火災(zāi)報警電路

1、山西職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 16畢 業(yè) (設(shè) 計) 論 文題目： 火災(zāi)報警電路 系 部： 電氣工程與自動化系 專 業(yè)： 機電一體化 班 級： 姓 名： 指導(dǎo)教師： 山西職業(yè)技術(shù)學(xué)院目 錄摘 要21 緒論41.1引言41.2火災(zāi)自動探測報警技術(shù)的發(fā)展歷史41.3國內(nèi)外火災(zāi)報警系統(tǒng)的現(xiàn)狀及發(fā)展情況61.4火災(zāi)報警系統(tǒng)的技術(shù)差距和發(fā)展趨勢72火災(zāi)報警控制系統(tǒng)的組成及工作原理92.1火災(zāi)報警控制系統(tǒng)的組成92.1.1火災(zāi)報警探測器92.1.2火災(zāi)報警控制器102.2火災(zāi)探測原理102.3火災(zāi)報警控制系統(tǒng)的原理112.4本章小結(jié)113火災(zāi)報警系統(tǒng)的電路設(shè)計123.1設(shè)計要求123.2設(shè)計方案及原理框架圖1

2、23.3單元電路設(shè)計及主要元器件參數(shù)計算123.4電路圖13總結(jié)與展望14參考文獻16摘 要火災(zāi)作為一種認為災(zāi)害，是指火源失去控制蔓延發(fā)展而給人民帶來生命財產(chǎn)帶來損失的一種災(zāi)害性燃燒現(xiàn)象?；馂?zāi)還是一種終極型災(zāi)害，任何其他災(zāi)害最終都可導(dǎo)致火災(zāi)?；馂?zāi)能燃燒掉人類經(jīng)過辛勤勞動創(chuàng)造的物質(zhì)財富，使工廠、倉庫、城鎮(zhèn)、鄉(xiāng)村和大量生產(chǎn)生活物資化為灰燼，一定程度上影響這社會經(jīng)濟的發(fā)展和人們的正常生活。火災(zāi)還污染了大氣，破壞了生態(tài)環(huán)境。火災(zāi)不僅使一些人陷于困境，它還涂炭生靈，奪去許多人的生命和健康，造成難以消除的身心痛苦。據(jù)世界火災(zāi)統(tǒng)計中心及歐洲共同體研究測算，如火災(zāi)直接損失占國民經(jīng)濟生產(chǎn)總值的2，整個火災(zāi)的損失

3、將占國民經(jīng)濟生產(chǎn)總值的10以上?，F(xiàn)代社會空前發(fā)展，積累了巨大的社會財富。特別是在城市地區(qū)，社會人口相對集中，建筑設(shè)施鱗次櫛比，一旦發(fā)生火災(zāi)，會嚴重危害人們的生命財產(chǎn)安全，造成慘重的損失。因此，我國政府高度重視消防安全工作。在我國，火災(zāi)危害之烈，損失之巨，不亞于地震和洪水的危害。近年來，我國城市火災(zāi)頻頻，深圳、廣州、上海、長沙、石河子、吉林、浙江等地發(fā)生的特大火災(zāi)所造成的危害及后果，給人們留下了極其深刻的印象，火災(zāi)給國家和人民的生命財產(chǎn)造成了巨大的損失。隨著各類建筑的不斷發(fā)展，建筑規(guī)模越來越大，層次越來越高，建筑的標準也越來越高。新建的各類大樓都具備人員密集、設(shè)備先進、功能多、裝飾豪華等特點，因

4、此，火災(zāi)自動報警和自動滅火系統(tǒng)已成為高層建筑不可缺少的重要組成部分。眾所周知，建筑火災(zāi)給人類造成的損失是巨大的?；馂?zāi)往往發(fā)生在人群稠密和物資集中的地方，擴展的速度較快，而這些地區(qū)的消防通道又常常擁堵，消防車難以進入，消防滅火工作難以展開，往往小的火災(zāi)卻釀成大的災(zāi)禍。因此，我們必須按照“隱患險于明火，防患勝于救災(zāi)，責(zé)任重于泰山的概念，做好防范工作，只有嚴格按照消防規(guī)范的規(guī)定進行消防設(shè)計、施工，才能限制火災(zāi)蔓延的范圍，及時發(fā)現(xiàn)和撲救火災(zāi)。隨著電子技術(shù)和計算機技術(shù)的迅速發(fā)展，國際上已將該技術(shù)廣泛地應(yīng)用于消防報警系統(tǒng)和消防滅火系統(tǒng)。目前我國新建的建筑中也廣泛地采用了消防自動報警系統(tǒng)，就是將著火時的煙、

