摘要：近幾年，我國社會整體得到飛快發(fā)展，從而促使我國電子技術(shù)有著顯著的提高，電子產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于人們生活生產(chǎn)中，導(dǎo)致在使用過程中由于人為操作不當(dāng)、設(shè)備線路老化等因素影響，導(dǎo)致生產(chǎn)生活中火災(zāi)現(xiàn)象屢屢出現(xiàn)，嚴(yán)重威脅人們生命財產(chǎn)安全，造成一定程度上的社會秩序混亂。原有的火災(zāi)系統(tǒng)在功能上存在著一定的不足，在出現(xiàn)火情的時不能有效的進(jìn)行報警撲滅。通過電子技術(shù)的強(qiáng)化提升，設(shè)計自動智能化火災(zāi)控制系統(tǒng)，以良好的監(jiān)控模式，確?；馂?zāi)出現(xiàn)時能夠及時報警、及時搶救，從而杜絕人員和物資財產(chǎn)的傷亡損壞，為企業(yè)事業(yè)單位減少不必要的經(jīng)濟(jì)損失。本文通過對自動火災(zāi)報警系統(tǒng)的原理等方面進(jìn)行相關(guān)分析，從而提出整體火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的設(shè)計思路，從而實現(xiàn)對火災(zāi)事故的及時性監(jiān)控、管理，提升安全事故防范能力。

關(guān)鍵字：單片機(jī)；智能災(zāi)報警系統(tǒng)；傳感器

1 火災(zāi)智能報警系統(tǒng)原理

對于火災(zāi)自動報警系統(tǒng)而言，就是通過相應(yīng)的硬件和軟件設(shè)計，當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時所產(chǎn)生的火焰和煙霧等物質(zhì)被系統(tǒng)探測裝置識別后，通過數(shù)字信息的轉(zhuǎn)化，發(fā)送相關(guān)的信號給控制中心，從而幫助搶救人員對火勢的控制以及管理工作。之后在各處顯示器上就會顯示出火災(zāi)發(fā)生以提醒人員，同時啟動控制器聯(lián)動裝置一方面各種滅火裝置啟動，另一方面如火災(zāi)形勢較大啟動預(yù)先設(shè)置好的消防通信通知火警滅火。在系統(tǒng)的具體實現(xiàn)中是通過傳感器接收到火災(zāi)信號，傳送給單片機(jī)，由單片機(jī)與預(yù)先設(shè)定好的參數(shù)比較選擇火災(zāi)等級，發(fā)出適當(dāng)?shù)男盘柾ㄟ^驅(qū)動電路控制步進(jìn)電機(jī)，再由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動火災(zāi)處的滅水閥門，根據(jù)火災(zāi)調(diào)節(jié)閥門大小噴水滅火；同時可以由PC機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程手動控制。

2 智能化火災(zāi)控制系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計

2.1 系統(tǒng)硬件設(shè)計

2.1.1 硬件系統(tǒng)組成

目前絕大部分火災(zāi)自動報警系統(tǒng)是由觸發(fā)裝置、火災(zāi)報警裝置、火災(zāi)控制裝置以及具有其它輔助功能裝置組成的，當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時，通過火災(zāi)探測器將火災(zāi)燃燒產(chǎn)生的煙霧、熱量、火焰等物質(zhì)，通過轉(zhuǎn)化變?yōu)殡娦盘?，輸送給火災(zāi)報警控制器，運用計算機(jī)程序準(zhǔn)確顯示火災(zāi)發(fā)生地點以及發(fā)生時間，良好的監(jiān)控系統(tǒng)模式，有效的控制火勢增大并且及時進(jìn)行搶救，保障人們生命財產(chǎn)和物資財產(chǎn)不會損傷。一般智能化火災(zāi)報警系統(tǒng)都包括系統(tǒng)控制模塊，火災(zāi)探測模塊，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊以及報警模塊。單片機(jī)作為控制系統(tǒng)的核心，傳感器為測溫裝置，通過對室內(nèi)外溫度以及煙霧實時采集可檢測，當(dāng)所測溫度或者煙霧濃度高于臨界溫度時自動報警。溫度信號或者煙霧濃度信號采集電路將溫度信號或者煙霧濃度信號以數(shù)字信號的形式送入單片機(jī)。單片機(jī)對該數(shù)字信號進(jìn)行濾波處理，并對處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，是否大于或者等于某個預(yù)設(shè)值。如果大于則啟動報警電路發(fā)出報警聲音和顯示非正常狀態(tài)，反之則正常狀態(tài)。

2.1.2 單片機(jī)的選擇

常見的智能化火災(zāi)系統(tǒng)采用的都是8031和AT89C51兩種單片機(jī)。

8031片內(nèi)不帶程序存儲器ROM，使用時用戶需外接程序存儲器和一片邏輯電路373，外接的程序存儲器多為EPROM的2764系列。用戶若想對寫入到EPROM中的程序進(jìn)行修改，必須先用一種特殊的紫外線燈將其照射擦除，之后再可寫入。這類單片機(jī)指令系統(tǒng)完全兼容，絕大多數(shù)管腳也兼容；在使用上基本可以直接互換。AT89C51單片機(jī)，在實際電路中可以直接互換8051和8751，替換8031只是第31腳有區(qū)別，8031因內(nèi)部沒有ROM，31腳需接地，單片機(jī)在啟動后就到外面程序存儲器讀取指令；而8051/8751/89C51因內(nèi)部有程序存儲器，31腳接高電平，單片機(jī)啟動后直接在內(nèi)部讀取指令。此單片機(jī)應(yīng)用普遍，工具多，易上手，片源廣，價格低，且適合民用、商用，用途更廣泛。

