火灾报警控制器--毕业设计论文

0编号：毕业设计说明书题目：火灾报警控制器学院：机电工程学院专业：机械设计制造及其自动化学生姓名：学号：指导教师：职称：题目类型：理论研究实验研究√工程设计工程技术研究软件开引言人类对火使用技能的不断提高使火灾成为各国最有破坏性质灾害之一，其危害人类生存安全，提醒人们需加大防火措施。

在我国科技与生活水平不断提高下各式各样消防设备相继出现，让我们可以在发生火灾时尽可能减少损失，保护生命财产不受损害，能对火灾发出警报的仪器开始应运而生。

火灾报警系统是对可以对环境进行勘探后就实际情况进行警报、灭火措施的设备。

在整个系统中火灾报警控制器的地位至关重要，作为中心器件其可回收现场探察信息，可对整个设计供电，还能启动后方广播警报响应。

近年来人们还将无线通讯加入报警控制器中，改变只能有线传送报警信息这一缺点。

无线传输信息能改变多线制传输造成的线路混杂、发生故障排除困难等问题，从而减少火灾报警控制器传输成本，体现系统技术在不停提升。

建筑物的不断增多使火灾报警系统的重要地位逐渐升高，在科技飞速进步的社会生活中对火灾报警消防系统要求会不断提升，火灾报警系统在慢慢成为专家社会的研究对象，很多专业生产机构以及公司都在不断出现。

1 火灾报警控制系统概述1.1 选题背景及意义1.1.1设计研究的目的及意义火是生活中不可缺少、人类社会不断进步的产物，人们居住、工作环境的改善使楼房越建越高，大型综合高层建筑也越来越多，火灾的发生变成生活中的常事。

火灾发生数量和火灾发生损失概率都在逐年上涨，宾馆、饭店、影院、住宅、办公楼这些公用民用建筑的不断增加，在房屋建设中火灾报警系统成为不可或缺部分,对火灾进行预防与救助起到重要作用。

连年来我国火灾报警技术有很快进展，但在生活使用中火灾报警技术还是存存留着一些缺陷：（1）系统可使用范畴小；（2）系统智能运用程度低；（3）系统部件连接繁琐；（4）系统错误报警较多；（5）系统创新程度低。

