GSM短信火災(zāi)報(bào)警器摘要隨著科學(xué)和技術(shù)的快速發(fā)展，隱性火災(zāi)的風(fēng)險(xiǎn)大幅增加，市場對(duì)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的需求也日益增加。傳統(tǒng)的有線警報(bào)系統(tǒng)存在諸如錯(cuò)誤警報(bào)、復(fù)雜的電線、維修困難、靈活性、安全和穩(wěn)定性等問題。為了解決假警報(bào)問題，該系統(tǒng)使用復(fù)合檢測器檢測火災(zāi)信號(hào)，以減少假警報(bào)。為了高效應(yīng)對(duì)無線警報(bào)所存在的缺陷，該系統(tǒng)使用靈活和安全的無線連接發(fā)送警報(bào)信號(hào)。在系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)中，該系統(tǒng)使用C語言來完成每個(gè)模塊的設(shè)計(jì)。首先，確定主要方案的書面構(gòu)想，然后修改次級(jí)方案的設(shè)計(jì)，最后進(jìn)行全面調(diào)整。序列號(hào)連接用于實(shí)現(xiàn)各單元之間的數(shù)據(jù)傳輸。最后，通過全面校準(zhǔn)和對(duì)無線自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)進(jìn)行總結(jié)，每個(gè)單元之間的兼容性進(jìn)行了測試，然后，安裝在市場上的無線火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)得到穩(wěn)定穩(wěn)定的性能以及準(zhǔn)確和及時(shí)的警報(bào)。本文件設(shè)計(jì)的火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)可有效預(yù)防和減少火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)，并解決有線火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的問題。它對(duì)保護(hù)個(gè)人和財(cái)產(chǎn)安全具有實(shí)際意義，同時(shí)具有一定的市場價(jià)值。該系統(tǒng)可以提高火災(zāi)檢測系統(tǒng)的檢測率并提高系統(tǒng)的可靠性。與此同時(shí)，整個(gè)火警系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，價(jià)格低廉，可在火災(zāi)報(bào)警活動(dòng)中廣泛使用，適合廣泛宣傳和推廣。關(guān)鍵詞：GSM網(wǎng)絡(luò)；復(fù)合傳感器；報(bào)警系統(tǒng)

ABSTRACTWiththerapiddevelopmentofscienceandtechnology,theriskofhiddenfireincreasesgreatly,andthemarketdemandforfirealarmsystemisalsoincreasing.Thetraditionalwiredalarmsystemhassomeproblemssuchasfalsealarm,complexwire,difficultmaintenance,flexibility,securityandstability.Inordertosolvetheproblemoffalsealarm,thesystemusescompounddetectortodetectfiresignaltoreducefalsealarm.Inordertoeffectivelydealwiththedefectsofwirelessalarm,thesystemusesflexibleandsecurewirelessconnectiontosendalarmsignals.Inthesoftwaredesignofthesystem,thesystemusesClanguagetocompletethedesignofeachmodule.First,thewrittenconceptofthemajorprogrammewasdetermined,thenthedesignofthesubprogrammeswasrevised,andfinallyacomprehensiveadjustmentwasmade.Serialnumberconnectionisusedtorealizedatatransmissionbetweenunits.Finally,throughthecomprehensivecalibrationandsummaryofthewirelessautomaticalarmsystem,thecompatibilitybetweeneachunitistested.Then,thewirelessfirealarmsysteminstalledinthemarketgetsstableperformanceandaccurateandtimelyalarm.Thefirealarmsystemdesignedinthisdocumentcaneffectivelypreventandreducefirerisk,andsolvetheproblemofwiredfirealarmsystem.Ithaspracticalsignificancetoprotectpersonalandpropertysafety,andhasacertainmarketvalue.Thesystemcanimprovethedetectionrateandreliabilityoffiredetectionsystem.Atthesametime,thewholefirealarmsystemhassimplestructureandlowprice,whichcanbewidelyusedinfirealarmactivities,andissuitableforextensivepublicityandpromotion.Keyword:GSMnetwork;compositesensor;alarmsystem目錄TOC\o"1-3"\h\u15838摘要 313895ABSTRACT 431393第1章緒論 758311.1課題的背景 7289031.2國內(nèi)外研究情況 7225941.3設(shè)計(jì)的前置工作 8319191.4內(nèi)容總結(jié) 93293第2章GSM短信火災(zāi)報(bào)警器的設(shè)計(jì)方案 9320372.1引言 9159412.2系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 10101552.2.1.