智能火灾探测器的设计技术

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1、30刘志欣等：智能火灾探测器的设计技术2003年第1期智能火灾探测器的设计技术刘志欣，杨志云(国营四。四厂石家庄辐射技术开发中心电子研究所，河北石家庄050091)摘要：介绍了火灾自动报警系统的发展历程，智能探测器的特性和技术特点，并具体讲述了整体设计方案、通讯中的信号处理方法以及火灾探测的关键技术，指出智能信号处理方法是探测器的发展方向。关键词：智能探测器；通讯；火灾算法；燃烧量以上两种探测方式都在信号通讯上容易受干扰，1概述由于信号传递过程时间长(往往采用连续巡检方式)，火灾探测与控制技术在我国的广泛应用主要从八受干扰的几率增加，信号在传输中幅度或宽度因受到十年代开始，大

2、致经历了开关量型、模拟量型和目前较干扰改变后，无法进行错误校验，这都降低了系统的可为先进的分布智能型三个阶段，都在向着更准确及时靠性。的报出火灾，更低的误报率和漏报率方向发展。这就首当前火灾探测领域广泛使用的就是智能型探测器先需要解决探测能力问题，也就是对火灾与非火灾的探测方式。它是将火灾探测及信号处理都集中在探测独特辨别能力；其次还要提高火灾自动报警控制系统器内部。在探测器内设有微处理器，这样探测器就不再的技术含量，比如探测器与火灾报警控制器间的信息是单纯的传感器。探测器不需要再向控制器传送传感通讯的可靠性，抗干扰方面的能力；控制器在信号处理信号，而只需传递一系列的数字信号

3、。上的算法；包括模糊逻辑和神经网络的应用。在探测器内部我们可以融入更多更先进的火灾信开关量型火灾探测系统主要由智能火灾报警控制号算法。根据不同类型火灾的特点将其发生过程通过器与开关量型探测器(或控制模块)构成，开关量型探计算加以判断，使得判断火灾的真实性大大提高；可以测器是一种固定阈值探测器，它的火灾灵敏度不会随对周围环境的变化进行有效的跟踪补偿，降低误报和着周围环境的变化而自动补偿，当环境变化时会给探漏报的发生；可以把两种或两种以上探测方式融在一测带来影响，如离子探测器在使用过程中，其电离室由起，制成复合探测器，增强探测器功能，同时弥补各探于被灰尘附着，造成电离室输出电压发

4、生变化，从而引测方式的缺点。如光电感温复合探测器，可利用温度补起探测器的误报或漏报。一般来说开关量探测器都是偿光电对黑烟不敏感的缺点。由于其内部有微处理器，单一火灾探测方式，如测烟或测温度，具有一定的局限每个探测器都有信号处理软件，就地采集就地处理，不性。再有由于开关量探测器只是通过硬件作简单的门需经过线路传输，信号的真实程度得到提高。限比较来判断火灾信号的有无，并不对火灾的信息或探测器与控制器的信息交换中，由于数据交换量过程进行处理，没有火灾的算法，因此其对火灾判定的小，相应受干扰的几率降低，再加上在通讯协议上可通准确性不是很好。过数据的校验进行错误判断，更增加了系统的可靠

5、性。在开关量探测器基础上发展出一种内无固定阈值在系统的响应速度上，通过有效的命令使得响应速度的模拟量型探测器，’其主要的特点是传感器测到的信很快。而控制器也因减少了大量的信号处理工作，可以号的大小被以电压或电流的大小形式传送到控制器，加入更复杂的算法，如模糊判断功能。探测器本身并不做判断或处理，所有的处理过程都集当今时代微处理技术发展非常快，低价位、低功耗中在控制器中，包括对探测环境的自动补偿，火灾信息高性能的小型单片机比比皆是，这就为我们发展智能的保存、处理和判断。探测器仅仅相当于是一只火灾传型探测器提供了充分的物质保障，所以智能火灾探测感器。这就要求火灾控制器有更高性能的

6、微处理器，更器是消防领域的发展方向。大的数据存储量，但整个系统的响应速度会变慢，随着基于以上分析我们认为发展分布智能探测器是必系统内挂接探测器数量的增多，算法越复杂，火灾探测然结果。以下介绍分布智能探测器设计的有关内容。响应速度会越慢。2003年第1期消防技术与产品信息31的单片机只是8位机，与其它高档微处理器相比性能2智能探测器电路的组成不足，这样，我们就把很复杂的处理过程和算法集中到智能探测器其主要是由火灾探测传感器(电离室、控制器中进行，如模糊控制神经网络算法等，使探测器感温元件、红外光电探测元件等)、微型单片机的分散智能与控制器的集中智能相结合。PIC16C71、通讯

7、接口电路、信号放大电路、复位检测电3探测器通讯协议路、恒压控制电路等组成。其电路方框图如图1所示：整个火灾报警控制系统运行的可靠与稳定，很大程度取决于探测器与控制器通讯的质量。通讯稳定可靠，抗干扰能力强，是开发火灾报警系统考虑的重点，否则即使探测器再先进、测量再准确，而最终未能及时准确地把信息传递给控制器，也将是徒劳无用。因此我们在制定通讯协议时，参考了一些国外通讯模式，以及一些硬件编码解码芯片的通讯模式，制定了一套较为完善的通讯协议，并在以后的大量实验中进行了改进。下面就是具体的通讯格式：圈1智能探厕