智能防火防盗报警系统

目录

1 引言 (1)

1.1 智能防火防盗报警系统发展现状 (1)

1.2 本系统的主要内容及现实意义 (1)

2 系统总体设计方案 (2)

3 系统硬件设计 (3)

3.1 防火检测电路设计 (3)

3.1.1 温度传感器电路设计 (4)

3.1.2 烟雾传感器电路设计 (5)

3.1.3 CO传感器电路设计 (7)

3.2 防盗检测电路设计 (8)

3.3 声光报警器设计 (10)

3.4 键盘检测电路设计 (11)

3.5 密码显示警报设计 (11)

3.6 电源设计 (12)

4 系统软件设计 (13)

4.1 控制模块程序设计 (13)

4.2 读取判断检测器信号程序设计 (13)

4.3 声光报警程序设计 (14)

4.4 密码显示及解除报警设计 (15)

5 系统抗干扰设计 (16)

5.1 系统硬件抗干扰 (16)

5.2 系统软件抗干扰................................... 错误！未定义书签。结束语................................................... 错误！未定义书签。参考文献................................................. 错误！未定义书签。致谢..................................................... 错误！未定义书签。

1 引言

1.1 智能防火防盗报警系统发展现状

家居智能化是信息化社会的产物，家居智能化的内容一般包括：安全自动化(SA)，通信自动化(CA)，保健自动化(HA)和管理自动化(MA)，因此也称为4A系统。所谓智能化住宅，即是通过一个高度集成的通信和计算机网络，把住宅安全防范系统、物业管理系统、公共服务系统、信息系统连接起来，建立集成平台与信息处理控制中心，各个系统独立运行又共享网络硬软件资源，实施智能化与最优化，为住户营造一个安全、自由、舒适的现代居家生活环境。居民住宅应当设置安全防范报警系统，对火灾、盗窃、入室抢劫等做到早发现、早报警，通过社会力量和科技手段来提高家庭抵御各种意外情况的能力。

现代安防监控系统己经有了新的概念，通常称为安全自动化SAS(Security Automation System)，并与防火自动化系统FAS(Fire Automation System)共同构成智能建筑系统最底层的系统。目前国外发达国家己经逐渐形成一个集安防、消防、医疗救护为一体的安全保障行业。安全技术防范行业真正形成行业规模是在第二次产业革命中即1950年～1971年，首先在美国、英国等国家形成，像ADEMCO；VICON；CHUBO；AMERICA DYNAMIC等、60年代视频图像技术、70年代计算机数字技术、80年代生物识别技术以及90年代国际互联网技术的应用，使安防行业得到快速发展。．

就智能住宅中的火灾报警而言，目前出现的大型组合火灾报警系统或智能火灾报警系统，一般是根据灾前检知的光、热、烟、气、味等个别异常或是否达到某种阈值来做出判断的多阈值系统，多传感元件火灾探测器是智能型的装置，使用三种不同类型传感元件的探测器记录模拟量的火灾参数，并将这些模拟量转换成数字信号，然后，探测器利用数值算法判定是否存在火灾危险。现在世界各国都在致力于研究和开发能早期预报火灾的火灾探测方法和设备，如利用神经网络所具有的自学习和自适应等特点，就可组成智能火灾探测系统，提高火灾探测系统的检出率，增进系统的可靠性。

我国智能住宅安防系统相对国外来讲，是有较大差距的。现在一般居民住宅的主要防盗措施仅限于防盗窗、防盗门，虽有一定的防盗作用，在灾害发生的情况下，使逃生更加困难。另外，小区安全措施不足；居民安全意识有待增强：安全防范系统也急需普及。

1.2 本系统的主要内容及现实意义

针对国内外的发展情况，可见建筑智能安全防范系统是我国未来智能建筑建设的重点发展方向。本次设计的防火防盗报警系统实现功能包括：能对建筑的火灾、有害气体泄露等实行自动报警；还能对盗窃实行自动报警；用户端自动报警器对各传感器的信号

进行检测和控制。研究的主要内容有以下几个方面：

（1）根据家居智能防火防盗系统的基本要求，设计出系统的整体方案，采用模块化设计，尽量使其可用性强，适用范围广。

（2）进行系统的硬件设计。包括芯片的选型，芯片外围电路的合理设计。主要模块有防火检测，防盗检测，电源，报警系统的设计。

（3）进行系统的软件设计。主要对系统的主程序，过程控制程序，密码显示程序等。

（4）对系统抗干扰等方面性能的分析。

家居智能防火防盗系统是我国智能住宅的重点发展方向，也会是主要的，市场潜力最好的发展方向。因此，开发一个性价比高、可靠性高、功能人性齐全的安全防范报警系统具有重要的现实意义。

2 系统总体设计方案

本防盗防火报警系统是一种电子安全报警系统，该系统的设计是将电子探测、智能控制相结合，从而形成防盗、防火报警系统。系统总体构成包括防盗探测器、防火探测器、用户端自动报警器三个主要模块，如图1所示。 热释电红外探测器CO 报警开关

紧急呼救开关

防盗探测器

防火探测器工作灯

报警灯

故障灯报警器蜂鸣器键盘

LED 显示

开关量的输入指示灯

模拟量及

传感器

信号

控制输入/输出图1 系统整体方案

防火探测器模块由温度探测器、感烟探测器、CO探测器组成，同样只有当烟雾探测器、CO探测器输出高电平信号且温度探测器检测到的环境温度达到温度报警阈值时，系统才由单片机响应相应的中断服务程序。

防盗探测器模块由热释电红外探测器组成，任一时刻，若探测器输出高电平证明有警报，系统才判定发生了盗情，触发相应的单片机中断处理程序。输出为低电平都认为是干扰或是误报警信号，单片机都不予处理。

用户端自动报警器由键盘输入电路、密码显示电路、电源电路、声光报警电路等组成。键盘电路采用常用的矩阵键盘电路来实现密码的输入和修改以及紧急呼叫按钮；密码显示电路采用74LS164串行静态显示来实现；电源电路采用简单的桥式整流电路产生+5V、+12V直流电源给系统供电；声光报警电路由红黄绿三色发光二极管（LED）和蜂鸣器组成。

3 系统硬件设计

3.1 防火检测电路设计

防火检测电路是由温度传感器，烟雾传感器和一氧化碳传感器构成的复合型火灾检测电路。多传感器设计思想解决了传统防火传感器一直存在的误报率高的问题，增强了火灾探测的可靠性。复合型火灾检测原理如图2所示。由于单元探测技术所采用的单一参数火灾探测器(包括阈值触发式和模拟量式)对火灾特征信号响应灵敏度的不均匀性，导致它对实际火灾的探测能力受到了限制，尤其是用于对家庭住宅火情的准确探知更是尤为重要。因此，报警系统中对火灾信号的检测采用多传感器/多判据的火灾探测技术，将探测器探测到的多元火灾探测信息经单片机进行综合判断，在软件设计中加入对传入的三信号进行综合判断后再进行报警处理。

图2 复合型火灾探测器原理示意图