5、光、溫度等環(huán)境參數(shù)的變化通過相應(yīng)的探測器探測后傳給中央處理主機，通過電腦的快速分析，判斷是否著火并將著火情況快速地報警，同時啟動消防自動滅火系統(tǒng)，控制火情；啟動緊急廣播系統(tǒng)和人群疏散指導(dǎo)系統(tǒng)，使建筑物內(nèi)的人員快速撤離；關(guān)閉防火卷簾門對火區(qū)進行隔離；啟動排煙系統(tǒng)將有毒氣體排出，盡可能地控制火情，減少人員傷亡，降低財產(chǎn)損失。消防報警系統(tǒng)就是一種及時發(fā)現(xiàn)和通報火情并采用措施控制撲滅火災(zāi)的自動消防設(shè)施。要保證大樓內(nèi)人員、設(shè)備的安全，隨時監(jiān)控設(shè)備的運行環(huán)境，系統(tǒng)的沒置即使投資大一些也應(yīng)選用較先進、高可靠性、誤報率低的產(chǎn)品。火災(zāi)報警系統(tǒng)在完全脫離其他系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)的情況下獨立地正常運行和操作，完成自身所具有的

6、防災(zāi)和滅火的功能，具有絕對的優(yōu)先權(quán)?；馂?zāi)報警系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、組成、功能都應(yīng)符合我國現(xiàn)行的規(guī)范?，F(xiàn)代化住宅、商場、工廠等人口密集公共場所，應(yīng)具備一套滿足其功能要求的自動火災(zāi)報警系統(tǒng)?；馂?zāi)報警系統(tǒng)正是為了保證人民的生活生產(chǎn)穩(wěn)定而啟用的?；馂?zāi)報警系統(tǒng)的專業(yè)設(shè)備系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置先進、結(jié)構(gòu)合理、功能齊全、運行可靠。關(guān)鍵詞：火災(zāi)報警 探測器 熱敏電阻 比例運算電路 單限比較器 聲光報警電路.1 緒論1.1引言 火災(zāi)是世界上發(fā)證頻率較高的一種災(zāi)害，幾乎每天都有火災(zāi)的發(fā)生，聯(lián)合國“世界火災(zāi)統(tǒng)計中心（WFSC）2000統(tǒng)計資料”，全球每年約發(fā)生火災(zāi)600萬至700萬次，全球每年死于火災(zāi)的人數(shù)約為65000人至75000人

7、。歐洲和北美發(fā)生的火災(zāi)較多，死亡人數(shù)卻相對較少，這與歐美發(fā)達國家的生活水平高以及消防設(shè)施完善有關(guān)；亞洲居住人數(shù)最多，發(fā)生火災(zāi)次數(shù)較少，但死亡人數(shù)較多，這與亞洲經(jīng)濟發(fā)展程度不高，消防設(shè)施不完善等因素有關(guān)。 火災(zāi)早已成為我國常發(fā)性和破壞性以及影響力最強災(zāi)害之一。隨著經(jīng)濟和城市建設(shè)的快速發(fā)展，城市高層、地下建筑以及大型綜合性建筑日益增多，火災(zāi)隱患也大大增加，火災(zāi)發(fā)生的數(shù)量及其造成的損失呈逐年上升趨勢。我國2000年中國火災(zāi)統(tǒng)計年鑒記載，從1950年至1999年，全國共發(fā)生火災(zāi)3258105起，死亡人數(shù)165499人，傷313766人，直接經(jīng)濟損失1828億元。我國每年的起火次數(shù)較少，但死亡人數(shù)較高，

