智能報警裝置設計報告

1. 智能安防報警器軟體開發方案 智能安防報警器軟體開發需要具備哪些功能

智能安防報警器軟體開發方案 智能安防報警器軟體開發需要具備哪些功能。現在很多領域都會使用到安防報警器，比如說醫療行業，交通運輸行業，使用報警器可以在一定程度上減少危險事故的發生，這些領域安裝安防報警器是很有必要的。
操作方法
01
一、智能安防報警器開發的功能
1、防盜報警功能
假如有人進入室內進行盜竊，報警器連接主機進行報警，同時向外發送報警信號。2、求助功能
當家中的人出現意外事故時，可以通過安防系統進行呼救求助。
3、自動撥號功能
一旦觸發報警器，安防系統將會自動循環撥打設置的報警電話。
4、遠程遙控功能
在很遠的距離也能系統連通的設備對家中進行布防或撤防操作。
5、防火功能
煙感探測器能夠探測出室內煙霧，亂納廳當達到一定的濃度時將會進行自動報警。
6、防可燃氣體功能
如果家裡煤氣、液化石油氣、天然氣等可燃氣體泄漏時會自動報警。
7、遠程監聽功能
在遠程也能通過連通設備監聽家裡的情況，實時監測家庭環境。
02
二、智能安防報警器的應用領域
智能安防報警器開發主要採用智能物聯網系統開發，目前安防報警器實現的功能有智茄御能報警、火災報警、溫度異常報警、煙霧異常報警、氣體異常報警等多種功能，可以通過電話或手機和其他已經接入安防系統的設備實現遠程操控，可以應用在家庭安全、交通嘩隱運輸、醫療服務、救護、救災、感應檢測等領域。

2. 基於單片機防盜報警系統的設計的畢業論文

第1章 緒 論
隨著經濟的發展，人們對防盜、防劫、防火保安設備的需求量大大增加。針對偷盜、搶劫、火災、煤氣泄漏等事故進行檢測和報警的系統，其需求也越來越高。本設計運用單片機技術設計了一新穎紅外線防盜報警器。而本設計中的輸入部分主要是各種各樣的感測器。不同類型的探測器用不同的手段探測各種入侵行為；不同作用的感測器，也可檢測出不同類型的情況。
本章節主要介紹了本設計的選題背景、課題介紹、本文主要工作、方案論證。
1.1選題背景
單片機現在已越來越廣泛地應用於智能儀表、工業控制、日常生活等很多領域，可以說單片機的應用已滲透到人類的生活、工作的每一個角落，這說明它和我們每個人的工作、生活密切相關，也說明我們每個人都有可能和有機會利用單片機去改造你身邊的儀器、產品、工作與生活環境。
紅外技術已經成為先進科學技術的重要組成部分，他在各領域都得到廣泛的應用。由於他是不可見光，因此用他做防盜報警監控器，具有良好的隱蔽性，白天黑夜均可使用，而且抗干擾能力強。這種監控報警裝置廣泛應用與博物館、單位要害部門和家庭的防護[1]。
通常紅外線發射電路都是採用脈沖調制式。紅外接收電路首先將接收到的紅外光轉換為電信號，並進行放大和解調出用於無線發射電路的調制信號。當無人遮擋紅外光時，鎖相環輸出低電平，報警處於監控狀態；一旦有人闖入便遮擋了紅外光，則鎖相環失鎖，輸出高電平，驅動繼電器接通無線發射電路，監控室便可接收到無線報警信號，並可區分報警地點[2]。
當我們考慮的范圍廣一點：若是在小區每一住戶內安裝防盜報警裝置。當住戶家中無人時，可把家庭內的防盜報警系統設置為布防狀態，當竊賊闖入時，報警系統自動發出警報並向小區安保中心報警[3]。周界報警系統：在小區的圍牆上設置主動紅外對射式探測器，防止罪犯由圍牆翻入小區作案，保證小區內居民的生活安全[4]。

目 錄
第1章 緒 論 3
1.1選題背景 3
1.2課題介紹 4
1.3本文主要工作 5
1.4方案選擇論證 5
1.4.1單片機的選擇 5
1.4.2顯示器工作原理及其選擇 6
1.4.3液晶顯示和數碼顯示 6
1.4.4 防盜報警選擇感測器的選擇 7
2.1硬體系統總體設計 8
2.2 AT89C51晶元的介紹 9
2.2.1引腳功能 9
2.2.2 結構原理 11
2.2.3 AT89C51定時器/計數器相關的控制寄存器介紹 12
2.2.4 MAX708晶元介紹 13
2.3 單片機復位設置 14
2.4 8255A晶元介紹 14
2.4.1 8255A的引腳和結構 15
2.4.2 8255的工作方式 16
2.4.3 8255的控制字 18
2.5 AT89C51與8255的介面電路 19
2.6 顯示部分 20
2.6.1七段顯示解碼器 20
2.6.2 7448解碼驅動 21
2.6.3 單片機與7448解碼驅動器及LED的連接 23
2.6.4外部地址鎖存器 23
第3章 檢測信號放大電路設計 24
3.1 熱釋紅外線感測器典型電路 25
3.2 紅外光敏二極體警燈電路 26
3.2.1 光敏二極體控制電路 27
3.3紅外線探測信號放大電路設計 28
3.3.1光電耦合器驅動介面 30
3.3.2 集成電路運算放大器 31
3.3.3 精密多功能運算放大器INA105 31
3.3.4 低功耗、雙運算放大器LM358 34
第4章 電源設計 35
4.1 單片機系統電源 35
4.2檢測部分電源 35
5.1 主程序設計 37
5.2 核對子程序設計 38
5.3 中斷子程序設計 38
5.4 讀數子程序設計 39
5.5 程序設計說明 40
5.6 程序清單 41
第6章 調試 45
6.1安裝調試 45
6.2音響（和繼電器）驅動線路具體連接 45
6.3 程序修改 46
6.4 程序執行過程 47
結論 48
參考文獻 49
致謝 51
原理圖 52

基於單片機控制的紅外防盜報警器的設計

[摘要]：隨著社會的不斷進步和科學技術、經濟的不斷發展，人們生活水
平得到很大的提高，對私有財產的保護意識在不斷的增強，因而對防盜措施提
出了新的要求。 本設計就是為了滿足現代住宅防盜的需要而設計的家庭式電子
防盜系統。
目前市面上裝備主要有壓力觸發式防盜報警器、開關電子防盜報警器和壓力遮光觸發式防盜報警器等各種報警器，但這幾種比較常見的報警器都存在一些缺點。本系統採用了熱釋電紅外感測器，它的製作簡單、成本低，安裝比較方便，而且防盜性能比較穩定，抗干擾能力強、靈敏度高、安全可靠。這種防盜器安裝隱蔽，不易被盜賊發現。同時它的信號經過單片機系統處理後方便和PC機通信，便於多用戶統一管理。
本設計包括硬體和軟體設計兩個部分。硬體部分包括單片機控制電路、紅外探頭電路、驅動執行報警電路、LED控制電路等部分組成。處理器採用51系列單片機AT89S51。整個系統是在系統軟體控制下工作的。系統程序可以劃分為以下幾個模塊： 數據採集、鍵盤控制、報警和顯示等子函數。

[關鍵詞]：單片機、紅外感測器、數據採集、報警電路。

Infrared burglar alarm design controls which based
on the monolithicintegrated circuit
Abstract :Along with society's unceasing progress and science and technology,economical unceasing development, the people living standard obtainsthe very big enhancement, to private property protection consciousnessin unceasing enhancement, thus set the new request to the securitymeasure. This design is for satisfy the family type electron securitysystem which the modern housing security needs to design.
At present in the market condition equips mainly has the pressure totouch the hair style burglar alarm, the switch electron burglar alarmand the pressure shields light the hair style burglar alarmand so on each kind of alarm apparatus, but these kind of quite commonalarm apparatuses all have some shortcomings. This system used hashotly released the electricity infrared sensor, its manufacturesimple, cost low, installm the antijamming ability strong, thesensitivity high, safe was reliable. This kind of security installmenthiding, was not easily discovered by the bandits and thieves.Simultaneously its signal after monolithic integrated circuit systemprocessing the convenience and P the C machine correspondence, isadvantageous for the multiuser unification management.
This design designs two parts including the hardware and software. Thehardware partially including the monolithic integrated circuit controlcircuit, infrared pokes head in the electric circuit, the actuationexecution alarm circuit, the LED control circuit and so on the partialcompositions. The processor uses 51 series monolithic integratedcircuits AT89S51, the overall system is works under the systemsoftware control. The system program may divide into following severalmoles: The data acquisition, the keyboard control, reports to thepolice with the demonstration small steelyard function.

Key words: AT89S51 monolithic integrated circuit, infrared sensor,data acquisition, alarm circuit.

