地铁车辆火灾报警及灭火控制系统设计.docx

摘要

随着社会和经济的发展，为了缓解城市交通压力，地铁作为短距离轨道交通在城市中大放异彩，但是地铁发生的火灾事故也增多，而国内的地铁火灾报警及灭火处理还比较落后，因此，应研制一种更简单，性能更好的报警灭火系统。本设计以单片机和两种传感器作为该设计的核心技术元器件，再结合其它功能元器件来实现声光报警、自动排烟换气以及消防灭火等功能来组成该控制系统。本设计中硬件设计部分包括元器件选型、单片芯片AT89C51微型计算机控制电路、对温度进行采集的电路、对烟雾浓度监测转换的电路、对检测值显现的电路、声音闪光提醒报警电路，高压细水雾灭火和安全保护电路；软件设计部分包括主程序，烟雾和温度检测采集程序，蜂鸣器指示灯报警程序，液晶显示程序，报警浓度设定程序，中断子程序等；论文主要针对地铁车辆报警及灭火控制系统中的各设计模块做了重点的分析和讲解。实物中高压细水雾灭火部分用一个水泵代替，排烟系统用一个小风扇代替。

关键词：火灾报警、单片机、传感器、高压细水雾化

1引言

课题研究背景及意义

1.1目前科技的飞速的发展，富人越来越多，城市人口数目越来越大，大多数人们也开始注意平时生活品质的高低，并且对平时出门的交通工具要求提高，并且随着环境保护意识的提高，人们对绿色出行也有了新要求，在此背景下城市车道堵塞、车辆排放的尾气以及车辆的喇叭轰鸣、交通方便快捷及道路安全等问题也渐渐地被居民谈及。城市轨道交通作为一种绿色环保、快捷便利的公共出行方式因此受到了越来越多的城市和人们的欢迎，也极大满足了居民的生活需要。在国家政策的推动下，我们国家的城市地下轨道交通出行得到了快速的发展。

地铁如今能作为现代大都市必不可少的主要交通工具，是因为地铁具有很多优点，但同时地铁也有许多不良隐患，其中最大、最频繁的就是火灾的发生，但是我们却没有重视对火灾的预防和火灾发生时的应对处理。而且地铁因为自身结构密闭，常年在地下，通风差，环境潮湿，灰尘多，各个系统的管线纵横交错，空间拥挤等缺点，所以需要一个要求更高的自动报警及灭火控制系统来应对紧急情况的发生。本课题就是用单片机来设计一个可以对地铁火灾发生时的自动报警以及及时灭火的系统，用其及时发现火灾并进行灭火，安全有序的疏散乘客，让损失降到一个最小的位置，让人们选择的出行方式更加安全。

1.2国内外发展现状

目前我国的地铁车辆火灾报警及灭火控制系统的发展发生了巨大的改变，不再像以前是一穷二白，相反是变得越来越智能化。我国国产的火灾自动报警及灭火控制系统所用语言为国语，价格也比较便宜，能普遍适用，但缺点是多数没有分布智能，不够可靠，且没有形成系列化、种类全的产品，外观也较差，并且编程较复杂，不容易调试，设备的兼容性也差，所以没有对火灾发生时有很好的应对处理，且主要是在引进国外先进的传感器技术和先进的生产工艺基础上，进行研究与开发形成自己的特色。

国外产品的引进大弥补了我国国产产品的缺点，但国外产品的缺点是多数无汉化，国人看不懂不易操作维护，且价格偏高。国外的地铁火灾自动报警及灭火控制技术因其技术水平属于世界前端，导致市场的需要大，科学技术的发达，以提供高精度、稳定可靠、适用范围广。国外研究者着重于理论教育基础，并用巨额钱财用于科学研究，而今的产品已经升级取代了老旧的产品，在研发新产品、产品质量、安装维护技术等方面都在国际上都是得到认可的。其安全认证标准及规范于业内广泛的借鉴，其技术越来越成熟，使得他们的地铁车辆火灾报警及灭火控制系统的功能都十分全面，且安全可靠，都具备发现火情并且联动其他设备报警灭火以至于工作人员能第一时间发现火情并且处理，极大程度上降低了人员财物损失。

因此，我国应自主研发性价比更高且具有国际先进水平的地铁车辆火灾报警及灭火设备，该设备应该是一种结构简单、功能齐全、价格低廉的智能型地铁火灾报警及灭火控制系统，来适用于我国快速发展的地铁交通领域。

1.3设计思路及其研究内容

1.4目前，所有的公共场所特别是地铁车辆交通都安装了火灾自动报警及灭火控制系统，基本实现在火灾发生的第一时间段能及时准确的发现火情，并迅速报警及灭火，并及时组织快速有序的疏散、积极有效地控制火灾的蔓延、快速灭火和减少火灾对乘客的损失。本设计是基于地铁车辆发生火灾的一个火灾报警及灭火控制系统的设计，

该篇文章主要介绍的是以下四个点。

对系统进行整体规划和结构设计，以及器件的选择和原理介绍。

以选取的AT89C51单片机芯片作为处理器，对该设计所需的硬件电路进行设计和改进，实现达到面临火灾能紧急处理的各种功能。系统硬件电路主要由三个大的板块组成：第一个模块是对周围温度烟雾的数据收集，第二个模块是声音报警电路和指示灯报警电路以及LCD1602液晶显示电路部分，第三个模块为通风排烟和高压细水雾灭火系统。

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