火灾报警系统的设计与实现--开题报告

2015届毕业设计（论文）开题报告题目火灾报警系统的设计与实现学院电气信息工程学院专业电子信息工程_姓名林丽丽班级电子131B指导教师孙玉霞起止日期2014年12月--2015年6月2015年3月6日毕业设计（论文）开题报告一、研究课题的意义：火灾是可燃物在时间或空间上失去控制的燃烧所造成的灾害，是威胁公众安全和社会发展的主要灾害之一。火，在给人类带来文明进步、光明和温暖的同时也在其失去控制之时给人类造成了巨大的灾难。据统计，我国70年代火灾平均损失不到2.5亿元，80年代火灾平均损失接近3.2亿元。进入90年代，特别是1993年以来，火火灾是可燃物在时间或空间上失去控制的燃烧所造成的灾害，是威胁公众安全和社会发展的主要灾害之一。火，在给人类带来文明进步、光明和温暖的同时也在其失去控制之时给人类造成了巨大的灾难。据统计，我国70年代火灾平均损失不到2.5亿元，80年代火灾平均损失接近3.2亿元。进入90年代，特别是1993年以来，火灾造成的直接损失上升到年均十几亿元，年均死亡2000多人。严峻的事实证明，随着社会和经济的发展，社会财富日益增加，火灾给人类、社会和自然造成的危害范围不断扩大，它不仅毁坏物质财产，造成社会秩序的混乱，还直接威胁生命安全，给人们的心灵造成极大的伤害。残酷的现实让人们逐渐认识到监控预警和消防工作的重要性，良好的监控系统和及时的报警机制可以大大降低人员的上网，为社会减少不必要的损失。火灾报警系统的发展过程大体分为三个阶段：1.多线型火灾自动报警系统；2.总线型火灾自动报警系统；3.智能型火灾自动报警系统。当今的智能化火灾报警系统已并非传统意义上的简单的报警设备，而是融入了计算机技术、电子技术、自动控制技术、传感器的应用等各领域知识。报警形式采取数字量，并可根据使用场合和时间的不同通过软件对其灵敏度进行调整。然而，目前使用的火灾报警系统主要存在以下一些问题：1、报警系统的维护和持续性技术支持的缺乏是目前最严重的问题；2、报警系统的误报、漏报现象。自火灾探测器问世以来，长期困扰产业界的就是这两种现象。环境中各种因素，如静电，灰尘，水蒸气等都有可能与火灾发生时的状况接近，从而使报警器产生误判。因此提高火灾报警气的灵敏度，适用和实用性是今后的主要研究方向。二、主要研究内容：本次设计预完成一个能接收、显示和传递火灾报警等信号的报警装置。火灾报警探测器是监测周围环境状况的“感觉器官”，主要芯片则是系统的“大脑”，是整个系统的核心。火灾报警探控制器承担着处理火灾探测器输出的报警信号、进行声光报警、指示报警位置和执行相应的辅助控制等任务。1.在温度传感器模块，预想两种设计方案：1.用模拟温度传感器、2.采用数字温度传感器DS1B820作为温度传感器模块。考虑到传统的模拟温度传感器，如热电敏、热电阻度温度的监控，在一些温度范围内线性不好，需要引线补偿，且读出的数据是模拟量还需A/D转换器转换才能给数码管显示。而数字温度传感器它具有独特的单总线接口方式，需一根总线就能实现控制，采用数字式方式输出，大大提高了抗干扰性，能适应恶劣环境的现场温度控制。因此本设计采用数字式温度传感器。2.在烟雾传感器模块，在火灾发生初期，当进入离子感应探头中的烟雾浓度超过参考室的门限值时，离子感应探头的指示灯将亮起，同时送出报警电压信号。通过探测电路可以将探头报警电压信号转变为不同频率的电信号传送到控制器，有控制器判别处理确定火灾的实时情况。烟雾探测器要求：低功耗、低成本，高可靠性。选用NIS-09C型烟雾探测器。3.在显示模块，有三种预想方案：a.采用LED数码管串行静态显示，仅占用控制器串口的两个I/O口，软件实现简单，显示亮度低，成本低。b.采用LED数码管并行动态显示，电路简单，同样的功率驱动下，显示亮度不及静态显示，且占用端口较多。c.用LCD液晶显示，成本较高。但其低功耗，显示信息大，寿命长。综上所述，预采用第三种设计方案。三、设计方案：火灾报警系统由火灾探测器、区域报警器.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（温度）、光（火焰）的探测，将探测到的火情信号转化成火警电信号传递给火灾报警控制器。