目 錄
1. 緒論 1 1.1 前言 1

1.2 設計任務與要求 1
2. 熱釋電紅外感測器概述 2
2.1 PIR感測器簡單介紹 2
2.2 PIR 的原理特性 2
2.3 PIR 結構特性 3
3. AT89S51單片機概述 6
3.1 AT89S51單片機的結構 6
3.1.1管腳說明 8
3.1.2 主要特性 11
3.1.3 振盪器特性 11
3.2 AT89S51單片機的工作周期 12
3.3 AT89S51單片機的工作過程和工作方式 13
3.4 AT89S51的指令系統 16
4. 方案設計 18
4.1 系統概述 18
4.2 總體設計 19
4.3 系統硬體選擇 19
4.4 硬體電路實現 20
4.5 軟體的程序實現 21
5. 結論概述 27
5.1 主要結論 27
5.2 結束語 27
致謝 28
參考文獻 29

3. 智能家居安防閱讀 [智能家居安防設計(論文)任務書]

東華理工大學機電學院

畢 業 設計論文 任 務 書

東華理工大學 學院（部） 專業 班

畢業設計論文題目 智能家居安防系統設計

專題題目 家居安防設計 （2人）

發題日期： 2010 年 11月25 日

開始時間：自2011 年12月28 日

完成期限：至 2011 年 5月（定稿）

答辯日期： 年 月日

學 生 姓 名：

指 導 教 師：

教 研室主任：

1、課題來源、目的和意義

來源：其他

目的：家庭安全防範的目的是保證家庭成員人身不受傷害和家庭財產不受侵犯。家庭安防系統、新的安防技術和方法，要有效的保證和實現家庭安全防範的目的。目前，在北京、上海、廣州等地的高擋別墅區和高檔的居民小區、高檔住宅已開始在現有的小區安防的基礎上，自行安裝家庭防盜報警系統正逐步成為趨勢，甚至成為鄰里的攀比。家庭安全防範，把安防保障的鑰匙和主動權放在自己的手中。即可以阻止因小區保安疏忽為犯罪分子提供可乘之機，又可以防範小區個別保安的監守自盜。特別是獨棟別墅，鄰里守望不易實現，周界防範和家庭報警更顯重要。過去幾卜虧年，人們買房子小則幾十萬，多則上百萬，甚至上千萬。人們在購房後，考慮家裝、購買傢具配飾的投入，很少

考慮入住安全和防範投入。而後者的投入並不很多。只是人們的意識不夠。家庭

安全防範也是家庭生活開支的一個組成部分。也許，加裝了家庭安全防範報警系統，一輩子都沒用上一次。卻沒有人敢講，它沒有作用。沒有加裝了家庭安全防型段神范報警系統，一輩子遇上一次盜搶或傷害，會後悔一輩子。家庭安防不是萬能的，但沒有家庭安防是萬萬不能的。

意義：1. 防盜:能探測非法入室盜竊者,及時發送警報或現場報警.

2、防劫:家中有人遭遇入室搶劫,可以向外發送報警信號.

3、求助:可用於家中老人、小孩意外事故和急病報警.

4、防火:通過煙感探測器探測煙霧,發出失火警報.

5、防可燃氣體中毒:能夠探測到煤氣/液化石油氣/天然氣等的泄露,及時報警.

6、全自動報警:一旦發生警情,主機自動拔打設定的六組接收電話報警.

7、遠程監聽:接通報警電話後可即時監聽室內現場動靜.

8、異地遙控:可在異地遠距離用電話布防或撤防.

9) 監控拍照：如有人入室作案，主機報警的同時，也可無線觸發「監控拍照錄放器」，通過攝像機自動拍照，其記錄的圖像照片資料可為公安部門偵破案件提供准確可靠的證據

2、題目類型

設計

3、設計擬達到的主要目標及技術參數

目標：要求對溫度、煙霧，紅外線等感測器經行燃指實時檢測，並且控制系統要對各個感測器的數據作出相應反應，包括以下三個方面：

1、防盜設計

2、火災報警

3、燃氣報警

技術參數：

1、解析度為8位。

2、最大不可調誤差： 0809為1LSB。

3、單電源+5v供電，基準電壓由外部提供，典型值為+5v，此時允許輸入模擬電壓為0—5V。

4、具有鎖存控制的8路模擬選通開關。

5、可鎖存三態輸出，輸出電平與TTL電平兼容，功耗15mW。

6、轉換速度取決於晶元的時鍾頻率。時鍾頻率范圍500KHz時，轉換時間為128μs。

4、設計具體任務

1軟體設計:

1、A/D轉換子程序

2、顯示報警程序模塊

3、防盜控製程序

4、火災控製程序

5、燃氣泄漏控製程序

6、主程序

2硬體設計:

1、燃氣報警模塊（包括燃氣泄漏檢測，發生燃氣泄漏時有聲光報警，切斷家中主電源並通知物業）

2、防盜模塊（包括紅外檢測。有轉換系統。業主在家中，紅外檢測仍工作，但不報警；業主不在家時，紅外檢測發現有人闖入，不管是從門還是從窗戶都立刻發出報警信號，並通知物業）（1、2、3處均有感測器部分，信號調理部分、A/D轉換部分，報警顯示部分等）

3、物業處相應有火災、燃氣泄漏、防盜報警三種顯示，對應樓棟號、單元號、門牌號）

4、選擇選擇單片機系統

5設計要求

1.要求家居安防系統裝置體積小、成本低、操作方便、易於維護和安裝。

2.通過研究智能控制技術，以及對目前市場上常見的安防系統工作特點的比較，提出家居安防系統的設計方案，實現方法。

3.通過設計家居系統的硬體電路，能聯想到其他類型產品的實現原理，以便比較兩者的優劣，方便日後改進。

4.編寫控制軟體程序流程圖，使家居系統可以進行智能控制。

5.對裝置的干擾進行研究，提高家居系統的抗干擾性能。

6技術難點

設計方案；

7時間安排

1月0 6日－3月22日 實習；文獻檢索和熟悉內容

3月23 日－4月16日 方案確定；電路圖繪制；論文框架

4月16日－4月30日 軟體設計；論文初稿

5月08日－5月20日 修改；論文定稿

8重要提示

設計書：硬體電路及原理說明；軟體設計思想；程序流程圖及清單。

9參考文獻

[1] 電子線路設計 謝自美 華中出版社

[2] 智能儀器與數據採集系統中的新器件及應用[M] 楊振江 西安電子科技大學出版社，2000.

[3] 無功補償與電力電子技術 蘇文成、金子康 機械工業出版社,1989

[4] 單片機的c語言應用程序設計[M] 馬忠梅 北京航空航天大學出版社，1999

[5] 模式識別 邊肇祺 清華大學出版社 ,1988

[6] Inte l 16位單片機 孫涵芳 北京航空航天大學出版社，1995

[7] 單片機的C語言應用程序設計 馬忠梅 北京航空航天大學出版社,2007

[8] J.C. Bezdek. Pattern Recognition with Fuzzy Objective Function Algorithms. New york :Plenum Press ,1981.

[9] Back T. Evolutionary Algorithms in Thoery and Prac2 tice[M ] . New York :oxford uni. Press. 1996.

2、課題任務的主要內容和要求(包括原始數據、資料、技術參數、工作要求等) 要求對溫度、煙霧，紅外線等感測器經行實時檢測，並且控制系統要對各個感測器的數據作出相應反應

硬體部分模塊包括：

1、 無功功率測量模塊（模塊應選擇合適感測器，信號調理電路等。測量包括電壓測量和電流測量）

2、 A/D轉換模塊

3、 選擇合適單片機系統

4、 顯示模塊（對無功功率的實時顯示）

5、 無功功率補償控制（電容組數，控制策略電容組如何投入如何切除） 軟體部分模塊包括：

1、 A/D轉換子程序

2、 無功功率計算演算法

3、 顯示程序模塊

4、 無功功率補償演算法

5、 補償電容組的投入、切除策略

6、 主程序

3、畢業設計(論文)課題成果的基本要求(包括畢業設計(論文) 、圖表、實物樣品等)

1.要求無功功率補償裝置體積小、成本低、操作方便、易於維護和安裝。

2.通過研究無功功率補償技術，以及對目前幾種電容投切開關工作特點的比較，提出電容電容投切符合開關的設計方案，實現方法。

3. 通過設計復合開關的硬體電路，能聯想到解決其他類型投切開關易產生涌流、諧波、功率大等缺點。

4.編寫控制軟體程序流程圖，使復合開關可以進行智能投切，使其操作更智能。

5.對裝置的干擾進行研究，提高復合開關的抗干擾性能。

4.時間安排。

1月 6日－3月22日 實習；文獻檢索和熟悉內容

3月23 日－4月16日 方案確定，電路圖繪制，論文大綱

4月16日－5月7日 軟體設計，論文初稿

5月8日－5月20日 修改，論文定稿

5、主要參考文獻、資料和參考書(要求至少外文兩篇、中文五篇)

[1] 諸俊偉。電力系統分析[M] 。北京：水利電力出版社，1995.

