火灾自动报警系统的设计开题报告(DOC)

中北大学信息商务学院毕业设计开题报告

学生姓名：严飞飞学号：********X36

学院、系：信息与通信工程系

专业：电子信息工程

设计题目：火灾自动报警系统的设计

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2015 年3月15日

毕业设计开题报告

1．结合毕业设计情况，根据所查阅的文献资料，撰写2000字左右的文献综述：

文献综述

1.1 研究的目的和意义

1.1.1 引言

随着我国经济建设的发展，高层建筑成了城市的主要标志，高层建筑中的各种通讯线路、动力和照明线路、以及各种系统中的线路纵横交错，致使火灾的发生概率也在大幅度的增加。加之现代建筑的封闭性较强，一旦发生火灾，整个大楼就像一个大的火炉，给灭火带来了巨大的难度，对火灾发生后及时的发现、及时控制的要求促使了火灾自动报警产品的应运而生。加之现代计算机技术、通讯网络技术和自动控制技术的飞速发展又为人类实现更加理想化的生活提供了可能。

智能型火灾报警应运而生了，智能型火灾报警系统是一个集信号检测、传输、处理和控制于一体的控制系统，代表了当前火灾报警系统的发展方向。所以随着科学技术的迅猛发展以及国内外经济的迅速增长，市场上迫切而需要一种容量大、性能优越、可靠性高、便于安装、使用和维护的智能型火灾报警控制系统。[1]

1.1.2 研究的目的与意义

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。目前国产火灾自动报警系统均采用汉字显示，价格低廉，适合我国国情，但是火灾自动报警系统由于多数没有分布智能，可靠性低，且产品没有形成系列化、品种不全，产品的外观也较差，编程复杂，调试不方便，设备兼容性差。

国外产品多数具有分布智能，可靠性高，产品具有系列化、品种，产品外观美观。缺点是多数没有汉化，操作维护不便，价格较高，设备兼容性差。

根据以上的分析，开发具有国际先进水平的火灾自动报警设备、价格介于进口设备和国产设备之间，从而具有很高的性能价格比。因此，研制一种结构简单、价格低廉的智能型火灾报警器是非常必要的。[2]

1.2 国内外研究现状

毕业设计开题报告

２．本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：

2.1本课题要研究的问题

火灾自动报警及消防联动系统,作为智能建筑中的一个重要子系统, 其重要性是众所周知的。要在智能建筑中创造一个安全舒适的环境,消防安全是其中的一个重要的方面。火灾自动报警及消防联动系统,作为火灾的先期预报、火灾的及时扑灭、保障人身和财产安全,起到了不可替代的作用。火灾自动报警系统是人们为了早期发现火灾，并及时采取有效措施，控制和扑灭火灾，而设置在建筑物中或其他场所的一种自动消防设施，是人类同火灾作斗争的有力工具。本课题着眼于硬件的设计与研究。

2.2本课题要解决的问题、

（1）解决烟雾与温度的采集

（2）解决单片机怎样接受和处理来自火灾探测器的信息

（3）解决怎样利用无线技术控制火灾报警系统

2.3 本课题拟采用的研究手段

本设计是以无线传感网络为基础，火灾探测器作为网络中的节点，可按照具体的需求安装在任意位置。控制器首先上电，构建无线环境，然后布置在各处的无线火灾探测器逐个加入网络，获得控制器的分配的网络地址，按照控制器的整体调度开始运行。

本系统由火灾检测模块、A/D转换模块、信号处理模块、声光报警模块和灭火装置模块组成。火灾检测模块由温度检测和步进电机构成，其温度传感器选用AD590，烟雾传感器选用MQ-2烟雾传感器。A/D转换模块选用常用的模数转换芯片ADC0809。声光报警模块分为声音报警和光报警，声音报警模块由LM386运放器及音响设备组成。光报警模块采用高亮度红色光LED闪烁实现。灭火装置模块由步进电机。通过对烟雾和温度的检测来启动报警和消防联动。基于上述的原理要求我们来设计硬件框图

方框图如下图所示：

图1 硬件原理图

1、各模块元器件及其功能：

(1)AT-89C51单片机

信息处理控制模块式本设计的核心，根据本系统功能的要求，采用AT89C51单片机作为系统中心控制模块。AT89C51单片机接受经ADC0809转换后的温度和烟雾数字信号，根据程序作出判断，控制报警电路。

(2)温度传感器AD590

AD590广泛应用于不同的温度测量场合，由于其精度高、价格低、线性好，常用于测温和热电偶的冷端补偿。

(3)烟雾传感器MQ-2

MQ-2型烟雾传感器属于二氧化锡半导体气敏材料，属于表面离子式N 型半导体。当处于200-300℃温度时，二氧化锡吸附空气中的氧，形成氧的负离子吸附，使半导体中的电子密度减少，从而使其电阻值增加。当与烟雾接触时，如果晶粒问界处的势垒受到该烟雾的调制而变化，就会引起表面电导率的变化。

2、信号采集及放大电路的设计

传感器输出信号一般比较微弱，需要经过前置电路对其进行放大、滤波、电平调整，满足单片机对输入信号的要求。

(1)数模转换芯片ADC0809

单片机系统 系统 温度传感器 烟雾传感器 报警电路 复位电路 电源模块

A/D 转换 时钟电路 步进电机

ADC0809是带有8位A/D转换器、8路多路开关以及微处理机兼容的控制逻辑的CMOS 组件。它是逐次逼近式A/D转换器，可以和单片机直接接口。

(2)声光报警单元的设计

使用LM386运放，LED灯。当系统判定发生火灾并报警时，通过LM386音频放大器进行放大后发出报警声音，同时红色LED灯发光并闪烁警报。

毕业设计开题报告

指导教师意见：

该同学通过查阅大量技术资料，了解了基于无线技术的火灾报警系统的研究背景、发展现状和研究意义。并能按照任务书的要求，对火灾检测方法和技术、单片机的性能和特点、传感器等进行了解和掌握，并对系统设计中需要用到的主控芯片、传感器件、控制、无线收发等进行掌握和器件选取，提出了比较清晰的设计思路和方案。该课题难易程度适中，工作量满足毕业设计的要求。

同意开题！

指导教师：

年月日所在系审查意见：

系主任：

年月日