火灾自动报警系统设计摘 要：介绍一种应用于智能楼宇中的防火报警系统。利用AT89S52 单片机为主控制器,DS18B20检测温度,数码管显示温度,实现火灾报警;步进电机作为反应器件,对被保护物品实施保。并剖析我国火灾自动报警系统的应用现状，推测火灾自动报警系统的发展趋势和发展方向。关键词： AT89S5；温度传感器；ZLG7290；步进电机火灾自动报警系统；火灾应用现状；发展趋势 AbstractAbstract:Introduced in one kind of intelligent building thefireprotectionalarmsystem,usestheAT89S52monolithicintegratedcircuit p rimarily controller,the DS18B20 exam ination temperature,thedigital tube demonstrated,the realization reports to the police;Stepp ing moto r achievem entrespondsthecomponent,toisprotectedthegoodsimplementation p rotection.Key words:AT89S52;Temperature sensor;ZLG7290;Stepp ing motorsystem of auto-alarm and coordinated control about fire;division about region of fire protection. 引言多少年来，火灾一直是人们所遭遇的最主要灾害之一，曾对人类的文明造成了重大破坏，许多著名的建筑大都毁于火灾。例如：我国的南宋在杭州建都后，先后发生火灾20次，其中5次使全城为之一空。公元1201年3月（农历）的一场大火烧了数天，蔓延到城内外10余里，烧毁宫室、军营、仓库、民宅等58000余间，受灾达186300余人，成为我国灾害火灾之最。世界上其它国家的火灾问题也同样十分严重，例如1666年9月2日，英国伦敦失火，大火整整烧了5天，市内83.26%的面积成为瓦砾,其中包括古老的圣保罗大教堂,财产损失达1200万英镑,20多万人无家可归,又如1871年10月8号美国芝加哥西区发生了火灾,大火27小时后才被雨水浇灭,致使250人死亡,10多万人无家可归,1.73万多间房屋被毁,现在,火灾仍然不断对人类社会造成巨大损失伤害,根据世界火灾统计中心的统计,近年来全球范围内,每年发生的火灾有600-700万起,死亡人数为65000-75000人.大多数国家的火灾直接损失都占国民经济总值的0.2%以上.实际上,发生火灾后,除了直接经济人亡财产损失外还有相当大的间接损失,所以要发展加强火灾防范,加强火灾方便的研究,火灾已成为我国常发性和破坏性以及影响力最强的灾害之一。随着经济和城市建设的快速发展,城市高层、地下建筑以及大型综合性建筑日益增多,火灾隐患也大大增加,火灾的数量及其造成的损失呈逐年上升趋势。在工业和民用建筑、宾馆、酒店、图书馆、科研和商业部门及大型工厂,火灾报警系统已成为笔要的装置。火灾报警系统对现代建筑起着极其重要的安全保障作用。火灾报警控制器是火灾报警系统的核心。本文对火灾报警控制器和探测器做了深入的研究,并全面阐述了火灾报警控制器和探测器硬件和软件设计。以下是本文完成的主要工作: 1.火灾报警系统的控制器采用AT89S52单片机的火灾自动报警系统, AT89S52是一个低功耗,高性能的CMOS 8位单片机,片内含4k Bytes ISP(In-system programma2ble)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器,该器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造,兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构。