火災煙霧溫度檢測畢業(yè)論文修改稿

長沙民政職業(yè)技術學院畢業(yè)設計說明書題目：火災煙霧溫度檢測產(chǎn)品設計工藝設計方案設計√類型：學生姓名：學號：學院：電子信息工程學院專業(yè)：應用電子班級：學校指導教師：2015年12摘要本文主要闡述火災煙霧自動報警系統(tǒng)的組成、火災煙霧自動報警系統(tǒng)的基本形式、報警設備的接線和安裝、火災自動報警系統(tǒng)的施工法及火災自動報警及消防聯(lián)動系統(tǒng)的調(diào)試。通過實習期間在工地的學習和師傅的指導與教誨，我對火災煙霧自動報警系統(tǒng)也有了基本的認識和了解。同時，不在工地的時間里，由于對火災煙霧自動報警系統(tǒng)有了一定的了解，在設計方面也有了基本的了解，加上對工作中的軟件的熟練應用，畫出簡單的報警圖是沒有問題的。另外，在做預算的時候也有一定的幫助。所以，對于火災自動報警系統(tǒng)的基本認識和了解是必要的，是熟練掌握業(yè)務的基礎。關鍵字：報警；火災報警；報警系統(tǒng)調(diào)試。目錄1.緒論 11.1課題研究的目的和意義 11.2設計要求 12.火災溫度檢測系統(tǒng)總體設計 12.1系統(tǒng)組成 12.2系統(tǒng)控制方案設計 13.系統(tǒng)硬件設計 13.1控制單元電路設計 23.2信號檢測電路設計 23.2.1煙霧報警器模塊 23.2.2溫度報警器模塊 24.系統(tǒng)軟件設計 24.1總體設計思想 24.1.1系統(tǒng)工作原理 25.結(jié)論 2參考文獻 3致謝 4緒論1.1課題研究的目的和意義我國規(guī)范要求火災自動報警系統(tǒng)應為一個獨立的系統(tǒng)，目前許多設計中允許火災自動報警系統(tǒng)向建筑物自動化系統(tǒng)發(fā)送信號，即平時BA系統(tǒng)可以從火災自動報警主機上獲取其運行狀態(tài)的各類信號，火災時火災自動報警系統(tǒng)可向BA系統(tǒng)發(fā)出信號，但消防的專用設備仍然歸到消防聯(lián)動中，設計消防專用總線，成為獨立系統(tǒng)。隨著智能建筑技術的發(fā)展，將建筑物自動化系統(tǒng)和火災自動報警的一些功能混合起來，將消防聯(lián)動系統(tǒng)設備納入建筑物自動化系統(tǒng)中去控制，建筑自動化系統(tǒng)中的各項子系統(tǒng)實現(xiàn)智能化集成，是今后的規(guī)范和技術值得進一步研究探討的問題?；馂淖詣訄缶到y(tǒng)作為現(xiàn)代建筑的重要消防設施，受到日益推廣與普及，致使相關的生產(chǎn)廠也如雨后春筍般涌現(xiàn)，境外產(chǎn)品也大量進入，但是此類產(chǎn)品無法兼容與互換，施工單位如不能形成一套行之有效的工法，這樣不僅加大工程投入，同時會因為忽視了有關要點使工程留下或多或少的缺點、進而導致維護工作量的增加，甚至縮短了系統(tǒng)使用壽命。因此我有必要淺談火災自動報警系統(tǒng)。1.2設計要求技術指標要求：1.當室內(nèi)溫度高于50℃或煙霧濃度大于20%LED2.如果出現(xiàn)硬件故障(如傳感器遺落、內(nèi)部元器件損壞等)，能發(fā)出故障報警。3.如果只有一種參數(shù)出現(xiàn)異常(如煙霧濃度過大或是溫度較高)，能發(fā)出異常報警信號，令值班人員到現(xiàn)場處理。4.如果煙霧和溫度同時出現(xiàn)異常，則說明有火災，發(fā)出火災警報，并及時將火災信息上報消防指揮中心。工作電壓：220伏或110伏環(huán)境溫度：零下10度到零上45度靜態(tài)電流：小于15毫安檢測煙霧的濃度：0.05%檢測溫度范圍：0-100℃（±0.5℃）完成方案設計及論證、硬件設計、軟件設計?；馂臒熿F溫度檢測系統(tǒng)總體設計2.1系統(tǒng)組成一個完整的火災報警器系統(tǒng)，必須包含以下幾個部分：系統(tǒng)控制模塊，火災探測模塊，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊以及報警模塊。