1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)專心-專注-專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告題 目： 火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng) 學(xué)生姓名： 學(xué) 號(hào)： 專 業(yè)： 電子科學(xué)與技術(shù) 指導(dǎo)教師： 2014年3月24日1課題研究背景及意義火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)是各行各業(yè)必需的一種安全系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，可靠的監(jiān)測與數(shù)據(jù)傳輸是該系統(tǒng)非常重要的環(huán)節(jié)。隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，各種高層建筑、大中型商業(yè)建筑、廠房不斷涌現(xiàn)，對消防報(bào)警系統(tǒng)提出了更高更嚴(yán)的要求。因此，火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及設(shè)備選型顯得尤為重要。以往的火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)總線上的數(shù)據(jù)沖突、長距離數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟豢煽恳约安灰讛U(kuò)展等問

2、題，隨著近年來一些低價(jià)格、高性能單片機(jī)被廣泛應(yīng)用于各個(gè)電路系統(tǒng)，尤其是電路控制等方面，這些問題都得到了一定的改善。因此，正確采取預(yù)防火災(zāi)的手段是人類與火災(zāi)做斗爭的重要課題。本文將對火災(zāi)的探測與報(bào)警技術(shù)以及一些使用的火災(zāi)報(bào)警電路進(jìn)行介紹?；馂?zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)由觸發(fā)器件、火災(zāi)報(bào)警裝置及具有其他輔助功能的裝置組成。隨著電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展,火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、形式越來越靈活多樣,很難精確劃分為幾種固定的模式。使用單片機(jī)AT89C51,選用集成溫度傳感器DS18B20和煙霧傳感器MQ-2作為敏感元件,利用多傳感器信息融合技術(shù),可用于火災(zāi)報(bào)警的報(bào)警器設(shè)計(jì)?；馂?zāi)報(bào)警系統(tǒng)對現(xiàn)代建筑起著極其重要的安

3、全保障作用。火災(zāi)報(bào)警控制器是火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的核心。設(shè)計(jì)更好的火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)能有效地防止和減少火災(zāi)危害,解決火災(zāi)報(bào)警的問題,對保護(hù)人身安全和財(cái)產(chǎn)安全具有現(xiàn)實(shí)意義。2國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀 根據(jù)現(xiàn)代戰(zhàn)爭的突發(fā)性、立體性和區(qū)域不確定性,使攻防界線模糊,作戰(zhàn)方向多變,戰(zhàn)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)已有百余年的發(fā)展歷史，19世紀(jì)40年代美國誕生的火災(zāi)報(bào)警裝置標(biāo)志著火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)首次進(jìn)入人們的視野。1890年在英國，感溫式火災(zāi)探測器研制成功并應(yīng)用于火災(zāi)探測系統(tǒng)，標(biāo)志著火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的發(fā)展走上正軌。此后，隨著世界科技取得了突飛猛進(jìn)的進(jìn)步和各種新興技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展，火災(zāi)監(jiān)測技術(shù)也相應(yīng)迅速發(fā)展，各種類型的火災(zāi)探測器相繼問世，并日

4、臻完善，火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)也在此基礎(chǔ)上逐漸地蓬勃發(fā)展起來，其發(fā)展過程可以分為以下幾個(gè)階段:第一階段，從19世紀(jì)40年代至20世紀(jì)40年代，火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)處于發(fā)展的初級階段，采用的探測器主要是感溫式的探測器，它通過采集溫度信號(hào)，然后判定是否超出設(shè)定的閡值，從而判斷是否有火災(zāi)發(fā)生。這一階段，火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)簡單，僅靠單一的溫度參量進(jìn)行火災(zāi)判斷。但是它易受環(huán)境中其他干擾源的影響，靈敏度低，響應(yīng)速度慢，無法判斷陰燃火災(zāi)，也無法滿足智能化火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的要求。第二階段，20世紀(jì)40年代末，瑞士物理學(xué)家 Emst Meili研究的離子感煙探測器推出以后，引起了人們對離子感煙探測器的重視，隨后感煙探測器得到廣泛應(yīng)用，

5、并逐漸占據(jù)了絕大部分市場，迫使感溫式探測器退居其次；到70年代末，光電式感煙探測器在光電技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來，并很快得到大力發(fā)展，它的使用壽命長，抗干擾能力強(qiáng)，沒有離子感煙探測器的放射性問題。在這一階段，火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)普遍采用多線制布局方式，布線、調(diào)試、系統(tǒng)可靠性是系統(tǒng)發(fā)展的瓶頸。第三階段，20世紀(jì)80年代初期，總線型火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)開始興起，在火災(zāi)報(bào)警領(lǐng)域中邁出了一大步，并得到了較普遍的應(yīng)用。它使得布線工作量顯著減少，安裝調(diào)試更加容易，更能精確報(bào)警定位。但是這一時(shí)期的火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的智能化水平不高，采用有線連接對工程要求高。第四階段，從20世紀(jì)80年代中后期開始，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、集成電路技