在控制器中采用LCD显示器进行报警系统所需各种信息显示，2火灾报警控制器选用了以西门子PLC为核心部件进行设计.所设计的控制器具有较高的性价比,还具有操作人员管理、报告信息查询、探测器管理、预报警、火警处理、通讯等功能,它实现了对火灾信息的检测和传送;为提高系统的适应性与扩展性,进行了写码器设计。 3.控制器与探测器之间的通讯采用无线高频通讯方式进行,运用KB8825双频合成器进行了无线通讯电路设计,具有抗干扰能力强。第一章 浅谈火灾自动报警技术的应用现状1.1 适用范围过小在我国，火灾自动报警系统的研究、生产、应用相对美、英等发达国家起步较晚，安装范围主要是高层民用建筑设计防火规范、建筑设计防火规范规定的场所和部位，如大型电子计算机中心、高层建筑、高级旅馆、重要仓库和大型公共建筑等，而在易造成群死群伤的中小型公众聚集场所和社区居民家庭甚至部分高层住宅都没有规定安装火灾自动报警系统，适用范围过小，防范措施不到位。1.2 智能化程度低目前我国使用的火灾探测器虽然都进行了智能化设计，但由于传感器件探测的参数较少、支持系统的软件开发不成熟、各种算法的准确性缺乏足够验证、火灾现场参数数据库不健全等原因，加之火灾探测器安装环境中的气流、灰尘、电磁场、静电、天气情况、人为干扰等因素，使得火灾自动报警系统难以准确判定粒子（烟气）的浓度、现场温度、光波的强度以及可燃气体的浓度、电磁辐射等指标，造成迟报、误报、漏报情况较多。此外，我国目前使用的智能化火灾自动报警系统主要以集中智能系统为主，巡检速度低，稳定性和可靠性差，不适用于规模庞大的建筑。1.3 网络化程度低我国目前应用的火灾自动报警系统形式基本上以区域火灾自动报警系统、集中火灾自动报警系统和控制中心火灾自动报警系统为主，安装形式主要是集散控制方式，自成体系，自我封闭，尚未形成区域性网络化火灾自动报警系统。由于各系统间的资源和服务不能共享，发生火灾时系统不能自动向城市“119”火警受理中心报告，特别是对具体的起火部位、火势大小等火场情况难以用语言来详细表述，这就使消防队不能准确、合理、及时调动兵力处置火情，以至造成不必要的损失。此外，还造成一些硬件的重复投资和人力投资浪费。第二章 浅谈火灾自动报警系统应用技术的发展趋势2.1 网络化火灾自动报警系统网络化是用计算机技术将控制器之间、探测器之间、系统内部、各个系统之间以及城市“119”报警中心等通过一定的网络协议进行相互连接，实现远程数据的调用，对火灾自动报警系统实行网络监控管理，使各个独立的系统组成一个大的网络，实现网络内部各系统之间的资源和信息共享，使城市“119”报警中心的人员能及时、准确掌握各单位的有关信息，对各系统进行宏观管理，对各系统出现的问题能及时发现并及时责成有关单位进行处理，从而弥补现在部分火灾自动报警系统擅自停用，值班管理人员责任心不强、业务素质低、对出现的问题处置不及时、不果断等方面的不足。2.2 智能化火灾自动报警系统智能化是使探测系统能模仿人的思维，主动采集环境温度、湿度、灰尘、光波等数据模拟量并充分采用模糊逻辑和人工神经网络技术等进行计算处理，对各项环境数据进行对比判断，从而准确地预报和探测火灾，避免误报和漏报现象。发生火灾时，能依据探测到的各种信息对火场的范围、火势的大小、烟的浓度以及火的蔓延方向等给出详细的描述，甚至可配合电子地图进行形象显示、对出动力量和扑救方法等给出合理化建议，以实现各方面快速准确反应联动，最大限度地降低人员伤亡和财产损失，而且火灾中探测到的各种数据可作为准确判定起火原因、调查火灾事故责任的科学依据。此外，规模庞大的建筑使用全智能型火灾自动报警系统，即探测器和控制器均为智能型，分别承担不同的职能，可提高系统巡检速度、稳定性和可靠性。