火災(zāi)信號(hào)檢測模塊 10320242.2.2主控模塊 10164172.2.3報(bào)警消防模塊 101162第3章GSM火災(zāi)報(bào)警器的硬件設(shè)計(jì) 12185493.1火災(zāi)信息采集模塊硬件設(shè)計(jì) 12235973.1.1選擇火災(zāi)檢測器的原則 1225083.1.2普通火災(zāi)檢測器 13289373.1.3系統(tǒng)中使用的火災(zāi)檢測器 13111923.1.4消防檢測器設(shè)備的設(shè)計(jì) 15103423.2主控模塊的硬件設(shè)計(jì) 16292743.2.1主控模塊的硬件選擇 16168863.2.2電源供電 16169973.2.3主控模塊的硬件設(shè)計(jì) 17195243.3報(bào)警模塊的硬件設(shè)計(jì) 17169803.3.1報(bào)警模塊的硬件選擇 17178033.3.2報(bào)警模塊的硬件設(shè)計(jì) 1927232第4章GSM短信火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 2052244.1引言 2084254.2火災(zāi)信號(hào)檢測電路的軟件設(shè)計(jì) 2079434.3主控模塊及報(bào)警模塊軟件設(shè)計(jì) 2112153第5章調(diào)試 24155395.1火災(zāi)信號(hào)檢測模塊調(diào)試 24318785.2主控模塊和報(bào)警模塊調(diào)試 25237995.3軟件調(diào)試 2663015.4總體調(diào)試 2622701第6章結(jié)論 2624998參考文獻(xiàn) 2817588致謝 2921837附錄 30緒論課題的背景在今天科學(xué)和技術(shù)的快速發(fā)展中，人們的生活質(zhì)量提高，物質(zhì)生活無比豐饒。隨著社會(huì)的發(fā)展，火災(zāi)帶來了巨大的危險(xiǎn)。樓層越來越高，越來越高，預(yù)防性措施越來越弱；在智能、自動(dòng)化和電力的更新?lián)Q代中，火災(zāi)發(fā)生后，一定會(huì)有巨大損失。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，中國在火災(zāi)中遭受的平均經(jīng)濟(jì)損失在幾億元，中國的經(jīng)濟(jì)實(shí)力在快速發(fā)展，火災(zāi)導(dǎo)致的虧損也迅速增加，每年損失約20億元。二十一世紀(jì)的損失更令人擔(dān)憂，每年因火災(zāi)導(dǎo)致的虧損都在增長。和中國相對(duì)而立，歐洲和北美更多的失火事故，但因此死亡的人相對(duì)較少，主要得益于歐洲和美洲發(fā)達(dá)國家的防火設(shè)施。雖然有更多的人生活在亞洲，可并沒有更少火災(zāi)和死亡。這與亞洲經(jīng)濟(jì)的發(fā)展情況、公眾的消防意識(shí)和落后的消防設(shè)施等因素有關(guān)。實(shí)際上，火災(zāi)可以提前控制和預(yù)防，只要人們提高對(duì)火災(zāi)提前控制的認(rèn)識(shí)，并建立一個(gè)可提前預(yù)防或減少損失的高性能火災(zāi)警報(bào)系統(tǒng)。消防警報(bào)系統(tǒng)在確保消防安全方面發(fā)揮重要作用，以便我們能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)火災(zāi)并采取減少損失的措施。隨著社會(huì)的發(fā)展，有許多類型的火災(zāi)警報(bào)系統(tǒng)，其中大部分是有線的。隨著公眾安全意識(shí)的提高，對(duì)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的需求增加。傳統(tǒng)的有線警報(bào)方法有各種限制，例如復(fù)雜的電線和軟的彈性、可靠性和安全性問題，無法滿足現(xiàn)代的安全要求。傳統(tǒng)的無線警報(bào)系統(tǒng)由于預(yù)警頻率范圍及其輔助設(shè)備安裝框架內(nèi)的資源不足而受到限制，因此警報(bào)系統(tǒng)必須有一個(gè)新的突破，以滿足時(shí)代的需要。伴著現(xiàn)代科技、電子科技和智能科技水平的發(fā)展，為無線火警警報(bào)系統(tǒng)的研究提供了大量的技術(shù)支援，借此加快了無線火警警報(bào)系統(tǒng)的發(fā)展。無線火災(zāi)警報(bào)系統(tǒng)消除了對(duì)復(fù)雜電纜的需求，使火災(zāi)的初始特征能夠更快、更早地暴露出來。無線電傳輸方法被用來及時(shí)和準(zhǔn)確地向消防部門傳遞消防信息，從而減少火災(zāi)造成的生命和財(cái)產(chǎn)損失。到最低限度。本設(shè)計(jì)中使用的無線傳輸不僅適用于警報(bào)系統(tǒng)，而且也適用于與國民經(jīng)濟(jì)和人民生活有關(guān)的其他行業(yè)，如能源系統(tǒng)和工業(yè)生產(chǎn)。