基于单片机的智能型火灾监测系统

河南机电职业学院

毕业论文

论文题目：基于单片机的火灾监测系统

所属系部：电气工程学院

专业班级：电气自动化专业13-3

学生姓名：郭云龙

指导老师：刑任周

摘要

科学技术的飞速发展与进步给人们的生活带来了前所未有的便利，如电力技术的迅猛发展与应用，合成材料的诞生，新能源的不断涌现，自动化程度的不断提高等等，使人们的衣食住行条件得到了极大的改善。然而其负面的作用也随之凸显出来，如液化石油气，各种电子产品，易燃装饰材料等我们身边经常接触到的一些普通生活用品，为火灾的发生埋下了巨大的隐患，人们在享受科技带来的便利之外无时不在受到潜在的火灾的威胁。当现场烟雾或者温度发生异常，或者发生火灾时，可实现声光报警、烟雾浓度、温度报警限设置、故障自诊断、延时报警等，是一种结构简单、性能稳定、使用方便、价格低廉、智能化的烟雾传感器，具有一定的实用价值。

关键词：AT89C51单片机；智能报警；传感器；控制器

I

目录

摘要........................................................................ I 第1章绪论 (1)

1.1课题背景 (1)

1.2智能火灾报警监测系统的新动向 (1)

第2章火灾报警系统及其整体方案设计 (4)

2.1火灾发生时的特点 (4)

2.2火灾报警系统功能及其类型 (5)

2.3本系统的总体方案设计 (6)

2.3.1 本设计的研究范围 (6)

2.3.2 系统的硬件总体结构 (7)

2.3.3 系统软件总体结构 (8)

第3章系统的硬件选择与设计 (10)

3.1主要芯片的选择 (10)

3.1.1 单片机的选择 (10)

3.1.2 模数转换芯片的选择 (11)

3.2传感器的选择 (14)

3.2.1火灾探测器的分类 (14)

3.2.2 温度探测器的选定 (15)

3.2.3 烟雾传感器的选择 (17)

3.3各电路模块的设计 (20)

3.3.1单片机外围接口电路 (20)

（1）晶振电路 (20)

3.3.2 A/D转换电路 (21)

3.3.3 烟雾信号调理电路 (23)

3.3.4 声报警电路 (24)

3.3.5 报警器故障自诊断 (24)

第4章电路的软件设计 (24)

4.1软件开发环境 (24)

4.2火灾报警系统程序设计 (24)

4.2.1主程序流程图 (24)

4.2.2 主程序初始化流程图 (25)

4.2.3数据采集子程序 (26)

4.2.4 火灾判断与报警程序 (27)

4.2.5 滤波子程序 (28)

第5章电路调试与仿真 (29)

5.1关于仿真与编程软件 (29)

5.2P ROTUES仿真原理图 (30)

II

第6章总结与展望 (30)

6.1总结 (30)

6.2展望 (31)

参考文献 (32)

致谢 (33)

第1章绪论

1.1课题背景

近年来全国火灾事故频繁发生，造成人、财、物的巨大损失。用户对火灾报警以至自动消防系统的要求越来越高。针对多起火灾事故的分析，排除水压不足等因素外，现有的消防隔断未能起到应有的作用，是造成重大损失的关键。

本文基于上述考虑，通过研发全自动智能防火卷闸门电气控制系统，满足了防火卷闸门的各种动作状态要求，也满足了用户的不同使用环境的需要。其主要功能是在火灾发生时，控制防火卷闸门可靠、准确地运行，实现防火卷闸门的一步降或二步降，达到分区防火，控制火势蔓延，减少火灾损失的目的。防火卷闸门控制方式主要分为手动调整自动与联动等各种控制方式同时预留和上位机的通讯接口，为自动消防系统作好前期准备。

同时，通过温度传感器和烟雾传感器检测出信号，通过控制电路使电话自动拨号（119），并报告现场地址。这对有效、快速扑救具有积极意义。本系统适用于各种消防环境，尤其适合于不能用水做灭火介质的地方，如图书馆、档案馆、计算机房等处。因单片机集成度高，故该装置具有结构简单，可靠性高，成本低等优点。

1.2智能火灾报警监测系统的新动向

火灾报警系统最初是单机式报警，即：只有现场报警功能，如果有火灾信号，火灾现场发出声音警报，然后通知消防部门，这种报警方式在布防现场起到了一定的作用，但是存在较大的局限性。

总线制火灾报警系统通过小区内的局域总线作为物理网络，彻底摆脱电话线制的局限，其基本组成是:报警控制器，探测器，总线和报警中心的接警计算机。报警控制器连接多个探测器。报警控制器通过总线与接警计算机相连，按一定的协议通信，对发生的火灾信号进行几次校对，确认后发出声光报警。总线制报警系统具有先进性、开放性、独立性、扩展性、高效性和经济性等特点。

1

总线制报警系统还具有以下特点:

1. 零使用、维护成本: 因为物理网络为小区内自己铺设的局域总线，在使用和维护上不需要投入资金，真正做到一次投资、终生受益。

2. 报警反应高效、快速: 因其系统是采用数码流直接传输，不用拨号和模拟调制，真正做到即时警报、即时接警，从报警发生到中心警示，只需0.1s左右。

3. 扩展方便、兼容性好: 智能小区的大多数子系统都通过小区的局域总线

传输信号，增减报警控制器不需要对总线改造。

4. 集成度高，功能性好: 总线制报警系统的安装配置可以通过接警中心计算机的软件进行设置，还能与其他子系统互连.

智能火灾报警监测系统作为智能化系统中的子系统之一，同样承载着智能建筑所面临的挑战与机遇。针对居住的环境不同，用户对于智能火灾报警监测系统的要求也不是一成不变的。因而智能火灾报警监测系统的设计中要考虑这些因素。既要易于使用、安装和维护，又要有利于扩张和升级，还要考虑与其他系统的集成和信息共享，关注计算机、通信技术的发展对系统带来的影响。

火灾自动报警系统属于楼宇自动化范畴，是当前楼宇自动化的一个主要构成系统。其设置目的是为了防止和减少火灾危害，保护人身和财产安全。火灾报警技术是预防火灾的一项基础工作，应用范围广泛。报警早，损失少，不仅对发生火灾的单位和个人具有重要作用，而且对公安消防监督机构及时扑灭火灾、减少人员伤亡和财产损失同样具有十分重要的现实意义。

火灾自动报警系统由触发器件、火灾报警装置、火灾警报装置及具有其他辅助功能的装置组成。随着电子技术和计算机技术的迅速发展，火灾自动报警系统的结构、形式越来越灵活多样，很难精确划分为几种固定的模式。火灾自动报警技术趋向于智能化系统，这种系统可组合成任何形式的火灾自动报警网络形式，既可以是区域报警系统，又可以是集中报警系统或控制中心报警系统形式。

所谓智能火灾自动报警系统，应当是：使用探测器件将火灾发生期间所产生的烟、温、光等信号以模拟量形式，连同外界相关的环境参数一起传送给报警器，报警器再根据获取的数据及内部存储的大量数据，利用火灾模型判据来判断火灾是否存在，这样的系统称为智能火灾自动报警系统。由于该系统为解决火灾报警系统存在的两个难题（误报、漏报）提供了新的方法和手段，并在处理火灾真伪方面表现出明显的有效性和创新性，这是火灾自动报警系统在技

术上的飞跃。从传统型走向智能型，是国内外火灾自动报警系统技术发展的必然趋势。

智能火灾自动报警控制系统具有如下特点：

（1）为全面有效地反映被监视环境的各种细微变化，智能系统采用了设有专用芯片的模拟量探测器，对湿度和灰尘等影响实施自动补偿，对电干扰及线路分布参数的影响进行自动处理，从而为实现各种智能特性、解决无灾误报和准确报警奠定了技术基础；

（2）系统采用主从式网络结构，解决了对不同工程的适应性，又提高了运行的可靠性；

（3）利用全总线计算机通信技术，既完成了总线报警，又实现了总线联动控制，彻底避免了控制输出与执行机构之间的长距离穿线布管，大大方便了系统布线设计和现场施工；

（4）系统采用大容量的控制矩阵和交叉查寻软件包，以软件编程代替了硬件组合，提高了消防联动的灵活性和可修改性；

（5）具有丰富的自诊断功能，为系统维护及正常运行提供了有利条件。

第2章火灾报警系统及其整体方案设计

2.1 火灾发生时的特点

火灾是一种失去人为控制的由燃烧造成的灾害，产生火灾的基本要素是可燃物、助燃物和点火源。可燃物以气态、液态和固态三种形态存在，助燃物通常是空气中的氧气。它们燃烧的基本过程是当从外部获取一定的能量时，液体或固体先蒸发成蒸汽或分解出可燃气体(如CO、H2等)的分子团、灰烬和未燃烧的物质颗粒悬浮在空气中，称之为气溶胶。在产生气溶胶的同时，产生分子较大的液体或固体微粒，称为烟雾。