8、這說明我國的消防保護體系對保護生命安全還有一定的差距，因此現(xiàn)階段有必要提高全民的防火安全觀念，提高我國消防設(shè)施水平。 火災(zāi)作為危害人類生存的大敵，越來越受到人們的重視。一旦發(fā)生火災(zāi)，將對人的生命財產(chǎn)造成極大的危害，于是人們開始尋求一種早期發(fā)現(xiàn)火災(zāi)的方法，以便控制和撲滅火災(zāi)，減少損失，保障生命安全。火災(zāi)報警系統(tǒng)就是為了滿足這一需求而研制出來的，并越來越被人們所接受，其自身技術(shù)水平也隨著人們需求的不斷提高，在功能、結(jié)構(gòu)、形式等方面不斷地完善。1.2火災(zāi)自動探測報警技術(shù)的發(fā)展歷史隨著人類社會的發(fā)展，人們居住、生活、工作的地方越來越集中，火災(zāi)的隱患也越來越大。如何將火災(zāi)造成的損失降低到最低限制，其中最

9、有效的方法之一就是早期發(fā)現(xiàn)，并在蔓延前將其撲滅，縱觀一百多年來，火災(zāi)自動報警技術(shù)主要經(jīng)歷了以下一些發(fā)展階段：初期階段是用一些簡單的分立元件構(gòu)成的火災(zāi)自動報警系統(tǒng)，從19世紀到四十年代一直延續(xù)到20世紀四十年代，這期間感溫探測器占主導(dǎo)地位，火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的發(fā)展處于初級階段。早在1847年美國牙科醫(yī)生錢林（Channing）和緬因大學(xué)教授華邁爾（Farmer）研究出世界上第一臺用于城鎮(zhèn)火災(zāi)報警的發(fā)送裝置，1852年成功安裝在波士頓。1890年英國科學(xué)家研制成功感溫式火災(zāi)探測器，開創(chuàng)了火災(zāi)自動探測報警技術(shù)的新紀元。但由于感溫式火災(zāi)探測器靈敏度比較低，探測火災(zāi)的速度也比較慢，尤其對陰燃火災(zāi)往往不響應(yīng)

10、，因此，它一直無法較好地實現(xiàn)火災(zāi)早期報警的要求。第二階段從20世紀五十年代至七十年代，這期間感煙探測器得到了大力發(fā)展，感溫火災(zāi)探測器處于次要地位?！跋纫姛熀笠娀稹?，用感煙的方法來探測火災(zāi)使人類在實現(xiàn)火災(zāi)早期報警發(fā)面邁進了一大步，此時的系統(tǒng)一般是多限制（N+1線或更多線），其特點是穩(wěn)定性、可靠性差，布線復(fù)雜，調(diào)試難度大。從20世紀四十年代末期開始，瑞士物理學(xué)家埃斯特邁里（EnrstMcili）博士開始研究離子式感煙探測器，并獲得成功。由于離子式探測火災(zāi)比感溫探測器快得多，它的出現(xiàn)立刻引起了人們的重視并很快得到了廣泛的應(yīng)用，自問世以來便一直統(tǒng)治著火災(zāi)探測器的市場。最初的火災(zāi)自動報警裝置為開關(guān)量多線

11、制的報警系統(tǒng)。其探測器采用設(shè)置了固定閥值的開關(guān)量探測器?？刂破饔蛇壿嫾呻娐贰⒖煽毓?、繼電器和分立器件構(gòu)成。探測器與控制器之間采用多線制聯(lián)接。當(dāng)探測器多探測到的信息變化到達設(shè)定的閥值后，開關(guān)電路接通，發(fā)出報警信號。信號經(jīng)導(dǎo)線傳遞給控制器，控制器接收到信號后便發(fā)出報警。這種報警系統(tǒng)存在著明顯的弊病。首先報警是由探測器控制的，無論是火情還是探測器周圍環(huán)境的變化，如空氣溫度、溫度變化、氣流大小以及氣壓高低等，只要探測器探測的信息變化達到了其設(shè)定的閩值，就發(fā)出報警，誤報率高。其次，探測器與控制器之間的聯(lián)線繁多，使線路出現(xiàn)故障的可能性增大，并且安裝和維護十分困難。其三，控制器對信號的處理是靠硬件電路適當(dāng)