與此同時(shí)，由于市場上穩(wěn)定可靠的無線警報(bào)系統(tǒng)的產(chǎn)品較少，該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)具有很大的市場價(jià)值。國內(nèi)外研究情況一個(gè)半世紀(jì)前，外國開始研究警報(bào)系統(tǒng)。它開始得早，技術(shù)比較成熟。一些最先進(jìn)的國家擁有完整的防火系統(tǒng)，如防火、警報(bào)、鎮(zhèn)壓和后續(xù)護(hù)理。政府還提供了大量支助，以便對(duì)自動(dòng)火災(zāi)報(bào)警設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測和故障控制。外國無線火災(zāi)警報(bào)系統(tǒng)一般使用專用網(wǎng)絡(luò)實(shí)施，主要側(cè)重于專業(yè)消防警報(bào)活動(dòng)。有許多品牌，每個(gè)產(chǎn)品都有一個(gè)獨(dú)立的支持系統(tǒng)，而兼容性相對(duì)薄弱。在使用前需要特別培訓(xùn)，這不利于促進(jìn)民用使用。因?yàn)樗且粋€(gè)私人網(wǎng)絡(luò)，所以有必要從電信部門申請(qǐng)一個(gè)專門的通信范圍，該范圍主要用于軍事目的。例如，MDSMONITOR系統(tǒng)。有的發(fā)達(dá)國家中，建筑物消防警報(bào)系統(tǒng)作為智能建筑設(shè)備的輔助系統(tǒng)在設(shè)計(jì)上相對(duì)成熟。達(dá)到計(jì)算機(jī)技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，電子通訊技術(shù)實(shí)用消防預(yù)警系統(tǒng)的監(jiān)控和遠(yuǎn)程控制以及一般監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的建立。特別是在美國、日本和德國等發(fā)達(dá)國家，大量使用火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)供平民使用。特別是近年來，外國也開始以無線通信為基礎(chǔ)開發(fā)火災(zāi)警報(bào)系統(tǒng)，使用無線通信技術(shù)取代原有的電信技術(shù)，其他單位也使用無線技術(shù)傳輸和控制信息。起初，它只用于特別活動(dòng)，后來隨著無線通信技術(shù)的發(fā)展，無線火警技術(shù)開始在全球擴(kuò)散，并開始進(jìn)入住宅。中國對(duì)火災(zāi)警報(bào)系統(tǒng)的研究相比早在幾十年后，早期產(chǎn)品只有一個(gè)功能，表現(xiàn)不佳，可靠性和穩(wěn)定性也一般。在改革和開放之后，出現(xiàn)了重大的發(fā)展。在最初幾年，主要目標(biāo)是模仿外國產(chǎn)品，或引進(jìn)成熟的外國生產(chǎn)技術(shù)，而沒有真正的本國基本技術(shù)。1990年代以后，外國公司開始進(jìn)入中國防火市場，并在中國防火產(chǎn)品市場引進(jìn)了新技術(shù)和新鮮血液。此后，中國火警公司紛紛涌現(xiàn)，一些公司通過合資企業(yè)或與外國公司的技術(shù)合作增強(qiáng)了實(shí)力，并逐漸成為中國市場上具有競爭力的制造商。中國的警報(bào)系統(tǒng)在學(xué)習(xí)依靠先進(jìn)的外國技術(shù)，同時(shí)積極使用新技術(shù)和材料來改進(jìn)該系統(tǒng)的性能，從而無線火災(zāi)警報(bào)成為低廉可靠的避免低端假警報(bào)、多功能無線網(wǎng)絡(luò)、自動(dòng)化和可發(fā)展情報(bào)網(wǎng)絡(luò)的光芒大道發(fā)展。設(shè)計(jì)的前置工作GSM火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)主要由三部分組成:多傳感器模塊、單片機(jī)數(shù)據(jù)處理模塊和消防報(bào)警模塊。1.把安裝的多傳感器檢測火災(zāi)信號(hào)，可將其與指定的火災(zāi)閾值進(jìn)行對(duì)比。所以檢測信號(hào)超過門檻值時(shí)，將會(huì)發(fā)出警報(bào)；如果不超過指定值，可以進(jìn)行繼續(xù)檢測。檢測器主要由MQ2煙霧傳感器、DS18B20溫度傳感器構(gòu)組。2.采集的危險(xiǎn)信號(hào)由單片機(jī)在數(shù)據(jù)處理主控制模塊檢測端進(jìn)行處理加工，再然后傳輸?shù)街骺刂颇K接收端的單片機(jī)。3.分析數(shù)據(jù)處理主控制模塊的火警信號(hào)，并發(fā)出聲和光警報(bào)；與此同時(shí)，可通過無線GSM發(fā)出警報(bào)，并及時(shí)將信息發(fā)送給業(yè)主，以從而準(zhǔn)確和及時(shí)地發(fā)出火災(zāi)警報(bào)。本系統(tǒng)主要分為硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)。使用單片機(jī)STC89C52為控制器基礎(chǔ)，使用溫度傳感器DS18B20和MMQ-2傳感器作為感應(yīng)元件，將多傳感器信息融合技術(shù)靈活應(yīng)用，用以檢測室外火災(zāi)情況，將GSM網(wǎng)絡(luò)用作警報(bào)器。系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)中，該系統(tǒng)使用C語言來完成每個(gè)模塊的設(shè)計(jì)。首先，確定主要方案的書面構(gòu)想，然后修改次級(jí)方案的設(shè)計(jì)，最后進(jìn)行全面調(diào)整。再后，使火災(zāi)警報(bào)系統(tǒng)正在全面運(yùn)行，以測試不同單位模塊之間的數(shù)據(jù)傳輸。