宁波理工学院
传感器技术与应用
课程设计
题 目 大厦火警报警系统的设计
姓 名 学 号 专业班级 08计算机科学与技术 3班 任课教师 钟伟红 分 院 信息科学与工程分院 完成日期 2011年10月31日
摘 要
火灾报警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。
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；也可以根据工程的要求同各种灭火设施和通讯装置联动，以形成中心控制系统。即由自动报警、自动灭火、安全疏散诱导、系统过程显示、消防档案管理等组成一个完整的消防控制系统。 火灾探测器是探测火灾的仪器，由于在火灾发生的阶段，将伴随产生烟雾、高温格火光。这些烟、热和光可以通过探测器转变为电信号报警或使自动灭火系统启动，及时扑灭火灾。 区域报警器能将所在楼层之探测器发出的信号转换为声光报警，并在屏幕上显示出火灾的房间号；同时还能监视若干楼层的集中报警器（如果监视整个大楼的则设于消防控制中心）输出信号或控制自动灭火系统。
关键词：单片机；传感器；火灾报警系统
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目 录
摘 要 ............................................................................................................................... 1 1 引言 ............................................................................................................................. 3
1.1 课题的背景和意义 .......................................................................................... 3 2 3
1.2 本论文主要工作.............................................................................................. 3 总体设计方案............................................................................................................ 4 2.1 总体框图 ........................................................................................................ 4 传感器选型 ............................................................................................................... 4 3.1烟温一体传感器 .................................................................................................. 4 3.2手动报警按钮 ..................................................................................................... 6 3.3声光警报器 ......................................................................................................... 6 4 总结与展望 ............................................................................................................... 8 参考文献.......................................................................................................................... 8
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1 引言
1.1 课题的背景和意义
随着现代家庭用火、用电量的增加，家庭火灾发生的频率越来越高。家庭火灾一旦发生，很容易出现扑救不及时、灭火器材缺乏及在场人惊慌失措、逃生迟缓等不利因素，最终导致重大生命财产损失。消防部门的统计显示，在所有的火灾比例中，家庭火灾已经占到了全国火灾的30%左右。家庭起火的原因林林种种，可能在我们注意得到的地方，也可能就隐藏在我们根本就注意不到的地方。
在现代城市家庭里，许多人因不懂家庭安全常识引起火灾事故，使好端端的幸福家庭眼间毁于一旦,有的导致家破人亡,而且一旦发生居民家庭火灾,处置不当、报警迟缓,是造成人员伤亡的重要因素。所以说,人们应该积极了解家庭火灾的主要起因，还有预防火灾的发生。这就是我们研究声光报警器的目的。
意义：在我国的一些大中城市，几乎每天都发生家庭火灾，所以防火是每个家庭必须时刻注意的问题。假如能根据您家的实际情况预先采取简单的防火措施，一些悲剧是完全可以避免的。声光报警器对防家庭火灾，减少火灾损失具有现实意义。
一系列火灾造成的惨痛损失也使全国各界意识到了声光报警器的必要性。据调查，在最近发生火灾的大多数房屋都没有安装报警器。所以，声光报警器在预防火灾发生上有着非常重大的意义。
1.2 本论文主要工作
该系统是生命财产安全的忠实卫士和智能大厦的保卫者，它可以避免由于火灾而造成的巨大经济损失，在火灾初期就可以人为地预防由于火灾造成的一些不必要的损失，使生命财产受到安全保护。该系统广泛用于生命安全、紧急信号、防爆防火等各类场合，并能够保证该系统在未来数年内保持世界领先水平。