12、聯(lián)系實現(xiàn)的，故電路復(fù)雜，可靠性差，也導(dǎo)致誤報率較高。第三階段從八十年代開始至今?？偩€制火災(zāi)自動報警系統(tǒng)蓬勃興起，它同以前的產(chǎn)品相比有了很大的飛躍，布線工作顯著減少，安裝調(diào)試變得容易，降低了安裝和維修費用，其最大優(yōu)點是施工簡單并能精確確定報警部位，因而得到了較普遍的應(yīng)用。為了解決多線制報警系統(tǒng)的諸多弊病，人們對其進行了改進。首先，用計算機CPU作控制器的中央處理器，使原來的某些硬件電路功能用軟件代替，使系統(tǒng)硬件的可靠性得到改善，加上靈巧的程序設(shè)計，可靠性進一步提高。其次，改多線制為二總線制，使若干探測器拄在同一條總線上與控制器相聯(lián)。布線靈活、安裝維護十分方便。二總線報警系統(tǒng)雖然在一定程度上提高了

13、報警的準確性，但其探測器易受環(huán)境影響的弊病仍然存在。為了解決這一問題，人們研制出了模擬量火災(zāi)自動報警系統(tǒng)。在模擬量火災(zāi)自動報警系統(tǒng)中，探測器不是以閡值方式報警，而是將探測到的煙霧密度和溫度轉(zhuǎn)化成數(shù)據(jù)，傳送給控制器，控制器的CPU根據(jù)采集、存儲的數(shù)據(jù)的變化率，對火災(zāi)進行判斷。第四階段：在總線制系統(tǒng)出現(xiàn)后不久，隨著微電子、計算機、傳感器、智能技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)智能化火災(zāi)自動報警控制系統(tǒng)。它標志著火災(zāi)自動報警監(jiān)控系統(tǒng)已進入一個全新的發(fā)展時期。隨著技術(shù)的不斷進步，智能系統(tǒng)已突破傳統(tǒng)的火災(zāi)探測報警范疇，它與建筑物內(nèi)的防盜報警系統(tǒng)，電視監(jiān)控系統(tǒng)，信息交換系統(tǒng)，組成自動系統(tǒng)。時至今日，人們又在模擬量自動報警系

14、統(tǒng)的基礎(chǔ)上研制出了分布智能型的火災(zāi)自動報警系統(tǒng)。它與前者的主要區(qū)別在于，分布智能型報警系統(tǒng)在探測內(nèi)外加進了CPU，使其具有一定的智能，可以多火災(zāi)特征信號直接進行分析，作為初步的判斷，并將結(jié)果傳送給控制器。控制器將探測器的信息進一步做復(fù)雜的自動處理，得出最后的判斷結(jié)果。火災(zāi)自動報警系統(tǒng)是隨著各種新工藝、新技術(shù)的涌現(xiàn)不斷得到發(fā)展，其趨勢將是復(fù)合探測器。其發(fā)展趨勢還在于網(wǎng)絡(luò)型火災(zāi)報警控制系統(tǒng)將得到大力發(fā)展，并為建立城市自動消防通訊指揮系統(tǒng)創(chuàng)造條件。1.3國內(nèi)外火災(zāi)報警系統(tǒng)的現(xiàn)狀及發(fā)展情況國外一些較發(fā)達的國家，具有火災(zāi)預(yù)防、報警、撲救、善后處理等比較完善的消防體系。政府每年都要撥出大筆資金用于消防設(shè)備

15、更新、人員培訓(xùn)以及消防設(shè)施維護。德國、日本、美國等國家就采用計算機與用戶終端的傳感器或者用戶終端信號采集器相連，對火災(zāi)自動報警設(shè)備實時監(jiān)控以及故障遠程傳輸。例如：美國、加拿大、英國、澳大利亞、日本等國家在建設(shè)和應(yīng)用城市火災(zāi)自動報警監(jiān)控系統(tǒng)方面均有可供借鑒的成功經(jīng)驗。他們將自動火災(zāi)報警作為公共報警手段接入監(jiān)控系統(tǒng)，并有效運行多年，使消防指揮中心能夠快速準確判斷火災(zāi)地點、火災(zāi)類型，并調(diào)度消防部隊迅速到達現(xiàn)場，自動報警監(jiān)控系統(tǒng)在此起到了很大的作用。此外，這些國家在監(jiān)控系統(tǒng)管理方面比較規(guī)范，專門成立一個監(jiān)控服務(wù)機構(gòu)，該機構(gòu)的責(zé)任是保證火災(zāi)報警數(shù)據(jù)通信暢通，為用戶服務(wù)，對用戶負責(zé)，同時向消防不對傳送可靠

