火灾信号。

可以通过算法对传感器输出的数据进行分析和比较,以确定是否触发报警。

3.报警触发:当检测到火灾信号时,通过对报警器电路进行控制,触发报警器发出声音和光亮。

4.通信处理:设计一个通信协议,处理与其他设备之间的通信。

可以通过串口发送报警信号给其他设备,并接收其他设备发送的指令,以实现系统的联动功能。

总结本文介绍了一个基于单片机的火灾报警器系统的设计。

通过传感器电路感测火灾信号,并通过单片机的数据采集和处理,以及报警器电路的控制,实现了火灾报警功能。

同时,通过通信接口与其他设备通信,实现了系统联动功能。

基于单片机的火灾报警系统设计

基于单片机的火灾报警系统设计

基于单片机的火灾报警系统设计基于单片机的火灾报警系统设计一、引言随着现代建筑越来越高,火灾的预防和报警系统的重要性日益凸显。

基于单片机的火灾报警系统设计具有成本低、体积小、可靠性强等优点,适用于各种场所,如家庭、办公楼、商场等。

本文将详细介绍基于单片机的火灾报警系统的设计方法、工作原理和实际应用。

二、系统架构基于单片机的火灾报警系统主要包括以下组成部分:传感器模块、单片机主控模块、报警模块和电源模块。

传感器模块负责采集环境中的烟雾和热量信息,单片机主控模块对采集到的数据进行处理和判断,报警模块在检测到火灾时触发警报,电源模块则为整个系统提供能量。

三、工作原理传感器模块通过烟雾和热量传感器来检测环境中的火灾信息。

当检测到火灾时,传感器将信号传输给单片机主控模块。

单片机主控模块对接收到的信号进行处理,判断是否发生火灾。

若判断结果为火灾,则触发报警模块进行警报,同时将警报信息传输给消防部门或监控中心。

四、硬件设计1、传感器模块:采用烟雾传感器和热量传感器来检测环境中的火灾信息。

烟雾传感器能检测空气中的烟雾粒子,热量传感器则能检测环境中的温度变化。

2、单片机主控模块:选用具有较强数据处理能力的单片机作为主控芯片,负责处理传感器采集的数据,并根据预设的火灾判断算法判断是否发生火灾。

3、报警模块:当单片机判断为火灾时,触发报警模块进行警报。

报警模块包括声音报警、灯光报警和手机APP报警等方式,可根据实际需求进行选择。

4、电源模块:为整个系统提供稳定的电源,采用市电经电源适配器转换为系统所需的电压和电流。

五、软件设计软件部分主要包括数据采集、数据处理和报警触发三个部分。

数据采集部分负责从传感器模块获取数据;数据处理部分对采集到的数据进行处理和判断,判断是否发生火灾;报警触发部分在判断为火灾时触发报警模块进行警报。

此外,软件部分还需进行系统初始化、数据存储和通信等功能。

六、测试与验证在系统设计完成后,需要进行严格的测试和验证,以确保系统的稳定性和可靠性。

基于单片机的火灾智能报警控制系统的设计

基于单片机的火灾智能报警控制系统的设计

基于单片机的火灾智能报警控制系统的设计随着科技的不断发展,智能化的应用越来越广泛。

在灾害防范领域,智能化技术的应用也日益受到重视。

火灾是一种常见的自然灾害,对人类的生命和财产安全造成了严重威胁。

设计一种基于单片机的火灾智能报警控制系统是非常必要的。

本文将详细介绍这一设计方案及其实施步骤。

一、系统设计思路1. 火灾检测模块火灾检测模块是整个系统的核心部分,主要用于检测火灾的存在。

通过利用传感器采集环境参数如温度、烟雾浓度等,当环境温度或烟雾浓度超出设定范围时,系统应能准确地判断出火灾的发生。

2. 报警控制模块当火灾被检测到后,系统需要能够及时报警,采取措施避免火灾带来的损失扩大。

还需要具备远程监控和控制的功能,以便及时采取相应的应急措施。

3. 数据处理和显示模块数据处理和显示模块主要用于对传感器采集到的数据进行处理和分析,通过显示设备将结果直观地展示出来。

这样可以让使用者更容易地获取到有关火灾的信息并作出相应的决策。

