火灾自动报警系统毕业论文

1、家庭环境监控系统火灾监控系统课程设计实验报告课程设计的目的本课程设计的目的如下：1 .为了培养学生独立设计单片机系统的能力，通过从硬件到软件，从模块采购到整个系统调试的过程，学生可以真正体验到单片机系统的R&D和设计过程，为学生将来开发更复杂的系统打下一定的基础。培养学生从现实生活中发现和解决问题的能力是一种理论，即学生的思想不再局限于课本，这样学生就能真正去现实生活中发现问题，用所学的知识解决问题，开阔视野，为将来去工作提供必要的知识。二，课程设计的内容本课程设计的目的是设计一个家庭火灾报警系统。本方案设计的火灾报警及联动控制系统基于51单片机控制，由各种火灾探测器联合检测报警。该系统是生命

2、和财产安全的忠实卫士，也是智能建筑的捍卫者。它可以避免火灾造成的巨大经济损失，并且可以在火灾初期人为地防止一些不必要的火灾损失，从而可以安全地保护生命和财产。它广泛应用于生命安全、应急信号、防爆防火等场所。它可以确保该系统在未来几年保持世界领先水平。先进可靠的火灾报警系统可以有效避免或减少火灾造成的生命财产损失。同时，误报率几乎为零，运行极其安全稳定，先进的可更新功能也可以减少建筑物的物业管理工作。本方案是根据本工程的特点设计的。1火灾报警系统介绍1.1火灾自动报警系统概述火灾自动报警系统通过温度探测器、烟雾探测器、光探测器等火灾探测器，将燃烧产生的烟雾、热量、火焰辐射等物理量转化为电信号，并

3、传输给火灾报警控制器，及时发出报警信号。火灾自动报警系统形式多样，目前其发展可分为三个阶段1.多线开关火灾探测和报警系统。这是第一代产品，除了少数国内厂商外，已经基本淘汰。2总线可寻址开关火灾探测和报警系统。这是第二代产品，尤其是目前广泛使用的双母线开关检测报警系统。3模拟传输智能火灾报警系统。这是第三代产品。目前，我国已经从传统的开关火灾探测报警技术起步，进入了模拟智能火灾探测报警技术先进水平的新阶段。其系统的虚警率降至最低，报警的准确性和可靠性大大提高。目前，火灾自动报警系统具有智能化、全总线化和综合化的特点，无论是区域报警系统还是集中报警系统，都可以对整个火灾自动报警系统进行监控。然而，

4、传统的区域报警系统、集中报警系统和控制中心报警系统在目前的实际工程中仍被广泛使用。火灾自动报警系统的工作原理是：安装在保护区内的探测器不断向被监测现场发出检测信号，监测现场的烟气浓度和温度，并不断反馈给报警控制器，报警控制器将接收到的信号与存储器的正常设定值进行比较，确定火灾。发生火灾时，发出声光报警，显示火灾区域的地址码或楼层房间号，打印报警时间和地址等。同时，向火灾现场发出警铃，在火灾楼层的上下相邻楼层或火灾区域的相邻区域发出报警信号，显示火灾区域。紧急疏散指示灯亮起，指示疏散方向。2火灾自动报警系统的组成火灾自动报警系统是由触发装置、火灾报警装置、火灾报警装置和具有其他辅助功能的装置组成

5、的火灾报警系统。在火灾自动报警系统中，自动产生火灾报警信号的装置称为触发装置，主要指火灾探测器。2.1火灾探测器火灾探测器是火灾自动报警系统的传感部分，是各种火灾自动报警系统的重要组成部分，是火灾自动报警系统的“感官”。它可以响应火灾参数(如烟雾、温度、火焰辐射、气体浓度等)。)，并自动产生火灾报警信号或发出现场火灾状态信号给控制和指示设备。火灾探测器是系统的关键部件，其稳定性、可靠性和灵敏度等技术指标会受到多种因素的影响，因此火灾探测器的选择和布置应严格按照规范进行。2.1.1火灾探测器分类目前火灾探测器的种类很多，根据不同的方式有不同的分类方法。1根据监测到的不同火灾特征，火灾探测器可分为