总的来说，普通可燃物在燃烧时表现为以下形式：首先是产生燃烧气体，然后是烟雾，在氧气充足的条件下才能达到全部燃烧，产生火焰，发出可见光和不可见光，并散发出大量的热，使环境温度升高。起火过程中，起初和阴燃两个阶段所占的时间比较长，若探测器就应该从此阶段开始进行探测，就可以火灾损失控制在最小限度。火焰燃烧后，迅速蔓延，产生大量的热使得环境温度升高，如果能将这时能够探测到有效地温度值，就可以比较及时地控制火灾。起火过程曲线如图2-1所示。

图2-1起火过程曲线

2.2火灾报警系统功能及其类型

火灾报警系统一般由火灾探测器、区域报警器和集中报警器组成。火灾探测器通过对火灾发出的物理、化学现象——气（燃烧气体）、烟（烟雾粒子）、热（温度）、光（火焰）的探测，将探测到的火情信号转化成火警电信号传递给火灾报警控制器。区域报警器将接收到火警信号后经分析处理发出声光报警信号，警示消防控制中心的值班人员，并在屏幕上显示出火灾的房间号。集中报警是将接收到的信号以声光形式表现出来，其屏幕上也显示出着火的楼层和房间号，利用本机专用电话还可迅速发出指示和向消防队报警。此外，也可以控制有关的灭火系统或将火灾信号传输给消防控制室。整体电路的框图如图2-2所示及其

类型。

图2-2 智能火灾报警系统框图

火灾报警系统，一般由火灾探测器、联动单元和控制器三部分组成。由火灾探测器首先探测到火灾的萌芽而后通过联动单元传输至控制器分析其形势从而实现是否报警。火灾报警系统除了具有预防报警之外，还有遥控检测功能，它能够根据总台的监测预防

的要求而有所对其功能模块进行远程调节。根据火灾报警系统中所使用的探测器种类的不同，火灾报警系统可以分为以下四种：

（1）感温型火灾报警系统

根据探测温度参数的不同，一般可以将感温型火灾报警系统分为定温式、温差式等几种。

传感器 放大

电

路 A/D 转换

微型计算机 状态指示灯 声音报警

浓度温度显示

按键

串口通信

（2）感烟型火灾报警系统

感烟型火灾报警系统主要有激光感烟式、光电感烟式和离子感烟式等。

（3）感光型火灾报警系统

感光型火灾报警系统就是通过响应火灾中产生的光特性，即扩散火焰的光强度和闪烁频率，来触发报警系统的。根据感应的敏感波长，可以将感光型火灾报警系统分为对波长较短的光辐射敏感的紫外报警系统和对波长较长的光辐射敏感的红外报警系统。

（4）复合型火灾报警系统

如果报警系统同时对温度、烟雾和光辐射中的两种或两种以上参数做出响应，那么它就是复合型火灾报警系统。目前复合型火灾报警系统有感温感烟型、感烟感光型、感温感光型等多种形式。

2.3 本系统的总体方案设计

2.3.1 本设计的研究范围

火灾的发生场合各异，因而火灾发生前和发生时出现的情况也各不相同，比如在居民住宅楼，易燃物品较复杂的各型商场、超市，人员密集度较高的的网吧、影院，车库、粮库、油库等各种类型仓库，汽车、飞机、轮船等现代化的交通工具等场合，有些火灾发生的比较缓慢，随着湿度，温度等的慢慢变化，导致易燃物品接近并达到着火点而产生烟雾和明火，若此时不能得到有效控制则火势会逐渐蔓延，一致酿成大祸。对这一类火灾如果提高警惕，及时发现，就能够有效控制火灾的发生。而对于有些发生较快的火灾，通常只有几秒十几秒的时间火势便达到无法控制的地步，如2012年8月26日凌晨发生在陕西省延安市安塞县境内的一起触目惊心的重大车祸，大量的甲醇瞬间燃烧，车内乘客根本没有时间逃生。对于这类火灾我们只能从根本上采取措施杜绝一切可能产生火灾的因素，否则后果不堪设想。

本文主要研究的是一般场合下的火灾火灾的预警与应对，此类火灾发生比较缓慢，发生之前伴随有温度的非正常变化，火苗出现之前的烟雾等有害气体的产生。方案涉及到现场温度的检测，烟雾浓度的检测，信号的采集与对比，声音报警，不同险情的不同灯光显示等。该火灾报警系统是以AT89C51单片机作为控制中心，接受、处理火灾探测器输出的烟雾浓度信号、温度信号，并进

行声光报警。它通过不断的向现场发射巡检信号来监视现场的温度、烟雾浓度等，并不断反馈给报警控制器，控制器将接到的信号与内存的正常整定值比较、判断确定是否有火灾的发生。本文设计的用于小型防火单位的单片机火灾报警系统具有以下特点:

（1）能对室内烟雾（CO2，CO）及温度突变进行报警,具有声、光双重报警功能。

（2）系统故障报警功能。当系统出现硬件故障时，能发出故障报警信号。

（3）异常报警功能。当环境出现异常(如烟雾浓度过大或是温度较高)时，能发出异常报警信号，引起人们注意，尽可能避免火灾的发生。

（4）火灾报警功能。一旦真出现火灾(烟雾和温度同时出现异常)时，能立即发出声光警报。据类似本系统的报警器现场模拟实验表明,本系统安全可靠,误报率低。且由于其体积小、操作维护方便、成本低廉等,具有广阔的应用前景。

2.3.2 系统的硬件总体结构

（1）硬件系统组成

一个完整的火灾报警系统，必须包含以下几个部分：系统控制模块，火灾探测模块，数据转换模块以及报警模块。本设计一单片机作为控制系统的核心，以传感器作为其测温装置，来实现火灾报警系统的设计。该设计可以对室内外温度以及烟雾实时采集可检测，当所测温度或者烟雾浓度高于临界温度时自动报警。温度信号或者烟雾浓度信号采集电路将温度信号或者烟雾浓度信号以数字信号的形式送入单片机。状态。

（2）硬件系统控制方案设计

报警系统主要由数据采集模块、单片机控制模块、声光报警模块组成。

图2-3为火灾报警系统的结构框图。

烟雾，温度传感器信号调理电路A/D转换电路

烟雾，温度显示

单片机

声光报警

图2-3 火灾报警系统的总体结构框图

火灾报警系统主要实现对火灾现场的测试工作，从而启动火灾报警系统。其主要由烟雾传感数据采集程序、温度传感数据采集程序、声光报警程序等三个部分组成，其中，烟雾传感数据采集程序完成对烟雾浓度的采集并进行数据转换；温度采集程序显示对现场的温度进行采集；系统的工作原理是：先通过传感器 (包括温感和烟感)将现场温度、烟雾等非电信号转化为电信号，调理电路将传感器输出的电信号进行调理(放大、滤波等)，使之满足A/D转换的要求 ,最后由A/D转换电路,完成将温度传感器和烟雾传感器输出的模拟信号到数字信号的转换，单片机判断现场是否发生火灾。报警程序设置报警的下限，当外界指标超出限制，将进行声光报警。

2.3.3 系统软件总体结构

为了便于系统维护和功能扩充，采用了模块化程序设计方法，系统各个模块的具体功能都是通过子程序调用实现的。本系统主要包括数据采集子程序、火灾判断与报警子程序等，系统程序流程图如图2-4所示。

为了降低误报率，系统采用多次采集、多次判断的方法。每次数据采集后根据得到的数据对现场情况进行判断，然后综合多次判断结果做出最终的火情判断。主程序是一个无限循环体，其流程是：首先在上电之后系统的各部分包括单片机各个端口输入输出的设置、外围驱动电路和数据存储电路等完成初始