內(nèi)容總結(jié)本章首先分析了市場對(duì)無線火災(zāi)警報(bào)系統(tǒng)的需求，并在調(diào)查后發(fā)現(xiàn)對(duì)市場上穩(wěn)定的無線警報(bào)系統(tǒng)有很大的需求。在沒有人注意的地方，在不易通過電纜到達(dá)的地區(qū)，情況尤其如此。然后，介紹了國內(nèi)外消防警報(bào)系統(tǒng)的研究情況，并建議我國目前的研究目標(biāo)是建立在無線基礎(chǔ)上的火災(zāi)警報(bào)系統(tǒng)，及時(shí)準(zhǔn)確地發(fā)出警報(bào)。諸如錯(cuò)誤警報(bào)等關(guān)鍵問題必須得到解決。最后，本研究的主要內(nèi)容和實(shí)施步驟已經(jīng)澄清。GSM短信火災(zāi)報(bào)警器的設(shè)計(jì)方案引言避免不及時(shí)、不能準(zhǔn)確地檢測火災(zāi)信號(hào)，達(dá)到快速啟動(dòng)報(bào)警，而對(duì)火災(zāi)檢測設(shè)備技術(shù)提出更先進(jìn)的需求。目前市場上有許多類型的火災(zāi)檢測設(shè)備，選擇更先進(jìn)、高性能的火災(zāi)檢測器，可以準(zhǔn)確檢測到火災(zāi)信號(hào)。由于火災(zāi)報(bào)警器將持續(xù)運(yùn)行，火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)應(yīng)定期維護(hù)。此外，它們的優(yōu)點(diǎn)也必須加以考慮消費(fèi)問題。無線火災(zāi)檢測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)采用低功率硬件。當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，通常會(huì)出現(xiàn)高溫，因此在選擇硬件時(shí)，應(yīng)考慮硬件的耐高溫性，以防止硬件在火災(zāi)發(fā)生時(shí)或高溫時(shí)正常工作。對(duì)市場進(jìn)行徹底研究后發(fā)現(xiàn)，最初的火災(zāi)警報(bào)系統(tǒng)在收集警報(bào)信號(hào)方面不準(zhǔn)確可能導(dǎo)致誤報(bào)或漏報(bào)，不利于火災(zāi)檢測。大多數(shù)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)使用有線傳輸。有線傳輸有復(fù)雜的布線問題和維護(hù)困難。火災(zāi)發(fā)生時(shí)，報(bào)警線路容易損壞，報(bào)警信號(hào)不能及時(shí)發(fā)送，不能達(dá)到更好的達(dá)到報(bào)警目的。一些無線傳輸產(chǎn)品也存在傳輸距離短、信號(hào)不穩(wěn)定的問題。系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和電子技術(shù)的快速發(fā)展，火警系統(tǒng)也出現(xiàn)在市場上。在進(jìn)行市場審查和全面考慮后，這一設(shè)計(jì)考慮到實(shí)現(xiàn)智能火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)和遠(yuǎn)程無線傳輸機(jī)制。這一設(shè)計(jì)認(rèn)為，整個(gè)系統(tǒng)由三個(gè)部分組成：火災(zāi)信號(hào)檢測模塊，單片機(jī)主控制模塊，報(bào)警消防模塊。由于傳統(tǒng)的火災(zāi)信號(hào)，有錯(cuò)誤的警報(bào)和漏報(bào)。這篇文章使用復(fù)合傳感器來檢測。由于第一階段的火災(zāi)，煙霧和二氧化碳主要是在高溫條件下產(chǎn)生的。在產(chǎn)生氣體煙霧時(shí)，將檢測到的煙霧濃度與指定的煙霧閾值進(jìn)行比較。如果火焰?zhèn)鞲衅鞒^煙霧煙霧閾值，則使用火焰?zhèn)鞲衅鳈z測火焰，火焰出現(xiàn)時(shí)，提前警告。DS18B20溫度傳感器也檢測溫度，并在溫度超過50度時(shí)提前警告。繼續(xù)進(jìn)行10毫秒的巡邏檢測。如果繼續(xù)檢測火災(zāi)煙霧、一氧化碳信號(hào)、火焰信號(hào)或高溫信號(hào)，將發(fā)出警報(bào)。否則，警報(bào)已被取消。主控制模塊是一個(gè)以單片機(jī)為核心的數(shù)據(jù)處理模塊。該系統(tǒng)采用單片機(jī)模塊STC89C52RC低功耗控制?；馂?zāi)發(fā)射信號(hào)到后端的單個(gè)芯片微機(jī)檢測模塊，傳播給處理微機(jī)控制端的單芯片通過無線傳輸和接收模塊處理。為了更直觀地顯示報(bào)警信號(hào)，采用液晶顯示器LCD1602。它是一個(gè)液晶點(diǎn)陣顯示器。接收警報(bào)信號(hào)的計(jì)算機(jī)單元將發(fā)出警報(bào)并發(fā)出所收到的警報(bào)信號(hào)，同時(shí)連接GSM，然后發(fā)信給所有者或與所有者聯(lián)系，通知火災(zāi)發(fā)生，讓業(yè)主能夠及時(shí)回應(yīng)并盡快回家協(xié)助消防部門及時(shí)進(jìn)行滅火，最小化損失。系統(tǒng)的電源模塊、前置電源和后置電源在改造后均采用220V交流電源。由調(diào)速器7805和調(diào)速器ASM1117分別調(diào)節(jié)到5v和在3.3V下，分別為軟件模塊和硬件模塊供電。本系統(tǒng)主要分為硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)。下面給出了整體的設(shè)計(jì)思想。GSM短信火災(zāi)報(bào)警器的硬件設(shè)計(jì)火勢使用復(fù)合傳感器信號(hào)檢測器檢測，使用一塊STC89C52RC控制器主要控制NRF24L01無線收發(fā)模塊用于把火災(zāi)信號(hào)，使之的順利傳輸，動(dòng)用了液晶屏幕HJ1602M介紹具體直觀地檢測到火災(zāi)現(xiàn)場火災(zāi)情況。