毕业设计--火灾报警的设计与实现.docx

专科毕业设计题 目 名 称： 火灾报警的设计与实现 学院（部）： 电气与信息工程学院 专业： 电气自动化 学生姓名：朱攀班级： 电气0822 学号 08395052219 指导教师姓名： 廖镇勋 职称 指导老师 最终评定成绩：湖南工业大学教务处摘要随着人们防火意识的增强，火灾探测报警技术越来越受到人们的重视。传统的火灾报警系统多采用RS．485总线作为通信方式，并采用单一的温度传感器监测现场环境，在灭火执行装置中使用玻璃球洒水喷头。对火灾现场采集的单一物理量的分析往往会因一些干扰因素而产生误差，并且该灭火装置使用之后必须重新更换，费时费力。本文主要研究基于CAN总线的火灾报警系统的设计方案和实现方法。与RS.485相比，CAN总线具有突出的可靠性、实时性和灵活性，能够解决总线控制、冲突检测、链路维护等问题。本文研究的火灾报警系统采用温度和烟雾两种传感器来探测火灾现场的数据信息，对火灾的判断使用温度和烟雾浓度两种信息参数。并且，本系统使用电子灭火执行装置，当某处探测到的环境数据超过传感器的阈值时，执行装置开始运转，并且该装置可多次重复使用，避免了一次性使用造成的浪费。本文的设计采用主从式结构。主节点与从节点的MCU都采用AT89S52芯片。为了实现主节点对从节点的实时监测，在主节点和从节点处都设计有CAN通信电路模块，由控制器SJAl000和收发器82C250组成CAN通信接口。另外，主节点的外围电路部分包括时钟电路功能模块、EEPROM存储电路模块、串口通信电路模块、译码电路功能模块、液晶显示屏模块；从节点的外围电路部分包括传感器与执行装置功能模块。主节点时钟芯片选用DSl2887，EEPROM存储芯片选用AT24C16，显示屏采用FMl2232B液晶模块。从节点温度传感器采用数字传感器DSl8820，烟雾传感器采用NIS.09C型离子式。本系统设置温度传感器的阈值为70oC；设置烟雾传感器的阈值为3%，即火灾现场气体中烟雾(C02，CO)浓度达到气体总量的3%。由于烟雾探头采集到的是火灾现场烟雾浓度的模拟值，从节点处设计了A/D转换功能模块以便将模拟信号转化为数字信号。灭火执行装置采用YHBY-25—42型永磁式二相四拍步进电机，利用步进电机的转动控制水阀喷水。关键词：火灾报警，CAN,实时监测第一章绪论1.1课题的研究背景及意义随着人类社会的发展，人们居住、生活、工作的地方越来越集中，火灾的隐患也越来越大，火灾越来越严重的影响着人民的生命财产安全。世界各国都致力于各种火灾探测方法的研究和实验，对火灾的及时发现与报警，成为人们普遍关心的问题。在现代智能建筑中，火灾报警系统属于智能建筑系统的一个子系统。火灾自动报警系统起着极其重要的安全保障作用，在完全脱离其他系统或网络的情况下能独立正常运行和操作，完成自身所具有的防灾和灭火的功能。在工业和民用建筑、宾馆、图书馆、科研和商业部门，火灾自动报警系统已成为必需的装置。火灾自动探测报警技术是将传感技术、通信技术和智能化信息处理应用于火灾预防的一项综合性技术，具有速度快、精度高、实时性好等突出优点12l。在这方面，传统的单片机技术在火灾的探测、报警、控制中发挥了重要作用。为了能够实时快速的处理大量数据，探测器和控制器之间应该有更快速完善的、低误码率的通信协议，在受控设备和网络所处的特殊的环境下，对信号的多方面的干扰都应有所考虑。因此，将现场总线技术应用于火灾报警控制是必然的发展趋势。火灾自动探测报警技术这些年发展很快，技术上的更新变化也非常明显。总体来看，主要的发展变化是：数字技术和新工艺、新材料的应用，改进了系统能力和减少维护要求，向着高可靠、低误报和网络化、智能化方向发展。我国对此技术的研究与应用起步较晚，但发展迅速。随着城市现代化建设的发展、人们消防意识的增强、消防法宣传的不断深入，对火灾自动探测报警技术的研究必将成为热点与方向。1.2火灾报警系统的种类传统的火灾报警系统根据需要可划分为：区域报警系统、集中报警系统和控制中心报警系统。区域报警系统是由火灾探测器，手动火灾报警按钮、区域控制器等组成。区域可以视为一栋楼或几层楼的范围，在区域报警系统中一般设置一台区域控制器，最多设置不应超过三台区域控制器。集中报警系统是由火灾探测器、手动火灾报警按钮、区域报警控制器、集中报警控制器等组成。在集中报警系统中应设置一台集中报警控制器和两台以上的区域报警控制器。集中报警控制器应设置在专用值班