6、術(shù)、傳感器技術(shù)及智能技術(shù)的快速發(fā)展，火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)步入智能化時(shí)代，智能化火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)迅速發(fā)展起來，各種智能型的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)相繼出現(xiàn)。模擬量可尋址技術(shù)的應(yīng)用使得火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的安全性、精準(zhǔn)性和智能性有了很大提高，在火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)發(fā)展史上具有里程碑的意義。近年來，采用無線通信方式的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)在國外悄然興起。這種系統(tǒng)引入了無線電通信技術(shù)，利用無線通信方式代替?zhèn)鹘y(tǒng)的有線通信方式，將大多的電器裝置通過無線連接方式進(jìn)行信息傳輸與控制，適用于各類建筑和場所。無線火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)起初僅用于特殊場合，如博物館、名勝古跡等不宜布線的場合，而且其價(jià)格也比較高。隨著科技進(jìn)步和元器件成本的降低，無線火災(zāi)自動(dòng)

7、報(bào)警系統(tǒng)的研發(fā)和生成成本也隨之降低，它在性能和價(jià)格上都具有很強(qiáng)的競爭力，其市場潛力已經(jīng)嶄露頭角。在我國，采用的無線通信方式的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)日益受到重視。由于其具有安裝簡便、對建筑物無損壞作業(yè)、靈活性好，易于擴(kuò)展等優(yōu)點(diǎn)，適用于許多場合，如名勝古跡、體育館、博物館、展覽中心、處于施工階段的建筑物、醫(yī)院等。火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的智能性主要體現(xiàn)在火災(zāi)判決和統(tǒng)籌管理方面，一般分為分散式、集中式和分布式，分散式系統(tǒng)由非智能型控制器若干智能型探測節(jié)點(diǎn)組成，由探測節(jié)點(diǎn)完成火災(zāi)狀態(tài)的判斷;集中式系統(tǒng)由智能型控制器和若干非智能探測節(jié)點(diǎn)構(gòu)成，探測節(jié)點(diǎn)僅將火災(zāi)參量傳送給控制器，由控制器智能地判斷火災(zāi)狀態(tài)；分布式系統(tǒng)的控

8、制器和探測節(jié)點(diǎn)均為智能型，也是今后火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的發(fā)展方向。3本課題要研究或解決的問題和擬采用的研究手段及途徑：3.1研究基本內(nèi)容： 基于單片機(jī)的火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的核心主要是AT89C51單片機(jī)、數(shù)字溫度傳感器DS18B20、煙霧傳感器MQ-2。（1） AT89C51單片機(jī) 信息處理控制單元是室內(nèi)自動(dòng)報(bào)警的核心，根據(jù)本系統(tǒng)功能的要求，采用AT89C51單片機(jī)作為系統(tǒng)中心控制模塊。AT89C51單片機(jī)接收溫度數(shù)字信號(hào)和經(jīng)ADC0809轉(zhuǎn)換后的煙霧數(shù)字信號(hào)，根據(jù)程序作出判斷，控制報(bào)警電路。（2）溫度傳感器DS18B20 DS18B20的核心功能就是可以直接轉(zhuǎn)換成數(shù)字量?？梢杂靡粋€(gè)在一個(gè)大范圍內(nèi)控制多

9、個(gè)DS18B20,經(jīng)常用于環(huán)境溫度控制、溫度以及過程監(jiān)測和控制系統(tǒng)中。通過DS18B20測得實(shí)際溫度,如果實(shí)際溫度高于設(shè)定溫度即進(jìn)行報(bào)警。（3）煙霧傳感器MQ-2 MQ-2型煙霧傳感器屬于二氧化錫半導(dǎo)體氣敏材料，屬于表面離子式N型半導(dǎo)體。當(dāng)傳感器所處環(huán)境中存在可燃?xì)怏w時(shí)，傳感器的電導(dǎo)率隨著空氣中可燃?xì)怏w濃度的增加而增大。利用電路即可將電導(dǎo)率的變化轉(zhuǎn)換為與該氣體濃度相對應(yīng)的輸出信號(hào)。（4）信號(hào)采集及放大電路的設(shè)計(jì) 傳感器輸出信號(hào)一般比較微弱，需要經(jīng)過前置電路對其進(jìn)行放大、濾波、電平調(diào)整，滿足單片機(jī)對輸入信號(hào)的要求。（5）數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片ADC0809 ADC0809是帶有8位A/D轉(zhuǎn)換器、8路多路開

10、關(guān)以及微處理機(jī)兼容的控制邏輯的CMOS組件。它是逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器，可以和單片機(jī)直接接口。3.2擬解決的主要問題：（1）完成單片機(jī)控制模塊、數(shù)字式溫度傳感器模塊和煙霧傳感器模塊的設(shè)計(jì)；（2）完成各個(gè)模塊的編程工作。（3）完成電路原理圖的繪制和電路板的印刷。（4）完成軟硬件的調(diào)試和測試工作。 參考文獻(xiàn)1 王向陽，侯麗敏，鄔俊。基于圖像特征點(diǎn)的強(qiáng)魯棒數(shù)字水印嵌入方案.J.自動(dòng)化學(xué)報(bào)，2008，34（1）；1-62 張麗林，李蕊。一種基于人眼視覺特性的小波域圖像水印算法.J.山東科技大學(xué)：自然科學(xué)版，2007，26（4）；69-723 基于圖像灰度平均值的數(shù)學(xué)水印算法J。武漢大學(xué)：信息科學(xué)版，2

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