（廣西廣播電視技術(shù)中心）

隨著城市人口密度的逐漸提升，城市建筑的容積率逐漸提高，城市建筑物火災(zāi)威脅度逐漸增大，嚴(yán)重威脅城市人民生命和財(cái)產(chǎn)的安全。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷提升以及信息技術(shù)的不斷應(yīng)用，火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)已經(jīng)成為了現(xiàn)代城市建筑中消防安全必不可少的重要組成部分?；馂?zāi)自動報(bào)警器能夠通過探測器硬件對火災(zāi)發(fā)生的區(qū)域進(jìn)行信息數(shù)據(jù)收集，一旦發(fā)生火災(zāi)就通過信號傳輸?shù)娇刂婆_，進(jìn)而反饋到中控臺，向控制室工作人員發(fā)送報(bào)警信號。

一、火災(zāi)自動報(bào)警器的基本概述

火災(zāi)自動報(bào)警器是近年來科學(xué)技術(shù)發(fā)展以及城市建筑消防工作演化而來的產(chǎn)物，其工作的核心部分就是火災(zāi)探測器如何有效接收監(jiān)測區(qū)域的火災(zāi)信號，并將接收的任何信號傳輸至中控臺進(jìn)行火災(zāi)報(bào)警。

由于建筑物內(nèi)的環(huán)境結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，對火災(zāi)自動報(bào)警器的探測器限制要求也很多，現(xiàn)階段我國建筑所采用的自動報(bào)警器探測器種類很多，主要有：感光探測器、感溫探測器、感煙探測器等，它們的工作原理具有很大的差異，每一種探測器的優(yōu)缺點(diǎn)相對比較明顯，在火災(zāi)自動報(bào)警的實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中都具有一定的局限性。

基于單片機(jī)原理設(shè)計(jì)出來的火災(zāi)自動報(bào)警器具有實(shí)用性強(qiáng)、敏感度高、低功耗、應(yīng)用便捷、報(bào)警及時(shí)、相聯(lián)互通、維護(hù)成本低以及抗干擾能力強(qiáng)的優(yōu)勢，與傳統(tǒng)火災(zāi)自動報(bào)警器相比，無論在性能上還是應(yīng)用上都得到了大幅的提升，通過內(nèi)部配置的單片機(jī)實(shí)現(xiàn)火災(zāi)的自動報(bào)警，一旦單片機(jī)探測器感知監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的溫度、光感、煙等評定參數(shù)與火災(zāi)發(fā)生時(shí)設(shè)定的參數(shù)數(shù)值接近，就會自動傳輸信號進(jìn)行報(bào)警。

二、單片機(jī)火災(zāi)自動報(bào)警器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

本文采用的火災(zāi)自動報(bào)警器是以AT89S52單片機(jī)為系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心，氣體檢測模塊采用MQ-5氣體傳感器，火災(zāi)自動報(bào)警器通過GIS、NB-IoT窄帶無線傳輸聯(lián)入控制中心計(jì)算機(jī)體系，與控制臺實(shí)現(xiàn)信號聯(lián)通，一旦檢測項(xiàng)目數(shù)值達(dá)到預(yù)設(shè)的火災(zāi)基礎(chǔ)數(shù)值就即可發(fā)送報(bào)警數(shù)據(jù)?？刂浦行慕拥角岸嘶馂?zāi)報(bào)警信號后通過互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的方式將報(bào)警指令下傳至PC端，控制臺將以報(bào)警聲控系統(tǒng)、短信、電話自動語音、廣播、APP等方式將報(bào)警信息傳輸至客戶端，火災(zāi)現(xiàn)場通過TTS自動手機(jī)語音進(jìn)行智能播報(bào)。如圖1。

圖1 系統(tǒng)原理及組成框圖

（一）現(xiàn)場實(shí)時(shí)監(jiān)控環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)

單片機(jī)火災(zāi)自動報(bào)警器在消防監(jiān)測區(qū)域內(nèi)將探測器信號編織成一個(gè)網(wǎng)，對監(jiān)測場所內(nèi)的任何范圍實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)信息收集，再通過互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的方式實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場實(shí)時(shí)信息至中央控制臺的傳輸，使監(jiān)控部門能夠動態(tài)的掌握消防監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的溫度、煙霧、可燃?xì)怏w等火災(zāi)重要參照數(shù)據(jù)的信息。

（二）報(bào)警方式設(shè)計(jì)

單片機(jī)火災(zāi)自動報(bào)警器通過電話自動語音、短信、互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)、APP等通信形式向火災(zāi)報(bào)警預(yù)先設(shè)置的聯(lián)絡(luò)人進(jìn)行火災(zāi)報(bào)警，如：小微業(yè)主、消防監(jiān)督管理部門、消防隊(duì)、建筑物消防責(zé)任人等。在建筑物區(qū)域范圍內(nèi)，單片機(jī)火災(zāi)報(bào)警器通過建筑物內(nèi)部互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送信號至聲光裝置，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)火災(zāi)報(bào)警。