16、的火災(zāi)報警信息，而消防部門的主要責(zé)任是對此類服務(wù)機構(gòu)進行資質(zhì)審查及監(jiān)督管理。這種管理運作方式已經(jīng)取得了良好的效果。我國火災(zāi)報警系統(tǒng)起步較發(fā)達國家晚十年，從上世紀70年代我國才開始研制生產(chǎn)火災(zāi)報警系統(tǒng)產(chǎn)品。進入80年代后，國內(nèi)主要廠家也多事模仿國外產(chǎn)品，或是引進國外技術(shù)進行生產(chǎn)，沒有真正意義上的核心技術(shù)，并且市場也剛剛開始發(fā)育?；馂?zāi)報警產(chǎn)品真正發(fā)展是在90年代以后，隨著政府逐漸開放國門，國外企業(yè)開始大量進入中國消防市場，帶來先進技術(shù)的同時也促進了市場的成熟。這時期，我國生產(chǎn)火災(zāi)報警產(chǎn)品的企業(yè)也得到了快速的發(fā)展，部分企業(yè)進行了合資生產(chǎn)、技術(shù)合作，取得了不菲的成績，也造就了現(xiàn)今市場上許多有實力的商家

17、，部分技術(shù)已經(jīng)接近或趕上國際水平。1.4火災(zāi)報警系統(tǒng)的技術(shù)差距和發(fā)展趨勢（1） 采用智能技術(shù)處理傳感器提供的火災(zāi)信息 這一方面國內(nèi)外技術(shù)差距較大。近年來國內(nèi)不少企業(yè)應(yīng)用樹立計算機和機算機技術(shù)，開展了火災(zāi)探測算法的研究，有的應(yīng)用模糊邏輯算法，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)信號處理，以及采用多傳感器硬件復(fù)合配套，以獲得更多的火災(zāi)信息作為判斷的依據(jù)。在產(chǎn)品設(shè)計思想上將火災(zāi)探測器的火災(zāi)信息手機傳感的功能與火災(zāi)判別判定的功能分離。前者主要依靠技術(shù)精度高的硬件來實現(xiàn)，而后者主要依靠智能化的軟件來實現(xiàn)。通過努力，這一方面國內(nèi)外技術(shù)差距正在縮小。（2） 火災(zāi)探測報警的網(wǎng)絡(luò)化信息網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)是一項重要的共性科學(xué)技術(shù)，也是21世紀的

18、科技發(fā)展的特征之一。對消防產(chǎn)業(yè)而言，如何把計算機數(shù)據(jù)通訊技術(shù)即使地應(yīng)用到火災(zāi)探測報警系統(tǒng)，以便利用并通過網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，充分享用社會信息資源，及時交換系統(tǒng)內(nèi)部和外部之間的數(shù)據(jù)信息，從而構(gòu)成一個動態(tài)的城市化、社區(qū)化的具有多層次的火災(zāi)探測報警救援、管理、服務(wù)網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)。這一方面國內(nèi)外技術(shù)差距很大，盡管國內(nèi)已開發(fā)成功城市消防網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)產(chǎn)品，但國內(nèi)火災(zāi)自動報警系統(tǒng)通信協(xié)議無統(tǒng)一標準，各廠家自搞一套、自成一體，通訊協(xié)議不開放，數(shù)據(jù)格式不統(tǒng)一，傳輸非標準，技術(shù)層面的信息交換不暢通，成為中國良性發(fā)展和產(chǎn)品研發(fā)的重大障礙和“瓶頸”，甚至同一企業(yè)不同系列的產(chǎn)品所采用的通訊協(xié)議也不同，系統(tǒng)維護保養(yǎng)缺乏標準及可持續(xù)的

