火災自動報警系統(tǒng)的設計開題報告

火災自動報警系統(tǒng)的設計開題報告PAGE中北大學信息商務學院畢業(yè)設計開題報告學生姓名：嚴飛飛學號：11050643X36學院、系：信息與通信工程系專業(yè)：電子信息工程設計題目：火災自動報警系統(tǒng)的設計指導教師張敏娟2015年3月15日

畢業(yè)設計開題報告1．結合畢業(yè)設計情況，根據(jù)所查閱的文獻資料，撰寫2000字左右的文獻綜述：文獻綜述1.1研究的目的和意義1.1.1引言隨著我國經濟建設的發(fā)展，高層建筑成了城市的主要標志，高層建筑中的各種通訊線路、動力和照明線路、以及各種系統(tǒng)中的線路縱橫交錯，致使火災的發(fā)生概率也在大幅度的增加。加之現(xiàn)代建筑的封閉性較強，一旦發(fā)生火災，整個大樓就像一個大的火爐，給滅火帶來了巨大的難度，對火災發(fā)生后及時的發(fā)現(xiàn)、及時控制的要求促使了火災自動報警產品的應運而生。加之現(xiàn)代計算機技術、通訊網(wǎng)絡技術和自動控制技術的飛速發(fā)展又為人類實現(xiàn)更加理想化的生活提供了可能。

智能型火災報警應運而生了，智能型火災報警系統(tǒng)是一個集信號檢測、傳輸、處理和控制于一體的控制系統(tǒng)，代表了當前火災報警系統(tǒng)的發(fā)展方向。所以隨著科學技術的迅猛發(fā)展以及國內外經濟的迅速增長，市場上迫切而需要一種容量大、性能優(yōu)越、可靠性高、便于安裝、使用和維護的智能型火災報警控制系統(tǒng)。[1]1.1.2研究的目的與意義我國的火災自動報警控制系統(tǒng)經歷了從無到有、從簡單到復雜的發(fā)展過程，其智能化程度也越來越高。目前國產火災自動報警系統(tǒng)均采用漢字顯示，價格低廉，適合我國國情，但是火災自動報警系統(tǒng)由于多數(shù)沒有分布智能，可靠性低，且產品沒有形成系列化、品種不全，產品的外觀也較差，編程復雜，調試不方便，設備兼容性差。

國外產品多數(shù)具有分布智能，可靠性高，產品具有系列化、品種

，產品外觀美觀。缺點是多數(shù)沒有漢化，操作維護不便，價格較高，設備兼容性差。

根據(jù)以上的分析，開發(fā)具有國際先進水平的火災自動報警設備、價格介于進口設備和國產設備之間，從而具有很高的性能價格比。因此，研制一種結構簡單、價格低廉的智能型火災報警器是非常必要的。[2]1.2國內外研究現(xiàn)狀參考文獻： [1]鄒永艷.高層民用建筑火災自動報警系統(tǒng)的設計淺見[J].科技創(chuàng)新導報,2008(18):65-65.[2]石冀軍.火災自動報警監(jiān)控通訊及聯(lián)網(wǎng)技術的應用與發(fā)展[J].中國職業(yè)安全衛(wèi)生管理體系認證,2005(4):67-70.[3]李友化.火災自動報警技術的應用現(xiàn)狀及研究發(fā)展趨勢[J].現(xiàn)代商貿工業(yè),2007,19(7):195-196.[4]廉保旺.智能火災報警控制系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[J]，西北工業(yè)大學學報，1999,17(4):521-5241.[5]彭軍.傳感器與檢測技術.西安電子科技大學出版社，2003：263-315.[6]紹順兵,熊光明,李永萍,等.自動火災報警系統(tǒng)設計與研究[J].裝備制造技術,2006(4).[7]杜建華,張認成.火災探測器的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J].消防技術與產品信息,2004,7:10-15.[8]李麗敏,玄子玉,張玲玉.單片機控制的火災報警控制器[J].自動化技術與應用,2008,27(3):88-90.[9]熊輝.淺談火災自動報警及消防聯(lián)動控制系統(tǒng)的配置[J].中國高新技術企業(yè),2009(15):71-72.[10]李權威,秦俊.基于CAN總線的分布式智能火災監(jiān)控系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[J].消防科學與技術,2006,1.[11]徐東升.智能建筑中火災自動報警系統(tǒng)的設計[J].河北職業(yè)技術學院學報,2006,6(1):12-13.[12]鄭郁正.單片機原理與應用.四川大學出版社，2003:25-56。[13]余國衛(wèi),譚延軍.基于AT89S52單片機的火災自動報警系統(tǒng)[J].微處理機,2006,10(5):123-125.[14]呂津.一種新穎的火災自動報警控制器的硬件設計[D].成都：四川大學，2003。[15]WangXihuai,XiaoJianmei,BaoMinzhong.Multi-sensorFireDetectionAlgorithmforShipFireAlarmSystemUsingNeuralFuzzyNetwork[J].SignalProcessingProceedings.2000(3):1602-1605。[16]胡漢才.單片機原理及接口技術[M].北京：清華大學出版社，2006。[17]胡皓,王興.基于煙霧檢測火災自動報警系統(tǒng)[J].傳感器世界,2004,10(12):32-34.[18]盛建

