劉志遠(yuǎn)　張　勝　王海曉（德州學(xué)院，山東　德州　253023）

?

多功能煙霧報(bào)警處理系統(tǒng)

劉志遠(yuǎn)張勝王海曉
（德州學(xué)院，山東德州253023）

多功能煙霧報(bào)警處理系統(tǒng)是主要應(yīng)用于高鐵或動(dòng)車上的一種產(chǎn)品。以單片機(jī)為核心控制系統(tǒng)，通過煙霧傳感器感知車廂中煙霧的濃度，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)報(bào)警。當(dāng)煙霧濃度達(dá)到一定的級(jí)別，煙霧吸收器自動(dòng)打開進(jìn)行煙霧吸收與凈化處理。突破了傳統(tǒng)煙霧處理系統(tǒng)只報(bào)警無法定位的局限性，實(shí)現(xiàn)單片機(jī)控制的智能化，避免火災(zāi)的發(fā)生，極大地保證了旅客的安全。該產(chǎn)品靈敏度高，對(duì)煙霧感知能力準(zhǔn)確，便于實(shí)現(xiàn)與操作。該系統(tǒng)有很強(qiáng)的適應(yīng)能力，適合多種環(huán)境下的工作。

煙霧報(bào)警處理系統(tǒng)；智能；多功能

隨著我國高鐵事業(yè)的發(fā)展，人們對(duì)于速度的需求越來越高，那么安全也變得至關(guān)重要。據(jù)統(tǒng)計(jì)，有很大一部分高鐵事故，是由抽煙引起的火災(zāi)。這不僅影響了高鐵運(yùn)輸?shù)男?，而且給乘客的生命和安全造成很大的威脅。如果在火災(zāi)發(fā)生前進(jìn)行預(yù)警，準(zhǔn)確定位抽煙房間或者產(chǎn)生煙霧的房間，制止抽煙行為，就可以排除安全隱患。一般火災(zāi)發(fā)生時(shí)，給人們造成最大傷害的是煙霧?；馂?zāi)發(fā)生時(shí)如果能夠減少或者吸收一部分煙霧，將會(huì)贏得寶貴的救援時(shí)間。由于高鐵是高速運(yùn)行的，運(yùn)行空間相對(duì)比較密封，當(dāng)有煙霧產(chǎn)生或者火災(zāi)發(fā)生時(shí)，煙霧吸收器會(huì)接收到來自單片機(jī)控制系統(tǒng)的信號(hào)并快速打開，吸收車廂里的煙霧，減少人員傷亡。

1　多功能煙霧報(bào)警處理系統(tǒng)概述

1.1產(chǎn)品組成結(jié)構(gòu)

多功能煙霧報(bào)警處理系統(tǒng)由接收系統(tǒng)、信號(hào)轉(zhuǎn)化與輸送系統(tǒng)、控制與處理系統(tǒng)組成［1］。接收信息的系統(tǒng)是多維度煙霧傳感器。多維度煙霧傳感器能夠準(zhǔn)確檢測到煙霧信息進(jìn)行信號(hào)轉(zhuǎn)換。由模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)并傳送到下一級(jí)的信號(hào)接收與處理系統(tǒng)。信號(hào)處理器和運(yùn)輸系統(tǒng)是中間的信息載體來完成信號(hào)的轉(zhuǎn)化與輸送。單片機(jī)控制模塊是多功能煙霧報(bào)警處理系統(tǒng)的核心控制和處理部分，接收到數(shù)字信號(hào)時(shí)，一方面控制報(bào)警燈打開，進(jìn)行緊急預(yù)警與準(zhǔn)確定位產(chǎn)生煙霧房間；另一方面控制煙霧吸收器打開來吸收煙霧。報(bào)警燈和煙霧吸收器是顯示裝置，對(duì)外界信號(hào)進(jìn)行反饋。各系統(tǒng)與板塊之間相互配合，實(shí)現(xiàn)該產(chǎn)品的高效運(yùn)轉(zhuǎn)。

