郭玉霖 陳奇 張靜雅 岳成浩 李娜

摘要：溫室大棚作為農(nóng)民種植的重要方式，安全對于大溫室大棚顯得格外重要，對溫室大棚進行智能化管理控制對于種植行業(yè)來說是一種不可缺少的安全保障。本文對大棚火災(zāi)預(yù)警的軟件和硬件部分進行介紹，可以實現(xiàn)對溫室大棚里的環(huán)境參數(shù)進行實時監(jiān)控。

關(guān)鍵詞：溫室大棚;火災(zāi);預(yù)警

中圖分類號：TP273 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2020）08-0170-02

0 引言

隨著社會不斷進步和發(fā)展，傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)開始向著新型農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)變，大棚種植代替?zhèn)鹘y(tǒng)種植成為了很重要的一部分，溫室大棚在農(nóng)村使用率逐漸升高，成為農(nóng)民經(jīng)濟收入的重要來源方式之一。但是目前我國農(nóng)村防控火災(zāi)能力不高，再加上消防安全基礎(chǔ)非常差，距離城市相對較遠，廣大的農(nóng)民的消防安全意識不高，溫室大棚往往都是靠在一起“接連成片”，另外冬季還是火災(zāi)的高季節(jié)，溫室大棚的建設(shè)材料大多采用鋼管作為骨架，大部分外層使用塑料薄膜連接，還有的農(nóng)民在最外面一層覆蓋上棉被用以保溫。這些材料大多數(shù)是易燃的材料，一旦遇明火將會被迅速點燃。農(nóng)村的大棚一般長度在80～90m，戶數(shù)較多，大棚相對集中，連成一片，夜間發(fā)生火災(zāi)就有可能產(chǎn)生人員傷亡。另外，因為冬季持續(xù)時間比較長，看守大棚的工作人員，假如大棚一側(cè)的房屋內(nèi)使用明火，如果遇到刮風(fēng)，火星就會從煙囪飄落，隨風(fēng)掉在大棚上，引發(fā)火災(zāi)。同時，火勢隨著風(fēng)更易蔓延，給農(nóng)民帶來巨大的損失。

1 火災(zāi)報警系統(tǒng)的原理

火災(zāi)自動報警系統(tǒng)[1]是由火災(zāi)報警和其他輔助設(shè)備組成的系統(tǒng)這個火災(zāi)探測器由一個觸發(fā)器和一個邊緣報告設(shè)備。系統(tǒng)能迅速發(fā)現(xiàn)火災(zāi)并及時采取有效措施，有效撲滅火災(zāi)，減少人員傷亡盡可能減少財產(chǎn)。如圖所示，通過檢測諸如氣體、煙霧、溫度、光等物理和化學(xué)現(xiàn)象，通過檢測信號和將單片機數(shù)據(jù)與既定數(shù)據(jù)進行比較，從而判斷火災(zāi)情況。系統(tǒng)原理圖及組成框圖如圖1所示。

2 硬件設(shè)計

為了滿足易燃煙霧的安全要求，設(shè)計的易燃煙霧傳感器不僅可以在較寬的溫度下工作，還具有可燃煙霧的集中、故障控制、延遲警報、現(xiàn)場遠程測量等功能[2]，通過電腦實時控制必須，其目的是提高傳統(tǒng)吸煙臂的精度，降低成本，減少體積，結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示。

系統(tǒng)的核心部件是單片機，結(jié)合周邊電路，完成信號記錄、濃度標(biāo)示、時間顯示、狀態(tài)顯示、音響光警告、按鈕輸入、誤差自動控制等多種功能。系統(tǒng)使用功能強的單片機，系統(tǒng)運行穩(wěn)定，測量精度高，通用耗電低，電源安全性高，為了保證申報的準確性和可靠性，且最佳尺寸要小而便宜，有助于減少單片機報警量和降低報警的成本。

單片機通過傳感器將現(xiàn)場溫度和空氣中的煙氣等非電信號轉(zhuǎn)換為通信信號[3-4]，然后在空調(diào)電路中擴大該電信號等方式滿足售后服務(wù)的要求。最后，將A/D電路中傳感器輸出的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，由單片機判斷，現(xiàn)場是否發(fā)生火災(zāi)，并及時報警。

3 軟件設(shè)計

程序設(shè)計采用了模塊化設(shè)計[5]，每個模塊的所有功能都被調(diào)用到相應(yīng)的子程序，主要有火災(zāi)數(shù)據(jù)采集、火災(zāi)判斷、投訴等部分程序，系統(tǒng)流程圖如圖3所示。

為了大大降低系統(tǒng)的誤判率，系統(tǒng)設(shè)計多次檢測，采用多次評估的操作方法，數(shù)據(jù)采集成功后，通過多次檢測數(shù)據(jù)對現(xiàn)場火災(zāi)情況進行評估后，根據(jù)多次判斷結(jié)果進行最終火災(zāi)評估，主程序采用無限循環(huán)體[6]。首先，操作程序?qū)ο到y(tǒng)各個組成部分的單片機片端口的輸入端和輸出電路設(shè)置，外廓驅(qū)動器和單片機數(shù)據(jù)存儲設(shè)置等電路被程序初始化，然后在單片機內(nèi)核區(qū)塊中主操作程序被初始化，并在單片機火災(zāi)檢測報警控制系統(tǒng)中對程序進行數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)通信和查詢判斷。

4 結(jié)語

火災(zāi)給溫室大棚帶來潛在的威脅， 給農(nóng)民造成巨大經(jīng)濟損失。論文對系統(tǒng)的軟件和硬件結(jié)構(gòu)都進行了介紹，該設(shè)計結(jié)構(gòu)簡單、對大棚火災(zāi)檢測方便，市場應(yīng)用廣泛，具有較好的使用價值。

參考文獻

[1] 崔騫.智能建筑火災(zāi)自動報警與消防聯(lián)動系統(tǒng)探討[J].消防科學(xué)與技術(shù)，2015（2）：25-27.

[2] 李嘉琪，孫曄，何文軒，等.基于單片機的火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2016（7）：38-40.

[3] 李中望.一種智能火災(zāi)報警系統(tǒng)的設(shè)計方案[J].安防科技，2013（3）：35-38.

[4] 王忠民.基于單片機的語音數(shù)字聯(lián)網(wǎng)火災(zāi)報警器設(shè)計[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2014（5）：51-54.

[5] 程望斌，劉凌等.基于單片機的火災(zāi)煙霧報警系統(tǒng)設(shè)計[J].湖南理工學(xué)院學(xué)報，2014（3）：41-44.

[6] 昝杰.溫度和煙霧監(jiān)測及遠程報警系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D].成都：電子科技大學(xué)，2015.