我国启动发展以计算机操作为主的新生产力,，科技研究里把信息化技术运用至生活中可以更好提高人们生活质量。

火灾报警技术不断发展，已经开始趋近智能控制，将探测系统尽可能接近人脑设计，对环境中发生的各种情况（如温度高低、烟雾浓度、火焰亮度等）来判断是否有火情发生。

根据这些情况的收集传输使用计算机进行处理、判断来精确播报火灾的发生。

火灾误报问题一直存在于火灾报警系统中，火灾误报情况存在阻碍着火灾报警技术发展，是一项需要大家更努力去解决的难题。

由于各种技术不断进步，火灾误报问题已经开始慢慢减少，概率降低为以后可以采取更好的消防措施打下铺垫。

1.1.2火灾报警控制器的作用火灾报警系统主要由探查、控制、警报以及电源部分组成，火灾报警控制器为系统最重要的部分。

火灾报警控制器由于用处的差异，能分成区域火灾报警控制器、集中火灾报警控制器和通用火灾报警控制器三种基本类型[1]。

探测器将信号传输给控制器再转换成报警信号发送至后台，发出广播与声光报警来警示人们，并向显示屏上传输各种报警信息，如发生火灾地点、时间等。

火灾报警控制器功能如下：（1）控制器获取火灾信息后开始判断并发出声光警报。

（2）监控系统的当前状态，发生火灾可快速做出反应。

（3）在收到报警信号之后可以发出联动信号控制消防设备，如消防栓、广播、洒水喷头等。

（4）控制器和处理警报部分对接,显示屏上能直接观察当时情况，以便工作人员及时采取措施。

1.1.3火灾报警控制器的特点火灾报警控制器近年来多以单片机作为核心来进行设计，单片机的价格便宜在使用上可以减少成本。

将传统器件连线传递信号转变成无线传递可以加快传输效率。

这两项微机的使用让火灾报警控制器得到了空前进步。

（1）单片机的应用与发展。

世界的第一部电子数字计算机诞生于1946年，为了适应着社会科技的发展需要，电子技术与半导体技术在不断的进步因此新产品也层出不穷。

单片机于20世纪中后期出现，其把中央处理器、数据存储器(RAM)、程序存储器(ROM)和I/O接口电路组合在一起形成一个小型微机系统。

由于单片机面积小、高性能、价钱便宜在各行业中的运用已经开始日趋广泛。

①家用电器：现代家用电器中大都使用单片机控制电路来提升灵敏程度，如洗衣机、空调等都使用了其进行控制。

②测控系统：单片机能组成各种不同的操纵系统，如温、湿度自动掌控等，在简易数字控制中得到了普遍使用。

③商业营销：在贸易中单片机控制系统的应用更是数不胜数，如电子秤、电子收银等等。

这种系统有明显的抗病菌侵害、抗电磁干扰等高可靠性能的保证。

单片机的使用给社会带来了便易与进步，在其问世后的火速发展与人们的思想科技进步密不可分。

由最初1976年诞生的8位数据处理到1982年后16位以及32位的出现让单片机一步一步渗入到人们生活中，成为我们现在及以后都非常重要的控制系统。

单片机体积小、价格便宜、功能强大、使用方便，在研究制作火灾报警控制器时是一个不二的选择，可以大大的降低了火灾报警控制器的体积与价格。

单片机朝着功率消耗更低、制作元件更小、品种型号更多的方向来发展将来发展趋势一定会让人们更加大开眼界。

（二）火灾报警控制器无线传输。

在过去发展中火灾报警系统在传输上都是运用有线连接的传输方式，在有线传输基础上出现了二总线、四总线、I2C总线等不同总线传输方式。

虽然总线传输方式的出现已经大大减少了布线数量，但在大型建筑中无线传输出现更能达到便易的效果。

无线传输的使用让人们可以更容易对探测器传输出来信息进行管理，由于不使用有线连接，在发生故障时即可实现快速排查的效果。

在大型建筑物中使用多线制火灾报警控制器，发生故障时由于线路过多、排布杂乱会使排查检修工作不能及时顺利的进行。

控制器实现无线传输让火灾报警技术跃出了很大一步。

无线火灾报警系统是采用无线传输芯片将从探测器接收到的信息通过控制器启动后台警报，主要应用于大型场所。

无线传输好处有轻便、干扰小，并且可以达到较高经济效益，在技术持续进步中，无线传输的使用会不断增加。

1.2 火灾报警控制器的发展1.2.1火灾报警控制器的现状国民经济在不断进步的同时，火灾报警控制器行业多年来都在迅速发展，但在发展中也遇到很多困难，如国内供给量降低、出口量减少、经营不景气和利润下降。

金融经济逐步提高，火灾报警控制器行业也慢慢有了较好发展势头。

火灾报警控制器硬件技术与软件技术在科技不断跃进中有不同进步。

在硬件方面有探测与控制方面硬件连接，国外硬件技术水平主要朝着轻便、可靠性高、低成本、便易等方面进行发展。

在软件方面有信号处理、程序软件简易方面的发展，信号处理是整个火灾报警技术的重中之重。

火灾报警传输由多线制开始进步到无线传输，无线报警系统于1985年在英国推出，科技技术不断进步后新型无线报警系统采用锂电池供电。

锂电池的使用减少了电磁干扰和体积大等缺点，并保证探测部分可以在低压情况下工作。

调查显示截至到1999年，我国控制器生产商就已有108家；美国有辛普勒斯、盛赛尔、江森；日本有:报智机、松下、日探；英国有:科艺、GENT、WORMAIN等；瑞士有:西伯乐斯;德国有:安福、西门子；加拿大有:爱德华等[2]。