[2] 楊振江。智能儀器與數據採集系統中的新器件及應用[M] 。西安：西安電子科技大學出版社，2000.

[3] 蘇文成、金子康。無功補償與電力電子技術。北京: 機械工業出版社,1989.

[4] 馬忠梅。單片機的C 語言應用程序設計[M] 。北京：北京航空航天大學出版社，1999.

[5] 邊肇祺等. 模式識別. 北京:清華大學出版社 ,1988.

[6] 靳龍章、丁毓山。電網無功補償實用技術。北京：中國水利水電出版社，2008.

[7] 馬忠梅。單片機的C語言應用程序設計。北京：北京航空航天大學出版社,2007.

[8] J.C. Bezdek. Pattern Recognition with Fuzzy Objective Function Algorithms. New york :Plenum Press ,1981.

[9] Back T. Evolutionary Algorithms in Thoery and Prac2 tice[M ] . New York :oxford uni. Press. 1996.

畢業設計（論文）開題報告

1、課題研究的意義、國內外有關本課題的研究動態和自己的見解

隨著國民經濟的快速發展和持續增長，電力建設更是取得了令人矚目的成就，但電力需求的增長電子供需矛盾日益突出電力供應的嚴重不足已制約了國民經濟發展的速度，而要緩解當前乃至今後一個時期電力供需之間的矛盾，並從根本上解決問題，除了增加發電量這一主要渠道外，採用各種節電措施，最大限度

地利用現有各種電力設施資源也是非常重要的。利用無功功率補償技術來 挖掘現有電力資源潛力，是一種能夠迅速見效的，切實可行的措施之一，同時也能夠節約大量的電力能源。無功功率補償能夠節省電費開支、降低系統的能耗，將有功損耗將降低20%～45%、改善電壓質量並且三相非同步電動機通過就地補償後，由於電流的下降，功率因數的提高，從而增加了變壓器的容量。

在10kv以上的電網中，出於注重安全的原因，很少使用自動無功補償裝置。另外無功盡量就地補償的原則，低壓自動無功補償裝置獲得廣泛的應用，並不斷的有新的技術涌現出來。無功率補償現在國內外有好幾種方法。有低壓配電網無功補償方法、有高壓配電網無功補償、有智能低壓動態無功補償技術。

我個人偏向智能動態無功補償技術。由於電力電子技術、智能控制技術和信息通信技術的不斷發展，帶動了許多電力新技術、新設備的不斷出現，近年來隨著城鄉電網改造的進行，智能無功補償技術在各地低壓配電網的公用配變被廣泛運用，它集低壓無功補償、綜合配電監測、配電台區的線損計量、電壓合格率的考核、諧波監測等多種功能於一身，同時還充分考慮了與配電動態化系統的結合，是一個比較方便和安全的技術。

2、課題研究的主要內容、擬解決的關鍵性問題和預期的成果

課題主要是研究對電壓、電流實時檢測，無功功率計算及補償方法設計。硬體部分要有無功功率測量模塊、A/D轉換模塊、合適單片機系統、顯示模塊、無功功率補償控制。軟體部分有A/D轉換子程序、無功功率計算演算法、顯示程序模塊、無功功率補償演算法補償電容組的投入、切除策略主程序。

3、課題研究方法、設計方案或論文撰寫提綱

採用低壓集中補償方式來實現功率補償。硬體電路設計涉及到單片機型號的選擇，電源電路設計、采樣電路設計、A/D轉換、功率因數的測量電路和復位、顯示、驅動電路的設計。軟體部分涉及到功率因數角的測量、計算無功功率和電容器組的投切控制。

圖1 硬體電路設計圖

4、課題研究准備情況(查閱參考文獻目錄、完成任務所具備的條件等)

5、畢業設計(論文)總體安排和進度

1月 6日－3月22日 實習；文獻檢索和熟悉內容

3月23 日－4月16日 方案確定，電路圖繪制，論文大綱

4月16日－5月7日 軟體設計，論文初稿

5月8日－5月20日 修改，論文定稿

6、指導教師意見與建議(選題的學術意義和現實意義、選題內容的國內外研究情況概述、有無創新內容、選題的合理性、開題條件是否具備、存在的難點和困難、建議等)

4. 智能報警器工作原理

智能報警器工作原理
智能報警器是採用GSM無線網路為中心進行報警數據傳輸的，具有探測靈敏、抗干擾強、報警准確可靠、安裝簡單、使用方便等特點。智能報警器是一種實用新型的家用、商用、電力、石化防盜產品。
注意：不同品牌、不同型號的智能報警器的安裝方法不同，具體應該參照該宏核智能報警器的安裝以及使用說明此虛書。
智能報警器特點：
1、全無線系統，通過GSM網路報警報警，安裝簡便快捷；
2、充分利用GSM系統的簡訊功能，信息直觀方便；
3、可向預設5組報警及2組接警中心；
4、具有七路有線輸入控制端，方便連接各種有線探頭；
5、主機具有數字指示，顯示有線及無線防區及其讓信息；
6、可配各種無線探測器、紅外對射柵欄、煙感、煤氣感、、緊急按鈕現；
7、密碼操作，確保系統安全；
8、通過無線遙控器，控制該系統布防、撤防或緊急報警；
9、遠程監聽現場森絕燃聲音功能；
10、外接喇叭介面、靜音/警笛聲報警轉換；
11、主機具有繼電器輸出控制端，方便可聯動電源、錄像等；
12、一路輸出可以控制相應電源開關。

5. 電壓超限指示和報警器設計

用兩個三極體消陪豎來做吧一個調整成輸入超過5.5就導通，用PNP三極體，另一個用NPN型的，輸入低於3.5就導通，
理論上肯定沒有問題，關鍵是要調整電阻，比如調整基極電壓，還有拿大集電極。發射極電阻，調整好三極體的工作點很重要，否則沒到電壓他就導通了。
調整好後，你自己就知道把指示燈接到什麼位置了。
輸出是直流的話，就用555震盪器，接的外圍元件少，穩定，出來直接接揚聲器就可以了。555的用法你上網亂陵搜一下，只有8個腳，接成多諧震盪，很簡單，但是這里不能畫圖就沒法說了。