化，其次是对芯片内的程序进行初始化，接下来执行火灾报警系统中的数据采

集任务，数据通信任务和查询判断任务。

图2-4 程序流程图

开始

手动复位

火灾报警 正常 异常报警 温度烟雾信

号采集判断 初始化 报警判断

第3章系统的硬件选择与设计

3.1 主要芯片的选择

3.1.1 单片机的选择

（1）单片机的比较

单片机是本方案的灵魂，所以我们选择是需要慎之又慎，下面我们来拿8031和AT89C51做一下比较。8031片内不带程序存储器ROM，使用时用户需外接程序存储器和一片逻辑电路373，外接的程序存储器多为EPROM的2764系列。用户若想对写入到EPROM中的程序进行修改，必须先用一种特殊的紫外线灯将其照射擦除，之后再可写入。写入到外接程序存储器的程序代码没有什么保密性可言。由于上述类型的单片机应用的早，影响很大，已成为事实上的工业标准。后来很多芯片厂商以各种方式与Intel公司合作，也推出了同类型的单片机，如同一种单片机的多个版本一样，虽都在不断的改变制造工艺，但内核却一样，也就是说这类单片机指令系统完全兼容，绝大多数管脚也兼容；在使用上基本可以直接互换。我们统称这些与8051内核相同的单片机为“51系列单片机”。在众多的51系列单片机中，要算ATMEL公司的AT89C51更实用，因他不但和8051指令、管脚完全兼容，而且其片内的4K程序存储器是FLASH工艺的，这种工艺的存储器用户可以用电的方式瞬间擦除、改写，在众多的51系列单片机中，要算ATMEL公司的AT89C51更实用，因他不但和8051指令、管脚完全兼容，而且其片内的4K程序存储器是FLASH工艺的，这种工艺的存储器用户可以用电的方式瞬间擦除、改写，一般专为ATMELAT89Cx做的编程器均带有这些功能。显而易见，这种单片机对开发设备的要求很低，开发时间也大大缩短。写入单片机内的程序还可以进行加密，这又很好地保护了你的劳动成果。而且AT89C51目前的售价比8031还低，市场供应也很充足。单对AT89C51来说，在实际电路中可以直接互换8051和8751，替换8031只是第31脚有区别，8031因内部没有ROM，31脚需接地（GND），单片机在启动后就到外面程序存储器读取指令；而8051/8751/89C51因内部有程序存储器，31脚接高电平（Vcc），单片机启动后直接在内部读取指令。也就是51芯片的31脚控制着单片机程序从内部读取还是从外部读取，31脚接电源，程序从内部读取，31脚接

地，程序从外部读取，其他无须改动。由于内部RAM的存在，可以减少I/O扩展芯片、锁存器及片外RAM等等，使整个设计显得简单明了。

单片机是报警系统的核心部件，一方面它要接收来自传感器的烟雾浓度和温度的模拟信号数字信号和故障检测信号，另一方面要对两种信号分别进行处

理，控制后续电路的相应工作，这一过程的软件实现，需要单片机有较快的运算速度，使仪表监测人员能够观测到实时的烟雾浓度，并进行相应处理。同时。AT89C51单片机应用普遍，工具多，易上手，片源广，价格低，且适合民用、商用，用途更广泛。综合以上观点，本论文选定AC89C51作为本系统的核心。

（2）关于AT89C51

本设计的控制芯片使用的是ATME L公司生产的AT89C51，AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM）和128字节的随机存取数据存储器（RAM）的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。AT89C51是一个低功耗高性能单片机，片内置通用8位中央处理器（CPU）和Flash存储单元，可灵活应用于各种控制领域。40个引脚，32个外部双向输入/输出（I/O）端口，同时内含2个外中断口，2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口。AT89C51的引脚图如图3-1所示。芯片可以按照常规方法进行编程，也可以在线编程，其将通用的微处理器和Flash存储器结合在一起，特别是可反复擦写的Flash存储器可有效地降低开发成本。

图3-1 AT89C51的引脚图

3.1.2 模数转换芯片的选择

（1）模数转换芯片参数的比较

模数转换(ADC)亦称模拟一数字转换，与数/模(D/A)转换相反，是将连续的模拟量（如象元的灰阶、电压、电流等）通过取样转换成离散的数字量。例

如，对图象扫描后，形成象元列阵，把每个象元的亮度（灰阶）转换成相应的数字表示，即经模/数转换后，构成数字图象。通常有电子式的模/数转换和机电式模/数转换二种。在遥感中常用于图象的传输，存贮以及将图象形式转换成数字形式的处理。例如：图像的数字化等。选择模数转换芯片的条件：

①转换速率sps：1秒内转换多少次，有200Ksps的，1Msps的等；

②分辨率bit：一次转换的带宽，比如12bit，16bit，8bit等；

③输入信号范围：可转换的最大信号和最小信号范围；

④电源电压：工作电源是多少伏，是否区分模拟和数字电源；

⑤输出接口：是并行数据总线、SPI、还是其它总线等，数据输出速率

是多少；

⑥封装：是DIP直插的，还是SO贴片的，还是其他封装的等；

⑦参考源：参考源是单一参考源，还是多参考源，参考电压使多少等；

⑧输入通道：是单通道转换，还是多通道转换等；

⑨功耗：功耗也是需要考虑的问题之一。

A/D转换器的种类很多，就位数来分，有8位、10位、12位、16位等。位数越高，其分辨率也越高，但价格也越贵。而就其结构而言，有单一的A/D转换器，有内含多路开关的A/D转换器。美国Analog Device公司生产的8位逐次逼近式模数转换器ADC0809转换速率高，自带三态输出缓冲电路，可直接与各种典型的8位或16位的微处理器相连而无需附加逻辑接口电路，且能与CMOS 及TTL兼容。是目前我国应用最为广泛，价格适中的A/D转换器。加之内部含有三态输入缓冲电路，可直接与各种微处理器连接，且无须附加逻辑接口电路，内部设置的高精参考电压源和时钟电路，使它不需要任何外部电路和时钟信号，就能完成A/D转换功能，应用非常方便。综合以上各种条件和因素，也根据本设计的需要，我选择的A/D转换器是ADC0809。

（2）关于ADC0809

ADC0809是美国国家半导体公司生产的CMOS工艺8通道，8位逐次逼近式A/D模数转换器。其内部有一个8通道多路开关，它可以根据地址码锁存译码后的信号，只选通8路模拟输入信号中的一个进行A/D转换。ADC0809由8

路模拟开头、地址锁存与译码器、8位A/D转换器和三态输出锁存缓冲器组成，脚图如主要特性：

①. 8路输入通道，8位A/D转换器，即分辨率为8位。

②. 具有转换起停控制端。

③. 转换时间为100μs(时钟为640kHz时)，130μs（时钟为500kHz时）。

④. 单个+5V电源供电。

⑤. 模拟输入电压范围0～+5V，不需零点和满刻度校准。

⑥. 工作温度范围为-40～+85摄氏度。

⑦. 低功耗，约15mW。

（3）内部结构

ADC0809是CMOS单片型逐次逼近式A/D转换器，它由8路模拟开关、地址锁存与译码器、比较器、8位开关树型A/D转换器、逐次逼近寄存器、逻辑控制和定时电路组成。

（4）外部特性（引脚功能）

ADC0809芯片有28条引脚，采用双列直插式封装，下面说明各引脚功能。

IN0～IN7：8路模拟量输入端。

D0～D7：8位数字量输出端。

ADDA、ADDB、ADDC：3位地址输入线，用于选通8路模拟输入中的一路

ALE：地址锁存允许信号，输入，高电平有效。

START：A/D转换启动脉冲输入端，输入一个正脉冲（至少100ns宽）使其启动（脉冲上升沿使0809复位，下降沿启动A/D转换）。

EOC：A/D转换结束信号，输出，当A/D转换结束时，此端输出一个高电平（转换期间一直为低电平）。

OE：数据输出允许信号，输入，高电平有效。当A/D转换结束时，此端输入一个高电平，才能打开输出三态门，输出数字量。

CLK：时钟脉冲输入端。要求时钟频率不高于640KHZ。

REF（+）、REF（-）：基准电压。

Vcc：电源，单一+5V电源。

GND：地。

（5）ADC0809工作过程

首先输入3位地址，并使ALE=1，将地址存入地址锁存器中。此地址经译

码选通8路模拟输入之一到比较器。START上升沿将逐次逼近寄存器复位。下降沿启动A/D转换，之后EOC输出信号变低，指示转换正在进行。直到A/D 转换完成，EOC变为高电平，指示A/D转换结束，结果数据已存入锁存器，这个信号可用作中断申请。当OE输入高电平时，输出三态门打开，转换结果的数字量输出到数据总线上。

转换数据的传送：A/D转换后得到的数据应及时传送给单片机进行处理。数据传送的关键问题是如何确认A/D转换的完成，因为只有确认完成后，才能进行传送。为此可采用下述三种方式。

①. 定时传送方式

对于一种A/D转换器来说，转换时间作为一项技术指标是已知的和固定的。例如ADC0809转换时间为128μs，相当于6MH z的MCS-51单片机共64个机器周期。可据此设计一个延时子程序，A/D转换启动后即调用此子程序，延迟时间一到，转换肯定已经完成了，接着就可进行数据传送。

②. 查询方式

A/D转换芯片由表明转换完成的状态信号，例如ADC0809的EOC端。因此可以用查询方式，测试EOC的状态，即可确认转换是否完成，并接着进行数据传送。

③. 中断方式

把表明转换完成的状态信号（EOC）作为中断请求信号，以中断方式进行数据传送。

不管使用上述哪种方式，只要一旦确定转换完成，即可通过指令进行数据传送。首先送出口地址并以信号有效时，OE信号即有效，把转换数据送上数据总线，供单片机接受。

3.2 传感器的选择

3.2.1火灾探测器的分类

火灾探测器是火灾报警系统的现场探测部件，它的好坏直接关系到整个系统是否正常运行，它是整个系统最为重要的部件，是识别火灾是否发生的专门仪器。在发生火灾时，探测器通过把火灾发生时产生的各种非电量参数（如烟、气体浓度等）转化成电量参数从而得到统一测量参数，然后再传送给控制器。其特点是实时性，准确性。其能够实时跟随各种非电量参数的变化而变化。火