1.2煙霧傳感器和報(bào)警燈

多功能煙霧報(bào)警處理系統(tǒng)采用先進(jìn)高效的多維度煙霧傳感器。該傳感器工作性能穩(wěn)定可靠。通過檢測光的強(qiáng)度，煙霧的濃度和溫度的高低來判斷，并且將模擬信號(hào)采集轉(zhuǎn)化為電信號(hào)輸出，確保煙霧檢測的準(zhǔn)確性與火災(zāi)預(yù)警的穩(wěn)定性。通過多方面的檢測，避免了傳統(tǒng)單一的煙霧檢測的弊端。報(bào)警燈是多功能煙霧報(bào)警處理系統(tǒng)顯示裝置，報(bào)警燈性能穩(wěn)定可靠，采用先進(jìn)的光學(xué)軟件與硬件相結(jié)合，能適應(yīng)不同的環(huán)境。該報(bào)警燈位于指揮中心。當(dāng)接受到單片機(jī)發(fā)出指令時(shí)，報(bào)警燈會(huì)自動(dòng)報(bào)警，進(jìn)行準(zhǔn)確定位。指揮中心接受報(bào)警信息，進(jìn)行下一步處理。該報(bào)警燈采用良好的芯電路結(jié)構(gòu)，體積小，重量輕，能夠很好地反饋信息。

1.3單片機(jī)控制模塊

單片機(jī)控制模塊是整個(gè)煙霧處理系統(tǒng)的最核心部分。多功能煙霧報(bào)警處理系統(tǒng)使用PIC16C57C型號(hào)的單片機(jī)。該單片機(jī)指令簡單，并且可靠性高。有煙霧信號(hào)通過運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)到達(dá)單片機(jī)控制模塊時(shí)，PIC16C57C單片機(jī)能準(zhǔn)確接受信息，對(duì)信息進(jìn)行識(shí)別與加工，向顯示裝置發(fā)出指令。單片機(jī)控制模塊與顯示裝置模塊緊密配合，來完成信號(hào)的處理與輸送、信號(hào)的接受與顯示，實(shí)現(xiàn)單片機(jī)控制系統(tǒng)對(duì)信號(hào)的優(yōu)化處理，實(shí)時(shí)監(jiān)控，遠(yuǎn)程協(xié)助。

1.4煙霧吸收器

煙霧吸收器是一種環(huán)保低能耗的煙霧處理與吸收裝置，能夠有效吸收煙霧。該裝置可以根據(jù)煙霧的濃度來調(diào)節(jié)煙霧吸收的功率大小，克服了傳統(tǒng)煙霧吸收器吸收處理煙霧效率低、能耗高的缺點(diǎn)，能有效減少煙霧對(duì)空氣和環(huán)境的污染，符合社會(huì)發(fā)展的要求，有利于實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

2　運(yùn)行原理

多功能煙霧報(bào)警處理系統(tǒng)和遠(yuǎn)程控制終端同時(shí)工作，主要是有兩方面的功能。對(duì)煙霧進(jìn)行預(yù)警和煙霧的吸收處理。當(dāng)有乘客在車間抽煙，會(huì)產(chǎn)生煙霧。煙霧傳感器檢測到煙霧產(chǎn)生的信號(hào)，并將該信號(hào)傳到單片機(jī)控制模塊。單片機(jī)控制模塊接受處理信號(hào)，控制報(bào)警燈打開。指揮室看到報(bào)警亮，準(zhǔn)確定位產(chǎn)生煙霧的房間。同時(shí)煙霧吸收器打開，吸收房間內(nèi)的煙霧。當(dāng)有大的火災(zāi)發(fā)生時(shí)，煙霧的濃度會(huì)很快增加，煙霧吸收器會(huì)自動(dòng)選擇大的吸收煙霧的功率進(jìn)行除煙，減小煙氣對(duì)人的傷害。多功能煙霧報(bào)警與處理裝置符合人們對(duì)于當(dāng)今社會(huì)環(huán)保的要求，及時(shí)發(fā)現(xiàn)安全隱患，進(jìn)行快速響應(yīng)與處理，極大地保證乘客的生命安全。

3　創(chuàng)意點(diǎn)