6. 火災自動報警系統的設計

火災自動報警系統探測火災隱患，肩負安全防範重任，是智能建築中建築設備自動化系統（BAS）的重要組成部分。智能建築中的火災自動報警系統設計首先必須符合GB50116《火災自動報警系統設計規范》的要求（最新為GB50116-2013），同時也要適應智能建築的特點，合理選配產品，做到安全適用、技術先進、經濟合理。
火災自動報警系統一般分三種形式設計：區域火災自動報警系統，集中火災自動報警系統和控制中心報警系統。就智能建築的基本特點，控制中心報警系統是最適用的方式。
智能建築中中火災自動報警系統的設計要點是：根據被保護對象發生火災時燃燒的特點確定火災類型；根據所需防護面積部位；按照火災探測器的總數和其他報警裝置（如手報）數量確定火災報警控制器的總容量；按劃分的報警區域設置區域報警控制器；根據消防設備確定聯動控制方式；按防火滅火要求確定報警和聯動的邏輯關系；最後還要考慮火災自動報警系統與智能建築「3AS」（建設設備自動化系統、通信自動化系統、辦公自動化系統）的適應性。 火災探測器是火災自動報警系統的觸發裝置，按探測的火災特徵參量可分為感煙火災探測器、感溫火災探測器、感光火災煙溫復合式火災探測器以及氣體火災探測器，按其測控范圍又可分為點型火災探測器和線型火災探測器兩大類。點型火災探測器只能對警戒范圍中某一點周圍的溫度、煙等參數進行控制，如點型離子感、點型紫光火焰火災探測器、點型感溫火災探測器等，線型火災探測器則可以對警戒范圍中某一線路周圍煙霧、溫度進行探測，如紅外光束線型火災探測器，激光線型火災探測器，纜式線型感溫火災探測器等.
智能建築中應以感煙火災探測器選用為主，個別不宜選用感煙火災探測器的場所，應該選用感溫火災探測器。
1.2 探測區域探測器設置要點
標准規定：火災探測區域一般以獨立的房間劃分探測區域內的每個房間內至少應設置一隻探測器。在敞開或封閉的樓梯間、消防電梯前室、走道、坡道、管道井、悶頂、夾層等場所都應單獨劃分的探測區域，設置相應探測器、內部空間開闊且門口有燈光顯示裝置的大面積房間可劃分一個的探測區域，但其最大面積不能超過1000m2。探測器的設置一般按保護面積確定，每隻探測器保護面積和保護半徑確定，要考慮房間高度、屋頂坡度、探測器自身靈敏度三個主要因素的影響，但在有梁的頂棚上設置探測器時必須考慮到梁突出頂棚影響
另外，在設置火災探測器時，還要考慮智能建築內部走道寬度、至端牆的距離、至牆壁梁邊距離、空調通風口距離以及房間隔情況等的影響。
1.3 探測器總數確定
首先確定一個探測區域所需設置的探測器數量，其計算公式為： N=S÷KA 式中：N—探測器數量（只），取整數； S—-該探測區域的面積（m2） A—-探測器的保護面積（m2） K—-修正系數，容納人數超過10000人的公共場所宜取0.7～0.8，容納人數為2000人～10000人的公共場所宜取0.8～0.9，容納人數為500人～2000人的公共場所宜取0.9～1.0，其他場所可取1.0。註：感煙和感溫探測器均以此公式計算。
智能建築內全部探測區域所需和即為該建築需要配置的探測器總數量。 火災報警控制器是火災自動報警系統的中樞，它接受信號並作出分析判斷，一旦發生火災，它立即發出火警信號並啟動相應消防設備計算機技術的發展使傳統的開關量多線制火災自動報警系統已被模擬量匯流排制火災自動報警系統匯流排制火災自動報警系統所替代，目前技術頒式智能火災自動報警系統也廣泛應用。模擬量匯流排制火災自動報警系統和頒智能火災自動報警系統都是在計算機技術基礎上發展起來的，都可以作為智能建築的選用產品。
2.1 報警區域的劃分
報警區域的按照智能建築的保護等級、耐火等級，合理正確的劃分。規范規定「報警區域應根據防火分區或樓層劃分。」也就是說在報警區域，也可以將同層的幾個防火分區劃為一個報警區域。特別強調，將幾個防火分區同一報警區域時，只能在同一樓層而不得跨越樓層。
2.2 確定區域火災報警控制器的容量
區域火災報警控制器一般按防火分區設置，其容量的確定，主要取決於本報警區域內編址探測設備的數量。報警區域編址探測設備，不單指感煙感溫或其它種類火災探測器的數量，還包括該報警區域內手動報警按鈕，消火栓報警按鈕以及通過控制模塊轉換信號的水流批示器，水壓力開關等。例如某型號火災報警控制器的容量為4迴路×128探測點，即每個控制迴路可控制128個編址探測點，智能建築中某報警區域編址設備總數為400個，則該火災自動報警控制器正好滿足區域報警要求。假設該報警區域內有600個探測編址點，顯然需要二台該型號控制器（一般這種情況下，應選用單台容量滿足600個探測編址點要求的產品作區域報警控制器）。
一般火災報警控制器標示容量都是單台控制器的最大容量，為了保證火災自動報警系統既能高效率又能高可靠性的工作，實際設計各迴路探測點時要考慮一定的信息餘量。關於這一點，G50106-98第5.1.2條有明確規定。綜合考慮建築結構與建築施工等因素影響，火災自動報警系統中區域火災報警器每迴路實際設計容量應為標稱容量的80～50%。
2.3 確定集中火災報警控制器
在火災自動報警與聯動控制系統中，集中火災報警控制器的選配，一方面要滿足整個火災自動報警系統工作要求，另一方面，還應該具備與智能建築中其它控制系統的通信界面。主要包括以下幾點：（1）與各個報警區域內區域火災報警控制器的通信功能。（2）處理顯示整個系統報警信息，故障信息，聯動信息的功能；（3）應能根據火警信息，啟動消防聯動設備並顯示其狀態; （4）具備與智能建築中其它控制系統的通信界面。 消防聯動設備是火災自動報警系統的執行部件，消防控制室接收火警信息後應能自動或手動啟動相應消防聯動設備。
3.1 智能建築中應具備的消防聯動設備及其功能
根據建築設計防火規范和智能建築防火滅火要求，智能建築應具備以下全部或部分消防聯動設備： ■火災警報裝置與應急廣播，火災發生時警示或通知人員安全轉移； ■消防專用電話，火災報警，查詢情況，應急指揮，能與「119」直通； ■非消防電源控制，火災應急照明和安全疏散指示燈控制； ■室內消火栓泵和噴淋水泵，火災時實施滅火； ■消防電梯運行控制； ■管網氣體滅火系統，泡沫滅火系統和乾粉滅火系統，火災確認後實施滅火； ■防火門，防火卷簾，防火閥的控制，火災時實施防火分隔，防止火災蔓延； ■防煙排煙風機，空調通風設備，送風閥，排煙閥乖，防止煙氣蔓延提供救生保障。
3.2 消防聯動設備的聯動要求
火災發生時，火災報警控制器發出警報信息，消防聯動控制器根據火災信息管理部聯動關系，輸出聯動信號，啟動有關消防設備實施防火滅火。
消防聯動必須在「自動」和「手動」狀態下均能實現。在自動情況下，智能建築中的火災自動報警系統按照預先編制的聯動邏輯關系，在火災報警後，輸出自動控制指令，啟動相關設備動作。手動情況下，應能根據手工操作,實現對應控制。
系統布線及其與智能建築的適配性
由於火災自動報警系統的特殊地位，使得它在布線安裝方面有別於智能建築中其它控制系統。對線纜的選型和布線方式一要滿足自動報警裝置自身的技術條件，如其報警傳輸線大多數要求採用雙絞線等；二要滿足一定的機械強度，三要採取穿管保護、暗敷或阻燃措施，四要晝與其它低壓系統電纜豎井分開布設，五要使其傳輸網路不與其它傳輸網路共用。
從智能建築的概念講，火災自動報警系統及其聯動控制應當屬於建築設備自動化系統（BAS）范疇,目前火災自動報警系統庫存特殊的管理要求，其報警線，聯動線。通信線基本自成體系，與智能建築中綜合布線系統有相當差異，但就智能建築的發展和火災自動報警系統日趨成熟，二者在應用上的結合將越來越密切。關鍵在於智能建築中設計選配火災自動報警系統時，一定要考慮二者在連接界面上的適配性。使它們在安裝使用、運行以最好的方式結合起來。

7. 求一個感測器設計報告，比如簡易電阻，電容和電感測試儀此類的

感測器課程設計報告論文雜集 2009-03-15 12:42:55 閱讀2482 評論24 字型大小：大中小 訂閱

一、綜述

隨著時代的不斷進步，人們對自己所處環境的安全性提出了更高的要求，尤其是在家居安全方面，不得不時刻留意那些不速之客。現在現在很多小區都安裝了智能報警系統，因而大大提高了小區的安全程度，有效保證了居民的人身財產安全。由於紅外線是不見光很強的隱蔽性和保密性，因此在防盜、警戒等安保裝置中得到了廣泛的應用。此外，在電子防盜、人體探測等領域中，被動式熱釋電紅外探測器也以其價格低廉、技術性能穩定等特點而受到廣大用戶和專業人士的歡迎。

1、基於紅外技術報警器的種類

目前國內使用的各類防盜、保安報警器基本都是以超聲波、主動式紅外發射／接收以及微波等技術為基礎。與被動式紅外入侵報警器比較，主動式具有靈敏度高，探測距離遠，對氣候與氣象變化有良好的適應能力等優點，比較適合室外或某些特殊警戒使用。但其不足之處是視場角小，警戒區狹窄，安裝比較復雜，價格稍貴。主動式紅外入侵報警器也由探測器和監控器兩部分組成。將一台紅外發射機和接收機組合在一起就可以構成一種簡單的非可見光束入侵物探測器或報警系統DJ。上述的主動和被動入侵報警器是利用一種感測或探測方式，即單探測技術進行報警的。雖然其結構簡單，價格低廉，但由於易受各種因素的影響，如環境溫度、震動、光強變化、電磁干擾、小動物活動等的影響，在某些情況下的誤報，漏報率會相當高，所以只有採用多種探測技術，才能較好的解決誤報率高這一難題。多技術復合入侵報警器是將兩種或兩種以上的探測技術結合在一起，以「相與」的關系來觸發報警裝置，即只有當兩種或兩種以上探測器

同時或相繼在短暫時間內都探測到入侵日標時，才發出報警信號。在雙探測技術的報警器中，以熱釋電紅外一微波雙探測技術組合的誤報率最低。

而這里所設計的被動式紅外報警器則採用了美國的感測元件——熱釋電紅外感測器。這種熱釋電紅外感測器能以非接觸形式檢測出人體輻射的紅外線，並將其轉變為電壓信號，同時，它還能鑒別出運動的生物與其它非生物。熱釋電紅外感測器既可用於防盜報警裝置，也可以用於自動控制、接近開關、遙測等領域。用它製作的防盜報警器與目前市場上銷售的許多防盜報警器材相比，具有如下特點：

●不需要用紅外線或電磁波等發射源。

●靈敏度高、控制范圍大。

●隱蔽性好，可流動安裝。

2、熱釋電紅外感測器簡介

熱釋電紅外線感測器是20世紀80年代發展起來的一種新型高靈敏度探測元件。它能以非接觸形式檢測出人體輻射的紅外線能量變化，並將其轉換成電壓信號輸出。將這個電壓信號加以放大，便可驅動各種控制電路，如用於電源開關控制、防盜防火報警、自動監測等。熱釋電紅外感測器不僅適用於防盜報警場所，亦適於對人體傷害極為嚴重的高壓電及×射線、 射線自動報警等。

