基于多种传感器的火灾报警系统设计

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1、基于多种传感器的火灾报警系统设计【引言】在家庭住宅、宾馆酒楼、影剧院、歌舞文化娱乐场所、大型商场超市、批发市场、办公室等室内的火灾中，化纤地毯、塑料装饰品、壁纸、地板革、地面胶合材料、油漆家具等现代化可燃材料燃烧时，常常伴有有毒有害气体和浓烟灰尘，对人体会造成严重的生命威胁，从近期国内外发生的火灾事故来看，大多是中毒窒息、互相踩挤造成了重大伤亡。不同的物质燃烧时所产生的有毒有害气体不同，有害气体造成环境污染及危害程度也不一样。火灾时，当人们看到有红、绿、蓝、黑、褐色浓烟充满室内时，就说明是有毒烟气，而且还能闻到酸、苦、辣、大蒜等刺激气味。常

2、见的毒害气体有一氧化碳、二氧化碳、硫化氢、二氧化硫、氧化氢等。这些气体伴随着人的呼吸进入人体内脏，轻者引起流泪、咳嗽、头晕、呼吸困难；重者昏迷不醒，甚至中毒死亡。针对火的烟雾，温度，热辐射的特性。我的火警监测系统设计采用烟敏，热敏，光敏三种传感器集成于一体的火灾报警系统全方位监测火情，给人员带来最准确的信息和最可靠的安全保障。【摘 要】烟雾探测器就是通过监测烟雾的浓度来实现火灾防范的烟感检测器，内部采用离子式烟雾传感，离子式烟雾传感器是一种技术先进，工作稳定可靠的传感器，被广泛运用到各种消防报警系统中，性能远优于气敏电阻类的火灾报警器【关

3、键词】 火灾自动报警、传感器【器件说明】报警探测所用到的传感器分别为烟敏传感器，红外线传感器和温度传感器。作为系统的自动开关，安置的位置与环境不同。烟敏传感器，用MOS场效应管实现。在MOSFET的栅极上附上一层聚合物薄膜，当在P型衬底与栅电极之间加上直流脉冲时，注入的正电荷渐渐扩展到聚合物薄膜上，同时在沟道上渐渐感应出负电荷。当这种扩展达到一定程度时，源与漏之间被导通。在发生火灾时，由于温度升高、烟雾或燃烧时产生的气体触及器件都会使电荷扩展速度提高，所以这种MOSFET可用于火灾报警。　　　　　如图，正常时QM-N5阻值为20兆欧，当有

4、明火引起冒烟时，组织迅速下降热释电红外传感器(简称PIR)是80年代发展起来的一种新型高灵敏度探测元件。它能以非接触形式检测出辐射的红外线能量的变化，并将其转换成电压信号输出。将这个电压信号加以放大，便可驱动各种控制电路，如作电源开关控制、防盗防火报警、自动览测等。菲涅尔透镜　　热释电红外传感器主要是由一种高热电系数的材料，如锆钛酸铅系陶瓷、钽酸锂、硫酸三甘钛等制成尺寸为2*1mm的探测元件。在每个探测器内装入一个或两个探测元件，并将两个探测元件以反极性串联，以抑制由于自身温度升高而产生的干扰。由探测元件将探测并接收到的红外辐射转变成微弱的

5、电压信号，经装在探头内的场效应管放大后向外输出。为了提高探测器的探测灵敏度以增大探测距离，一般在探测器的前方装设一个菲涅尔透镜，该透镜用透明塑料制成，将透镜的上、下两部分各分成若干等份，制成一种具有特殊光学系统的透镜，它和放大电路相配合，可将信号放大70分贝以上。菲涅尔透镜利用透镜的特殊光学原理，在探测器前方产生一个交替变化的“盲区”和“高灵敏区”，以提高它的探测接收灵敏度。当有人从透镜前走过时，人体发出的红外线就不断地交替从“盲区”进入“高灵敏区”，这样就使接收到的红外信号以忽强忽弱的脉冲形式输入，从而增强其能量幅度。人体辐射的红外线中心

6、波长为9~10--um，而探测元件的波长灵敏度在0.2~20--um范围内几乎稳定不变。在传感器顶端开设了一个装有滤光镜片的窗口，这个滤光片可通过光的波长范围为7~10--um，正好适合于人体红外辐射的探测，而对其它波长的红外线由滤光片予以吸收，这样便形成了一种专门用作探测人体辐射的红外线传感器。一旦人侵入探测区域内，人体红外辐射通过部分镜面聚焦，并被热释电元接收，但是两片热释电元接收到的热量不同，热释电也不同，不能抵消，经信号处理而报警。菲泥尔滤光片根据性能要求不同，具有不同的焦距（感应距离），从而产生不同的监控视场，视场越多，控制越严密

7、。被动式热释电红外探头的优缺点优点：本身不发任何类型的辐射，器件功耗很小，隐蔽性好。价格低廉。抗干扰性能：1、防小动物干扰：探测器安装在推荐地使用高度，对探测范围内地面上地小动物，一般不产生报警。2、抗电磁干扰：探测器的抗电磁波干扰性能符合GB10408中4.6.1要求，一般手机电磁干扰不会引起误报。3、抗灯光干扰：探测器在正常灵敏度的范围内，受3米外H4卤素灯透过玻璃照射，不产生报警。 温感传感器采用热电式【安装说明】烟敏传感器主要设置在走廊卧室大厅的上方天花板的位置，适用于安装在少烟、禁烟场所避免安装在高风速、高湿度的地方，否则会影响灵

8、敏度。为了保持传感器良好工作状态，每隔6个月需要清洁及测试传感器。方法：先把电源关掉，用软毛刷轻扫灰尘便可，再把电源启动并进行测试。不正确使用将导致传感器损坏或影响传感器性能。热