二、系统实施步骤1. 硬件设计硬件设计阶段需要选用合适的传感器来进行火灾检测。

传感器的类型和性能直接影响着系统的可靠性和准确性。

还需要设计控制电路和显示设备电路。

2. 软件设计软件设计是整个系统的灵魂所在,主要包括系统的逻辑控制、数据处理和显示等功能。

需要根据硬件设计的需求,选择合适的单片机,并编写相应的程序,来实现系统的各项功能。

3. 系统调试系统调试是整个设计过程中最为关键的环节。

需要进行硬件和软件的调试工作,确保系统能够稳定、可靠地运行。

还需要进行实际场景下的测试,以验证系统在真实环境下的性能。

4. 系统集成在完成硬件和软件的调试和测试后,需要对系统进行集成,确保各个模块能够协调一致地工作。

在此过程中,还可以根据实际需求对系统进行优化和改进。

三、系统性能要求1. 灵敏度高:系统需要具备高灵敏度的火灾检测能力,能够在火灾刚刚发生时及时作出反应。

2. 可靠性强:系统需要具备良好的稳定性和可靠性,确保在各种恶劣环境下都能正常工作。

基于单片机的火灾报警系统设计毕业设计

基于单片机的火灾报警系统设计毕业设计

基于单片机的火灾报警系统设计毕业设计设计题目:基于单片机的火灾报警系统设计一、设计目的和背景随着城市人口的增多和建筑物的增加,火灾事故的发生频率也在增加。

因此,设计一个基于单片机的火灾报警系统,能够及时检测并报警,保护人们的生命财产安全,具有重要的意义。

二、系统结构本设计主要由传感器模块、处理模块和报警模块组成。

1.传感器模块:采用温度传感器和烟雾传感器,通过实时监测环境温度和烟雾浓度,获取火灾发生的迹象。

2.处理模块:使用单片机作为处理器,接收传感器模块的信号,并进行数据处理和判断。

当温度超过设定阈值或烟雾浓度超过设定值时,触发报警。

3.报警模块:当发生火灾时,通过报警器发出高频声音,同时触发警报灯,以吸引人们的注意,并启动自动灭火装置。

三、系统实现1.硬件设计:选择常见的8051系列单片机作为主控芯片,并与温度传感器和烟雾传感器进行连接。

单片机通过AD转换读取传感器模块的电压信号,并根据预设的阈值进行判断。

当触发报警条件时,通过数码管显示预警信息,并同时触发警报器和警报灯。

还可以添加其他硬件模块,例如自动灭火装置,人员计数器等。

2.软件设计:使用C语言编写单片机程序。

通过AD转换函数读取传感器信号,并通过计算获取实际温度和烟雾浓度值。

使用条件语句进行报警判断,当满足条件时触发报警和显示预警信息。

同时,使用定时器功能实现定时采样和报警延时等功能。

四、系统优化和安全性1.系统优化:可以通过进一步优化硬件设计和算法实现更高的精确度和可靠性。

例如,添加多个传感器,增加采样点,提高检测的准确性。

同时,可以添加数据存储功能,将火灾发生前的环境数据进行保存,以供事后分析和调查。

2.安全性设计:可以添加密码保护功能,仅有权限的人员能够解除报警和关闭系统。

还可以将系统与监控中心或消防局进行联网,实现实时报警和救援。

五、总结通过设计一个基于单片机的火灾报警系统,可以实时监测环境温度和烟雾浓度,及时预警并采取相应措施,保护人们的安全。

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课程设计设计题目:基于单片机的火灾报警器设计课程设计任务书专业:电子信息工程学号:4091426 学生姓名(签名):设计题目:基于单片机的火灾报警器设计一、设计实验条件微机实验室二、设计任务及要求1.根据题目要求进行资料收集及监测方案设计;2.主要功能要求:(1)实时检测至多8个监测点的环境温度、烟雾浓度等因素变化,以判断是否出现火警;(2)判定某监控点出现火警时进行声光报警,并显示此监控点编号;(3)能手动报警和取消报警;(4)能手动进行系统检测;(5)监控点数目可以通过键盘设置。