6、五种类型：感烟型、感温型、感光型、复合型和可燃气体型，每种类型可根据其不同的工作原理分为几种类型。根据传感元件的不同结构，可以分为：(1)点火灾探测器。对警报范围内某一点周围的火灾参数做出响应。线性火灾探测器。对警报范围内某条线周围的火灾参数做出响应。3根据操作后是否可以复位，可分为：(1)重置火灾探测器。在火灾报警信号不再存在的情况下，报警状态可以恢复到监控状态，无需更换部件。根据不同的复位方法，可以分为以下三种类型：自动重置火灾探测器。它可以自动返回到监控状态。远程重置火灾探测器。可以通过遥控操作将其恢复到监控状态。手动重置火灾探测器。可以通过手动调节将其恢复到监控状态。不要重置火灾探测器

7、。在火灾报警信号不再存在的情况下，需要更换部件以从报警状态恢复到监控状态，或者在动作后不能恢复到监控状态。2.1.2选择火灾探测器火灾探测器的选择应符合以下要求：(1)如果火灾早期有阴燃阶段，产生大量烟雾和少量热量，火焰辐射很少或没有，选择感烟探头；(2)对于迅速发展并产生大量热量、烟雾和火焰辐射的火灾，应选择烟雾探测器、温度探测器、火焰探测器或其组合；(3)对于发展迅速、火焰辐射强、烟雾和热量少的火灾，选择火焰探测器；(4)如果情况复杂或火灾形成的特征不可预测，可以进行模拟实验，并根据实验选择合适的探头。火灾报警控制器是火灾自动报警系统核心，具有以下功能：(1)用于接收火灾信号和启动火灾报警

8、装置。该设备还可用于指示火灾位置和记录相关信息。(2)火灾报警信号可由火灾报警发送装置或自动灭火设备启动，火灾联动控制器可由自动灭火控制装置启动。(3)自动监控系统的正确运行，并针对具体故障发出声光报警。2.2消防控制器火灾报警控制器是火灾自动报警系统核心，具有以下功能：(1)用于接收火灾信号和启动火灾报警装置。该设备还可用于指示火灾位置和记录相关信息。(2)火灾报警信号可由火灾报警发送装置或自动灭火设备启动，火灾联动控制器可由自动灭火控制装置启动。(3)自动监控系统的正确运行，并针对具体故障发出声光报警。2.2.1火灾报警控制器的分类火灾报警控制器有很多种，根据不同的方法可以分为不同的类别。

9、(1)根据控制范围可分为：a区火灾报警控制器：直接与火灾探测器相连，处理各种报警信息。b .集中火灾报警控制器：一般不与火灾探测器连接，而是与区域火灾报警控制器连接，处理区域火灾报警控制器发出的报警信号，常用于较大的系统中。c控制中心火灾报警控制器：具有区域性和集中式两种特点-壁挂式火灾报警控制器：连接的探测器电路较少，控制功能简单，仅在有多个区域报警控制器时使用。b .台式火灾报警控制器：与探测器相连的电路很多，联动控制复杂，常用于集中报警。c型火灾报警控制器：可实现多回路连接，联动控制复杂。(3)根据系统接线方式分为：多线火灾报警控制器：探测器和控制器之间的连接采用一一对应。b总线系统火灾

10、报警控制器：控制器和探测器通过总线连接，探测器在总线上并联或串联。三个系统的硬件流程1系统的定义本课程设计的火灾报警系统采用多传感器组合的报警模式，每个模块可以独立触发报警模式。根据各模块的检测类型和火灾发生信号的顺序，对报警进行分级，在一定程度上降低了误报警的影响。2系统的工作过程系统框图如下：具体工作原理如下：单片机控制器不断查询一氧化碳、火焰和温度传感器的输出引脚，因为在火灾发生之前，首先会出现烟雾，然后环境温度会逐渐升高，最后会出现火焰。根据这一特点，对于3火灾探测器的选择本课程设计选用了三种火灾探测器，即一氧化碳传感器、火焰传感器和温度传感器。上述三个模块的用户手册介绍如下：一氧化碳

11、传感器(1)导言传感器使用的气敏材料是二氧化锡(SnO2)，在洁净空气中具有低电导率。通过高低温循环检测，在低温(1.5V加热)下检测一氧化碳。传感器的电导率随着空气中一氧化碳气体浓度的增加而增加。低温吸附的杂散气体在高温(5.0V加热)下被净化。电导率的变化可以通过使用简单的电路转换成对应于气体浓度的输出信号。MQ-7气体传感器对一氧化碳具有很高的灵敏度，可以检测各种含有一氧化碳的气体，是一种适合多种应用的低成本传感器(2)功能特征：1，带信号输出指示。2.双向信号输出(模拟输出和TTL电平输出)3.TTL输出有效信号处于低电平。(当输出电平低时，信号亮起)4.模拟输出电压为05V，浓度越高

