基于单片机的火灾远程监控系统设计方案

§1.2 火灾报警系统的现状和特点
消防报警产品是由很多产品构成的一个大系列，这些产品包括探测周边是否有火情的火灾探测设备、传输火灾信号的信息传输设备、报警分析控制器、以及是否立即采取消防措施的消防控制联动。火灾报警技术是一门综合学科，他是由自动控制、物理传感技术、数据传输和管理、计算机技术、智能楼宇等多个技术组成的集合。随着中国基础建设的高速发展，国的消防报警技术也得到了极大的提升，有些优秀的企业已经具备了和国外知名企业抗衡的能力。目前中国在一些高新技术行业中，国企业只是做一些下游的制造和服务，在产业链上只能分取极少一部分的利润，而像消防报警系统一样即拥有拥有大量市场又拥有自我知识产权的高新技术行业其实是很少的[1]。
2.1.
火灾报警系统中使用的探测器可以对温度、烟雾浓度、光的强弱程度进行探测，可以针对其中的一种或者几种同时进行探测。可以将多种探测器组合在一起实现复合型火灾报警系统。火灾起火的过程一般产物有烟、热、光，在火灾初期，温度往往比较低，各燃烧物都都是处于阴燃的阶段，因此将会有大量的烟雾产生，阴燃阶段过后，光和热的现象才会比较明显。因此，我们这里主要是烟雾传感器来探测火灾发生的前期烟雾，再辅以温度传感器来检测周边温度，这样就可在火灾发生的早期报警，有的还可以通知消防队进行施救，及时灭火减少损失[3]。
§2.2烟雾传感器的选型
通过检测房间烟雾的浓度，烟雾传感器可以在火灾早期探测到火灾险情，可以让相关人员及时发现进行灭火。它广泛的运用在家庭、企业、学校、公司、仓库等众多的领域中，是报警系统的核心部件。提高对烟雾传感器的选型要求，可以让课题设计出更实用的报警器。可以让我们设计出更加灵敏，更加实用的报警装置。烟雾传感器的甄选是设计火灾报警系统的一个重要环节。
在消防报警产品的技术含量上，国产产品和国外产品技术差距很小了，许多指标已经超越，存在的主要问题是：消防报警系统大规模的量产没有经验，有待于学习生产品质方面的经验；这也导致产品的稳定性统一性有一些差距；现在国的优秀大型企业和集团也在改善这方面的问题，这样就可以走出去去冲击海外市场，并最终占领海外的消防报警市场。
图2.1 硬件模块组成
为了让此设计方案具有实用性，符合小型智能火灾报警器的定位。我们应该认真针对每一个元器件进行准确的选取，根据报警器功能需求和家庭实用性选择好的元器件。为了组成一个完好的方案，我们先要选择好探测传感器，这样我们才好有针对性为后续模块选择元器件。对于烟雾信号采集的烟雾传感器，我们应该选取准确性高，考虑成本问题后还要选用价格低廉的传感器。温度传感器则要选用准确度高，价格实惠，稳定性高的的传感器。下面我们来对相关元器件进行选型。
基于单片机的火灾远程监控系统设计方案
第1章 课题研究的背景和意义
§1.1火灾报警器的前景分析
改革开放初期，我国由于科学技术人员严重不足，科学技术实力与发达国家相差巨大。国产的火灾报警系统无论在技术实力、稳定性和售后的服务上都不太成熟。而市场对报警器的需求很大。外国的优秀火灾报警系统趁机将市场投向中国，他们以产品先进的科学技术和高稳定性，迅速占领了中国大部分市场。而如今，随着我国教育的改革，为我国培育了大量的人才。科技发展形势迅猛，结果丰硕，犹如雨后春笋。现在很多科技方面与世界水平接轨了，我们已经实现了一批技术含量较高的、可靠的、完整的火灾报警系统。在价格上我们比国外厂家更加实惠，夺回了大部分国市场，国外产品现在只有招架之工，全无还手之力，这是非常优秀，自力更生的例子。有的优秀公司还走出国门，进击海外市场。火灾报警器的发展是很喜人。
§1.ห้องสมุดไป่ตู้ 火灾的发生与报警
要想研发优秀的火灾报警系统，就必须研究火灾发生一般过程，一般情况下可燃物燃烧过程：首先要达到着火点后才会发生剧烈的化学反应燃烧。首先产生燃烧气体，接着产生大量的烟雾，在氧气充足的条件下就会全部剧烈燃烧，产生大量的可见光和不可见光，对周边辐射大量的热量。研究火灾过程后发现在起火过程中，起初和阴燃两个阶段只是产生大量的烟雾，破坏力也较小，容易在发现后扑灭，但是对环境温度的影响较小。探测器应当重点探测这2个阶段，用烟雾传感器来探测烟雾浓度，及早发现控制就可以把火灾损失控制在最小限度。火焰燃烧后，会迅速向四周蔓延，使得环境温度迅速升高，在这个时间点探测环境温度，就可以有效知道火灾燃烧的阶段。起火过程曲线如图1-1所示[2].
本课题的火灾报警器构成电路主要包括：烟雾采集检测电路，数模转换电路，温度传感器电路，单片机控制电路，声光报警电路，GSM模块电路，LCD模块电路。烟雾采集检测电路和单片机控制电路是报警系统的核心电路。在实际应用中，我们将检测电路放在需要预警的房间。烟雾传感器采集房间的烟雾浓度，通过物化特性将其处理为模拟电信号，再经过数模转换电路转换后形成数字信号，单片机识别信号后，将信号进行一系列的处理运算，并将结果传递给LCD显示，这样LED就可以直观的显示当前的烟雾值浓度。当烟雾值达到报警值时，单片机控制蜂鸣器工作，实现声音报警的作用。周围人员听到火灾报警信号就可以在火灾早期逃离现场，专业人员也可以及时处理火情。为了使报警器适用各种不同的场合，我们可以根据需求不同来设置报警浓度值。更重要的是要提高系统的实用性，当报警启动时，单片机控制GSM模块向预存的发送短信，这样可以让主人了解火灾的具体情况。这样我们就可以在火灾发生时让外界人员了解火灾现场部的具体情况，以便采取适宜的措施来扑灭火灾[4]。从需求出发，让我们了解了火灾报警器需要实现的功能，这样才能做出符合市场需求的小型火灾报警器。整体的电路框图如图2.1所示：
图1-1起火过程曲线
火灾发生后初期阶段，首先会伴随产生烟雾、接着产生高温和火光。火灾探测器能将这些烟、光、热信号转变为电信号报警或使自动灭火系统启动，安装了消防控制联动技术的还可以及时采取灭火措施来扑灭火灾，有的还可以将火灾信号传输给消防控制室。
第
§2.1火灾报警器的功能需求
社会科技不断进步，人们物质精神生活也得到了极大的提升，对各种产品出现了多样化，个性化的需求。因此，传统的火灾报警器只能够实现一般的声音报警，这已经远远不能够满足于市场的要求。为了更好的满足市场需求，我们课题研究的主要方向为多功能的火灾报警系统。