MAX232模塊用于在兩臺(tái)機(jī)器之間進(jìn)行通信，其外圍圈電路得以設(shè)計(jì)。硬件設(shè)計(jì)原理框圖如圖2-1所示。圖2-1硬件設(shè)計(jì)的原理框圖現(xiàn)下通信傳輸系統(tǒng)中，有許多通信形式。該系統(tǒng)的主要應(yīng)用是建設(shè)辦公空間或住宅區(qū)，也可用于不受控制的倉庫或檢測森林火災(zāi)。如果在現(xiàn)有建筑物中使用有線通信，有必要在樓層之間連接和打孔，從而影響外觀，并對(duì)原始環(huán)境造成特定的負(fù)面影響，給生活帶來不便，難以維護(hù)，而且一些不安全的因素可能會(huì)導(dǎo)致電力火災(zāi)。因此，該系統(tǒng)的通信方式是無線通信，其中包含小能量傳輸、低誤差率、高干擾強(qiáng)度、長傳輸距離、多頻道、多重?cái)?shù)據(jù)傳輸速度、高可靠性、體積小和重力低的優(yōu)勢。特別是在那些電纜安裝不容易的地區(qū)，如森林火災(zāi)檢測，它顯示了它的優(yōu)勢[6]。GSM無線傳輸不僅解決了以前的布線問題，從而提高了系統(tǒng)的整體性能。GSM無線火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)具有更加靈活性、可靠，應(yīng)用范圍廣泛。所以，GSM無線火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)具有廣闊的市場前景。綜合研究，該系統(tǒng)選擇無線電頻率傳輸器NRF24L01傳送火警信號(hào)。NRF24L01是在2.4千兆赫至2.5千兆赫的毫米范圍內(nèi)工作的無線電收發(fā)器。速率1或2兆字節(jié)/秒。有4個(gè)可以選擇的運(yùn)行頻率。傳輸距離可以達(dá)到約100米。在1.9伏特和3.6伏特之間工作(超過3.6伏特燃燒)，它主要用于無線警報(bào)系統(tǒng)。GSM短信火災(zāi)報(bào)警器的軟件設(shè)計(jì)圖2-2GSM無線報(bào)警模塊軟件設(shè)計(jì)流程圖首先，上電后，初始系統(tǒng)的各個(gè)部分，包括單片機(jī)的輸入和輸出端口，初始化外圍單元電路和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路等。二是在芯片上初始化程序，然后在火警報(bào)警系統(tǒng)中執(zhí)行數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)通信和查詢判斷。串行通信用于模塊之間的數(shù)據(jù)傳輸軟，件設(shè)計(jì)的流程如圖2-2所示。GSM火災(zāi)報(bào)警器的硬件設(shè)計(jì)火災(zāi)信息采集模塊硬件設(shè)計(jì)公寓、公司、圖書館、倉庫、計(jì)算機(jī)室以及發(fā)生電氣火災(zāi)的地方可以使用離子煙霧檢測器或光電煙霧檢測器；然而，濕度過大，空氣流動(dòng)速度很快，有軟粉塵和水蒸氣的地方；可能產(chǎn)生腐蝕性氣體；廚房和在不正常條件下不適合使用電離煙霧檢測器的。由于可能出現(xiàn)黑煙，有大量累積的灰塵和污垢，可能產(chǎn)生蒸氣和油，煙霧在工藝過程中會(huì)產(chǎn)生煙霧，并且有高頻率電磁干擾的地區(qū)，不使用光電煙霧檢測器。其它過高房間；可能引起燃燒火；火更危險(xiǎn)，必須及早報(bào)警。溫度低于0℃，或正常情況下的溫度變化等數(shù)據(jù)，不適合使用溫度檢測器[8]。對(duì)于那些有很高可靠性要求、安裝自動(dòng)滅火器系統(tǒng)并需要自動(dòng)連接裝置的人，應(yīng)當(dāng)使用一系列溫度和煙霧成組檢測器。火檢測器的煙霧檢測器靈敏度表明煙霧檢測器儀對(duì)煙霧粒子濃度的相對(duì)靈敏度，也可稱為反應(yīng)靈敏度。火災(zāi)檢測器的可靠性表明，在適當(dāng)環(huán)境條件下不間斷地長期操作過程中，火災(zāi)檢測器能夠在任何時(shí)候履行其預(yù)期功能?；馂?zāi)檢測器的穩(wěn)定性表明，有能力在事先確定的時(shí)間內(nèi)反復(fù)感受到火災(zāi)，并保持恒定的靈敏度。檢測器的維護(hù)性表明，檢測器產(chǎn)品修理修理的難度或性質(zhì)。1.煙霧檢測器產(chǎn)生煙霧是火災(zāi)必然發(fā)生的現(xiàn)象。我們使用煙霧檢測器時(shí)，可以盡快感覺到火災(zāi)信號(hào)，即火災(zāi)參數(shù)。因此，帶有煙霧檢測器的火災(zāi)檢測器是世界上最受歡迎的火災(zāi)檢測器。目前常用的對(duì)煙敏感的火災(zāi)檢測器有電離火災(zāi)檢測器和光電煙霧火災(zāi)檢測器。2.溫度敏感火災(zāi)檢測器。溫度敏感火災(zāi)檢測器根據(jù)其工作原理可分為三類:固定溫度火災(zāi)檢測器、差分溫度火災(zāi)檢測器和差分固定溫度火災(zāi)檢測器。3.光線火災(zāi)檢測器光線火災(zāi)檢測器是一種火焰檢測器。主要通過紫外和紅外線檢測。4.可燃?xì)怏w檢測器燃料氣體檢測原理主要分為四種類型:熱催化原理、導(dǎo)熱原理、氣體檢測原和三端子電化學(xué)原理，具體取決于所使用的傳感器或氣體傳感器。在實(shí)際項(xiàng)目中普遍使用的可燃?xì)怏w檢測器主要是點(diǎn)形。在工程應(yīng)用中，大多數(shù)微能熱催化劑被用于檢測易燃?xì)怏w的濃度，敏感的氣體半導(dǎo)體元件或三維電子化學(xué)元件被用于檢測易燃部件和有害氣體組件。最常見的易燃材料是先產(chǎn)生燃?xì)?，然后是煙霧。只有在氧氣供應(yīng)充足的情況下，才能實(shí)現(xiàn)完全燃燒，才能產(chǎn)生火焰，才能釋放大量熱量來增加環(huán)境熱度。分析火情曲線(如圖3.1所示)，從而發(fā)現(xiàn)前兩個(gè)燃燒階段總是需要較長的時(shí)間。如果火災(zāi)損失在最低程度上得到控制，以確保人身安全，則必須從這一階段顯露火災(zāi)檢測器。