灾探测器根据火灾发生时所产生的物理现象可以分为：感温型、感烟型、图光型、感声型、气敏型五大类。

但在实际应用中，考虑到测量的方便性还有实用性，我们经常用到的火灾探测器主要是感烟型、感温型、感光型、可燃气体型、复合型五大类。

（1）感烟型火灾探测器。

感烟型火灾探测器可以分为离子感烟型探测器和光电感烟型探测器。其中离子感烟型探测器是利用烟雾对具有放射性性质的镅241的影响，从而通过检测电路检测其反应，并做出响应。但是由于含有放射性物质，在一定程度上会污染环境，不利于彩色环保。光电感烟型探测器是基于烟雾粒子对光线产生散射、吸收原理而做成的烟雾探测器。

（2）感温型火灾探测器。

在火灾起火燃烧过程中会产生大量的热量，使周围的温度急剧升高。通过对温度变化转换为电信号从而可以得到所测量范围的温度参数所作出响应的探测器就是感温型火灾探测器。根据测量依据的不同，可以把感温型火灾探测器分为定温型、差温型和差定温型三种类型。

（3）感光型火灾探测器。

火灾燃烧时会产生火焰，并伴随着发射出各种辐射光线。根据所探测火焰辐射的光线不同，感光型火灾探测器可以分为两大种：一种对波长较长的光辐射敏感的红外光辐射探测器，另一种对波长较短的光辐射敏感的紫外光辐射探测器。

（4）可燃气体火灾探测器。

在火灾起火燃烧的过程除了会产生烟雾、热量、光三种产物外，还会产生多种可燃气体。可燃气体火灾探测器是对探测的单一或者多种可燃气体浓度做出响应的探测器。

（5）复合型火灾探测器。复合型火灾探测器即使能够对两种或两种以上的火灾参数做出响应的探测器。现在市面上常用地复合型火灾探测器主要有有烟温复合型探测器，烟温气三复合型探测器，光电、离子、感温三复型合探测器等。

本文仅探讨现场温度与烟雾这两项与火灾的发生相关的指标的检测，其他与火灾相关的因素本文未予探讨。

3.2.2 温度探测器的选定

（1）本设计温度探测器的选择条件

根据监测温度参数的不同，一般用于工业和民用建筑中的温度探测器有定温式、差温式、差定温式等几种。

①. 定温式探测器。定温式探测器是在规定时间内，火灾引起的温度上升超过某个定值时启动报警的火灾探测器。它有线型和点型两种结构。其中线型是当局部环境温度上升达到规定值时，可熔绝缘物熔化使两导线短路，从而产生火灾报警信号。

②. 差温式探测器。差温式探测器是在规定时间内，火灾引起的温度上升速率超过某个规定值时启动报警的火灾探测器。它也有线型和点型两种结构。线型差温式探测器是根据广泛的热效应而动作的，点型差温式探测器是根据局部的热效应而动作的，主要感温器件是空气膜盒、热敏半导体电阻元件等。

③. 差定温式探测器。差定温式探测器结合了定温和差温两种作用原理并将两种探测器结构组合在一起。差定温式探测器一般多是膜盒式或热敏半导体电阻式等点型组合式探测器。在温度传感器的选型过程中考虑的因素：ａ被测对象的温度是否需记录、报警和自动控制，是否需要远距离测量和传送。

ｂ测温范围的大小和精度要求。

ｃ测温元件大小是否适当。

ｄ在被测对象温度随时间变化的场合，测温元件的滞后能否适应测温要求。

ｅ被测对象的环境条件对测温元件是否有损害。

ｆ价格如保，使用是否方便。

综合以上多种原因，经对比，本文温度探测器使用DS18B20数字温度传感器，其引脚与实物样式如图3-4所示。

（２）关于DS18B20

DS18B20数字温度传感器接线方便，封装成后可应用于多种场合，如管道式，螺纹式，磁铁吸附式，不锈钢封装式，型号多种多样，有LTM8877，LTM8874等。

①. DS18B20的主要特性：

ａ适应电压范围更宽，电压范围：3.0～5.5V，在寄生电源方式下可由数据线供电。

图3-4 DS18B20数字温度传感器引脚图

基于单片机火灾报警器设计摘要

基于单片机的火灾报警器设计 火灾作为一种发生频率高、破坏性强的灾害，受到人们的大力重视。随着经济和城市建设的快速发展，城市高层、地下建筑以及大型综合性建筑日益增多，火灾隐患也大大增加，火灾的数量及其造成的损失呈逐年上升趋势。火灾自动报警系统,作为火灾的先期预报、火灾的及时扑灭、保障人身和财产安全,起到了不可替代的作用。随着传感器技术、无线通信技术、集成电路和微电子技术日臻完善，火灾自动报警系统迎来了良好的发展契机，其智能化程度也越来越高。 系统用AT89C51单片机作为核心，其容量大、数据处理速度快、适合运行较为复杂的算法；采用高灵敏度的温度传感器LM94022与烟雾传感器NIS-09C作为探测器。报警系统将传感器输出的电信号经放大滤波处理后送入ADC0809转换，得到的数字信号由单片机进行处理分析，判断是否发生火灾。火灾自动报警系统通过对传感器采集火情信息,采用多传感器信息融合技术,使用智能识别算法实现对火灾的监测。当报警器监测到火情信息后, 立即产生声光报警信号。系统具有声光报警、故障自诊断等功能，系统的结构简单、性能稳定，使用方便，智能化程度高。由于采用了感温和感烟探测器相结合探测方法，比使用单一的探测器能更加准确报警、降低了误报率。 关键词：火灾自动报警系统，温度探测器，烟雾探测器，AT89C51

The Fire Alarm System Based on Single Chip Design Abstract As one kind of high-frequency, highly destructive disasters，people pays great attention to fire. Along with the rapid development of the economy and urban construction, urban high-rise and underground constructions, as well as the large-scale and comprehensive constructions are increasing, and the Potential danger of fire is also greatly increased. The number of fires and the loss was caused by upward trend year after year. The automatic fire alarm systems (FAS), a previous forecast, fire exterminate, guarantee personal and property security, have played an irreplaceable role. As technology of the sensor，the wireless communication，the integration circuit and the micro-electronics gradually progresses, the FAS meets an excellent opportunity, its intelligent degree becomes higher and higher. System uses AT89C51 as the core, because of its large capacity, data processing speed, suitable for operation more complex algorithms. System uses sing high sensitivity of the temperature sensor LM94022 and smoke sensor NIS - 09C as detectors. Alarm system will send sensor output signal after filtering processing enlargement to ADC0809 conversion. The single-chip microcomputer analysis the digital signal processed, and it determine whether fires. FAS collect fire information through sensors, using multi-sensor information fusion technology, and use intelligent identification algorithm for fire monitoring. When the alarm monitors the fire information, it produces sound-light alarm signal immediately. System has the acousto-optic alarm, fault diagnosis system. The system has simple structure and stable performance, and it is easy to use and intelligent. In this paper, it uses the method of combining temperature detector and smoke detector to detect, and can be a more accurate report than using a single detector, while reduced the false rate. Key words：Automatic fire alarm system，Temperature detectors，Smoke detectors ，AT89C51

智能火灾报警系统的设计 开题报告

课题名称智能火灾报警系统的设计 课题来源教师拟定课题类型EX 指导教师XXX 学生姓名XXX 学号XXX 专业XXX 开题报告内容：（调研资料的准备，设计的目的、要求、思路与预期成果；任务完成的阶段内容及时间安排；完成设计（论文）所具备的条件因素等。） 一、调研资料的准备 智能火灾报警系统由触发器件、火灾报警装置、火灾警报装置及具有其他辅助功能的装置组成。随着电子技术和计算机技术的迅速发展，火灾自动报警系统的结构、形式越来越灵活多样，很难精确划分为几种固定的模式。火灾自动报警技术趋向于智能化系统，这种系统可组合成任何形式的火灾自动报警网络形式，既可以是区域报警系统，又可以是集中报警系统或控制中心报警系统形式。 所谓智能火灾自动报警系统，应当是：使用探测器件将火灾发生期间所产生的烟、温、光等信号以模拟量形式，连同外界相关的环境参数一起传送给报警器，报警器再根据获取的数据及内部存储的大量数据，利用火灾模型判据来判断火灾是否存在，这样的系统称为智能火灾自动报警系统。由于该系统为解决火灾报警系统存在的两个难题（误报、漏报）提供了新的方法和手段，并在处理火灾真伪方面表现出明显的有效性和创新性，这是火灾自动报警系统在技术上的飞跃。从传统型走向智能型，是国内外火灾自动报警系统技术发展的必然趋势。 二、设计目的 在发生火灾的情况下,通过温度传感器和烟雾传感器检测出信号,能够有效的、及时的自动报警 三、设计要求 1.查阅相关文献，熟悉课题任务、背景。 2.掌握温度传感器的工作原理。 3.以单片机为核心控制部件，当有传感器监测到烟雾信号时，控制电路启动报警装置，驱动蜂鸣器发出警报。 4.利用Protel进行原理图绘制，并进行Protus对其进行仿真。 5.毕业设计（论文）中心突出，内容充实，论据充分，论证有力，数据可靠，结构紧凑，层次分明，图表清晰，格式规范，字迹工整，结论正确。 四、设计思路