2.1.3 傳感器選擇

（1） AD590溫度傳感器 。AD590 是電流型二端溫度傳感器，它的輸出同絕對溫度成正比。而數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片ADC0809 的輸入要求是電壓量，在AD590 的負(fù)極接出一個10kΩ的電阻R26和一個100Ω的可調(diào)電阻R27 ，將電流量變?yōu)殡妷毫克腿階DC0809。通過調(diào)節(jié)可調(diào)電阻，便可在輸出端VT 獲得與絕對溫度成正比的電壓量。

（2）TGS202氣體傳感器 ?；馂?zāi)中氣體煙霧主要是CO2 和CO。TGS202氣體傳感器能探測CO2， CO， 甲烷、煤氣等多種氣體，他靈敏度高，穩(wěn)定性好，適合于火災(zāi)中氣體的探測。

2.2 火災(zāi)報警系統(tǒng)的軟件設(shè)計

火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的軟件設(shè)計一般包括主流程以及分模塊幾個方面進(jìn)行相關(guān)的設(shè)計，通過實現(xiàn)火災(zāi)自動裝置的設(shè)計，能夠有效地對火災(zāi)事故進(jìn)行全方位實時性的監(jiān)控管理，準(zhǔn)確的查找火災(zāi)發(fā)生時間以及地點，從而提高火災(zāi)搶救效率。如下對火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的軟件設(shè)計進(jìn)行詳細(xì)介紹：

2.2.1 火災(zāi)報警系統(tǒng)主程序流程

火災(zāi)報警系統(tǒng)控制器上采用80C51作為主控芯片，其主要功能包括：控制IO端口、邏輯判斷處理、驅(qū)動外部電路、語音報警和A/D采樣等，該部分是火災(zāi)報警系統(tǒng)智能化的集中體現(xiàn)。 為了便于系統(tǒng)維護(hù)，在火災(zāi)報警系統(tǒng)的軟件設(shè)計中采用了模塊化程序設(shè)計方法，系統(tǒng)各個模塊的具體功能都是通過子程序調(diào)用實現(xiàn)的。既使得程序結(jié)構(gòu)清晰，又便于以后進(jìn)一步擴(kuò)展其功能。

2.2.2 火災(zāi)判斷與報警程序

（1）火災(zāi)報警數(shù)據(jù)處理方法。固定門限檢測法是使用最早，且應(yīng)用最廣泛的火災(zāi)探測方法，優(yōu)點是計算量小且易 于實現(xiàn)，其原理是根據(jù)火災(zāi)探測器的信號幅值作為火災(zāi)報警的依據(jù)，并與固定的閾值進(jìn)行比較：當(dāng)信號幅值超過報警閾值時，則發(fā)出報警，否則解除報警。

（2）火災(zāi)判斷與報警。系統(tǒng)對溫度和煙霧進(jìn)行了兩次數(shù)據(jù)采集與判斷，每次信號采集后根據(jù)得到的數(shù)據(jù)與設(shè)定的閾值比較，當(dāng)溫度≥57℃，溫度異常，置寄存器變量a為1，否則為0；當(dāng)煙霧濃度≥3.2%，煙霧濃度異常，置寄存器變量b為1，否則為0。根據(jù)溫度和煙霧的寄存器變量a和b的狀態(tài)，判斷現(xiàn)場情況：2個寄存器變量變量均為0，表示情況正常；2個中僅有1個為1，表示情況異常；2個均為1，表示有火災(zāi)發(fā)生。系統(tǒng)對現(xiàn)場進(jìn)行報警判斷后，間隔20s后，再一次采集現(xiàn)場的溫度煙霧信號進(jìn)行判斷，即每一次語音報警持續(xù)20s，直到系統(tǒng)做出下一次判斷結(jié)果。

結(jié)束語：

隨著社會科技不斷發(fā)展進(jìn)步，無論是企業(yè)還是用戶個人，在生產(chǎn)生活中都應(yīng)加強(qiáng)對火災(zāi)現(xiàn)象的預(yù)防，原有的火災(zāi)報警系統(tǒng)受到功能上的限制，不足以充分預(yù)防火災(zāi)的出現(xiàn)，自動智能化控制系統(tǒng)基于單片機(jī)模式在運用高效的傳感器和溫度控制器、火災(zāi)探測器等部件，融入了計算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)、自動控制技術(shù)、傳感器的應(yīng)用等各領(lǐng)域知識，取代了原有簡單模式的報警設(shè)備，實現(xiàn)一套有效自動監(jiān)控火災(zāi)的系統(tǒng)模塊，有效預(yù)防控制火情，保障生產(chǎn)活動中人員和財產(chǎn)的安全，為社會穩(wěn)定提供良好的基礎(chǔ)，保障了企業(yè)單位整體經(jīng)濟(jì)實力。

參考文獻(xiàn)：

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