火情曲線如圖3.1所示圖3-1火情過程曲線任何類型的火災(zāi)檢測器都是一個(gè)同時(shí)出現(xiàn)在火災(zāi)中的多個(gè)信號(hào)之一，必然會(huì)受到環(huán)境中類似類似因素的影響，從而導(dǎo)致錯(cuò)誤的警報(bào)。提高火災(zāi)檢測器檢測度的關(guān)鍵是解決錯(cuò)誤警報(bào)問題，并減少錯(cuò)誤警報(bào)。有許多有效的方法可以避免或減少環(huán)境因素對(duì)虛假警報(bào)的影響。通過改進(jìn)檢測器的結(jié)構(gòu)和描述的使用條件，研究各種因素并減少假警報(bào)；通過將參數(shù)的變化與實(shí)際燃燒過程進(jìn)行比較。為了更準(zhǔn)確地檢測火災(zāi)信號(hào)，該系統(tǒng)使用氣體、煙霧、溫度和火焰等多種火災(zāi)檢測器，同時(shí)檢測火災(zāi)，并試圖避免環(huán)境因素的影響。經(jīng)過全面考慮后，所選擇的火災(zāi)檢測器參下：1.煙霧傳感器燃燒的開始階段，釋放的是氣體，如CO氣體和CO2氣體。經(jīng)過詳盡的考慮，該系統(tǒng)采用MQ-2煙霧傳感器，MQ-2氣體煙霧傳感器有信號(hào)輸出指示；能夠發(fā)出模擬和數(shù)字雙通道信號(hào)；然后將報(bào)警信號(hào)傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)模塊。因此，有必要對(duì)燃?xì)鉄熼撝颠M(jìn)行測試，并調(diào)整靈敏度，以避免誤報(bào)。這種氣體煙霧傳感器具有使用壽命長、穩(wěn)定性可靠、響應(yīng)恢復(fù)快等特點(diǎn)。煙霧中的MQ-2煙霧傳感器的電阻將相應(yīng)改變。當(dāng)煙濃度較高時(shí)，輸出電壓也較高。主要用于氣體泄漏和煙霧監(jiān)測。在這個(gè)設(shè)計(jì)中，由于MQ-2的輸出是模擬的，所以在MQ-2的輸出上設(shè)計(jì)了一個(gè)AD0822模數(shù)轉(zhuǎn)換器，實(shí)現(xiàn)了模擬電平信號(hào)到數(shù)字電平的轉(zhuǎn)換。煙霧檢測電路如圖：圖3-2煙霧檢測電路2.溫度傳感器這次實(shí)驗(yàn)需要使用小型溫度傳感器、傳感器精度高、電路簡單、良好的穩(wěn)定性。總之，所以我們采用DS18B20溫度傳感器。DS18B20溫度傳感器只有一個(gè)接口，可以同時(shí)存在于同一總線上，不需要外部組件，可以由數(shù)據(jù)線供電。溫度范圍是-55℃+125℃，精度的最高0.0625℃。它與單片機(jī)P2.5相連，實(shí)時(shí)傳輸檢測到的當(dāng)前溫度。當(dāng)發(fā)現(xiàn)為DS18B20溫度超過50℃，微機(jī)檢測單端的芯片發(fā)送到控制中心報(bào)警信號(hào)放行，直到報(bào)警信號(hào)。溫度檢測電圖如下圖3-3：圖3-3溫度檢測電路DS18B20是一個(gè)溫度傳感器，主要用于檢測環(huán)境熱度。與以往溫度傳感器的性能相比，電壓范圍為3.3伏到5.5伏。可以直接與MCU分享能量，準(zhǔn)確性程度可以達(dá)到12位。傳感器模塊主要包括:DS18B20溫度傳感器、MQ-2氣體煙霧傳感器和AD0822模數(shù)轉(zhuǎn)換器。當(dāng)氣體煙霧傳感器或溫度傳感器檢測到火災(zāi)信號(hào)時(shí)，蜂鳴器發(fā)出聲音；當(dāng)溫度傳感器超過預(yù)設(shè)溫度時(shí)，它會(huì)發(fā)出聲音。檢測電路由煙霧傳感器、火焰?zhèn)鞲衅鳌囟葌鞲衅?、AD0822模數(shù)轉(zhuǎn)換器和能量源組成。經(jīng)過信號(hào)檢測，可以更準(zhǔn)確地獲得火災(zāi)信號(hào)。原理框圖如圖3-4顯示。煙霧傳感器煙霧傳感器溫度傳感器信號(hào)輸入電壓比較器MCU的P2.5P2.3P2.4檢測控制模塊圖3-4消防檢測器原理框圖主控模塊的硬件設(shè)計(jì)因?yàn)榛鹁到y(tǒng)需要長期、不間斷的工作，在選擇儀器時(shí)，選擇低能耗、穩(wěn)定、可持續(xù)工作和便于維護(hù)的儀器。作為該系統(tǒng)的核心部分，一個(gè)芯片微型計(jì)算機(jī)在收集數(shù)據(jù)和處理整個(gè)系統(tǒng)方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。在選擇單一幻燈片時(shí)必須考慮開發(fā)的。主要控制單元主要包括:電力供應(yīng)單元、單晶計(jì)算機(jī)單元和無線接收器。主要控制臺(tái)主要設(shè)備的選擇如下。使用雙重電源。由于整個(gè)系統(tǒng)必須持續(xù)運(yùn)作，有必要確保該系統(tǒng)在突然停電期間正常運(yùn)作。除其他外，主要電力供應(yīng)是通過變壓器放棄220伏電源，然后通過調(diào)試、過濾和調(diào)試來輸出所需的持續(xù)電壓；“軟能量供應(yīng)”是指當(dāng)主要能源來源停止維持系統(tǒng)正常運(yùn)作所需的持續(xù)電流努力時(shí)，直接通過電池向系統(tǒng)系統(tǒng)。具體電源電路圖如下圖3-5所示：圖3-5供電電源電路圖當(dāng)電流的自然來源時(shí)，電池充電，相當(dāng)于在電源線上平行連接的電容器。它對(duì)電流源的噪音產(chǎn)生超強(qiáng)影響，因此可以提高系統(tǒng)噪音的承受能力。該系統(tǒng)需要一個(gè)主要的能源來源和一個(gè)輔助能源來源，以提供所需的能源。通常，它是由電流驅(qū)動(dòng)的。在斷電或不電時(shí)，使用備份電池維持整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。兩組能源之間的轉(zhuǎn)換是通過二進(jìn)制閥門進(jìn)行的。如果電池不足，可在充電時(shí)自動(dòng)充電和掛斷。