智能火灾报警系统设计.doc

摘要 .................................................................................................................................... I Abstract ..................................................................................................................................... I I 第1章绪论 (1) 1.1 选题背景及意义 (1) 1.2 本文所做的工作 (1) 第2章火灾报警系统的工作原理 (3) 2.1 系统总体功能概述 (3) 2.2 火灾报警系统的类型 (3) 2.2.1 感温型火灾报警系统 (3) 2.2.2 感烟型火灾报警系统 (4) 2.2.3 感光型火灾报警系统 (4) 2.2.4 复合型火灾报警系统 (4) 2.3 火灾探测器的原理 (4) 2.4 本章小结 (5) 第3章系统硬件设计 (6) 3.1 核心芯片选择 (6) 3.1.1 芯片AT89S52 (6) 3.1.2 集成温度传感器AD590 (7) 3.1.3 气体传感器TGS-202 (8) 3.1.4 数码管驱动芯片ICM7218 (8) 3.2 单片机外围接口电路 (9) 3.3 信号处理电路 (10) 3.4 A/D转换模块 (11) 3.5 声音报警电路 (12) 3.6 数码管显示电路 (13) 3.7 状态指示灯及控制键电路 (14) 3.8 报警器故障自诊断 (15) 3.9 本章小结 (15) 第4章系统软件设计 (17) 4.1 主程序流程图 (17)

火灾自动报警及消防联动控制系统设计说明

火灾自动报警及消防联动控制系统设计说明 1、系统构成： (1)火灾自动报警系统 (2)消防联动控制 (3)火灾应急广播系统 (4)消防直通对讲电话系统 (5)漏电火灾报警系统 (6)大空间智能型灭火装置集中控制系统（消防水炮控制系统） (7)智能消防应急疏散照明指示灯系统 2.系统概况： （1）本工程为一类防火建筑.火灾自动报警的保护等级按特级设置.设控制中心报警系统和消防联动控制系统。 （2）.系统组成:火灾自动报警系统；消防联动控制系统；火灾应急广播系统；消防直通电话对讲系统；漏电火灾报警系统；大空间智能型灭火装置集中控制系统（消防水炮控制系统）；智能消防应急疏散照明指示灯系统。 3.消防控制室: （1）本工程的消防控制室设置在一层西侧，负责本工程全部火灾报警及联动控制系统，设有直接通室外的出口. （2）消防控制室可联动所有与消防有关的设备。 （3）消防控制室的报警联动设备由火灾报警控制主机、联动控制台、CRT显示器、打印机、广播设备、消防直通对讲电话设备、电源设备等组成。 （4）消防控制室可接收感烟、感温、可燃气体等探测器的火灾报警信号及水流指示器、检修阀、压力报警阀、手动报警按钮、消火栓按钮以及消防水炮的动作信号。 （5）消防控制室可显示消防水池、消防水箱水位，显示消防水泵等的电源及运行情况。 4.火灾自动报警系统： （1）本工程采用消防控制室报警控制系统，火灾自动报警系统按四总线设计。 （2）探测器：柴油发电机房、厨房、车库等处设置感温探测器，直燃机房设防爆型可燃气体探测器，其他场所设置感烟探测器。 （3）探测器安装：探测器与灯具的水平净距应大于0.2m；至墙边、梁边或其他遮挡物

火灾自动报警系统检测方案

火灾自动报警系统检测方案 （一）.系统布线 (1)火灾自动报警系统的布线,应符合现行国家标准《电气装置工程施工及验收规范》、《火灾自动报警系统设计规范》及《火灾自动报警系统施工验收规范》的有关规定。 (2)信号传输线路保护材料 技术要求:火灾自动报警系统传输线路应采用铜芯绝缘导 线或铜芯电缆,并应采用穿金属管、硬质塑料管或封闭式线槽保护方式布线。 检测方法：目测 (3)消防控制、通信和警报线路保护材料 技术要求：消防控制、通讯和警报线路采用暗敷设时，宜采用金属管或径阻燃处理的硬质塑料管保护，并应敷设在不燃烧体的结构层内，且保护层厚度不宜小于30mm。当采用明敷时，应采用用属管或金属线槽保护，并应在金属管或金属线槽电缆上采取防火保护措施。采用经阻燃处理的电缆时，可不穿金属管保护，但应敷设在电缆竖井或吊顶内有防火保护措施的封闭式线槽内。 检测方法：目测 (4)管路加固措施及管路连接处理 技术要求：

a.管路入盒时，盒外侧应套锁母，内侧应装护口；在吊顶内敷设时，盒的内外侧均应套锁母，或采用焊接等其它加固措施。 b.在吊顶内敷设各类管路和线槽时，宜采用单独的卡具吊装或支撑物固定。 c.线槽的直线段应每隔1。0---1。5米设吊点或支点，在线槽接头处、接线盒0。2米处、线槽变向或转角处应设吊点或支点，。 d.线槽吊杆直径≥6 mm。 e.敷设于多尘或潮湿场所管路的管口和管路连接处，均应作密封处理。 检测器具：0-3米钢卷尺，游标卡尺 检测方法：按技术要求检查管路连接情况，用钢卷尺测 量线槽长度，用游标卡尺测吊杆直径。 （5）布线要求 技术要求： a.管路长度大于45米无弯曲时、大于30米有1个弯曲时、大于20米有2个弯曲时、大于12米有3个弯曲时，应加装接线盒便于接线。 b.不同系统、不同电压等级、不同电流类别的线路应分管、分槽设置、穿孔机绝缘导线或电缆的总截面积不宜超过管内截面积的40％。

基于单片机的火灾报警器设计与实现

编号： 设计说明书 题目：基于单片机的火灾报警器设计与实现学院：桂林电子科技大学职业技术学院专业：电子信息工程技术 学生姓名： 学号： 指导教师：周光祥 职称：讲师 2015 年 6 月日

摘要 火灾自动报警系统（Fire Alarm System，简称FAS系统）是人们为了早期发现通报火灾，并及时采取有效措施，控制和扑灭火灾，而设置在建筑物中或其它场所的一种自动消防设施，是人们同火灾作斗争的有力工具。 本次设计以AT89C51单片机，MQ-2烟雾传感器和DS18B20温度传感器为核心设计的火灾报警器可实现报警故障自诊断、报警设置、实时温度显示及与温度报警值设定等功能。是一种结构简单、电路简单、而且易懂、性能稳定、使用方便、价格低廉、智能化的烟雾报警器，具有非常高的实用价值。 关键词:AT89C51；温度传感器；烟雾传感器；火灾报警器；四位共阴数码管；

目录 引言 (1) 1 系统概述 (2) 1.1选题背景 (2) 1.2 设计要求 (2) 2 设计原理 (2) 2.1 硬件部分 (2) 2.2 软件部分 (3) 3 硬件电路设计与分析 (3) 3.1 硬件框架图 (3) 3.2 单片机最小系统 (4) 3.2.1 STC89C52芯片介绍 (4) 3.2.2 时钟电路 (4) 3.2.3 复位电路 (5) 3.3 四位数码管 (6) 3.3.1 数码管的介绍 (6) 3.3.2 四位数码管共阳和共阴的区分 (7) 3.3.3数码管的驱动方式 (8) 3.4 74HC573芯片介绍 (8) 3.5 温度传感器DS18B20模块 (9) 3.6 烟雾传感器MQ-2模块 (9) 4 软件设计与分析 (10) 4.1 程序主流程图： (10) 4.2 初始化定时器程序 (11) 4.3 四位共阴数码管的动态显示程序 (11) 5 系统调试 (12) 5.1 硬件调试 (12) 5.1.1 最小系统调试 (12) 5.1.2 四位数码管调试 (12) 5.2 软件调试 (12) 5.3 脱机运行调试 (12) 6 总结 (13) 谢辞 (14) 附录1：火灾报警器原理图： (15) 附录2：火灾报警器PCB图： (15) 附录3：火灾报警器程序 (16)