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2 总体设计方案
2.1 总体框图
烟雾浓度 烟温一体化传感器 温度 单片机 手动按钮 声光报警 图2-1声光报警系统的总体框图
传感器通过测试室内的烟雾浓度、温度等对数据进行处理，如果浓度和温度达到传感器的标准，通过A/D转换器，将数据传送到单片机，声光传感器将现场温度、声光等非电信号转化为电信号；转换电路是将完成将声光传感器输出的模拟信号到数字信号的转换。声光报警模块由单片机和报警电路组成，由单片机控制实现不同的声光报警功能如图2-1。
根据大厦的实际大小，在大厦各处安装火警传感器报警，室内大概每14平米处安装一个传感器，走廊每7-8米处安装，并在传感器的2米左右安装一个喷水装置，以致及时启动自动灭火。走廊急救通道安装2—3个手动按钮，大都设置在显眼看到的地方，还有报警器，安装在走廊或室内以便提醒大家，方便大家及时撤离。
3 传感器选型
3.1烟温一体传感器
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图3-1烟温一体报警器
型号：Sn-808-1
当 前 价：43.0元/台 所 在 地：广东 深圳 深圳市 供 应 商：深圳市世宁科技有限公司
;独立型烟雾报警器/联网型烟雾报警器如图3-1 功能特点：
◆ 光电探测方式 ◆ 吸顶安装 ◆ 光学迷宫
◆ 采用低功耗 CMOS 微处理器 ◆ 特殊防潮设计
◆独立/ 联网/ 无线输出方式（可选） ◆ 具有手动测试、手动复位功能 ◆ 工作性能稳定可靠 ◆ 单面 PCB 工艺
◆ 采用超薄式结构设计
◆ 结构设计独特，防尘、防虫、抗外界光线干扰 技术参数： 产品信息
传感器 光学腔迷宫
工作电压 9VDC/12VDC
工作电流 静电电流小于10ua 报警工作电流10 － 30ma
烟雾灵敏度 符合 ul217 号标准 测试值每英尺 3.2% 微弱灰烟探测器有反应 报警温度70℃可选择
报警音量 10 英尺处为85 分贝 报警输出
有线方式：现场声光报警 / 有无输出，报警排除自动断开 无线方式：报警发射频率 F ： 315M/433M ，
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无线发射距离（屏蔽距离）： 50M ，可定制
3.2手动报警按钮
图3-2 手动报警按钮
手动火灾报警器是美国GE爱德华公司生产
J-SAP-M-SIGI271智慧型的电子可编址的设备，可直接总线连接进 入系统，与智能探测器和模块一样可自动生成连线拓扑图。
开关由外部的玻璃隔开，当玻璃被压碎时，开关释放产生一个报警信号送到环路控制器。玻璃上有一层塑料保护外皮防止玻璃碎片伤人和禁止玻璃碎片溅出。配有测试钥匙，可在不打破玻璃的情况下完成测试并可复位，如图3-2。
3.3声光警报器
HX-100B火灾声光警报器（俗称声光）是一款安装在现场的编码型声光报警设备，可直接接入火灾报警控制器（俗称报警主机）的信号二总线，需要由电源系统提供两根DC24V电源线。在现场发生火灾并确认后，安装在现场的火灾声光警报器可由消防控制中心的火灾报警控制器（报警主机）启动，发出强烈的声光报警信号，以达到提醒现场人员注意的目的。
公司名称：
上海当宁消防技术有限公司
公司地址：
上海市杨浦区大学路217号1001座
城市：
上海市
省份：
上海市
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国家/地区：
中国
电话号码： 传真： 手机：
86-21-35322686 86-21-51026339
86-18917190749 陈 女士(业务部)
联系人(部门)：
HX-100B火灾声光警报器的主要技术参数：
图3-3火灾声光报警器
（1）工作电压：
信号总线电压：24V 允许范围：16V～28V 电源总线电压：DC24V 允许范围：DC20V～DC28V （2）工作电流：
总线监视电流≤0.8mA 总线启动电流≤6.0mA 电源监视电流≤10mA 电源动作电流≤160mA
（3）线制：四线制，与控制器采用无极性信号二总线连接，与电源线采用无极性二线制连接
（4）声压级≥85dB（正前方3m水平处（A计权）） （5）闪光频率：0.8Hz～1.0Hz （6）变调周期：4（1±20％）s （7）声调：火警声 （8）使用环境： 温度：-10℃～+50℃ 相对湿度≤95%，不结露
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（9）外壳防护等级：IP43
（10）外形尺寸： 90mm×144mm×57mm（带底壳） HX-100B火灾声光警报器的布线要求：信号二总线采用阻燃RVS型双绞线，截面积≥1.0mm2，电源线采用阻燃BV线，截面积≥1.5mm2，S1、G采用阻燃RV线，截面积≥0.5mm2
4 总结与展望
这次课程设计，由于理论知识的不足，再加上平时没有什么设计经验。虽然困难很多，但是我尽了自己最大的努力去克服。
在这次实践的过程中学到了一些除技能以外的其他东西,在设计过程中，我通过查阅大量有关资料，与同学交流经验和自学，使自己学到了不少知识，也经历了不少艰辛，但收获同样巨大。在整个设计中我懂得了许多东西，也培养了我独立工作的能力，树立了对自己工作能力的信心，相信会对今后的学习工作生活有非常重要的影响。这次大厦消防系统的设计，加深了我对传感器的认识，对传感器与检测技术这门课程的了解程度。
参考文献
[1]金发庆，传感器技术与应用。 北京：机械工业出版社，2004 [2]及力，Protel 99 SE原理图与PCB设计教程。北京：电子工业出版社，2007
[3]张玉莲，电子CAD（Protel99SE）实训指导书。西安：西安电子科技大
学出版社，2007
[4]潘新民，微型计算机控制技术。北京：人民邮电出版社，1999 [5]Intel,MCS-51 Family of Single Chip Microcomputer User’s Manual,1990
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