3.撰写课程设计说明书;三、设计报告的内容1.设计题目与设计任务(设计任务书)2.前言(绪论)(设计的目的、意义等)3.设计主体(各部分设计内容、分析、结论等)4.结束语(设计的收获、体会等)5.参考资料四、设计时间与安排1、设计时间:2周2、设计时间安排:熟悉实验设备、收集资料: 2 天设计图纸、实验、计算、程序编写调试:9天编写课程设计报告:2天答辩:1天目录1 绪论 (1)1.1 课题研究的背景和意义 (1)1.2 国内外的研究现状 (6)1.3 本文内容的结构安排 (3)2 火灾报警系统整体方案设计 (4)2.1火灾产生原理及过程 (4)2.2系统总体方案设计 (6)2.2.1 系统硬件总体构架 (6)2.2.2 系统软件总体构架 (6)2.3系统主要器件的选择 (8)2.3.1 火灾探测器的选择 (8)2.3.2 单片机的选择 (15)3 火灾自动报警系统硬件设计 (16)3.1 复位电路与晶振电路 (16)3.1.1晶振电路 (16)3.1.2 复位电路 (16)3.2 传感器信息采集电路 (17)3.3 声光报警显示电路 (18)3.4 系统控制电路 (19)4 火灾报警系统程序设计 (20)4.1软件开发环境 (20)4.2火灾报警系统程序设计 (21)4.2.1数据采集子程序 (22)4.2.2火灾判断/报警子程序 (23)4.2.3控制系统子程序 (25)5 总结 (26)5.1 总结 (26)5.2 展望 (27)附录1 系统程序 (29)附录2 系统原理图 (38)参考文献 (39)致谢 (40)1 绪论1.1 课题研究的背景和意义在各种灾害中,火灾是最经常、最普遍地威胁公众安全和社会发展的主要灾害之一。

火灾是世界上发生频率较高的一种灾害,几乎每天都有火灾发生。

据联合国“世界火灾统计中心(WFSC)2000统计资料”,全球每年大约发生火灾600万至700万次,全球每年死于火灾的人数约为65000至75000人。

其中,欧美地区发生的火灾较多,死亡人数却相对较少,这与欧美发达国家的生活水平以及消防技术和设施有关;相比较而言,亚洲地区发生火灾次数较少,但死亡人数较多,这与亚洲经济发展程度不高、消防设施不完善等因素有关。

据统计,我国70年代火灾年平均损失不到2.5亿元,80年代火灾年平均损失接近3.2亿元。

进入90年代,特别是1993年以来,火灾造成的直接财产损失上升到年均十几亿元,年均死亡2000多人。

随着经济和城市建设的快速发展,城市高层、地下以及大型综合性建筑日益增多,火灾隐患也大大增加,火灾发生的数量及其造成的损失呈逐年上升趋势。

一旦发生火灾,将对人的生命和财产造成极大的危害[1]。

严峻的事实证明,随着社会和经济的发展,社会财富日益增加,火灾给人类、社会和自然造成的危害范围不断扩大,它不仅毁坏物质财产,造成社会秩序的混乱,还直接危胁生命安全,给人们的心灵造成极大的伤害。