12、，电压越高。5.它对一氧化碳具有高灵敏度和良好的选择性。6.使用寿命长，稳定性可靠(3)电路原理图ABH136452QM-N10VCCVCCVCCR3领先C1VCC23418U1AR11234第一亲代菲律宾共和国R25VDOUTAOUTGND(3)适用范围家用和环境用一氧化碳探测器。适用于检测一氧化碳和气体。火焰传感器(1)导言1.火焰传感器对火焰最敏感，对普通光最敏感，因此通常用于火焰报警和其他用途。2.小板的输出接口可以直接与单片机的输入输出端口相连3.传感器与火焰保持一定距离，以免因高温而损坏传感器。打火机测试的火焰距离为80厘米。火焰越大，测试距离越远4.小板模拟输出模式和模数转换处理

13、可以获得更高的精度(2)功能特征1.它能探测波长在760 1100纳米范围内的火焰或光源。打火机试验火焰的距离为80厘米。火焰越大，测试距离越远。2.检测角度约为60度，对火焰光谱特别敏感。3.灵敏度是可调的(图中的蓝色数字电位计是可调的)。4.比较器输出信号清晰，波形好，驱动能力强，超过15mA。5.用可调节的精密电位计调节灵敏度。6.工作电压为3.3V-5V。7.输出形式：数字开关输出(0和1)。8.有固定螺栓孔，便于安装。9.使用宽电压LM393比较器。(3)电路原理图温度传感器(1)导言1.温度传感器的核心温度采集芯片是DS18B20。DS18B20数字温度传感器对于9位温度读数，指示

14、设备温度。信息通过单线接口发送到DS18B20或从DS18B20发送，因此从中央处理器到DS18B 20只需要一条线路。读取、写入和完成温度转换所需的功率可由数据线本身提供，无需外部电源。(2)功能特征1.独特的单线接口，只需要一个接口引脚进行通信。2.多点功能简化了分布式温度检测的应用3.不需要外部组件4.测量范围从-55到125，增量为0.5。5.以九个数字值的形式读出温度6.在1秒钟内把温度变成一个数字7.用户可定义的非易失性温度报警设置8.应用范围包括恒温控制、工业系统、消费产品或任何热敏系统(3)电路原理图(4)适用范围暖通空调环境控制、建筑物、设备或机械的温度检测以及过程监控中的温

15、度检测。4报警控制器报警控制器是以51单片机为核心的小型逻辑控制系统，而报警控制器是火灾报警系统的核心，其内部运行模式制约着整个系统的性能。该系统的报警控制器设置为分级报警模式。根据火灾的一般规律，在火灾初期，由于可燃物质的不完全燃烧，不可避免地会产生一定量的一氧化碳，然后环境温度会上升。当温度达到一定值时，会产生明火，导致剧烈燃烧。根据火灾的这一特性，当一氧化碳检测器检测到环境中一氧化碳的浓度上升并超过某一阈值时，报警控制器发出三级报警信号，表示当前环境中可能发生火灾；当温度传感器检测到环境温度升高并超过某一阈值时，报警控制器发出二次报警信号，指示当前环境中可能发生火灾；当火焰传感器检测到环

16、境中有明火时，报警控制器发出一级报警信号，提示当前环境中已经发生火灾，并采取相应措施进行处理。四个系统的软件工作过程1火灾报警系统的软件工作流程如下：检测报警信号，发出声光报警NYYYYN有火焰警报信号吗延迟时间处理有一氧化碳报警信号吗延迟时间处理N有一氧化碳报警信号吗延迟时间处理N有温度报警信号吗系统初始化上电复位：以上是整个火灾报警系统的控制工作过程。给系统供电后，系统在短时间内初始化火灾探测器和火灾报警控制器，然后系统开始连续轮询和监控每个火灾探测器引脚的输出状态。当检测到一氧化碳探测器发出一氧化碳浓度报警信号时，火灾报警控制器点亮三级火灾报警指示灯；当检测到温度检测器发出温度报警信号时，火灾报警控制器点亮二级火灾报警控制灯；当检测到火焰探测器发出火焰报警信号时，火灾报警控制器点亮一级火灾报警控制灯，同时警铃熄灭，以便在短时间内迅速采取措施进行处理。2火灾报警控制系统的代码实现一种单片机模数转换码由于一氧化碳传感器将输出与外部一氧化碳浓度成比例的电压值