区域报警器将接收到火警信号后经分析处理发出声光报警信号，警示消防控制中心的值班人员，并在屏幕上显示出火灾的房间号。整体电路的框图如图1所示；系统流程图如图2所示。图1整体电路的框图传感器放大电路A/D转换单片机状态指示灯声音报警浓度显示按键串口通信图2系统流程图四、预期目标：通过设计一个以AT89S52单片机为核心的火灾报警器可以实现声光报警、故障自诊断、浓度显示、报警限设置、延时报警及与上位机串口通信等功能。是一种结构简单、性能稳定、使用方便、价格低廉、智能化的火灾报警器。期望完成的目标如Y开始初始化传感器预热、故障检测键盘处理报警限设置报警子程序平均值法滤波线性化处理设置指示灯状态YN是否按下模式切换A/D转换N是否超过报警限浓度显示下：1.基于AT89S52的火灾报警检测设计方案。2.温度传感器、烟雾传感器、A/D转换芯片的选择以及与单片机的接口电路设计。3.LED数码管驱动芯片与单片机的接口电路及其与数码管的硬件连接。4.设计主要软件程序模块，完成软件设计。5.完成毕业论文的撰写。五、进度安排：2014年12月1日-2015年1月20日：教师、学生选题，系部审题；2015年1月21日-2015年1月23日：教师填写选题审批表；2015年1月24日-2015年1月26日：下发任务书，指导学生收集和查阅资料；2015年1月27日-2015年3月18日：学生查阅资料；2015年3月19日-2015年3月25日：指导学生填写并完成开题报告；2015年3月26日-2015年3月31日：系统方案设计；2015年4月1日-2015年4月15日：硬件设计、软件设计；2015年4月16日-2015年4月30日：完成软硬件调试，中期检查；2015年5月1日-2015年5月31日：撰写论文并根据指导教师意见修改；2015年6月1日-2015年6月10日：论文验收，指导教师审阅，毕业设计答辩。六、参考文献：[1]王建校,杨建国.51系列单片机及C51程序设计[M].北京：科学出版社，2002[2]李宏文，张向阳；建筑物火灾监控系统的智能化发展[J]；工程设计CAD与智能建筑；2002年02期[3]闫光华，邵涛，绕章权；图形液晶显示模块与90c91单片机的借口电路及编程技巧[J];国外电子元器件；2003年03期[4]王庆，protel99SE&DXP电路设计教程，电子工业出版社，2008[5]钱裕禄编.传感器技术及应用电路项目化教程[M].北京市：北京大学出版社,2013.02.[6]隋洪岗.PT100温度传感器在温度数据实时监测系统中的应用[J].电脑开发与应用.2011(04):78-81.[7]王秀俊.基于51单片机温度传感器DS18B20的应用[J].江苏电大昆山学院2013（02）:111-113.[8]李中望，一种智能火灾报警系统的设计方案，安防科技，2008[9]王忠民，基于单片机的语音数字联网火灾报警器设计，现代电子技术，2004，27（10）[10]基于GSM的火灾报警系统，张然，西华大学，2014[11]S.M.Lo,C.M.Zhao,M.Liu,A.coping.Asimulationmodelforstudyingtheimplementationofperformancebasedfiresafetydesigninbuildings[J].automationsinConstruction,1998,17(7)[12]吴龙彪，袁弘永，火灾探测与控制工程[M].合肥：中国科学技术大学出版社，1999.11:1-20[13]VAUGHNbradshaw.ThebuildingEnvironment:ActiveandpassiveControlsystems[m].JohnWiley&Sons,2006[14]GB50116-98火灾自动报警系统设计规范》[M],中国计划出版社，1999.8.1.2指导教师意见（对课题设计（研究）内容的深度、广度及设计（研究）方案的意见和对毕业设计（论文）结果的预测等）指导教师签名：年月日系（教研室）审核意见：系主任签名：年月日注：开题报告应在指导教师指导下由学生填写，经指导教师及系审核后生效。