19、技術(shù)支持，用戶操作使用困難。這一重大障礙必須突破，由于涉及各企業(yè)切身利益，國家有關(guān)部門可組織國內(nèi)大型生產(chǎn)企業(yè)，有步驟地規(guī)范和統(tǒng)一火災(zāi)自動報警系統(tǒng)通訊協(xié)議，借鑒國際上廣泛公認的標準總線和通訊協(xié)議，利用現(xiàn)有軟件、硬件技術(shù)，使協(xié)議與國際接軌，同時也應(yīng)以國內(nèi)技術(shù)相對先進、產(chǎn)品性能相對可靠的生產(chǎn)企業(yè)的現(xiàn)行標準作為基礎(chǔ)技術(shù)支持，使國內(nèi)消防電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展得到合理的銜接、過渡和更新。2火災(zāi)報警控制系統(tǒng)的組成及工作原理2.1火災(zāi)報警控制系統(tǒng)的組成火災(zāi)報警系統(tǒng)，一般由火災(zāi)報警探測器、控制器以及信號傳輸線組成。其中火災(zāi)探測器是識別火災(zāi)是否發(fā)生的專門儀器，根據(jù)建筑物或?qū)嵉貓鏊囊?，安裝不同類型的火災(zāi)探測器。火災(zāi)探測

20、器主要分為煙感探測器、溫感探測器，其中離子煙感探測器穩(wěn)定性能好，誤報率低，壽命長等優(yōu)點，在火災(zāi)報警系統(tǒng)中被廣泛使用。2.1.1火災(zāi)報警探測器（1）火災(zāi)探測器的分類探測器是火災(zāi)報警系統(tǒng)的現(xiàn)場探測不見，它的好壞直接關(guān)系到整個系統(tǒng)是否正常運行。當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時，把因火災(zāi)產(chǎn)生的各種非電量參數(shù)（如煙，溫度等參數(shù)）變成電量參數(shù)傳送給控制器。其特點是模擬量傳輸。跟隨各種非電量參數(shù)（如煙、溫度等參數(shù)）變化而變化?；馂?zāi)探測器根據(jù)火災(zāi)發(fā)生時所表現(xiàn)出來的物理現(xiàn)象可以分為：氣敏型、感溫型、感煙型、感光型、感聲型五大類。（2）火災(zāi)探測器性能比較由于建筑結(jié)構(gòu)和功能的多元化，為了準確、及時地探測火災(zāi)，并進行報警，對火災(zāi)探測器提

21、出了更高的要求。選擇火災(zāi)探測器時必須充分考慮一些常用火災(zāi)探測器和使用場合作一比較。（3）火災(zāi)探測器的標定火災(zāi)探測器安放的環(huán)境復(fù)雜多變，對別探測的環(huán)境變量的閥值要求就不一樣。在火災(zāi)探測器安裝之前，必須要對他們進行標定。標定的目的是根據(jù)具體要求設(shè)定火災(zāi)探測器的閥值。對離子感煙探測器來說，環(huán)境變量比較單一。煙進入的直接效果是改變柵極電壓，而柵極電壓是離子室的端電壓和離子室的機械結(jié)果及放射源決定的。由于機械件幾何結(jié)構(gòu)的精密性，可以做到準確的放射源配對，從而得到足夠準確的分呀比。閥值與鹽濃度的模擬就可以簡單地由設(shè)定控制離子室的端電壓來達到足夠的精度。離子型探頭的標定技術(shù)易于掌控，實現(xiàn)比較容易。標定的準確

22、性對能否使火災(zāi)探測器發(fā)揮應(yīng)有的效能非常重要。雖然人們對離子型中的放射源的隱憂一直存在，但是由于離子型探頭的標定易于掌控和實現(xiàn)，所以很多用戶采用離子型。2.1.2火災(zāi)報警控制器報警主機中包含控制器，大都會帶有一個液晶屏，以文字方式顯示報警探頭的編號（地址）和報警的類型，然而，要通過編號從上百甚至熟千個探頭中確定當(dāng)前報警點的位置，對任何值班人員來說，都是困難的事情。因而，幾乎每一種報警主機，都通過一個通信接口，或為串口，或為網(wǎng)絡(luò)口，用廠家自行定義的通信協(xié)議將報警信息送出，或接受上位級的控制命令。這樣，只要知道了報警主機和上位機之間的通信協(xié)議，就可以設(shè)計相應(yīng)的軟件，以電子地圖的方式顯示報警點和報警類