當(dāng)電不能提供能量時(shí)，電池電源會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)。主控制模塊用STC89C52RC單片機(jī)芯片、無線傳輸接收設(shè)備和外圍電路組成。信號(hào)傳輸端單片機(jī)芯片主要處理從傳感器模塊傳輸?shù)幕馂?zāi)信號(hào)，當(dāng)溫度超過50攝氏度或火焰和煙霧傳感器傳感器檢測火災(zāi)報(bào)警信號(hào)同時(shí)，電腦芯片單端的芯片傳輸發(fā)送一個(gè)信號(hào)控制中心火災(zāi)在某一個(gè)區(qū)域，通過無線傳輸模塊。無線單位的功能是發(fā)送和接收火信號(hào)。在檢測結(jié)束時(shí)，無線電發(fā)射臺(tái)將已發(fā)現(xiàn)的火警信號(hào)發(fā)送給控制中心的無線電接收器，接收單位向接收的火警發(fā)出發(fā)聲和即時(shí)警告，立即通過GSM發(fā)送消息或聯(lián)系消防局、火災(zāi)火者和滅火員。主要控制單元的主要原理圖見下圖3-7及圖3-8：圖3-5主控模塊電路圖圖3-6主控模塊的原理框圖報(bào)警模塊的硬件設(shè)計(jì)1.聲光報(bào)警模塊著火時(shí)發(fā)出警報(bào)，提醒人們這里發(fā)生火災(zāi)，引起他們的注意，使人們能夠立即處理火災(zāi)。聲響警報(bào)由高音器發(fā)出，而光警報(bào)則由相對(duì)密度較高的燈泡實(shí)現(xiàn)音頻報(bào)警，警報(bào)的聲音必須很高，可以立即引起現(xiàn)場和周圍的人的注意。及時(shí)采取應(yīng)對(duì)行動(dòng)。經(jīng)過全面研究，采用了YAE-01警報(bào)器，該產(chǎn)品將高質(zhì)量鋁合金用作警報(bào)器和固體合金作為射擊的，，配備了性能極佳的小型馬達(dá)和負(fù)載設(shè)計(jì)，因此投入的能量很少。僅0.24瓦特)其明顯而有趣的體積為106dB／ft（A），從而確保警告效果。2.GSM模塊GSM網(wǎng)絡(luò)的覆蓋面和流行程度目前于其他無線網(wǎng)絡(luò)是無與倫比的。GSM網(wǎng)絡(luò)不包含死亡點(diǎn)和盲點(diǎn)，GSM頻率很高，對(duì)干擾的抵抗力很強(qiáng)。即使遇到一個(gè)壞天氣，它也不會(huì)產(chǎn)生任何影響。通訊費(fèi)用低廉，網(wǎng)絡(luò)由專門人員管理和維護(hù)，這是最具成本效益的遠(yuǎn)程信息傳輸裝置。本設(shè)計(jì)中的GSM短信模塊使用SIM800L單元作為短信發(fā)送單元。放入卡后，你不僅可以接電話，而且可以發(fā)送和接收短信。另外，它也包含衛(wèi)星功能功能，你可以使用衛(wèi)星進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。SIM800L工作電壓完全滿足。在這個(gè)設(shè)計(jì)中，它被用來發(fā)送警報(bào)消息。當(dāng)按緊急按鈕時(shí)，將發(fā)送緊急短信。當(dāng)溫度或煙霧濃度高于最高值時(shí)，mu控制著一個(gè)股發(fā)出警報(bào)信號(hào)，圖3-7為sim800單元。圖3-7sim800模塊電路圖4.1602液晶顯示屏1602液晶顯示屏是常用都顯示屏，它的操作原理并不復(fù)雜，可操控性高，原理簡單易懂?？梢燥@示出32個(gè)字符，并可以通過電壓微調(diào)，達(dá)到顯示數(shù)字、文字的效果。1602的框圖如圖3-7所示：圖3-8LCD1602電路報(bào)警模塊基于1602液晶顯示模塊、聲光音報(bào)警模塊組成。單片機(jī)主控模塊通過無線模塊從檢測端接收溫度或煙霧信號(hào)，然后通過1602液晶顯示屏顯示報(bào)警信息，利用聲光報(bào)警進(jìn)行報(bào)警。同時(shí)，火警報(bào)警信息也從MAX232串口傳輸?shù)紾SM模塊，通過電話或短信將報(bào)警信息傳輸給移動(dòng)電話終端業(yè)的所有者。報(bào)警模塊硬件設(shè)計(jì)主框圖如下：圖3-9聲光報(bào)警電路圖主主控模塊液晶顯示聲光報(bào)警GSM模塊狀態(tài)輸出報(bào)警信號(hào)交叉線輸出圖3-10報(bào)警模塊的硬件設(shè)計(jì)原理框圖GSM短信火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)引言火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)要求：及時(shí):由于消防警報(bào)系統(tǒng)是實(shí)時(shí)報(bào)警，系統(tǒng)要求響應(yīng)度高，因此應(yīng)用程序的快速執(zhí)行有一定的要求。在現(xiàn)場收集數(shù)據(jù)后，將在允許的時(shí)間內(nèi)處理和計(jì)算數(shù)據(jù)，并及時(shí)發(fā)布正確的判斷以控制系統(tǒng)。對(duì)于需要抵制和隨機(jī)處理的某些任務(wù)，可以利用省系統(tǒng)來補(bǔ)充，各省的優(yōu)先事項(xiàng)分配給不同的任務(wù)，以確保需要及時(shí)和及時(shí)處理的任務(wù)。靈活性和多用途性：為了提供記憶和提高適應(yīng)能力，環(huán)境署依賴一個(gè)規(guī)范性結(jié)構(gòu)。在編寫方案時(shí)，采用自上而下的分析方法，將整個(gè)方案系統(tǒng)分成幾個(gè)不同的職能單位，然后每個(gè)職能單位都編寫次級(jí)單位。如果您需要增加或改進(jìn)現(xiàn)有功能，只需添加或修改輔助程序?？煽啃?在設(shè)計(jì)火警系統(tǒng)方案時(shí)，可靠性至關(guān)重要。它們確保系統(tǒng)的正常運(yùn)作。