熱釋電紅外線感測器主要部分是由一種高熱電系數的材料製成尺寸為2×lmm的探測元件。在每個探測器內裝入一個或兩個探測元件，並將兩個探測元件以反極性串聯，以抑制由於自身溫度升高而產生的干擾。探測元件的作用是探測、接收紅外輻射並將其轉換成微弱的電壓信號。為了提高探測器的靈敏度及探測距離，一般在探測器的前方裝設一個菲涅爾透鏡或衍射光學型聚焦鏡等。菲涅爾透鏡是用透明塑料製成的一種具有特殊光學系數的透鏡。用它和放大電路相配合，可將信號放大70dB以上，可以測出10～20m內人的活動。同時利用透鏡的特殊原理，在探測器的前方產生一個交替變化的"盲區"和"高靈敏區"。 當有人從透鏡前走過時，人體發生的紅外線就不斷地在"盲區"和"高靈敏區"內切換，這樣就使接收到的信號以忽強忽弱的脈沖形式輸入,增強了能量幅度，從而提高了探測靈敏度。人體輻射的紅外線中心波長為9～10μm，而探測元件的波長靈敏度在0.2～20μm范圍內，可在感測器頂端開一個裝有濾光鏡片的窗口，這個濾光片只能通過波長范圍為7～10μm的光，這樣便可以製成專門探測人體輻射的紅外線感測器 。

3、熱釋電紅外感測器的原理

釋電紅外感測器和熱電偶都是基於熱電效應原理的熱電型紅外感測器。不同的是熱釋電紅外感測器的熱電系數遠遠高於熱電偶，其內部的熱電元由高熱電系數的鐵鈦酸鉛汞陶瓷以及鉭酸鋰、硫酸三甘鐵等配合濾光鏡片窗口組成，其極化隨溫度的變化而變化。為了抑制因自身溫度變化而產生的干擾，該感測器在工藝上將兩個特徵一致的熱電元反向串聯或接成差動平衡電路方式，因而能以非接觸式檢測出物體放出的紅外線能量變化，並將其轉換為電信號輸出。熱釋電紅外感測器在結構上引入場效應管的目的在於完成阻抗變換。由於熱電元輸出的是電荷信號，並不能直接使用，因而需要用電阻將其轉換為電壓形式，該電阻阻抗高達104MΩ，故引入的N溝道結型場效應管應接成共漏形式，即源極跟隨器，來完成阻抗變換。熱釋電紅外感測器由感測探測元、干涉濾光片和場效應管匹配器三部分組成。設計時應將高熱電材料製成一定厚度的薄片，並在它的兩面鍍上金屬電極，然後加電對其進行極化，這樣便製成了熱釋電探測元。由於加電極化的電壓是有極性的，因此極化後的探測元也是有正、負極性的。

二、設計內容

設計課題：基於熱釋電紅外感測器的自動報警器

目前，紅外技術作為一種新的技術，它已越來越得到社會各界的重視和廣泛應用，已經成為先進科學技術的重要組成部分，它在各領域都得到廣泛應用。由於它不是可見光，因此用來製作防盜報警系統，具有良好的隱蔽性，白天和夜裡都能用，而且抗干擾能力強，這種報警裝置可廣泛用於博物館、單位要害部門和家庭的防護。本課題的目的是通過對現有的光電防盜報警裝置優缺點的研究，進行改進和優化，研製出一種新型的光電防盜報警系統，比傳統的光電防盜報警系統的誤報率低，抗干擾能力強

在綜合各類感測器的優劣特點和查閱一些相關的國內外文獻後，確定了基於熱釋電紅外感測器的防盜自動報警系統的可行性，設計了由熱釋電和光敏感測器構成的新的自動報警電路，適用於家庭、倉庫、商場的夜晚自動值守防盜保護。

熱釋電紅外感測器感應到入侵者的紅外熱輻射(人體體溫)，將其轉換成超低頻信號，經電路放大，輸出。同時由於微波探測器接收到的回波信號的頻率(或相位)發生變化，經過電路處理後轉變為電信號，輸出。兩組信號同時到達與「〕，經判斷，再將報警信號通過天線發射出，可以用接收電路或收音機接收報警信號。最後本文對熱釋電紅外探測器件性能、微波多普勒探測系統性能進行了檢測，分析了微波多普勒探測系統干擾的來源及進入機器的途徑，並對其脈沖干擾、電源干擾等提出了抑制辦法。

三、本課程設計要達到的技術指標

紅外感測頭為雙敏感元感測器P228，其晶元材料為擔酸鏗，上有雙探測元，具有響應度高(6500V/W)> 雜訊低，抗電磁干擾性能好，窗口譜響應(包括探測元和濾光片)為7-15μΜ。熱釋電紅外探測器對入侵者輻射出的紅外能量和移動速度兩個參數都能探測到，它對橫向切割(垂直方向)探測區方向的人體運動最敏感。因此安裝熱釋電紅外探測器時，應盡量使入侵者的活動有利於橫向穿越其視場，以提高其探測靈敏度。微波多普勒探測器，則對軸向移動(或徑向移動)的活動體最為敏感最大，因此，在一個有限的空間兩者的探測靈敏度需兼顧。探測最靈敏。安裝熱釋電紅外探測器和微波探測器時，具體布置和安裝時，應使探測器正前方的軸向方向與來犯者最有可能會穿越的主要方向約成45°角為宜，便使熱釋電紅外和微波兩種探測器皆處於較靈敏的狀態。

電路主要由熱釋電紅外感測器探測電路、光控電路、報警驅動電路等組成。在溫度為-20— +60度之間，電壓為3—15V時，熱釋電能有效探測進入探測區域的紅外發射體。

四、實驗原理

1、熱釋電效應

熱釋電紅外探測器最重要的部件是熱釋電紅外感測器。這種感測器的原理基

於熱釋電效應。某些強介電物質的表面接收了紅外線的輻射能量，其表面產生溫

度變化，隨著溫度的上升或下降，在這些物質表面就會產生電荷的變化，這種現

象稱為熱釋電效應，是熱電效應的一種。這種現象在欽酸鋇之類的強介電質材料

上表現得特別顯著。若在欽酸鋇一類的晶體的上下表面鍍膜形成電極，在上表面

加以黑色膜，若有紅外線間歇地照射，其表面溫度上升乙T，其晶體內部的原子

排列將產生變化，引起自發極化電荷dP，設該元件的電容量為C，則該元件的電壓為乙只℃。需要指出的是，熱釋電效應產生的表面電荷不是永存的，只要它出現，很快便被空氣中的各離子所結合。因此，用熱釋電效應製成的紅外線感測器往往需要在元件的前面加機械式的周期遮光裝置，以使此表面電荷周期出現才能實現測量;或者只有當測移動物體時才可不用周期遮光裝置。因此紅外線探測器在探測靜止物體(包括人體)時需要加周期遮光裝置;只有檢測運動的人體時才無周期遮光裝置。

2、實驗原理圖

該自動防盜報警系統包括熱釋電紅外探測電路、光控電路、報警驅動電路和發射、接收電路。自動報警器在白天處於封鎖狀態；夜晚自動進入工作狀態，只要有人進入熱釋電紅外感測器探測的區域，揚聲器就發出報警聲。

其組成功能框圖如下圖所示。

報警

驅動

電路

光控

電路

熱釋電紅外探測器探測電路

報警

電路

該自動報警電路主要由熱釋電紅外感測器探測電路、光控電路（RG、RP2、R4）、報警驅動電路（四聲語音集成塊IC2等）等組成。白天，受光控感測器RG的控制，VT1處於導通狀態，封鎖了聲控電路；夜晚自動進入工作狀態。調節RP1可改變報警聲時間的長短。拆除RG及VT1、VT2，並在IC1的④腳與地間加接一隻47μF的電容進行開機復位，則自動報警系統就會進入全天候監控狀態。

五、實驗過程

1、選題

實驗小組最初的設計目的是想運用所學的感測器知識製作一個了「溫度報警器」，但是該電路比較簡單，根據老師的指導，我們准備進行改進和擴展，定為「數字溫度報警器」，就是對報警的溫度給予定性的表述。然而，在實驗的過程中發現缺少較多元器件。最後，我們查閱資料，依然選擇了報警器，只是這個課題是基於熱釋電紅外感測器的自動報警器。

2、設計電路

在復習了該類感測器的工作原理、工作特性等基礎知識後，我們又查閱了感測器應用電路製作知識以及相關的碩士學位論文，初步確定了實驗的電路構成，並經過分析最終設計出了「熱釋電紅外感測器自動報警器」電路。