23、別，通過圖形界面的軟件去確定報警點的位置、類別、操作報警主機。2.2火災(zāi)探測原理火災(zāi)探測與報警是火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)和核心，主要實現(xiàn)火災(zāi)參數(shù)的檢測和數(shù)據(jù)處理，最終給出判斷結(jié)果，并為消防控制系統(tǒng)提供相關(guān)的輸入信息。在火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)中，一般由火災(zāi)探測器和報警控制器來完成該功能。我們知道，物質(zhì)燃燒就必然有熱量釋放出來，環(huán)境溫度升高，而在燃燒速度非常緩慢的情況下，這種熱（溫度）是不容易鑒別出來的。物質(zhì)在燃燒開始階段，首先釋放出來的是燃燒氣體，比如：CO等氣體。其次還有懸浮在空氣中較大的分子團、灰燼和未燃燒的物質(zhì)顆粒，我們把這些懸浮物稱為氣溶膠。煙霧是人的肉眼可見的燃燒生成物，不管是燃燒氣體還是煙霧他們都有

24、很大的流動性，能潛入建筑物的任何空間。由于有些氣體和煙霧有毒性，所以，它對人的生命有特別大的威脅。據(jù)統(tǒng)計，在火災(zāi)中約有70%死者的死亡就是這些燃燒氣體和煙霧造成的?；鹧媸俏镔|(zhì)著火時產(chǎn)生的灼熱發(fā)光的氣體部分。物質(zhì)燃燒到發(fā)光階段，是物質(zhì)的全燃階段。在這個階段中，火焰熱輻射含有大量的紅外線和紫外線。從物質(zhì)燃燒的基本概念出發(fā)，選擇合適的火災(zāi)探測器是一個非常重要的環(huán)節(jié)，因為任何一種探測器都不是萬能的，每一種探測器有一定的環(huán)境適應(yīng)性，也可以說有一定的局限性。要想有效的發(fā)揮各種火災(zāi)探測器的作用，就要掌握各種火災(zāi)探測器的探測原理，以及它的適用場所，只有這樣才能真正的發(fā)揮它們的作用。對于普通刻燃燒的物質(zhì)表現(xiàn)形式

25、，首先是產(chǎn)生燃燒氣體，然后是煙霧，在氧氣供應(yīng)充分的條件下，才能達到全部燃燒，產(chǎn)生火焰，并散發(fā)出大量的熱，使環(huán)境溫度升高。如果要把火災(zāi)損失控制在最小限度，保證人身不受傷亡，那么火災(zāi)的探測器就應(yīng)該從此階段開始進行為宜。由于火災(zāi)發(fā)生時，會產(chǎn)生煙霧、高溫和火光等現(xiàn)象，探測器對這些很敏感。當(dāng)有煙霧、火光、高溫產(chǎn)生時，它就改變平時的正常狀態(tài)，引起電流、電壓或機械部分發(fā)生變化或位移，信號經(jīng)過放大，送入控制器，并以聲光等形式發(fā)出警報信號，顯示火災(zāi)地點。2.3火災(zāi)報警控制系統(tǒng)的原理火災(zāi)報警控制器的火災(zāi)探測器通過對火災(zāi)發(fā)出的物理、化學(xué)現(xiàn)象氣（燃燒氣體）、煙（煙霧粒子）、熱（溫度）、光（火焰）的探測，將探測到的火情

26、信號轉(zhuǎn)化為火警電信號傳送給火災(zāi)報警控制器?；馂?zāi)報警控制器接收到火警信號后經(jīng)過分析處理，發(fā)出預(yù)警、火警聲光報警信號，警示消防控制中心的值班人員，并顯示火警位置，同時將火警信號發(fā)送到發(fā)生火災(zāi)的相關(guān)防火分區(qū)設(shè)置的火警顯示盤，在火警顯示盤上與火災(zāi)報警控制器同步發(fā)出預(yù)警、火警聲光報警信號并顯示火警發(fā)生的地址?；馂?zāi)報警控制器接收到火情現(xiàn)場傳來的火警信號后，經(jīng)預(yù)先編程的控制邏輯處理后，發(fā)送出聯(lián)動控制命令信號，控制相應(yīng)的消防設(shè)備，如消火栓泵、送風(fēng)機、防火卷簾、防火閥、消防廣播等。2.4本章小結(jié)本章首先介紹了火災(zāi)報警控制系統(tǒng)的基本組成。通過對各組成部分的介紹，分析了其工作原理。為后續(xù)章節(jié)中火災(zāi)報警系統(tǒng)的設(shè)計打下