基于PLC的智能火灾报警系统

常州机电职业技术学院 毕业设计（论文）作者：杨可学号： 41240204 系部：电气工程系 专业：电气自动化 题目：基于PLC的智能火灾报警系统设计 指导者：余文伟 评阅者： 2015年 4 月

毕业设计（论文）中文摘要 目前，随着电子产品在人类生活中的使用越来越广泛，由此引起的火灾也越来越多，在我们生活得四周到处潜伏着火灾隐患。为了避免火灾以及减少火灾造成的损失，我们必须将火灾消灭在萌芽状态，最大限度地减少社会财富的损失。同时为了减少外界环境的干扰，采用PLC对其进行控制，从而大大提高系统的抗干扰性。 PLC包括逻辑运算、顺序控制、时序、计数以及算术运算等程序。他用一串指令形式存放在存储器中，然后根据存储的控制内容，经过模拟、数字等输入输出部件，对生产设备与生产过程进行控制。PLC不仅容易安装，占用空间小，能源消耗小，带有诊断指示器可以帮助故障诊断，而且可以被重复使用到其他的项目中去。 本系统可安装在各防火单位，它负责不断地向所监视的现场发出巡检信号，监视现场的温度、浓度等，并不断反馈给报警控制器，控制器将接到的信号与内存的正常整定值比较、判断确定火灾，并及时进行灭火。 关键词：火灾报警传感器 PLC

目录 第一章绪论 (1) 1.1选题背景及意义 (1) 1.2国内外发展状况 (1) 第二章火灾自动报警系统简介 (3) 2.1火灾自动报警系统概述 (3) 2.2火灾自动报警系统设计要求 (3) 2.3自动报警灭火系统的组成与主要部件 (4) 第三章PLC的概述 (6) 3.1 PLC的简介 (6) 3.2 PLC的特点 (6) 3.3 PLC的基本结构 (7) 3.4 PLC的工作原理 (7) 第四章系统的硬件设计 (8) 4.1系统分析 (8) 4.2 I/O端口 (9) 4.3 PLC外部接线 (10) 4.4 消防控制 (10) 4.5 水箱结构 (11) 4.6 PLC的选型 (11) 4.7 传感器的选择 (12) 4.7.1 温度传感器的选择 (12) 4.7.2 感烟传感器的选择 (13) 第五章系统的软件设计 (16) 5.1 程序流程 (17) 5.2 程序编制 (18) 5.3 PLC程序说明 (19) 5.3.1区域1自动报警灭火系统的启停 (19) 5.3.2区域2自动报警灭火系统的启停 (19) 5.3.3系统复位 (19) 第六章消防管理与维护 (20) 6.1消防管理制度 (20) 6.2火灾自动报警系统的每月定期检查 (20) 6.3自动喷水灭火系统的每月定期检查 (20) 结论 (22) 参考文献 (23) 致谢 (24)

电气火灾监控系统规范标准

浅谈漏电火灾报警系统的设计与安装 2006/4/10/9:4 来源：昆明华安工程技术有限责任公司作者：宁卫国 2.4.3 配电柜成套形式的安装设计 直接在配电箱柜面板上嵌入探测控制器，只考虑在柜内适当位置固定漏电互感器（一般在主空开上端或下端），不改动配电柜内部结构，不用增加单独的探测控制器安装箱，美观方便。应在设计中明确提出要求，在施工图会审完毕，由配 电柜成套厂考虑预留面板上嵌装漏电流探测控制器的孔。 3 漏电火灾报警系统安装中应注意的问题 3.1 漏电火灾报警系统施工主体单位问题 根据上述漏电火灾报警系统的特点，漏电火灾报警系统有相当的独立性，但与配电系统密不可分，归入强电系统施工比较便于协调配合。反之，实践证明，归入消防报警系统施工单位施工，则容易扯皮，协调配合困难，加上其对控制柜不熟悉，对互感器安装等比较陌生，施工质量难以保证。对于个别直接使用普通火灾报警系统的二总线漏电火灾报警系统，在与配电柜成套厂家或施工单位充分沟通配合的前提下，可以并入消防报警系统施工单位施工。目前，消防主管部门对漏电火灾报警系统施工单位是否需要具备消防专业承包资质，尚未有明确的界定。 3.2 漏电火灾报警系统的施工要求 国家标准《剩余电流动作保护装置的安装和运行》GB13955第6部分“剩余电流保护装置的安装”明确指出：“剩余电流保护装置安装应充分考虑供电方式、供电电压、系统接地型式及保护方式。剩余电流保护装置的形式、额定电压、额定电流、短路分断能力、额定剩余动作电流、分断时间应满足被保护线路和电气设备的要求，在不同的系统接地形式 中应正确接线”。 具体地说，漏电火灾报警系统的安装应注意以下问题： 1) 漏电流报警器标有电源侧和负荷侧时，应按规定安装接线，不得反接。 2) 安装漏电流断路器时，应按要求，在电弧喷出方向有足够的飞弧距离。 3) 安装时，必须严格区分N线和PE线，三级四线式或四极四线式电的N线应通过漏电火灾监控系统的电流互感探测器。通过漏电火灾监控系统的电流互感探测器的N线，不得作为PE线，不得重复接地或接设备外露可接近导体。PE 线不得接入剩余电流保护装置。 4) 漏电火灾报警系统没有归入配电系统施工单位施工时，双方应充分沟通，协调有关安装方式、尺寸和电气技术参数。新工程使用电气火灾监控设备与电气火灾监控探测器（互感器）分离配置型产品时，在配电柜（箱）订货时应向厂家明 确互感器尺寸，以便于预留安装位置。 5) 《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-2005的 9.1.1条要求，漏电火灾报警系统应当按照消防用电的规定执行。因此，无论消防中心设置的集中控制器还是现场设置的电气火灾监控探测器都要按照消防用电的规定执行，接入 消防用电。 6) 漏电火灾报警系统的电流互感探测器在配电柜（箱）内安装，要特别注意施工安全，要在断电情况下施工，并注意强弱电分开走线，单独敷设电流互感探测器信号线，并应使用带屏蔽的多芯控制线。特别注意防止接错线或搭线，造成强电串入火灾监控探测器中烧毁火灾监控探测器或联网的多个火灾监控探测器。 7) 改造工程一般应将组合式电流/剩余电流探测器置于塑壳断路器下端出线处，当安装不便时，可考虑安装于塑壳断 路器的入线端。 8) 施工单位应配备移动式（手持便携式）剩余电流检测仪，并在调试时先进行配电系统剩余电流的检测，及时排除剩余电流异常情况，并作详细记录。根据GB13955标准5.7.3和5.7.5要求，设定合适的漏电流报警阀值，通常报警设 定值取值不小于线路和设备正常运行泄漏电流值的两倍。 9) 根据GB13955标准６.３.７要求，安装完成后必须要有如下的检验项目：按动探测控制器（报警器）上的测试试验按钮，使探测控制器输出脱扣电压，试验塑壳断路器脱扣是否灵敏。此项测试应逐一进行，用试验按钮连续试验3次，应正确动作，消防中心集中控制器应指示报警部位；带额定负荷电流分合3次，均可靠动作，不应有误报警现象；在消防中心集中控制器上手动对各配电箱进行断电测试，应正确无误。

基于单片机的火灾自动报警系统..doc

火灾自动报警系统的工作原理 2.1 系统总体功能概述 。整体电路的框图如图2-1所示： 第3章系统硬件设计 3.1 核心芯片选择 图2-1 系统原理及组成框图 1. 芯片AT89S52 在火灾报警器的设计中，单片机是其核心部件。它一方面要接收来自传感器送来的温度、烟雾对应的模拟信号和故障检测信号，另一方面要对这两种信号分别进行处理，以控制后续电路进行相应动作；与此同时查询是否有键按下的请求。在单片机完成这些工作的过程中，尤其是信号处理中，比较浓度值后送入显示的软件实现比较复杂，要求单片机具备较快的运算速度，使检测人员能够较准确地观测到烟雾浓度，并根据情况进行相应的处理。并且也要考虑选择低价实用的机型，并为研制同一系列的低功耗产品做准备。根据多方面的比较，本设计选用ATMEL公司的AT89S52单片机作为控制器。

AT89S52是一个低功耗、高性能的CMOS 8位单片机，片内含4k Bytes(In-system programmable)的可反复擦写1000次的Flash 只读程序存储器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构。芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元，功能强大的计算机AT89S52可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。 AT89S52片内集成256字节程序运行空间、8K字节Flash存储空间，支持最大64K外部存储扩展。根据不同的运行速度和功耗的要求，时钟频率可以设置在0-33M之间。片内资源有4组I/O控制端口、3个定时器、8个中断、软件设置低能耗模式、看门狗和断电保护。可以在4V到5.5V宽电压范围内正常工作。不断发展的半导体工艺也让该单片机的功耗不断降低。根据本次设计的具体情况，采用双列直插DIP-40封装。AT89S52的引脚图如图3-1所示： 图3-1 DIP-40封装AT89S52引脚图 2、集成温度传感器AD590