3、實驗器材和實驗元器件的准備

設計好電路後最重要的一項工作就是要確定各個元器件的型號和規格。經過分析和計算，我們選定熱釋電紅外感測器的紅外感測頭為雙敏感元感測器P228，晶元為IC：NE5585，揚聲器為四聲片IC：9561；此外，在實驗室准備了其他的實驗器材和元器件。

4、在面板上搭接電路

在面板上搭接電路時應注意，搭接人員應先分析熟悉電路，如果不熟悉的人進行搭接會走很多彎路。我們搭接時基本上是先把電路分為四個版塊紅外探測部分、光控電路部分、驅動電路部分和報警電路部分，按照這四個部分的順序依次搭接。搭接好後再換一個同學進行檢測，主要是先檢查電路搭接是否准確無誤，然後就是用萬用表檢測各個原件是否導通完好。經過這么幾個步驟，實驗電路就基本上在面板上搭好了。

5、模擬調試

前面幾個步驟都順利完成後，我們就進行模擬調試。然而，此時才發現調試結果卻並沒有達到預期效果，報警器只是輕微鳴了一下。經過分析發現電路和元器件並沒有問題，而是在面板上的元器件因為振動等原因接觸不好，特別是部分電阻，有時壓根就沒有連接上。於是，我們採取把面板撐起，讓元器件引腳懸空的措施，經過調試達到了預期效果。

6、焊接電路板

焊接電路板看似簡單，實際操作起來才發現很困難。剛開始焊接時一點都不熟悉，手也發抖，導致各個引腳的焊錫過大，經常使部分電阻短路，更困難的是造成虛焊，因為很難檢查。經過焊接、檢查、焊接、再檢測，終於把電路板焊接好，再進行試驗，能完成任務，達到目的。

7、整理實驗器材

實驗結束，收拾整理實驗的器材，歸還器材管理人員。

8、驗收

最後，將做成的產品交給老師檢查、驗收。

六、討論

該自動報警器因具有檢測范圍寬、探測距離遠、可靠性高、隱蔽性好等優點，所以改裝後，基於紅外探測技術的自動報警器還可用於軍事等方面，如部隊的彈葯庫等，此外，軍用紅外技術的飛速發展和廣泛應用，表明紅外技術的地位己從以往的戰術地位向戰略地位發展，對未來戰爭將有重大的影響。在民用方面，光電防盜報警系統的應用就更廣泛了。美國用於飛機貨艙防火的熱監視系統就是基於這個道理，現在飛機貨艙配置的火災探測系統並不符合目前聯邦航空管理局的要求，其中有一條技術規定，即在火災發生後一分鍾內將其探測出來。聯邦航空管理局關於適航性的新規定要求改進由波音公司和麥克道耐爾道格拉斯公司生產的所有客貨飛機上的火災探測系統。人們研製了一種符合聯邦航空管理局新規定的熱監視/火災探測系統。它基於同菲涅爾掃描光學系統禍合起來的紅外探測技術，並且使用雙重的計其他方面:如銀行、庫房和家庭。隨著住宅智能化系統設計的不斷擴大和深入，安防系統工程的實施越來越普及。住宅用光電防盜報警系統可以利用電話的免提功能或號碼記憶功能，直接報警給監控中心，而監控中心一旦接到報警信號，可查出住戶姓名、地址、單元樓層，很快作出反應。

七、體會

課程設計是實培養學生綜合運用所學知識，發現、提出、分析和解決實際問題，鍛煉實踐能力的重要環節，是對學生實際工作能力的具體訓練和考察過程。回顧起此次課程設計，我感慨頗多。我們在設計過程中，的確出現過一些問題，比如說課題的臨時更改，電阻不合適，電容缺少等，在解決這些問題時往往很費腦筋。這些事情說起來比較容易，但真是到了實驗時就不是那麼簡單了，有時電路焊得很密，想拆下來電阻都很難，更別說是在換上新電阻了。

總之，從選題到定稿，從理論到實踐，在整個過程里，可以說困難比想像的要難得多，但是確實也學到了很多的的東西。通過此次課程設計，我學到了關於感測器和電路設計方面的許多知識，學到了如何查閱科技論文，和很好的利用科技知識。當然，因為合作不夠協調的原因，此次課程設計也留下了很大的遺憾，沒能最終設計一個完整的產品出來，很是可惜。這也為今後的學習和工作得到了教訓和啟示！最後感謝老師的指導和組員的幫助！

八、參考文獻

《感測器應用電路300例》 孫余凱 吳鳴山 項綺明 編著

電子工業出版社

《感測器應用電路集萃》 卿太全 梁 淵 郭明瓊 編著

中國電力出版社

《單片機原理與應用》 楊恢先 黃輝先 等編著

國防科技大學出版社

張華.新型光電防盜報警系統的研製.

萬方資料庫.長春理工大學碩士學位論文.

曾宏博. 一種熱釋電紅外探測器專用控制晶元的設計.