為了確保該系統(tǒng)方案的可靠性，設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)診斷方案是為了系統(tǒng)地診斷該系統(tǒng)。也可以通過診斷該方案來預(yù)防。程序失控?；馂?zāi)報(bào)警控制器軟件的基本功能設(shè)計(jì)要求如下：能夠準(zhǔn)確確定火災(zāi)或故障的確切位置，并在示屏上顯示相關(guān)警報(bào)信息，以促使主人及時(shí)處理這些信息。該程序必須將數(shù)據(jù)處理中心和檢測模塊聯(lián)系在一起，同時(shí)在他們之間采用實(shí)時(shí)信息傳輸。。軟件設(shè)計(jì)主要使用C編程語言和keil軟件來組裝。首先，確定了主要程序的書寫方式，并采用了自上而下的設(shè)計(jì)方法。然后對(duì)輔助程序進(jìn)行修改并最終修改。序列號(hào)連接用于實(shí)現(xiàn)各單元之間的數(shù)據(jù)傳輸。火災(zāi)信號(hào)檢測電路的軟件設(shè)計(jì)程序開始運(yùn)行時(shí)，首先初始化溫度傳感器和煙霧傳感器，再然后開始采集傳感器的檢測信號(hào)，將采集到傳感器的信號(hào)與火災(zāi)定值進(jìn)行比較，確定是否發(fā)生火災(zāi)。定值過高時(shí)將發(fā)出火警信號(hào)，將發(fā)現(xiàn)的檢測信號(hào)發(fā)送到數(shù)據(jù)中心，并在控制器上進(jìn)行相應(yīng)的處理:如果發(fā)現(xiàn)火焰并持續(xù)1秒，如果溫度持續(xù)超過50度，將發(fā)出警報(bào)，否則沒有警報(bào)。方案流程圖見下文圖4-1：圖4-1火災(zāi)信號(hào)檢測程序流程圖主控模塊及報(bào)警模塊軟件設(shè)計(jì)主要控制程序主要包括:用于檢測火災(zāi)信號(hào)和接收結(jié)束的精密控制器控制程序。圖4-2主控模塊和報(bào)警模塊設(shè)計(jì)流程圖首先，把初始化無線模塊、傳感器、液晶顯示器和GSM模塊設(shè)置好，可將信號(hào)接收模式設(shè)置為接收實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的模式。當(dāng)收到溫度火災(zāi)信號(hào)，蜂鳴器會(huì)響，液晶顯示器會(huì)顯示火災(zāi)所達(dá)到的溫度。同時(shí)激活GSM模塊，發(fā)送短信到設(shè)置的手機(jī)號(hào)碼。在接收數(shù)據(jù)過程中，將NRF24L01設(shè)置為接收模式的狀態(tài)，進(jìn)行延遲130μs行為，輸入接收狀態(tài)等待數(shù)據(jù)到達(dá)。及此時(shí)CRC將數(shù)據(jù)包存儲(chǔ)在RXFIFO中，以同時(shí)中斷指示器RX_DR數(shù)據(jù)變高，IRQ變低，且產(chǎn)生中斷并通知MCU獲取數(shù)據(jù)。當(dāng)此時(shí)自動(dòng)響應(yīng)處于激活狀態(tài)，接收機(jī)將進(jìn)入傳輸狀態(tài)，同時(shí)返回響應(yīng)信號(hào)。最后，當(dāng)接收成功時(shí)，如果接收失敗，則NRF24L01將進(jìn)入空閑模式1。跳頻技術(shù)通常會(huì)分成多個(gè)射頻通道與某種波段帶寬頻率2.4GHz，并使用兩側(cè)同樣身著頻率接收和傳輸，接收和發(fā)送信號(hào)，避免數(shù)據(jù)捕獲。它的工作原理是，發(fā)送方和接收方的傳輸信號(hào)載波根據(jù)默認(rèn)規(guī)則進(jìn)行離散變化。避免干擾，完成傳輸目的。簡而言之，跳頻技術(shù)不是為了抑制干擾，而是相反地容忍干擾。如圖4-3，4-4：圖4-3跳頻發(fā)射流程圖圖4-4跳頻接收流程圖其中監(jiān)控器電路使得MCU工作的地方存在干擾源。干擾源會(huì)使程序泄漏、阻塞或程序無法正常運(yùn)行。如果重新啟動(dòng)會(huì)造成缺損。所以監(jiān)控電路的功能可恢復(fù)系統(tǒng)在程序運(yùn)行或故障時(shí)恢復(fù)系統(tǒng)正常運(yùn)行。調(diào)試火災(zāi)信號(hào)檢測模塊調(diào)試當(dāng)上電后，按下電源按鈕，液晶顯示屏顯示出實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。此時(shí)，會(huì)顯示它所檢測到的實(shí)時(shí)溫度和實(shí)時(shí)煙霧值，我們可以進(jìn)行信號(hào)檢測。硬件實(shí)物圖如圖5-1圖5-1硬件實(shí)物圖主控模塊和報(bào)警模塊調(diào)試首先，無線收發(fā)器的校正主要是為了調(diào)整延遲時(shí)間。如果規(guī)定的延遲太長或太短，接收單位將無法從傳輸單位接收火警信號(hào)。反復(fù)測試后，傳輸和接收之間的延遲時(shí)間被確定為130us。在單芯片微型計(jì)算機(jī)編程時(shí)，必須注意正確的時(shí)間序列，否則無線連接將無法實(shí)現(xiàn)。通過調(diào)頻跳躍功能消除干擾，發(fā)現(xiàn)信號(hào)傳輸過程存在外部干擾，正常連接可以實(shí)現(xiàn)。GSM模塊被清洗，打開，LED燈正常開關(guān)。將其連接到計(jì)算機(jī)上，使用計(jì)算機(jī)上的串行調(diào)試軟件進(jìn)行調(diào)試，發(fā)送AT命令并檢查連接是否成功。設(shè)置波特率、短信模式、連接號(hào)碼和發(fā)送短信，如果手機(jī)收到短信，說明通信成功。具體調(diào)試實(shí)物圖如下圖5-2所示。圖5-2GSM模塊向手機(jī)發(fā)送短信息檢測到高溫時(shí)，指示燈和蜂蜜器會(huì)發(fā)出聲光報(bào)警。此時(shí)，中心單片機(jī)通過GSM模塊將發(fā)生火災(zāi)報(bào)警信息發(fā)送到指定手機(jī)之中。軟件調(diào)試啟動(dòng)后，按下電源按鈕，也液晶顯示進(jìn)入GSM中