2.3 火灾探测技术的多样化。我国目前应用的火灾探测器按其响应和工作原理基本可分为感烟、感温、火焰、可燃气体探测器以及两种或几种探测器的组合等，其中，感烟探测器一枝独秀，但光纤线性感温探测技术、火焰自动探测技术、气体探测技术、静电探测技术、燃烧声波探测技术、复合式探测技术代表了火灾探测技术发展和开发应用研究的方向。此外，利用纳米粒子化学活性强、化学反应选择性好的特性，将纳米材料制成气体探测器或离子感烟探测器，用来探测有毒气体、易燃易爆气体、蒸气及烟雾的浓度并进行预警，具有反映快、准确性高的特点，目前已列为我国消防科研工作者的重点研究开发课题。以火灾自动报警系统为代表的消防安全系统与防盗安全系统联动，以实现对生命财产的安全保护，是国外火灾自动报警系统的最新发展趋势，目前最现实的技术是体型探测技术，它能很好地兼容防火与防盗两个方面，很有发展前景。2.4 小型化火灾自动报警系统的小型化是指探测部分或者说网络中的“子系统”小型化如果火灾自动报警系统实现网络化，那么系统中的中心控制器等设备就会变得很小甚至对较小的报警设备安装单位就可以不再独立设置，而依靠网络中的设备服务资源进行判断、控制、报警，这样火灾自动报警系统安装、使用、管理就变得简单省钱、方便。2.5 无线化与有线火灾自动报警系统相比，无线火灾自动报警系统具有施工简单、安装容易、组网方便、调试省时省力等特点，而且对建筑结构损坏小，便于与原有系统集成且容易扩展，系统设计简单且可完全寻址，便于网络化设计，可广泛应用于医院、文物古建筑、机场、综合建筑和不便联网、建筑物分散、规模较大、干扰较小的建筑。对正在施工或正在进行重新装修的场所，在未安装有线火灾自动报警系统前，这种临时系统可以充分保障建筑物的防火安全，一旦施工结束，无线系统可以很容易转移到别的场所。2.6 高灵敏性以早期火灾智能预警系统为代表。该系统除采用先进的激光探测技术和独特的主动式空气采样技术以外，还采用了“人工神经网络”算法，具有很强的适应能力、学习能力、容错能力和并行处理能力，近乎于人类的神经思维。此外，该系统的子机与主机可以进行双向智能信息交流，使整个系统的响应速度及运行能力空前提高，误报率几乎接近零，灵敏度比传统探测器高1000倍以上，能探测到物质高热分解出的微粒子，并在火灾发生前的30min到120min预警，确保了系统的高灵敏性和高可靠性。第三章 火灾自动报警系统的总体设计设计要求：火灾自动报警系统的设计，必须遵循国家有关法律、法规、针对保 护对象的特点进行，做到安全适用、技术先进经济合理的系统设计。3.1 火灾探测器的选择及联动系统根据火灾的特点选择探测器。火灾探测器是消防自动报警的眼睛。它将火灾信号快速传到报警控制器,发出警报信号。在设计时除按照火灾自动报警系统设计规范的规定外,还须着重考虑以下方面:(1)设计中尽可能选用光电感烟探测器,不用或少用污染环境的离子感烟探测器(欧洲国家已禁用);(2)探测器与控制器选用同一个生产厂家的产品;(3)选用经国家检测部门鉴定的产品,尤其要重视用户的质量反馈意见;(4)针对不同保护对象火灾危险性分析,选用不同类型的火灾探测器。本工程被保护区域探测器配置如下:电缆楼道、电气室地下室、电缆夹层、民房内架空电缆桥架、电缆竖井对于电缆楼道、电气室地下室、电缆夹层、民房内架空电缆桥架、电缆竖井采用最新技术的金属屏蔽模拟量线型差定温探测器进行火灾探测,线型差定温探测器采用正弦波接触式敷设在每层电缆桥架上,每个回路长度不超过150米。油库、液压站、稀油润滑站对于设置了自动灭火系统的油库、液压站、稀油润滑站采用金属屏蔽模拟量线型差温探测器与多频双波段红外火焰探测器组合的探测方式。如图1所示,火灾探测器通过对火灾发出的物理、化学现象气(燃烧气体)、烟(烟雾粒子)、热(温升)、光(火焰)的探测,将探测到的火情信号转化为