8. 火災自動報警系統—設計方案、設計方法、設計手段

基於單片機語音數字聯網火災報警器設計

摘 要：使用AT89C51單片機，選用集成溫度感測器AD590和氣體感測器TGS202作為敏感元件，利用多感測器信息融合技術，開發了可用於小型單位火災報警的語音數字聯網報警器。 關鍵詞：單片機；感測器；信號處理；火災報警器 1 引 言 我國的火災自動報警控制系統經歷了從無到有、從簡單到復雜的發展過程，其智能化程度也越來越高。目前國內廠家多偏重用於大型倉庫、商場、高級寫字樓、賓館等場所大型火災報警系統的研發，他們採用集中區域報警控制方式，其系統復雜、成本較高。而在居民住宅區、機房、辦公室等小型防火單位，需要設置一種單一或區域聯網、廉價實用的火災自動探測報警裝置，因此，研製一種結構簡單、價格低廉的語音數字聯網火災報警器是非常必要的。 一般小型防火單位火災報警系統如圖1所示。現場火災報警器通過對感測器火情信息的檢測，使用智能識別演算法實現對火災的監測。當報警器監測到火情信息後，直接通過Modem經公用電話交換網迅速向消防指揮中心報告火情信息(包括火災單位編碼、單位名稱、火情級別以及報警時間等)，同時產生聲光報警信號，並按事先預留的電話號碼自動撥號通知單位有關負責人。消防指揮中心根據接收到的火警信息，立即在消防信息資料庫中查詢單位位置、周圍道路、交通、水源情況等基本信息，根據所獲得的信息迅速確定最佳救火方案，通過網路將出警命令直接下達各消防中隊。本文將詳細介紹小型防火單位語音數字聯網報警器的設計與實現。 2 報警器硬體設計 2．1 硬體組成 如圖2所示，報警器硬體由溫度煙霧信號採集模塊、聲光報警模塊以及單片機與Modem通信模塊組成。圖中1，2，3組成數據採集模塊，4，5組成聲光報警模塊，5，6，7組成與Modem通信模塊。其中，1為感測器(包括煙感和溫感)，將現場溫度、煙霧等非電信號轉化為電信號；2為信號調理電路，將感測器輸出的電信號進行調理(放大、濾波等)，使之滿足A/D轉換的要求；3為A/D轉換電路，完成將溫度感測器和煙霧感測器輸出的模擬信號到數字信號的轉換。聲光報警模塊由單片機和報警電路組成，由單片機控制實現不同的聲光報警(異常報警、故障報警、火災報警)功能。單片機與Modem通信模塊由單片機、GM16C550串列埠擴展晶元和RS232電平轉換電路組成，實現報警器經Modem與消防指揮中心的通信。下面對上述各模塊進行簡要介紹。 2．2 溫度煙霧信號採集模塊 要准確地進行火災報警，選擇合適的溫度和煙霧感測器是准確報警的前提。綜合考慮各因素，本文選擇集成溫度感測器AD590和氣體感測器TGS202用作採集系統的敏感元件。 AD590是美國Analog Devices公司生產的一種電流型二端溫度感測器。電路如圖3所示。由於AD590是電流型溫度感測器，他的輸出同絕對溫度成正比，即1μA/k，而數模轉換晶元ADC0809的輸入要求是電壓量，所以在AD590的負極接出一個10 kΩ的電阻R1和一個100Ω的可調電阻W，將電流量變為電壓量送入ADC0809。通過調節可調電阻，便可在輸出端VT獲得與絕對溫度成正比的電壓量，即10 mV/K。 火災中氣體煙霧主要是CO2和CO。TGS202氣體感測器能探測CO2，CO，甲烷、煤氣等多種氣體，他靈敏度高，穩定性好，適合於火災中氣體的探測。如圖4所示，當TGS202探測到CO2或CO時，感測器的內阻變小，VA迅速上升。選擇適當的電阻阻值，使得當氣體濃度達到一定程度(如CO濃度達到0．06％)時，VA端獲得適當的電壓(設為3 V)。 A/D轉換電路採用了常用的8位8通道數模轉換專用晶元ADC0809，電路如圖5所示。溫度、煙霧感測器的輸出分別接到ADC0809的IN0和IN1。ADC0809的通道選擇地址A，B，C分別由89C51的P0．0～P0．2經地址鎖存器74LS373輸出提供。當P2.7=0時，與寫信號WR共同選通ADC0809。圖中ALE信號與ST信號連在一起，在WR信 號的前沿寫入地址信號，在其後沿啟動轉換。例如，輸出地址7FF8H可選通通道IN0，實現對溫度感測器輸出的模擬量進行轉換；輸出地址7FF9H可選通通道IN1，實現對煙霧感測器輸出的模擬量進行轉換。圖中ADC0809的轉換結束狀態信號EOC接到89C51的INT1引腳，當A/D轉換完成後，EOC變為高電平，表示轉換結束，產生中斷。在中斷服務程序中，將轉換好的數據送到指定的存儲單元。 2．3 聲光報警模塊 聲光報警電路在單片機P1口的控制下，可以根據不同情況(火災、異常、故障)發出不同的聲光報警信號。聲音信號由專用語音晶元提供。通過給語音晶元的S1和S2端輸入不同的邏輯電平(00，01，10，11)，便可以獲得4種不同的聲音信號。由單片機的P1．0和P1．1控制。另外該晶元還需要一個選通信號，由P1．3提供。只有當該信號為高電平時，晶元才會根據S1和S2端的控制信號發出不同的報警聲，否則不會發聲報警。 由P1口的P1．4～P1．7分別控制4個發光二極體，予以光報警，如圖6所示。P1．4～P1．7控制的燈依次為綠色(正常信號燈)、黃色(故障信號燈)、紅色(異常信號燈)和紅色(火災信號燈)。當這些輸出端輸出低電平時，對應的信號燈便會發光報警。 2．4 單片機與Modem通信模塊 當報警器監測到火災信息後，除了在火災現場產生聲光報警信號外，還需要將火災信息按事先預留的電話號碼自動撥號通知單位有關人員，並迅速上報消防指揮中心，為此，系統設計了單片機與Modem通訊模塊，該模塊由單片機、GM16C550串列埠擴展晶元和RS232電平轉換電路組成。限於篇幅，對通訊模塊的硬體電路及編程不做詳細論述。 3 報警器監控程序設計 監控程序流程圖如圖7所示。系統復位後，首先要進行初始化，包括對各個控制用寄存器的初始化、設置中斷服務程序的入口地址、設置堆棧等。 為了便於系統維護和功能擴充，採用了模塊化程序設計方法，系統各個模塊的具體功能都是通過子程序調用實現的。本系統主要包括數據採集子程序、火災判斷與報警子程序以及Modem通訊子程序等。 3．1 數據採集子程序 數據採集部分的程序設計包括：驅動ADC0809的IN0和IN1進行A/D轉換，分別由子程序ADC1(溫度轉換)和ADC2(煙霧濃度轉換)完成；單片機接收轉換好的數據，存入指定內存單元，由INT1中斷服務程序完成。每次驅動A/D轉換後等待外部中斷1，中斷到來說明A/D轉換已經完成，通過中斷服務程序讀取轉換得到的數據。 3．2 火災判斷與報警程序 為了降低誤報率，系統採用了多次採集、多次判斷的方法。每次數據採集後根據得到的數據對現場情況進行判斷：00H表示正常、01H表示異常、02H表示火災；然後綜合多次判斷結果做出最終的火情判斷。數據在內部RAM存儲單元中的存放情況如表1所示。具體判斷方法如下： (1)對溫度和煙霧進行了兩次數據採集與判斷 溫度≥100℃，溫度異常，置標志位為1，否則為0；煙霧(CO，CO2)濃度≥0．06％，煙霧濃度異常，置標志位為1，否則為0。 (2)根據溫度和煙霧的異常標志位判斷現場情況 2個標志位均為0，表示情況正常，給53H或56H單元送00H；2個中僅有1個為1，表示情況異常，送01H；2個均為1，表示有火災發生，送02H。 (3)綜合兩次情況做最後判斷，並予以報警 若53H和56H中數據不相同，說明是誤報，調故障報警子程序；否則按該單元中的數據調相應的報警子程序。 00H為情況正常，返回。 01H為情況異常，調異常報警子程序。 02H為現場有火災，調火災報警子程序，並向消防中心報告火情。 4 結 語 本文研製的用於小型防火單位的語音數字聯網火災報警器具有以下特點： (1)能對室內煙霧(CO2，CO)及溫度突變進行報警(聲光報警)。 (2)如果出現硬體故障(如感測器遺落、內部元器件損壞等)，能發出故障報警。 (3)如果只有一種參數出現異常(如煙霧濃度過大或是溫度較高)，能發出異常報警信號，令值班人員到現場處理。 (4)如果煙霧和溫度同時出現異常，則說明有火災，發出火災警報，並及時將火災信息上報消防指揮中心。 現場模擬實驗表明，本系統安全可靠，誤報率低。且由於其體積小、操作維護方便、成本低廉等，具有廣闊的應用前景。

