火灾报警论文

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1、摘要：使用AT89C51单片机，选用集成温度传感器AD590和气体传感器TGS202作为敏感元件，利用多传感器信息融合技术，开发了可用于小型单位火灾报警的语咅数字联网报警器。关键词：单片机；传感器；信号处理；火灾报警器1引言我国的火灾自动报警控制系统经历了从无到有、从简单到复杂的发展过程，其智能化程度也越来越高。冃前国内厂家多偏重用于人型仓库、商场、高级写字楼、宾馆等场所人型火灾报警系统的研发，他们采用集小区域报警控制方式，其系统复杂、成本较高。而在居民住宅区、机房、办公室等小型防火单位，需耍设置一种单一或区域联网、廉价实用的火灾自动探测报警装置，因此，研制一种

2、结构简单、价格低廉的语音数字联网火灾报警器是非常必要的。一般小型防火单位火灾报警系统如图1所示。现场火灾报警器通过对传感器火情信息的检测，使川彳甲能识别算法实现对火灾的监测。当报警器监测到火悄信息后，肓接通过Modem经公用电话交换网迅速向消防指挥中心报告火情信息（包括火灾单位编码、单位名称、火情级别以及报警时间等），同吋产生声光报警信号，并按事先预留的电话号码口动拨号通知单位有关负责人。消防指挥中心根据接收到的火警信息，立即在消防信息数据库中查询单位位置、周围道路、交通、水源情况等基本信息，根据所获得的信息迅速确定最伴救火方案，通过网络将出警命令直接F达各消防

3、中队。本文将详细介绍小型防火单位语音数字联网报警器的设计与实现。2报警器硬件设计2.1硬件组成如图2所示，报警器硬件由温度烟雾信号采集模块、声光报警模块以及单片机与Modem通信模块组成。图中1,2,3组成数据采集模块，4,5组成声光报警模块，5,6,7组成与Modem通信模块。其中，1为传感器（包括烟感和温感），将现场温度、烟雾等非电信号转化为电信号；2为信号调理电路，将传感器输出的电信号进行调理（放人、滤波等），使之满足A/D转换的要求；3为A/D转换电路，完成将温度传感器和烟雾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

4、机控制实现不同的声光报警（界常报警、故障报警、火灾报警）功能。单片机为Modem通信模块山单片机、GM16C550串行端口扩展芯片和RS232电平转换电路组成，实现报警器经Modem与消防指挥中心的通信。下而对上述各模块进行简要介绍。2.2温度烟雾信号采集模块要准确地进行火灾报警，选择合适的温度和烟雾传感器是准确报警的前提。综合考虑各因索，本文选择集成温度传感器AD590和气体传感器TGS202用作采集系统的敏感元件。AD590是美国AnalogDevices公司生产的种电流型二端温度传感器。电路如图3所示。由于AD590是电流型温度传感器，他的输出同绝对温度成

5、正比，即l

6、iA/k,而数模转换芯片ADC0809的输入要求是电压量，所以在AD590的负极接出一个10kQ的电阻R1和一个100Q的可调电阻W,将电流量变为电压量送入ADC0809。通过调节可调电阻，便可在输出端VT获得与绝对温度成正比的电压量，即10mV/Ko火灾中气体烟雾主要是CO2和CO。TGS202气体传感器能探测CO2,CO,甲烷、煤气等多种气体，他灵敏度高，稳定性好，适合于火灾中气体的探测。如图4所示，当TGS202探测到CO2或CO时，传感器的内阻变小，VA迅速上升。选择适当的电阻阻值，使得当气体浓度达到一定程度（如CO浓度达到0.06%）吋，V

7、A端获得适当的电压（设为3V）oA/D转换电路采用了常用的8位8通道数模转换专用芯片ADC0809,电路如图5所示。温度、烟雾传感器的输出分别接到ADC0809的IN0和INKADC0809的通道选择地址A,B,C分别由89C51的P0.0〜P0.2经地址锁存器74LS373输岀提供。当P2.7=0时，与写信号WR共同选通ADC0809。图中ALE信号与ST信号连在一起，在WR信号的前沿写入地址信号，在其后沿启动转换。例如，输出地址7FF8H可选通通道IN0,实现对温度传感器输出的模拟量进行转换；输岀地址7FF9H可选通通道IN1,实现对烟雾传感器输出的模拟量进

8、行转换。图中ADC0809的转换结束状态信号EOC接到89C51的INT1引脚，当A/D转换完成后，EOC变为高电平，表示转换结朿，产生中断。在中断服务程序中，将转换好的数据送到指定的存储单元。2.3声光报警模块声光报警电路在单片机P1口的控制卜可以根据不同情况（火灾、异常、故障）发出不同的声光报警信号。声音信号由专用语音芯片提供。通过给语音芯片的S1和S2端输入不同的逻辑电平（00,01,10,11）,便可以获得4种不同的声音信号。由单片机的P1.0和Pl.1控制。另外该芯片还需要一个选通信号，IIIPl.3提供。只有当该信号为高电平时，芯片才会根据S1和S2

9、端的控制信号发出不同的报