本設計以單片機作為系統(tǒng)的控制核心，以傳感器作為其測溫裝置，來實現(xiàn)火災報警系統(tǒng)的設計。改設計可以對室內(nèi)外溫度進行以及煙霧實時采集和檢測，當所測溫度或者煙霧高于臨界溫度時自動報警。溫度信號或者煙霧濃度信號采集電路將溫度信號或者煙霧濃度信號以數(shù)字信號的形式送入單片機。單片機對該數(shù)字信號進行濾波處理，并對處理后的數(shù)據(jù)進行分析，是否大于或等于某個預設值，即報警臨界溫度或者煙霧濃度。如果大于則啟動報警電路發(fā)出報警聲音，反之則為正常狀態(tài)。2.2系統(tǒng)控制方案設計火災報警系統(tǒng)主要實現(xiàn)對火災現(xiàn)場的測試工作，從而啟動火災報警系統(tǒng)。其主要由煙霧傳感數(shù)據(jù)采集程序、溫度傳感數(shù)據(jù)采集程序、聲光報警程序等三個部分組成。其中，煙霧傳感數(shù)據(jù)采集程序完成對煙霧濃度的采集并進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換；溫度采集程序顯示對現(xiàn)場的溫度進行采集；報警程序設置報警的下限，當外界指標超出限制時，將進行聲光報警。其系統(tǒng)控制方案的設計原理圖如下：3系統(tǒng)硬件設計3.1控制單元電路設計根據(jù)系統(tǒng)總體方案設計，本設計選用AT89C52單片機。AT89S52是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系統(tǒng)可編程Flash存儲器。使用Atmel公司高密度非易失性存儲器技術制造，與工業(yè)80C51產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。片上Flash允許程序存儲器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。在單芯片上，擁有靈巧的8位CPU和在系統(tǒng)可編程Flash，使得AT89C52為眾多嵌入式控制應用系統(tǒng)提供高靈活、有效的解決方案。3.2信號檢測電路設計3.2.1煙霧報警器模塊此模塊使用的是MQ-2煙霧報警器，是半導體型可燃氣體敏感元件煙霧傳感器。傳感器所使用的氣敏材料是在清潔空氣中電導率較低的二氧化錫(SnO2)。當傳感器所處環(huán)境中存在可燃氣體時，傳感器的電導率隨空氣中可燃氣體濃度的增加而增大。使用簡單的電路即可將電導率的變化轉(zhuǎn)換為與該氣體濃度相對應的輸出信號。1.MQ-2的使用規(guī)格：表3-1標準工作條件符號參數(shù)名稱技術條件備注Vc回路電壓≤15VACorDCVH加熱電壓5.0V±0.2VACorDCRL負載電阻可調(diào)RH加熱電阻31Ω±3Ω室溫PH加熱功耗≤900mW表3-2環(huán)境條件符號參數(shù)名稱技術條件備注Tao使用溫度-10Tas儲存溫度-20RH相對濕度小于95%RHO2氧氣濃度21%(標準條件)氧氣濃度會影響靈敏度特性最小值大于２％表3-3靈敏度特性符號參數(shù)名稱技術參數(shù)備注Rs敏感體表面電阻3KΩ-30KΩ(1000ppm異丁烷)探測濃度范圍100ppm-10000ppm300ppm-5000ppm丁烷5000ppm-20000ppm甲烷300ppm-5000ppm氫氣α(3000/1000)異丁烷濃度斜率≤0.6標準工作條件溫度：20℃±2℃Vc:5.0V±0.1V相對濕度：65%±5%Vh:5.0V±0.1V預熱時間不超過1小時3.2.2溫度報警器模塊此模塊采用的是DS18B20數(shù)字溫度傳感器。DS18B20單線數(shù)字溫度計（1）適應電壓范圍更寬，電壓范圍：3.0～5.5V，在寄生電源方式下可由數(shù)據(jù)線供電。（2）獨特的單線接口方式，DS18B20在與微處理器連接時僅需要一條口線即可實現(xiàn)微處理器與DS18B20的雙向通訊。