【基于单片机的船舶自动灭火系统的设计（论文）17000字】

基于单片机的船舶自动灭火系统的设计摘要航运业在经济体制中俨然发展成一个全球性产业，据统计，船舶火灾造成的损失排在所有海滩事故的第1位，船舶火灾的发生不仅危害到船员旅客的生命财产安全，也影响了经济的发展进程。本课题基于船舶灭火的需求，完成船舶自动灭火系统的设计。自动灭火系统在船舶上的应用，能在有效发现火灾前提下进行灭火处理，对于减少船舶火灾事故，保障航远的安全具有重要的意义。系统主要设计内容如下：（1）控制、显示模块：系统设计中采用微型计算机即C52单片机为核心组件中央处理器单元，通过采用单片机编程软件对自动灭火系统中央处理器进行程序设计；设置液晶显示屏显示实时检测火灾物理特征值的状况并可通过按键来调整报警值的大小。（2）检测模块：利用各类火灾探测器来实现对船舶机舱、居住场所、甲板上等火灾重点部位进行火灾火情自动检测，同时在走廊等区域搭配手动报警按钮与火灾探测器共同组成区域检测单元对火灾进行监测；（3）报警、灭火模块：由中央处理器控制各个区域检测单元的火警情况，一旦检测到烟雾和温度值大于报警值，或者检测到有火焰信号时，则进行声光报警并且启动自动灭火系统以及其他消防联动装置进行灭火处理。关键词：船舶；单片机；火灾检测；自动灭火目录TOC\o"1-3"\h\u1绪论 页6结论与展望6.1结论本次关于船舶自动灭火系统的设计中，能及时对初期火灾发生的信号通过各个区域检测单元进行检测传递火灾信号，而利用中央处理器--单片机控制信号的处理以及判断，从而能在发现火情的情况下，能控制消防联动控制单元接收灭火指令，联动消防设备以及自动灭火进行灭火处理，以达到及时灭火的目的。而系统在自动控制的状态下也设置了手动报警按钮进行报警，以及手动操作能让消防控制站或是驾驶台的工作人员在接收火灾信号能手动操作做出灭火处理。实验实际成果：区域检测单元内的火灾探测器在正常工作时，使火焰传感器靠近火源能对其进行检测，同时对应的LED灯亮，蜂鸣器工作发出报警；可在液晶显示屏上提前使用按键键盘对烟雾以及温度的报警阈值进行设置，使用烟源靠近烟雾传感器时，显示屏上会显示实时检测的数据，在超过显示屏上的报警阈值时对应的LED灯亮,蜂鸣器工作发出报警；温度传感器与烟雾传感器同理，也会正检测到较高温度时在液晶显示屏上实时显示数值，在超过报警阈值时发出声、光报警。在船舶上在系统检测到火灾信号后还会联动控制自动灭火系统进行灭火处理，以达到消灭初期火灾的目的。本文通过对船舶自动灭火系统的研究与设计分析，得到以下结论：1.从硬件设计方面：整个系统设计均采用模块化进行设计不仅能使系统的工作更为稳定，维护也更加方便；本系统也采用先进的单片机控制技术以及模数转换传输的新技术，同时也在信号探测处提供了智能传输，能进行可靠的提供初期火灾的信号；以及在灭火处理方面也链接了自动灭火系统控制的灭火消防设备，能在系统发现火情的控制下及时进行灭火处理。2.从软件程序方面：本系统主要采用了单片机的集中控制处理，对火灾的检测、控制、报警、显示以及灭火五个程序模块进行分别应用，对各个模块功能进行实现，同时分模块更能便于操作。通过完成本次设计以及对本次设计进行论证的整体过程中，虽然遇到许多困难，但是也在其中获得了许多其他方面的知识，明白了专业技术知识对自身发展的重要性，同时能运用知识对论文中的设计提供了一定的帮助，也能完善本次系统的设计，并能在原有的基础设计上增加更多的功能。6.2展望现今二十一世纪是网络时代化的社会，在计算机技术以及微机、网络技术的发展之下，新型船舶自动灭火技术的更新也十分显著，总的来说，船舶主要的发展在于船舶不再局限于人工操作而应向着智能化的方向进行发展，同时提高系统的稳定性。