9. 關於樓宇火災報警系統的畢業論文,謝謝

摘要： 對火災自動報警控制系統及智能火災報警控制系統的特徵進行了分析， 在高層建築設 計中採用智能火災報警控制系統的主—從式網路結構， 解決了高層建築與大型建築中探測區 域廣、探測器數量多、原有系統不能適應等問題。 關鍵詞：高層建築 火災自動報警 探測器 智能控制 聯動控制 The design and application of automatic fire warning control system in high buidings Abstract： This article analyses the characteristics of the fire antomatic warning system and the intelligent fire warning control system. By using the sytem a lot of traditional problems can be solved, including using a lot of probes but cotrolling olny a relalively small area. Key words: high rised buiding; fire automatic warning system; probe; intelligent control; coordinated control system 隨著我國經濟建設的發展，現代高層建築及重要建築的防火問題引起了國家消防部門及設 計院等社會各界的高度重視。 國家制定了一系列防火規范， 從而促進火災自動報警設備的研究和 推廣使用。高層建築建設規模大，裝修標准高，人員密集，各種電氣設備使用頻繁，因而存在著 火災隱患， 在建築電氣設計中必須嚴格依照規范要求設計火災報警控制系統。 但選擇何種控制系 統，使該系統充分有效地發揮功能，是設計中十分重要的問題。 1 火災自動報警系統的主要部件及特徵 火災自動報警系統的基本形式有三種，即：區域報警系統、集中報警系統的控制中心報警系 統。高層建築和大型建築主要採用控制中心報警系統，這是一種復雜的火災自動報警系統，主要 由觸發器件、火災報警裝置、消防控制設備及電源組成。該系統從通報火災到啟動滅火系統和控 制各種消防設備，基本實現自動化。 觸發器件 主要包括火災探測器和手動火災報警按鈕。 火災探測器是對火災參數 （如煙、 溫、 光、火焰輻射、氣體濃度等）響應，並自動產生火災報警信號的器件。按響應火災參數的不同， 火災探測器分為感溫火災探測器、感煙火災探測器、氣體火災探測器、感光火災探測器和復合火 災探測器五種基本類型。 火災報警裝置 火災報警裝置 消防控制設備 在火災自動報警系統中用以接收、 顯示和傳遞火災報警信號， 並能發生控制 在火災自動報警系統中用以發出區別於環境聲、光的火災警報信號的裝置， 在火災自動報警系統中當接收到來自觸發器件的火災報警信號， 能自動或手 信號和具有其它輔助功能的控制指標設備。 如火災警報器， 它是一種基本的火災警報裝置， 以聲、 光音響方式向報警區域發出火災警報信號。 動啟動相關消防設施並顯示其狀態的設備。主要包括：火災報警控制器；自動滅火系統的控制裝 置；室內消火栓系統的控制裝置；防排煙系統及空調通風系統的控制裝置；常開防火門、防火卷 簾的控制裝置；電梯回降控制裝置以及火災應急廣播、火災警報裝置、消防通信設備、火災應急 照明與疏散指示標志的控制裝置等十類控制裝置。 每個系統根據工程的需要應具有十類控制裝置 的部分或全部。 電源 火災自動報警系統屬於消防用電設備，主電源採用消防電源，備用電源採用蓄電池， 保證不間斷供電。 設計中消防控制設備主要設置在消防控制中心， 便於實行集中統一控制， 有些消防控制設備 可設在消防設備現場，而動作信號必須返回消防控制中心，實行集中與分散相結合的控制方式。 但該探測器有誤報現象、控制器容量較小。 2 智能火災報警控制系統工作原理 智能火災報警控制系統與火災自動報警系統不同之處在於： 將發生火災期間所產生的煙、 溫、 光等， 以模擬量形式連同外界相關的環境參量一起傳送給報警器， 報警器再根據獲取的數據及內 部存貯的大量數據，利用火災判據來判斷火災是否存在。 智能火災報警器中編址單元包括： 智能控測器、 智能手動按鈕、 智能模塊、 探測器並聯介面、 匯流排隔離器和可編程繼電器卡等。新型的智能火災探測器，又稱模擬量火災探測器，這種探測器 給出的輸出信號是代表被響應的火災參數值的模擬量信號或其等效的數字信號。 傳統探測器稱為 有閾值火災探測器，而智能火災探測器沒有閾值，卻設有專用晶元，智能火災探測器的應用提高 了報警系統的准確性和智能化程度。 在火災報警時，報警控制器通過控制模塊啟動相應的外探設備，如排煙閥、送風閥、卷簾門 等，需要接受外控設備的反饋信號時，應加一個監視模塊，控制模塊和監視模塊一樣，聯接在報 警迴路匯流排上，安裝在所控設備的附近。模塊內設十進制編碼開關，可現場編號，各佔用迴路總 線上一個地址。通過報警控制器顯示控制模塊和監視模塊的具體地址，用聲、光報警可反映聯動 設備的工作狀態。 可編程繼電器卡，通過編程可實現對風機、水泵等大型設備的二級聯動控制。智能控制是一 種無需人的干預就能夠自主地驅動智能機器實現其目標的過程。 3 工程實例 火災自動報警系統的設計應用 筆者 1992～1993 年參與設計的海南省物資局金屬大廈，該大廈是座地下 1 層，地上 22 層， 建築高度 70 多米，建築面積 1.2 萬平方米的寫字樓。根據《高層民用建築設計防火規范》的規 定，建築高度超過 50 m 的辦公樓屬於一類防火建築，因此該大廈要設火災自動報警系統。 設計中選擇了國產火災自動報警系統，這種系統在當時較普遍，僅有一台主機控制器，因而 適用於中、小型建築。 3.1 大廈消防控制中心設在 1 層，每層設層顯示器。地下室作設備用房有變電室、空調機房、 水泵房，機房內設有防排煙風機、消防水泵等消防設備，當火災發生時，溫度達到一定值排 煙風機自動啟動，並打開排煙閥，開始排煙（圖 1）。 圖1 排煙風機控制原理 該工程地下室是消防聯動控制的集中點，將地下室的防排煙風機、排煙閥等控制線均引 至消防中心的聯動控制器。消防泵、噴淋泵、正壓風機、排煙風機、消防電梯等卻屬於外控 設備，均由聯動控制器控制。整個火災自動報警系統設計合理、運行可靠。 3.2 智能火災報警系統的設計應用 隨著科學技術的發展，智能火災報警系統問世，從傳統型走向智能型是國內外火災報警 系統技術發展的必然趨勢，工程設計人員必須予以充分重視。 徐州某大型建築群由三棟塔樓組成，一棟為 25 層，一棟 13 層和一棟 12 層的塔樓由 4 層 裙樓連接而成，建築面積 6 萬平方米，建築高度 85 m，主要功能：1 至 4 層為商場，5 層以上 為寫字樓。由於該大廈建築面積大，探測區域廣，探測器數量非常可觀。傳統的火災自動報 警系統已無法滿足需要，因此，在設計中，經過反復的方案比較，選擇了採用主—從式網結 構的智能火災報警控制系統，該系統利用大容量的控制矩陣交叉查尋軟體包，以軟體編程代 替硬體組合，滿足了大型工程的適用性，提高了消防聯動的靈活性和可修改性。系統由主機、 從機、復示器等構成。該工程消防控制中心設於 1 層，主機和消防聯動控制櫃設在消防中心， 從機與復示器分設於樓層內。 智能探測器數量的確定 設計時先根據《火災自動報警器系統設計規范》的規定確定探 測器的布局和設置。其規定探測區域內的每個房間至少應設置一隻火災探測器。感煙、感溫 探測器的保護面積和保護半徑應按表 1 確定。表中列出的是一個感煙探測器或感溫探測器的 保護面積和保護半徑。建築物內往往一個探測區域的面積較大，超過一隻探測器的保護面積， 這時需要計算一個探測區域內所需設置的探測器數量，可按下式計算： 式中：N 為一個探測區域內所需設置的探測器數量（只），N 取整數；S 為一個探測區域的面 積（m ）；A 為探測器的保護面積；K 為修正系數，重點保護建築取 0.7～0.9，非重點保護建 築取 1.0。 根據上式計算結果，可確定一個探測區內的智能探測器的安裝數量。 選擇控制器容量計算 該系統控制器為主—從式網路結構，每個主—從機系統，只能有 一台主機，從機數量根據工程要求確定，一般按探測器數量計算，從機數量最多為 15 台。 表1 感煙、感溫探測器的保護面積和保護半徑探測器的保護面積 A 和保護半徑 R 火災探測 器的種類 地面面積 S (m ) 2 2 房間高度 H (m) θ≤15° A (m ) 2 屋頂坡度 θ 15°＜θ≤30° A (m ) 80 100 80 30 30 4.9 4.9 2 θ＞30° A (m ) 80 120 100 30 40 2 R (m) 6/7 6.7 5.8 4.4 3.6 R (m) 7.2 8.0 7.2 R (m) 8.0 9.9 9.0 5.5 6.3 S≤80 感煙探測器 S＞80 h≤12 6＜h≤12 h≤6 80 80 60 30 20 感溫探測器 S≤30 S＞30 h≤8 h≤80 每台控制器最大有四個迴路，每個迴路容量均為 198 個地址，其中 99 個智能探測 器，99 個編址模塊。因此一台主機或從機的最大容量為 4×99=396 個智能探測器， 4×99=396 個編址模塊。 該工程經過計算，選用了一台主機和四台從機，每台控制器都按四個迴路設計。 主機 N 控制 1～4 層商場內的所有探測器，手動報警按鈕，控制按鈕，水流指示器等消 防設備，從機 N1 控制地下室的所有探測器、送風閥、排煙閥、防火閥等消防設備，從 機 N2 控制 13 層和 12 層兩座連通塔樓的 5～13 層的消防設備，N3、N4 分別控制 25 層 塔樓的 5～13 層和 14～25 層的消防設備。 整個大廈智能火災報警控制系統設計比較合理，充分考慮到建築群的特點，選用 一台主機、四台從機控制了 6 萬平方米的建築，如果用傳統火災自動報警系統則需要 幾套控制系統分別控制，現有系統設計即經濟實用，又准確可靠。 4 結論 綜合上述工程設計與實踐研究，可以得出以下幾點認識與結論。 1） 傳統的火災自動報警系統適合於中、 小型建築， 它的特點是探測器屬於閥值型， 控制器僅有主機一台。而智能火災報警控制系統，採用模擬量探測器，控制系統採用 主—從式網路結構，適應性強，尤其適合大型建築的火災報警系統。 2）智能火災報警系統，克服了傳統火災自動報警系統存在的漏報和誤報的難題， 提高了報警系統的准確性、可靠性。在設計中可靈活應用，根據工程需要選擇適當的 從機數量，使工程設計最經濟、最合理。 3）為了防患於未然，火災報警系統的設計和應用十分重要，設計人員應根據不同 的建築工程，優化設計方案。 參考文獻：〔1〕 蔡自興， 徐光礻 〔2〕 右.人工智慧及其應用 〔M〕 .北京： 清華大學出版社， 1996,329～ 360 戴汝為.智能系統的綜合集成〔M〕.杭州：浙江科學技術出版社，1995,128～ 160 〔3〕 陳一才.大樓自動化系統設計手冊 〔M〕 .北京： 中國建築工業出版社， 1994,230～ 270 〔4〕 王根堂.公安消防監督員業務培訓教材，群眾出版社，1997,213～236

10. 智能手環報警系統的設計原則

智能手環報警系統是一種旨在提供緊急幫助和個人安全保護的設備。以下是智能手環報警系統的設計原則：

1. 緊急情況下快速響應：智能手環報警系統需要能夠快速響應緊急情況，並向用戶提供准確和及時的警報。因此，在設計時需要考慮如何優化響應速度。

2. 多種方式的警報：手環應該能夠通過多種方式發出警報，例如震動、聲音、簡訊等，以便用戶在各種環境中收到通知。

3. 防止誤報：確保手環不會因誤報而引起不必要的麻煩，例如，避免意外按錯警報按鈕或意外觸發警報系統。

4. 方便易用：智能手環需要易於操作和配對，用戶可以輕松地激活和禁用警報功能，並可以根據需要更改警報設置。

5. 能夠自我監測：雹叢首手環需要能夠自我監測，例如檢測電量等，以確源數保設備始終處於可用狀態。

6. 兼容性：應該考慮與其他設備或系統的兼容性，鄭銀例如智能手機或其他健康監視器。

7. 隱私保護：智能手環應該明確規定其隱私政策，並遵守相關法律法規，以保護用戶的個人隱私和數據安全。

8. 可靠性：手環需要設計為穩定可靠，以盡可能避免故障或失效。