火灾自动报警系统设计 - 图文

毕业设计（论文） 1.2 研究目的和意义

随着我们家庭规模的不断增大，居民用电用气的增加，一些不安全的因素正在不断影响着我们每个家庭的安全，若不能按照正常的操作规范来进行，非常容易导致火灾的发生。当火灾发生后，第一时间应该采取补救措施进行灭火，同时，若在现场可以第一时间探测到火灾并采用专业的灭火设备进行灭火的话，那么可以有效的减少损失，减少灾害的发生。

1.3 本文的主要研究工作

课题的主要目的是利用大学所学的基础知识，自己独立开发出一个火灾报警系统。这个系统具有很多特殊的功能，比如说可以实现实时探测火灾报警信号，在第一时间将火灾发生的信息传统到报警器。本文详细的对火灾报警器的整体知识进行了介绍。本论文主要内容是火灾报警器的传感器选型和火灾报警器控制系统的设计。

2

毕业设计（论文） 2 系统总体设计方案

2.1火灾产生的原因

我们知道火灾是一种自然或者人为引起的自然灾害，这个灾害的产生是由于出现了可燃物质的燃烧，结果导致了火灾的发生，因此，我们可以这么认为，火灾的发生是一种燃烧现象。我们从中学化学知识中可以学到，燃烧需要三个基本条件，首先是可燃物，只是最基本的条件，没有物质谈不上了燃烧，其次才是助燃物，这是一个必要条件，最后才是引火源，因为一个物质燃烧的话，必须有一个引起火灾的源头，这也是家庭内失火的重要原因。物质发生燃烧后，必须会有一个缓慢的过程，这个过程首先是发生慢速阴燃，这是燃烧的最基本阶段，这个阶段极不容易察觉。过了这个阶段，就会发生熄灭或者进一步转化为明火。下图则表示了火灾发生的过程中所引起的变化，如下图2-1所示：

图2-1起火过程曲线图

2.2系统总体框架

火灾最初发生，是利用探测技术来进行的，因此火灾的探测技术，本质是利用探测元件将最初接触到的物理量变化成信号量，因此，可以根据探测环境的不同，将火灾探测器的类型进行划分，下图表示的是火灾探测器的类型：

3

毕业设计（论文）

图2-2声光报警系统的总体框图

根据学习到的专业知识，对火灾自动报警系统设计设计思想有了，我们以常见声光报警系统的总体框图来例来说明[3] ，如图2-3所示下：

图2-3声光报警系统的总体框图

从上图可以看出，一个火灾报警系统主要包括以下几个模块，首先就是数据采集模块，这个模块是最前端接收收集的部分，把采集好的数据送到烟雾传感器里面，通过传感器的数模转换技术，送到单片机内部进行处理。图2-4为火灾报警系统的结构框图。

图2-4 系统结构框图

4

毕业设计（论文） 从上图可以看出，51单片机是核心部分，它是内部处理单元的核心部件。整个系统工作原理如下：现场接触到的是物理量，但是单片机内部处理的是数字信号，也就是说需要一种设备将这种物理量转化为数字量，这个过程就需要一种，那就是传感器的作用。传感器将这种无理量通过信号的采样，也就是我们常见的A/D转换过程形成数字信号，再将数字信号送到单片机的控制部分，形成信号的输入。这个过程反过来就会引起报警器的动作。

2.2系统总体软件框架

上面我们从硬件过程对整个火灾报警器进行了分析，下面我们从软件方面也进行一个逻辑图的绘制。首先就是硬件的初始化，若有温度烟雾信号接收到采集信号，报警器就会正常发出报警信号，那火灾报警器就会自动启动，若报警器出现异常现象，那么可用采用手动复位的原则进行复位。系统程序流程图如图2-5所示

图2-5 系统软件框图

我们从软件架构上可以很清晰的看到，若一个火灾报警器需要正常报警，首先的条件就是要对探测信号进行检测，这个过程就涉及到对传感器进行选型的问题。下一章节，我们对传感器进行选型分析。

5