27、了基礎(chǔ)。3火災(zāi)報警系統(tǒng)的電路設(shè)計3.1設(shè)計要求由負溫度系數(shù)電阻特性的熱敏電阻(NTC元件)為一臂組成測溫電橋，在正常情況下，測溫電橋的兩個輸出電壓相等，聲光報警電路部分不工作（發(fā)光二極管不發(fā)光，蜂鳴器不報警）。當(dāng)有火情時，測溫電橋的兩個輸出電壓不相等，產(chǎn)生壓差，當(dāng)此壓差增大到一定數(shù)值時，經(jīng)過由集成運放構(gòu)成的差分放大電路的放大以及單限比較器的狀態(tài)比較，最終驅(qū)動發(fā)光二極管發(fā)光，蜂鳴器鳴叫報警。3.2設(shè)計方案及原理框架圖 1溫度控制電路有熱敏電阻的水溫度的的變化電阻減小而控制必列運算電路的輸入電壓。 2 比例運算實現(xiàn)電壓差。并用輸出控制單限比較器。3 不同的電壓使單限比較器輸出不同的電平。使二極管和

28、晶體管導(dǎo)通，控制報警電路。4 導(dǎo)通后二極管亮，蜂鳴器發(fā)聲報警。3.3單元電路設(shè)計及主要元器件參數(shù)計算選擇合適得電壓VCC=5V，因此得到所需電壓差：=1V =2V .通過加減運算電路估算一級運放的輸出，這里選擇R1=R2=10K和R3=R4=20K。則： =(-)=2V。 選擇和估算出二級運放的參數(shù)。 二級運放有閥值電壓U= 如果要報警必須輸出高電平。則只要UO1>U, UO2 =UOH可以使UO1=VCC2=5V,只需要系數(shù)1即可。因此可選擇 R5=3K,R6=2K。 U=2V 3選擇和估算出聲光報警電路參數(shù)。 由于發(fā)光二極管的電流為：=，且R7選用273電阻。 晶體管的基極電流為：=

29、,=0.7V，約為幾毫安，因R8=3K即可。3.4電路圖.R110KGNDR210KGNDR420KR320KR7VCC(5V)VCC(5V)6VR53KRP2R62KRVCC(5V)+RVCC(5V)RP1-NPNGNDR83K火災(zāi)報警電路原理圖總結(jié)與展望 此次火災(zāi)報警電路課程設(shè)計讓我解和認識得到了多方面的鍛煉。一方面我對模擬電子技術(shù)專業(yè)知識有了進一步的掌握并熟悉了更多電子儀器的使用方法，掌握電子電路的測試方法，了解常用電子器件的類型和特性，同時掌握如何合理選用電子器件的原則。應(yīng)用知識更為得新應(yīng)手，熟練自如。有了更多對模擬電子技術(shù)綜合性訓(xùn)練的機會。也通過實用型模擬電子電路設(shè)計、安裝、調(diào)試等各

30、環(huán)節(jié)，培養(yǎng)了我運用課程中所學(xué)的理論與實踐緊密結(jié)合，獨立地解決實際問題的能力。另一方面對于動手能力的培養(yǎng)和敏捷思維方式的形成起到很大的作用。設(shè)計一個電路首先要有合理的原理，再有合理的原理圖，對于大型的電路還要注意分層分塊的完成然后系統(tǒng)連接。在以后的工作中對于我們的實踐訓(xùn)練這是很重要的。再一方面電子電路的安裝與調(diào)試技能培養(yǎng)了我的創(chuàng)新能力和對治學(xué)要嚴謹?shù)膽B(tài)度。在這次設(shè)計中遇到了很多實際性的問題，在實際設(shè)計中才發(fā)現(xiàn)，書本上理論性的東西與在實際運用中的還是有一定的出入的，所以有些問題不但要深入地理解，而且要不斷地更正以前的錯誤思維。電路設(shè)計是一個很靈活的東西，它反映了你解決問題的邏輯思維和創(chuàng)新能力。它才是一個設(shè)計的靈魂所在。因此在整個設(shè)計過程中大部分時間是用在單元電路的理解和設(shè)計