残酷的现实让人们逐渐认识到监控预警和消防工作的重要性,良好的监控系统和及时的报警机制可以大大降低人员的伤亡,为社会减少不必要的损失[2]。

火灾自动报警系统(FAS)就是为了满足这一需求而研制出的,并且其自身的技术水平也在随着人们需求的不断地提高,在功能、结构、形式等方面不断地完善。

火灾自动报警系统能迅速监测火情,可发现人们不易发觉的火灾早期特征,可将火灾带来的生命财产损失降到最低限度。

火灾发生的早期,会使得燃烧物质分解,析出大量的有毒气体CO,人们可能在毫无察觉火情的情况下就发生了CO 中毒,从而无力逃生,火灾自动报警系统可监测到CO浓度的变化,为人们提供CO浓度超标报警信息,通知人们及时疏散[3]。

火灾自动报警系统可作为城市消防系统的单元,通过城市消防专用网与城市消防报警中心联网,及时将报警信息传递到消防报警中心,城市消防报警中心会自动查找到火灾发生的位置,并为消防队员制定消防路线图,以便消防队员可以迅速抵达火灾地点[4]。

火灾自动报警系统能对火灾进行实时监测和准确报警,有着防止和减少火灾危害、保护人身安全和财产安全的重要意义,有着很大的经济效益和社会效益。

1.2 国内外的研究现状根据现代战争的突发性、立体性和区域不确定性,使攻防界线模糊,作战方向多变,战火灾自动报警系统已有百余年的发展历史,19世纪40年代美国诞生的火灾报警装置标志着火灾自动报警系统首次进入人们的视野[5]。

1890年在英国,感温式火灾探测器研制成功并应用于火灾探测系统,标志着火灾自动报警系统的发展走上正轨[6]。

此后,随着世界科技取得了突飞猛进的进步和各种新兴技术的出现和发展,火灾监测技术也相应迅速发展,各种类型的火灾探测器相继问世,并日臻完善,火灾自动报警系统也在此基础上逐渐地蓬勃发展起来,其发展过程可以分为以下几个阶段:第一阶段,从19世纪40年代至20世纪40年代,火灾报警系统处于发展的初级阶段,采用的探测器主要是感温式的探测器,它通过采集温度信号,然后判定是否超出设定的阂值,从而判断是否有火灾发生。

这一阶段,火灾报警系统简单,仅靠单一的温度参量进行火灾判断。

但是它易受环境中其他干扰源的影响,灵敏度低,响应速度慢,无法判断阴燃火灾,也无法满足智能化火灾报警系统的要求。

第二阶段,20世纪40年代末,瑞士物理学家Emst Meili研究的离子感烟探测器推出以后,引起了人们对离子感烟探测器的重视,随后感烟探测器得到广泛应用,并逐渐占据了绝大部分市场,迫使感温式探测器退居其次;到70年代末,光电式感烟探测器在光电技术的基础上发展起来,并很快得到大力发展,它的使用寿命长,抗干扰能力强,没有离子感烟探测器的放射性问题。

在这一阶段,火灾报警系统普遍采用多线制布局方式,布线、调试、系统可靠性是系统发展的瓶颈。

第三阶段,20世纪80年代初期,总线型火灾报警系统开始兴起,在火灾报警领域中迈出了一大步,并得到了较普遍的应用。

它使得布线工作量显著减少,安装调试更加容易,更能精确报警定位。

但是这一时期的火灾报警系统的智能化水平不高,采用有线连接对工程要求高。

第四阶段,从20世纪80年代中后期开始,随着计算机技术、控制技术、集成电路技术、传感器技术及智能技术的快速发展,火灾自动报警系统步入智能化时代,智能化火灾报警系统迅速发展起来,各种智能型的火灾自动报警系统相继出现。