基于多种传感器的火灾报警系统设计

基于多种传感器的火灾报警系统设计【引言】 在家庭住宅、宾馆酒楼、影剧院、歌舞文化娱乐场所、大型商场超市、批发市场、办公室等室内的火灾中，化纤地毯、塑料装饰品、壁纸、地板革、地面胶合材料、油漆家具等现代化可燃材料燃烧时，常常伴有有毒有害气体和浓烟灰尘，对人体会造成严重的生命威胁，从近期国内外发生的火灾事故来看，大多是中毒窒息、互相踩挤造成了重大伤亡。 不同的物质燃烧时所产生的有毒有害气体不同，有害气体造成环境污染及危害程度也不一样。火灾时，当人们看到有红、绿、蓝、黑、褐色浓烟充满室内时，就说明是有毒烟气，而且还能闻到酸、苦、辣、大蒜等刺激气味。 常见的毒害气体有一氧化碳、二氧化碳、硫化氢、二氧化硫、氧化氢等。这些气体伴随着人的呼吸进入人体内脏，轻者引起流泪、咳嗽、头晕、呼吸困难；重者昏迷不醒，甚至中毒死亡。 针对火的烟雾，温度，热辐射的特性。我的火警监测系统设计采用烟敏，热敏，光敏三种传感器集成于一体的火灾报警系统全方位监测火情，给人员带来最准确的信息和最可靠的安全保障。 【摘要】 烟雾探测器就是通过监测烟雾的浓度来实现火灾防范的烟感检测器，内部采用离子式烟雾传感，离子式烟雾传感器是一种技术先进，工作稳定可靠的传感器，被广泛运用到各种消防报警系统中，性能远优于气敏电阻类的火灾报警器 【关键词】 火灾自动报警、传感器 【器件说明】 报警探测所用到的传感器分别为烟敏传感器，红外线传感器和温度传感器。作为系统的自动开关，安置的位置与环境不同。 烟敏传感器，用MOS场效应管实现。在MOSFET的栅极上附上一层聚合物薄膜，当在P型衬底与栅电极之间加上直流脉冲时，注入的正电荷渐渐扩展到聚合物薄膜上，同时在沟道上渐渐感应出负电荷。当这种扩展达到一定程度时，

电气火灾监控器的检测方法

电气火灾监控器的检测方法 电气火灾监控系统是目前每个大小项目都要安装的消防产品属于国家强制性产品，随着商品贸易的日益繁荣，越来越多的商家为了保护自己的财产和店面货物都纷纷安装了监控系统。但是这些监控系统大都是针对盗窃，抢劫等事件发生而做出的预警，而电气火灾等事故的预防并没有下很多工夫，那么最近受到更多人青睐的电气火灾监控系统就是商家的最佳选择了。目前电气火灾监控系统又推出了最新国标，浙江海水湾电气科技有限公司是最早做HWDF系列智能型电气火灾监控系统的厂家，但是也有一些人不了解这个系统的检测方法是什么，那么下面就让小编为大家简单的介绍一下吧！ 第一：系统接地 在安装电气火灾监控系统的用户里，无论是新工程还是旧工程项目，首先要检查用户的低压配电系统的系统接地形式。如果没有进行检查的话，安装剩余电流探测器的定位进行检测是没有办法进行的。对于用电系统的检测，包含独立的变电系统和接地形式。此外，分支线路的漏电电流检测也是系统检测的必要手段。 第二：温度检测 这种检测方式一般在二级保护的线路中使用，当需要对重要的场所的导体连接部位进行检测温度的时候，就会设置测温式电气火灾探测器。它和上述提到的系统接地形式无关，主要针对线缆在内的低压 配电装置中关键部位的温度。如果检测的对象是绝缘物质的话，探测

器上的温度传感器需要放在绝缘体上面；如果温度在变化时，则需要应该靠近发热部件，用不接触的方法。 第三：分级设置检测 对于电气火灾监控器中，设置不同的分级数值，比如说剩余电流电气火灾探测器的报警值设置范围，当被测值在此范围之内，就会证明系统所安装的环境属于安全范围。而固有泄漏电流估算的检测方法会将报警设定值考虑系统及用电设备正常漏电之后再进行设置，这样会很大程度上提高监控的效率，减少漏电造成的数据误差。 通过以上的介绍，想必大家对电气火灾监控器的检测方法有了一定的了解，希望可以帮助到大家更好的认识。 关键词: 海水湾电气科技消防巡检柜

基于单片机智能火灾报警系统毕业设计

基于单片机的智能火灾报警系统 前言 目前，随着电子产品在人类生活中的使用越来越广泛，由此引起的火灾也越来越多，在我们生活得四周到处潜伏着火灾隐患。为了避免火灾以及减少火灾造成的损失，我们必须按照“隐患险于明火，防患胜于救灾，责任重于泰山”的概念设计和完善火灾自动报警系统，将火灾消灭在萌芽状态，最大限度地减少社会财富的损失。 本系统可安装在各防火单位，它负责不断地向所监视的现场发车巡检信号，监视现场的温度、浓度等，并不断反馈给报警控制器，控制器将接到的信号与内存的正常整定值比较、判断确定火灾。当发生火灾时，可实现声光报警、故障自诊断、浓度显示、报警限设置、延时报警及与上位机串口通信等，是一种结构简单、性能稳定、使用方便、价格低廉、智能化的烟雾传感器，具有一定的实用价值。 1 基于单片机的智能火灾报警系统介绍 1.1 选题背景及意义 火灾是可燃物在时间或空间上失去控制的燃烧所造成的灾害，是威胁公众安全和社会发展的主要灾害之一。火，在给人类带来文明进步、光明和温暖的同时也在其失去控制之时给人类造成了巨大的灾难。据统计，我国70年代火灾平均损失不到2.5亿元，80年代火灾平均损失接近3.2亿元。进入90年代，特别是1993年以来，火灾造成的直接损失上升到年均十几亿元，年均死亡2000多人。 严峻的事实证明，随着社会和经济的发展，社会财富日益增加，火灾给人类、社会和自然造成的危害范围不断扩大，它不仅毁坏物质财产，造成社会秩序的混乱，还直接威胁生命安全，给人们的心灵造成极大的伤害。残酷的现实让人们逐渐认识到监控预警和消防工作的重要性，良好的监控系统和及时的报警机制可以大大降低人员的上网，为社会减少不必要的损失。 随着电子产品在人类生活中的使用越来越广泛，由此引起的火灾也越来越多，在我们生活的四周到处潜伏着火灾隐患。智能化火灾报警系统已并非传统意义上的简单的报警设备，而是融入了计算机技术、电子技术、自动控制技术、传感器的应用等各领域知识。伴随着科学技术的不断进步，火灾报警系统必将得到更快的发展。 1.2设计要求

英特威视---煤场及输煤栈桥图像火灾探测报警系统方案设计

煤场及输煤栈桥图像火灾探测报警系统 方案设计 一. 问题的提出 煤场和输煤栈桥是火力发电厂、煤化工或煤电一体化项目中不可或缺的部分，起到缓冲、生产保障作用。煤炭储存形式分为堆存和仓存，随着经济发展和社会进步，环保要求越来越高，封闭或半封闭的煤仓的应用逐渐增多。封闭或半封闭煤仓主要优点是环保性能好，彻底防止煤尘、含煤污水的污染和由雾、雨等天气引起的煤质下降，节约堆场，提高土地利用率，运行费用低。目前最重要特点的是，干煤棚或煤场变得越来越大，堆煤量也越来越大，以本项目煤场扩建工程而言，干煤棚建筑体量达到约377m X 68m X 27m，而其中堆放着大量的原煤，这样的空间内如果发生火灾而不能及时发现和处理，可能会造成较大的损失。封闭煤仓内由于工艺设计或者操作不当而造成部分区域（如堆煤死角）煤的长时间堆积，极易产生煤自燃现象，造成火灾隐患，因此对煤仓的堆煤死角等区域进行实时的温度监测、确定温度过热点的位置显得非常重要。 1.煤场或干煤棚的火灾危险性分析 煤场除了自然灾害等小概率事件外，最大的危险来自于煤场的自燃。造成煤自燃的因素较多，但是煤自燃表现出的特点却很统一，如下所述： 1)由于空间内一般情况下都有一定的通风量，因此可以较多地带走表层煤炭氧化产生的热量。 也就是说煤的表层先自燃的可能性较低； 2)深层煤自燃的初期表现在于：由于煤炭自热而分解出ＣＯ、Ｃ2Ｈ4(乙烯)或其它指标气体， 在空气中的浓度超过预报指标，并呈逐渐上升趋势；产生燃烧的烟雾； 3)随着自燃程度的加深，即会形成煤体、围岩或空气温度升高至７０℃以上，进而产生明火 或火炭。 从灾害控制的角度看，煤场内的电气设备（包括信号和电力电缆等）或用油设备等是引发火灾的又一个原因，如果不能及时发现这些因素引发的火灾，可能会导致煤的燃烧。 对于人为灾害而言，在煤场内也不容小视，需要对进出煤场的人员作必要的监视，分析人的异常行为，防止纵火等行为的发生。 鉴于以上的特点，以往有采用红外扫描温度检测系统的方案，实际上表面煤层会遮挡内部自燃