（3）DS18B20支持多點組網(wǎng)功能，多個DS18B20可以并聯(lián)在唯一的三線上，實現(xiàn)組網(wǎng)多點測溫。（4）DS18B20在使用中不需要任何外圍元件，全部傳感元件及轉(zhuǎn)換電路集成在形如一只三極管的集成電路內(nèi)。（5）溫度范圍-55℃～+125℃，在-10～+85℃時精度±0.5℃。（6）可編程分辨率為9～12位，對應的可分辨溫度為0.5℃、0.25℃、0.125℃和0.0625℃，可實現(xiàn)高精度測溫。（7）在9位分辨率時最多在93.75ms內(nèi)把溫度轉(zhuǎn)換為數(shù)字，12位分辨率時最多在750ms內(nèi)把溫度值轉(zhuǎn)換為數(shù)字，速度更快。（8）測量結(jié)果直接輸出數(shù)字信號，以“一線總線”串行傳送給CPU，同時可傳送CRC校驗碼，具有極強的抗干擾糾錯能力。（9）負壓特性：電源極性接反時，芯片不會因發(fā)熱而燒毀，但不能正常工作。4.系統(tǒng)軟件設計4.1總體設計思想硬件電路和軟件程序是組成一個系統(tǒng)不可缺少的兩部分，二者的正確與否將直接影響整個程序的可實現(xiàn)性。本次設計的軟件要實現(xiàn)的功能是：當傳感器在有火災信息時，采集信息，用單片機實現(xiàn)對火災信號處理，并在LED和蜂鳴器上顯示結(jié)果。4.1.1系統(tǒng)工作原理系統(tǒng)軟件部分主要實現(xiàn)對溫度檢測以及煙霧濃度的檢查，對指標超標進行聲光報警。主要包括溫度檢測程序、煙霧傳感數(shù)據(jù)采集程序設計、聲光報警程序設計。圖4-1是系統(tǒng)軟件主程序流程圖。圖4-1系統(tǒng)軟件主程序流程圖由上圖可以看出主程序執(zhí)行過程：首先對單片機的IO口進行初始化使LED燈不亮，蜂鳴器停止蜂鳴。然后調(diào)用溫度測量函數(shù)控制DS18B20進行溫度測量并獲取溫度值。然后緊接著調(diào)用煙霧濃度采集模塊程序采集環(huán)境煙霧濃度。在得到溫度值與煙霧濃度后進入判斷程序，判斷溫度值與煙霧濃度是否有超標的量。若其中有一項或兩項都超標就進行聲光報警。5.結(jié)論火災煙霧溫度檢測系統(tǒng),其重要性是眾所周知的。要創(chuàng)造一個安全舒適的環(huán)境,消防安全是其中的一個重要的方面?；馂臒熿F溫度檢測系統(tǒng),作為火災的先期預報、火災的及時撲滅、保障人身和財產(chǎn)安全,起到了不可替代的作用。火災煙霧溫度檢測系統(tǒng)的設計并不只是某個專業(yè)獨立完成的事情,它需要各專業(yè)之間的密切配合。本次畢業(yè)設計經(jīng)過努力，整個系統(tǒng)實現(xiàn)了預期的目標。本系統(tǒng)是一種結(jié)構(gòu)簡單、性能穩(wěn)定、使用方便、價格低廉、智能化的火災溫度檢測報警器，具有一定的實用價值。本系統(tǒng)電路結(jié)構(gòu)簡單、可維護性好。由于實現(xiàn)了對普通環(huán)境中煙霧濃度和溫度的實時監(jiān)控，因此具有非常普遍的意義，能廣泛應用于居民家庭、企事業(yè)單位等多方面的安全防范。但是也存在不少的不足。由于電源的波動，傳感器的電氣特性等問題，使得A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果有時波動很大。由于上述缺點的存在，此系統(tǒng)不是很完善，還有待進一步改進。通過這次設計，更加深入的理解和掌握了這方面的知識，對本專業(yè)的認識也更加深入，使自己對本專業(yè)更加的熱愛，對三年的學習做了進一步的總結(jié)，更加明確了自己學習的目標和方向。在設計過程中，自己也學到了許多新的知識，有狠毒感悟和體驗心得。參考文獻[1]何立民.單片機應用系統(tǒng)設計.北京:航天航空大學出版社.[2]李廣第.單片機基礎.北京:北京航空航天大學出版社.[3]夏繼強.單片機實驗與實踐教程.北京:北京航空航天大學出版社.[4