模拟量可寻址技术的应用使得火灾报警系统的安全性、精准性和智能性有了很大提高,在火灾自动报警系统发展史上具有里程碑的意义[7]。

近年来,采用无线通信方式的火灾自动报警系统在国外悄然兴起。

这种系统引入了无线电通信技术,利用无线通信方式代替传统的有线通信方式,将大多的电器装置通过无线连接方式进行信息传输与控制,适用于各类建筑和场所。

无线火灾自动报警系统起初仅用于特殊场合,如博物馆、名胜古迹等不宜布线的场合,而且其价格也比较高[8]。

随着科技进步和元器件成本的降低,无线火灾自动报警系统的研发和生成成本也随之降低,它在性能和价格上都具有很强的竞争力,其市场潜力已经崭露头角[9]。

在我国,采用的无线通信方式的火灾自动报警系统日益受到重视。

由于其具有安装简便、对建筑物无损坏作业、灵活性好,易于扩展等优点,适用于许多场合,如名胜古迹、体育馆、博物馆、展览中心、处于施工阶段的建筑物、医院等。

火灾自动报警系统的智能性主要体现在火灾判决和统筹管理方面,一般分为分散式、集中式和分布式,分散式系统由非智能型控制器若干智能型探测节点组成,由探测节点完成火灾状态的判断;集中式系统由智能型控制器和若干非智能探测节点构成,探测节点仅将火灾参量传送给控制器,由控制器智能地判断火灾状态;分布式系统的控制器和探测节点均为智能型,也是今后火灾自动报警系统的发展方向[10]。

1.3 本文内容的结构安排基于社会和经济方面的需求,本课题旨在开发一个能够对监测点实时监控、报警的智能火灾报警系统。

智能型火灾报警系统是一个集信号检测、传输、处理、报警于一体的系统。

随着经济和城市建设的快速发展,城市高层、地下建筑以及大型综合性建筑日益增多,火灾隐患也大大增加,火灾的数量及其造成的损失呈逐年上升趋势,市场上迫切需要一种容量大、可靠性高、使用简单的智能型火灾报警控制系统。

该火灾报警系统是以AT89C52单片机作为控制中心,接受、处理火灾探测器输出的烟雾浓度信号、温度信号,并进行声光报警。

本文的结构安排如下:第1章:绪论。

主要介绍课题的研究背景和意义,介绍了火灾报警系统的发展状况。

此外,介绍了论文的主要内容及章节安排。

第2章:介绍了火灾探测原理,给出火灾自动报警系统的总体设计构架,分别给出硬件和软件的整体构架,并给出系统设计中的主要器件的选型。

第3章:火灾自动报警系统硬件设计,详细介绍了单片机系统基本电路、传感器信息采集电路、声光报警显示电路及系统控制电路,并给出相应的设计原理图。

第4章:火灾自动报警系统监控程序设计,介绍数据采集子程序、火灾判断/报警子程序和系统控制子程序等。

第5章:对本文工作进行总结,并对火灾报警器的发展前景进行展望。

2 火灾报警系统整体方案设计2.1火灾产生原理及过程火灾是一种失去人为控制的由燃烧造成的灾害,产生火灾的基本要素是可燃物、助燃物和点火源。

可燃物以气态、液态和固态三种形态存在,助燃物通常是空气中的氧气。

根据可燃气体与空气混合方式不同有两种燃烧方式,如果在燃烧前,可燃气就与空气均匀混和,则称之为预混燃烧;如果可燃气体和空气分别进入燃烧区边混合边燃烧,则称之为扩散燃烧。

液体和固体是凝聚态物质,难与空气均匀混合,它们燃烧的基本过程是当从外部获取一定的能量时,液体或固体先蒸发成蒸汽或分解出可燃气体(如CO、H2等)的分子团、灰烬和未燃烧的物质颗粒悬浮在空气中,称之为气溶胶。

一般气溶胶的分子较小(直径0.01μm)。

在产生气溶胶的同时,产生分子较大(直径0.01一10μm)的液体或固体微粒,称为烟雾。

可燃气体与空气混合,在较强火源作用下产生预混燃烧。

着火后,燃烧产生的热量使液体或固体的表面继续放出可燃气体,并形成扩散燃烧。

同时,发出含有红、紫外线的火焰,散发出大量的热量[11]。

这些热量通过可燃物的直接燃烧、热传导、热辐射和热对流,使火从起火部位向周围蔓延,导致了火势的扩大,形成火灾。

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