火灾报警检测系统设计

学号：14113500504 毕业设计(论文) 题目:智能火灾报警检测系统设计 作者王志荣届别 2015届 院别机械工程学院专业机械电子工程指导教师周红波职称讲师 完成时间2012年5月20日

摘要 智能火灾报警检测系统主要由火灾探测部分、声光报警子系统、消防灭火联动子系统组成。消防联动系统包括自动喷淋灭火系统、防火卷帘门系统、防排烟系统，三个系统由三相异步电机传动动力。我们将楼宇空间划分不同报警区域，以便准确发现火灾，在报警区域内，探测器探测其周围温度、烟的浓度，经PLC控制器传送给声光报警子系统，发出报警光和声音，同时消防联动灭火系统经PLC 控制器延时启动来灭火。在延迟期内可以启动系统复位按钮，终止火灾报警系统响应，这样可以避免误报导致灭火系统因启动产生的后果。为了提高报警精度和及时灭火的能力，安装了手动报警按钮、抽水泵、供水泵。 关键词：火灾报警系统；探测器； PLC

Abstract Intelligent fire alarm detection system consists of fire detection part, sound and light alarm subsystems, fire fighting linkage subsystems. Fire linkage system includes an automatic sprinkler system, fire shutter door systems, smoke control system. Three-phase asynchronous motors deliver power to the three systems. In order to pinpoint the fire, we will be divide building space into different alarm zones in the alarm zone. the detector detects the surrounding temperature, the concentration of smoke. The PLC controller transmit it to the sound and light alarm subsystems, while fire linkage system by PLC controller delayed start to eliminate the fire. To avoid false alarms leading to consequences due to starting fire extinguishing system. During the delay, we can initiate reset button of system to terminate fire alarm system response. In order to improve the accuracy of the fire alarm and the ability to eliminate fire, we have installed a manual alarm button and water-pump. Keyword s: The fire alarm system; Probe; PLC

基于单片机的智能火灾报警系统大学论文

本科毕业设计题目基于单片机的智能火灾报警系统

毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：日期：

学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名：日期：年月日 导师签名：日期：年月日

火灾自动报警系统的检查方法

精心整理 火灾自动报警系统的检查方法 1.1火灾自动报警系统的组成 触发器件：自动或手动产生火灾报警信号的器件，包括感温、感烟、感光、可燃气体探测器等 火灾报警控制装置：可以接收、显示和传递火灾报警信号，并能发出控制指示的设备，包括火灾报警控制器、区域、集中火灾报警控制器 火灾警报装置：用以发出区别于环境声、光的火灾警报信号的装置称为火灾警报装置，包括火灾警报器消防联动控制设备：当接收到来自触发器件的火灾报警信号后，能自动或手动启动相关消防设备并显示其状态的设备 电源：其主电源应当采用消防电源，备用电源采用蓄电池。系统电源除为火灾报警控制器供电外，还为与 1.2 1. 2. 3. 防火阀; 4. 5. 6. 7 按钮; 到底; 8、火灾报警后，对防烟、排烟设施应有停止有关部位的空调送风，关闭电动防火阀，并接收其反馈信号;启动有关部位的防烟和排烟风机、排烟阀等，并接收其反馈信号;控制挡烟垂壁等防烟设施的控制、显示功能。 1.3火灾自动报警系统检查 1.3.1外观检查 1、检查系统的主电源、备用电源、自动切换装置等安装位置及施工质量。火灾自动报警系统主电源应有明显标志，主电源的保护开关不应采用漏电保护开关，控制器的主电源引入线，应直接与消防电源连接，严禁使用电源插头。 2、检查系统接地和系统布线。检查系统是否实施工作接地、保护接地，检查系统工作接地形式、接地电阻、系统布管材质、布线选型、管线的敷设方式及其防火保护是否符合设计和施工质量要求。

3、检查火灾探测器的类别、型号、适用场所、安装高度、保护半径、保护面积和安装间距，手动火灾报警按钮、火灾警报装置和消防专用电话的设置位置、数量，扩音机的容量，以及扬声器的设置位置、功率、数量是否符合设计和施工质量要求。 1.3.1外观检查 1、检查系统的主电源、备用电源、自动切换装置等安装位置及施工质量。火灾自动报警系统主电源应有明显标志，主电源的保护开关不应采用漏电保护开关，控制器的主电源引入线，应直接与消防电源连接，严禁使用电源插头。 2、检查系统接地和系统布线。检查系统是否实施工作接地、保护接地，检查系统工作接地形式、接地电阻、系统布管材质、布线选型、管线的敷设方式及其防火保护是否符合设计和施工质量要求。 3、检查火灾探测器的类别、型号、适用场所、安装高度、保护半径、保护面积和安装间距，手动火灾报警按钮、火灾警报装置和消防专用电话的设置位置、数量，扩音机的容量，以及扬声器的设置位置、功率、数量 1.3.1 4 5 求。 1.3.2 4 5、 6 ?3 ?4 5 6 控制器的主电源应有明显的永久性标志，并应直接与消防电源连接，严禁使用电源插头。控制器与其外接备用电源之间应直接连接。 1.3.3火灾报警控制器的功能检查 1、自检功能检查。按下自检功能键，观察控制器面板上所有指示灯(器)、显示器点亮情况以及音响器件的声响情况。当系统出现故障时，应发出与火灾报警信号有明显区别的声、光故障信号，声故障信号应能手动消除并有消音指示，当有新故障报警信号时，声故障信号应能再次启动，光故障信号在故障排除之前应能保持;故障期间，非故障回路的正常工作不受影响。被隔离的部件、设备应有隔离状态光指示，并能查寻或显示被隔离部件、设备的部位。执行自检功能时，火灾报警控制器、联动控制设备应断其外接设备，时钟亦不应停止计时。

基于单片机的火灾报警器设计

课程设计 设计题目：基于单片机的火灾报警器设计

课程设计任务书 专业：电子信息工程学号:4091426 学生姓名（签名）： 设计题目：基于单片机的火灾报警器设计 一、设计实验条件 微机实验室 二、设计任务及要求 1.根据题目要求进行资料收集及监测方案设计； 2.主要功能要求：（1）实时检测至多8个监测点的环境温度、烟雾浓度等因素变化， 以判断是否出现火警；（2）判定某监控点出现火警时进行声光报警，并显示此监控点编号；（3）能手动报警和取消报警；（4）能手动进行系统检测；（5）监控点数目可以通过键盘设置。 3.撰写课程设计说明书； 三、设计报告的内容 1.设计题目与设计任务（设计任务书） 2.前言（绪论）(设计的目的、意义等) 3.设计主体（各部分设计内容、分析、结论等） 4.结束语（设计的收获、体会等） 5.参考资料 四、设计时间与安排 1、设计时间：2周 2、设计时间安排： 熟悉实验设备、收集资料： 2 天 设计图纸、实验、计算、程序编写调试：9天 编写课程设计报告：2天 答辩：1天

目录 1 绪论 (1) 1.1 课题研究的背景和意义 (1) 1.2 国内外的研究现状 (2) 1.3 本文内容的结构安排 (3) 2 火灾报警系统整体方案设计 (4) 2.1火灾产生原理及过程 (4) 2.2系统总体方案设计 (6) 2.2.1 系统硬件总体构架 (6) 2.2.2 系统软件总体构架 (6) 2.3系统主要器件的选择 (8) 2.3.1 火灾探测器的选择 (8) 2.3.2 单片机的选择 (15) 3 火灾自动报警系统硬件设计 (16) 3.1 复位电路与晶振电路 (16) 3.1.1晶振电路 (16) 3.1.2 复位电路 (16) 3.2 传感器信息采集电路 (17) 3.3 声光报警显示电路 (18) 3.4 系统控制电路 (19) 4 火灾报警系统程序设计 (20) 4.1软件开发环境 (20) 4.2火灾报警系统程序设计 (21) 4.2.1数据采集子程序 (22) 4.2.2火灾判断/报警子程序 (23) 4.2.3控制系统子程序 (25) 5 总结 (26) 5.1 总结 (26)