1.2.2火灾报警控制器的前景火灾报警控制器发展趋势是运用微机处理方式，实现探测参数记录与模式识别，达到探测信息化、技术智能化。

在探查方面提高探测器反应敏捷性和正确性，在气体探测中，最有发展前景的是二氧化碳探测技术研究，以及发展一个探测头可以探测多种火灾类型。

火灾报警控制器还存在着误报漏报、智能化和网络化普及程度低等问题，基于这些问题，很多新型技术、精美工艺、坚固材料与全新设备的出现指日可待。

发展目标总结有以下几点：（1）降低成本；采用便宜且轻便的处理器来代替较贵器材，这些处理器的使用可以减少布线与费用消耗。

（2）改进功能度；加大实现控制器更简便的操控，使其适合各类人群使用。

（3）改进探测技术；提升探察反应速率进而提升报警准确率，削减误报漏报概率。

火灾报警控制器技术在不断进步与发展，针对于不同使用者与使用场所，要求也各有不同。

对于小型场所的使用只需要价格适宜非智能系统即可满足需求，而对于大型场所使用时就需要智能系统安全可靠的实现报警。

随着火灾报警计算机技术不断进步，国外很多国家依靠经验或专家意见，对建筑防火规范提出改进方法从而完善消防安全工程标准，提出新型要求和方法为消防设施打开更宽阔的市场。

根据国外火灾自动报警技术各方面当前发展现状的剖析，以及对报警技术发展总趋势和相关技能领域进步趋势预测，可以清楚看出，美、英、德和日本等发展国家是当今火灾自动报警技术领先国家，我国在各方面还有很大差距，为提高与国外抗争力还需更加努力钻研。

1.3系统设计主要内容与安排本设计主要研究火灾报警控制器的制作。

工作内容是根据安装在每个房间的探测装置（有红外探测头、按钮）对现场进行检测，火灾发生即传输报警信号，控制器对信息进行集合并判断，再由无线装置传输给后置装置触发语音警报。

控制器的液晶显示器可准确显示火灾发生位置，在发出的广播报警声中也会准确播报火灾发生房间号。

主要设计内容有：（1）完成火灾报警控制器总机设计规划。

（2）以STC12C5AC60S2单片机进行硬件设计，其中包含红外探测连接电路、电源电路、LCD显示屏电路、声光报警电路。

（3）无线传输部分要实现接收发送信息并且能够启动声光报警。

（4）软件设计用C语言进行程序编写，完成既定的要求，如房间号的地址、液晶显示器的数据显示、查询功能的显示等，程序要求有详尽注解。

（5）完成硬件和软件的设计并且实现。

2 火灾报警控制器方案设计2.1 火灾报警控制器系统要求2.1.1火灾报警控制器工作环境火灾报警控制器在安装时要要检测无线信号的传输功能是否符合需求，保证能够在安装范围内实现控制器信息的传输，从而实现系统安装的便捷与快速。

需注意火灾报警控制器正常工作所需环境温度、空气湿度、风的速度等条件。

在控制器安装规定中表示环境安装要求是：陆地使用装置温度在-10~50℃，湿度≦92%(40℃),风速<5m/s；船用使用装置温度在-10~50℃之间,湿度风速与陆地装置相同，气压在85~106kPa。

由《火灾报警控制器通用技术条件》、《火灾自动报警系统设计规范》等准则来对火灾报警控制器进行设计。

2.1.2火灾报警控制器性能要求火灾报警装置须有手动与自动两种触动引发方式。

火灾探测器属于自动装置，可自动察觉火灾并启动报警。

设在楼道或者发生现所的报警按钮属于手动装置，可手动触发报警。

火灾报警控制器性能叙述如下：(1)接收火灾报警信息且启动后台显示记录火情位置和发生时间。

(2)可以传输报警信号并启动警报和灭火装置等消防系统。

(3)监视系统当前运行状态。

2.1.3火灾报警控制器技术要求（1）电源模块设计。

火灾报警控制器需实现电源切换，主电源应能保持控制器持续工作，备用电可支持控制器于正常状态下工作8小时。