可靠性以及强的干扰性和网络化也是十分关键的。1.系统的控制方案现今船舶火灾的自动灭火系统不仅需要完成本系统的报警控制、联动消防设备等功能，还需要监控各个区域检测单元是否正常运行等多种工作状况。因此总线制的信息网络化技术也是今后发展的大方向，如船舶自动灭火系统采用总线制的网络化系统，系统可采用计算机数据的通讯技术，使任意区间的控制器与报警器之间皆能在总线上通过网络单元相互交换数据信息，系统也可以对任意的控制器发出指令，克服“主从式命令”要求只能从主机进行信息交换的缺点，同时实现网络监控以及进行网络通信服务等多项功能。2.新型火灾探测器在船舶舱室区域内的检测单元是依靠火灾探测器对区域内的烟雾、温度以及火焰三个物理特征量进行探测从而转化为电信号传递到单片机内，因此需要一种稳定可靠工作的火灾探测器是十分重要的。考虑采用成像型的火灾探测器，能直接对火灾重点区域进行监控是否有火灾的产生而进行反馈，比普通检测物理量的探测器更直接以及准确。新型的火灾探测器也具有多项功能特点，例如响应速度较快，以传递给系统信号的响应时间速度能达到快速发现火灾的目的，同时此类探测器也具有较强的抗干扰性以及较强的稳定性具有较多的优点，但由于价格的问题，但是这种探测器的广泛应用也是属于时间上的问题。参考文献方明树.船舶火灾的成因及防控策略[J].消防界(电子版),2020,6(02):34.YuZhouandRuiqingZhang.KnowledgeMapAnalysisofShipFireResearch[J].InternationalCoreJournalofEngineering,2021,7(1).邵建章.船舶火灾的扑救及救援[J].消防技术与产品信息,2002(08):44-48.TongZhang.InvestigationandResearchReportonShipFire[J].WorldScientificResearchJournal,2020,6(9).刘承民,都基盛,高飞,宁奇,刘昆.浅谈船舶自动化设备配套现状及发展趋势[A].中国造船工程学会.中国船舶与海洋工程焊接与涂装技术发展论坛论文集[C].中国造船工程学会:中国造船工程学会,2012:5.王斌.新型智能船舶火灾自动检测、报警及消防自动控制系统的研究[D].大连海事大学,2008.郭辉.船舶火灾智能报警控制系统的研究[D].大连理工大学,2005.赵殿礼,许乐平,徐慧朴.船舶火灾自动监控灭火系统的研制[A].中国航海学会船舶机电与通信导航专业委员会.中国航海学会船舶机电与通信导航专业委员会2002年学术年会论文集（船舶机电分册）[C].中国航海学会船舶机电与通信导航专业委员会:中国航海学会,2002:4.徐慧朴.船舶水基喷雾自动灭火系统的设计与研究[D].大连海事大学,2003.王斌,赵殿礼,张春来.新型智能船舶火灾检测、报警及消防控制系统[J].大连海事大学学报,2007.阮晓宁.船舶消防设备检验研究[J].西部交通科技,2010(10):68-71+77.聂湘祁.船舶火灾报警系统的检验及维护[J].中国水运,2010(06):27-28.周学军陈海泉,孙玉清,李文华,李广武,陈新响,魏德宝.船舶机舱细水雾灭火系统研究[J].液压气动与密封,2008(01):13-15.贾蓉萍.现代消防船对外消防系统设计[J].船舶与海洋工程,2020,36(06):45-50.陈善彦,王杰.二氧化碳自动灭火系统的设计分析[J].今日消防,2020,5(10):8-9+11.郑灿.基于单片机的小型火灾自动探测报警及初步灭火系统[J].商业文化(学术版),2009(06):263-264.陈晓,蒋帅,陈玲.船舶火灾探测器配置