多功能煙霧報(bào)警處理系統(tǒng)由煙霧報(bào)警模塊和煙霧吸收處理模塊構(gòu)成。煙霧報(bào)警模塊主要部分是多維度煙霧傳感器。該煙霧傳感器根據(jù)溫度、濃度和多方面的參數(shù)來探測煙霧的大小，從而更精確地把感知信息傳遞到指揮中心，便于指揮系統(tǒng)的下一步?jīng)Q策。煙霧吸收與處理模塊最核心的部分是單片機(jī)和煙霧吸收器。煙霧吸收器采用了先進(jìn)的負(fù)反饋調(diào)節(jié)的方式。負(fù)反饋調(diào)節(jié)是通過輸出的信號(hào)來控制輸入信號(hào)的大小，負(fù)反饋在處理與接收信息的過程中有明顯的優(yōu)勢。當(dāng)煙霧產(chǎn)生時(shí)，煙霧傳感器會(huì)迅速響應(yīng)，進(jìn)行信息的采集與信號(hào)輸出。單片機(jī)控制模塊接收到信號(hào)后會(huì)發(fā)送指令到報(bào)警燈，報(bào)警燈啟動(dòng)預(yù)警模式。指揮中心會(huì)接收到煙霧報(bào)警信息并準(zhǔn)確定位發(fā)生事故的房間。同時(shí)，單片機(jī)會(huì)發(fā)送指令到煙霧吸收器，煙霧吸收器接收指令。煙霧濃度增加時(shí)，煙霧吸收器根據(jù)煙霧濃度的大小來調(diào)節(jié)自身的功率大小來增加吸收煙霧的能力。當(dāng)煙霧減少時(shí)，煙霧傳感器會(huì)再次接收單片機(jī)指令，減少自身功率。在不同的條件下智能化地選擇不同的功率。在實(shí)現(xiàn)最好的效益的同時(shí)能夠節(jié)約能源、減少能耗，符合當(dāng)今社會(huì)低碳與環(huán)保的發(fā)展需求。

4　市場展望與推廣

我國人口眾多，未來交通出行問題會(huì)越來越明顯。安全出行面臨著很大的挑戰(zhàn)。這就需要一種新型的安全出行的保障系統(tǒng)。多功能煙霧報(bào)警與處理系統(tǒng)采用獨(dú)特的煙霧報(bào)警裝置和煙霧吸收處理裝置，報(bào)警與煙霧處理同時(shí)進(jìn)行，科技與網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的完美結(jié)合、實(shí)時(shí)監(jiān)控，能及時(shí)排除安全隱患、凈化空氣，為乘客提供良好的乘車環(huán)境。該產(chǎn)品高智能化且低碳環(huán)保，也意味著這款產(chǎn)品在未來有著更廣闊的市場與發(fā)展前景。

5　結(jié)語

在多功能煙霧報(bào)警與處理系統(tǒng)的研發(fā)過程中，針對(duì)煙霧傳感器感知能力和各方面的參數(shù)進(jìn)行反復(fù)試驗(yàn)與檢測，在現(xiàn)有技術(shù)上進(jìn)行大膽改造與創(chuàng)新，最終采用多維度煙霧傳感器，確保了信號(hào)接受的準(zhǔn)確性。在控制系統(tǒng)中，根據(jù)不同單片機(jī)的性質(zhì)和功能，選擇了PIC16C57C型號(hào)單片機(jī)，提高了信號(hào)處理能力和產(chǎn)品性能。多功能煙霧報(bào)警處理系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)完美結(jié)合，為乘客提供了更有力的安全保障。隨著網(wǎng)絡(luò)時(shí)代到來，多功能煙霧報(bào)警處理系統(tǒng)將會(huì)有更廣闊的應(yīng)用前景，促進(jìn)人類社會(huì)的發(fā)展，成為人們安全出行的保護(hù)傘。

［1］張迎新.單片機(jī)與微機(jī)原理及應(yīng)用［M］.北京：電子工業(yè)出版社，2011.

Multifunctional Smoke Alarm Processing System

Liu ZhiyuanZhang ShengWang Haixiao
（Dezhou University，Dezhou Shandong 253023）

Multi function smoke alarm processing system is a product which is mainly used in high speed rail or motor car.With single chip microcomputer as the core control system，the concentration of smoke in the compartment was perceived by the smoke sensor，which could realize the real-time alarm.When the smoke concentration reached a certain level，the smoke absorber automatically open the absorption and purification of smoke.Broke through the traditional smoke processing system only alarm can not locate the limitations，to achieve intelligent control of the mcu，to avoid the occurrence of fire，greatly to ensure the safety of passengers.The product has high sensitivity and accuracy，and is easy to realize and operate.The system has a strong adaptability，suitable for a variety of environments.

smoke alarm processing system；alarm；automatic processing

X924.4

A

1003-5168（2016）04-0092-02

2016-03-18

劉志遠(yuǎn)（1994-），男，本科，研究方向：空調(diào)制冷與新能源。