（三）火災(zāi)報(bào)警數(shù)據(jù)分析

無線探測器以LoRaWAN的通信方式將所采集的火災(zāi)數(shù)據(jù)信息傳輸至中央控制臺，單片機(jī)自動報(bào)警器上傳的火災(zāi)數(shù)據(jù)包含：時(shí)間、地點(diǎn)、頻次、相關(guān)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等，進(jìn)而為火災(zāi)調(diào)查工作提供基礎(chǔ)性依據(jù)。

圖2 主程序流程圖

主程序流程圖。如圖2。

三、單片機(jī)火災(zāi)報(bào)警器的設(shè)計(jì)優(yōu)勢

（一）可靠性較高

單片機(jī)火災(zāi)自動報(bào)警器是一種應(yīng)用程度較為先進(jìn)、成熟的火災(zāi)自動報(bào)警器，不僅對數(shù)據(jù)信息的處理具有較高的效率，同時(shí)，數(shù)據(jù)信息處理通過自身就可以實(shí)現(xiàn)而不需要進(jìn)行任何的自己布線，對外界干擾具有較高的抵抗能力，大幅提升了火災(zāi)信息探測的準(zhǔn)確性，一旦發(fā)生錯(cuò)誤，單片機(jī)火災(zāi)自動報(bào)警器還能夠借助智能算法對運(yùn)行錯(cuò)誤進(jìn)行修正，極大的提升了火災(zāi)報(bào)警的可靠性。

（二）靈敏度較高

探測裝飾的靈敏度是衡量火災(zāi)自動報(bào)警器性能的重要標(biāo)識，其火災(zāi)信息探測的靈敏度直接決定了火災(zāi)自動報(bào)警器的準(zhǔn)確性和有效性。以單片機(jī)為火災(zāi)自動報(bào)警器的核心芯片比傳統(tǒng)的火災(zāi)自動報(bào)警器的探測裝置具有更強(qiáng)的敏感度，對溫度、光、煙霧等火災(zāi)探測信息具有極強(qiáng)的感知能力，當(dāng)探測到的數(shù)值與火災(zāi)發(fā)生時(shí)設(shè)定的預(yù)警數(shù)值接近時(shí)，單片機(jī)火災(zāi)自動報(bào)警器會更加及時(shí)、準(zhǔn)確的探測出火警信號。

（三）體積小且穩(wěn)定度高

隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展，電子元件逐漸向著高集成化的方向發(fā)展，單片機(jī)芯片可以將更多的元件集成在一起，使得芯片的性能得到大幅提升，還能大幅降低芯片體積，使得火災(zāi)自動報(bào)警器的最終探測準(zhǔn)確性更高。此外，單片機(jī)火災(zāi)自動報(bào)警器采用更加先進(jìn)的智能算法，對傳統(tǒng)的火災(zāi)數(shù)據(jù)分析進(jìn)行了改進(jìn)，使得數(shù)據(jù)信息處理更加科學(xué)性，火災(zāi)報(bào)警的穩(wěn)定度更高。

綜上所述，火災(zāi)自動報(bào)警器對提高城市高層建筑發(fā)生火災(zāi)的報(bào)警能力，對維護(hù)人民生命和財(cái)產(chǎn)安全具有極大的作用。以單片機(jī)為芯片核心的火災(zāi)自動報(bào)警器與傳統(tǒng)火災(zāi)自動報(bào)警器相比具有極大的優(yōu)勢，與信息通信技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行深度的融合能夠極大的提升火災(zāi)報(bào)警信息的采集準(zhǔn)確性、傳輸效率性、分析精準(zhǔn)性以及預(yù)警及時(shí)性。單片機(jī)火災(zāi)自動報(bào)警器體積小、穩(wěn)定度高、性能強(qiáng)、生產(chǎn)成本低的特性極大的拓展了其實(shí)際應(yīng)用前景，是未來我國城市建筑火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)的主要應(yīng)用趨勢。

目前技術(shù)中心科技研發(fā)部高精儀器室，信息網(wǎng)絡(luò)部機(jī)房，綜合部、財(cái)務(wù)部、人力資源部檔案室均采用基于AT89S52單片機(jī)為系統(tǒng)設(shè)計(jì)的七氟丙烷自動滅火系統(tǒng)。七氟丙烷滅火系統(tǒng)具有效率高，滅火速度快，保護(hù)對象無污損等特點(diǎn)，建議在技術(shù)中心各單位重要部室推廣應(yīng)用。