《自動消防報警系統(tǒng)》［M］天津大學出版社

1999

[19]趙亮

《單片機應用系統(tǒng)設計與產品開發(fā)》[M]

人民郵電出版社

2004

畢業(yè)設計開題報告２．本課題要研究或解決的問題和擬采用的研究手段（途徑）：2.1本課題要研究的問題火災自動報警及消防聯(lián)動系統(tǒng),作為智能建筑中的一個重要子系統(tǒng),其重要性是眾所周知的。要在智能建筑中創(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?；馂淖詣訄缶跋缆?lián)動系統(tǒng),作為火災的先期預報、火災的及時撲滅、保障人身和財產安全,起到了不可替代的作用。

火災自動報警系統(tǒng)是人們?yōu)榱嗽缙诎l(fā)現(xiàn)火災，并及時采取有效措施，控制和撲滅火災，而設置在建筑物中或其他場所的一種自動消防設施，是人類同火災作斗爭的有力工具。本課題著眼于硬件的設計與研究。2.2本課題要解決的問題、（1）解決煙霧與溫度的采集（2）解決單片機怎樣接受和處理來自火災探測器的信息（3）解決怎樣利用無線技術控制火災報警系統(tǒng)2.3本課題擬采用的研究手段本設計是以無線傳感網(wǎng)絡為基礎，火災探測器作為網(wǎng)絡中的節(jié)點，可按照具體的需求安裝在任意位置?？刂破魇紫壬想?，構建無線環(huán)境，然后布置在各處的無線火災探測器逐個加入網(wǎng)絡，獲得控制器的分配的網(wǎng)絡地址，按照控制器的整體調度開始運行。本系統(tǒng)由火災檢測模塊、A/D轉換模塊、信號處理模塊、聲光報警模塊和滅火裝置

模塊組成?；馂臋z測模塊由溫度檢測和步進電機構成，其溫度傳感器選用AD590，煙霧傳感器選用MQ-2煙霧傳感器。A/D轉換模塊選用常用的模數(shù)轉換芯片ADC0809。聲光報警模塊分為聲音報警和光報警，聲音報警模塊由LM386運放器及音響設備組成。光報警模塊采用高亮度紅色光LED閃爍實現(xiàn)。滅火裝置模塊由步進電機。通過對煙霧和溫度的檢測來啟動報警和消防聯(lián)動?；谏鲜龅脑硪笪覀儊碓O計硬件框圖方框圖如下圖所示：電源模塊電源模塊時鐘電路時鐘電路報警電路單片機系統(tǒng)報警電路單片機系統(tǒng)系統(tǒng)復位電路溫度傳感器復位電路溫度傳感器煙霧傳感器A/D轉換煙霧傳感器A/D轉換步進電機步進電機圖1硬件原理圖1、各模塊元器件及其功能：(1)AT-89C51單片機信息處理控制模塊式本設計的核心，根據(jù)本系統(tǒng)功能的要求，采用AT89C51單片機作為系統(tǒng)中心控制模塊。AT89C51單片機接受經ADC0809轉換后的溫度和煙霧數(shù)字信號，根據(jù)程序作出判斷，控制報警電路。(2)溫度傳感器AD590AD590廣泛應用于不同的溫度測量場合，由于其精度高、價格低、線性好，常用于測溫和熱電偶的冷端補償。(3)煙霧傳感器MQ-2MQ-2型煙霧傳感器屬于二氧化錫半導體氣敏材料，屬于表面離子式N型半導體。當處于200-300℃溫度時，二氧化錫吸附空氣中的氧，形成氧的負離子吸附，使半導體中的電子密度減少，從而使其電阻值增加。當與煙霧接觸時，如果晶粒問界處的勢壘受到該煙霧的調制而變化，就會引起表面電導率的變化。2、信號采集及放大電路的設計傳感器輸出信號一般比較微弱，需要經過前置電路對其進行放大、濾波、電平調整，滿足單片機對輸入信號的要求。(1)數(shù)模轉換芯片ADC0809ADC0809是帶有8位A/D轉換器、8路多路開關以及微處理機兼容的控制邏輯的CMOS組件。它是逐次逼近式A/D轉換器，可以和單片機直接接口。(2)聲光報警單元的設計使用LM386運放，LED燈。當系統(tǒng)判定發(fā)生火災并報警時，通過LM386音頻放大器進行放大后發(fā)出報警聲音，同時紅色LED燈發(fā)光并閃爍警報。

畢業(yè)設計開題報告指導教師意見：該同學通過查閱大量技術資料，了解了基于無線技術的火災報警系統(tǒng)的研究背景、發(fā)展現(xiàn)狀和研究意義。并能按照任務書的要求，對火災檢測方法和技術、單片機的性能和特點、傳感器等進行了解和掌握，并對系統(tǒng)設計中需要用到的主控芯片、傳感器件、控制、無線收發(fā)等進行掌握和器件選取，提出了比較清晰的設計思路和方案。該課題難易程度適中，工作量滿足畢業(yè)設計的要求。同意開題！指導