摘要
本论文是针对龙华里和顺园旧楼改造的火灾自动报警系统设计，对高层建筑的火灾报警及联动控制系统的一些学习心得。
随着我国经济建设的迅速发展，人民生活水平不断提高，城市用地日益紧张，促使建筑物正朝着高层化、密集化方向发展。高层建筑的特点决定其火灾的危险性和高层建筑的火灾自动报警系统的重要性，一套完整的火灾自动报警系统是高层建筑发生火灾时人们生命财产的有利保障，是能否快速准确地发现火情，把火灾扑灭在萌芽状态的关键所在。文章通过消防设计，论述了火灾自动报警及消防联动系统。除了这一大系统中所包括的编码感温探测器、编码感烟探测器、火灾紧急报警电话、地址式报警按钮、报警指示灯、手动报警按钮等外，水流指示器、带监视信号的检修阀、防火卷帘门等。
关键词：火灾自动报警；联动控制；火灾探测器；高层建筑
ABSTRACT
This thesis is just for the Automatic Fire Alarming System of The Building of rebuild of Long hua li he shun yuan.
Along with the quick economic development of our country and continuous increasing of the people’s life level, the city is increasingly nervous with the ground, urging the buildings just develop in the direction of high and density. The architectural characteristics of high buildings decides the risk of fire and the importance of the automatic fire alarming system. A set of integrity automatic fire alarming system is the beneficial guarantee of the people’s life and property when a high building fire occurs and it’s the key of if people can discover the fire quickly and accurately to put it out at the embryotic place of the appearance of fire. The project design for fire protection that mainly was consisted autoalarm of fire and fire control link the system. Add to designing the code temperature sensing detector that includes in these two major systems, the sense cigarette detector of the code , urgent alarm call of fire , address type alarm button , warning indicator lamp , manual alarm button , for instance: Rivers indicator,overhaul valve of monitoring signal, fire prevention rolling screen door etc.
Keywords : Automatic fire alarming system; detection devices of automatic fire alarming system; risk; high buildings
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原创性声明
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作者签名：日期：
目录
第一章引言.............................................................................................................................................. - 1 -
1.1建筑情况及方案确定 .................................................................................................................... - 1 -
1.2火灾自动报警系统的作用 ............................................................................................................ - 1 - 第二章火灾自动报警系统简介 ................................................................................................................ - 3 -
2.1 火灾自动报警系统概述 ............................................................................................................... - 3 -
2.2 火灾自动报警系统的组成 ........................................................................................................... - 3 -
2.3 火灾自动报警系统功能 ............................................................................................................... - 5 - 第三章火灾自动报警系统的设置 ............................................................................................................ - 6 -
3.1 区域报警控制系统 ....................................................................................................................... - 6 -
3.2 集中报警控制系统 ....................................................................................................................... - 6 -
3.3 控制中心报警系统 ....................................................................................................................... - 7 - 第四章火灾自动报警系统设计 .............................................................................................................. - 10 -
4.1系统选型...................................................................................................................................... - 10 -
4.2 防火区域和报警区域 ................................................................................................................. - 10 -
4.2.1 防火分区定义 .................................................................................................................. - 10 -
4.2.2 防火分区的划分 .............................................................................................................. - 11 -
4.2.3 报警区域的划分 .............................................................................................................. - 14 -
4.3 火灾探测器................................................................................................................................. - 14 -
4.3.1火灾探测器种类 ............................................................................................................... - 14 -
4.3.2 火灾探测器的选择 .......................................................................................................... - 16 -
4.3.3 火灾探测器的设置 .......................................................................................................... - 20 -
4.4 手动报警按钮的设置 ................................................................................................................. - 21 -
4.5 火灾应急广播扬声器的设置 ..................................................................................................... - 21 -
4.6 火灾自动报警装置 ..................................................................................................................... - 22 -
4.7 消防专用电话的设置 ................................................................................................................. - 24 - 第五章消防联动的设计 .......................................................................................................................... - 26 -
5.1 消防水泵..................................................................................................................................... - 26 -
5.2 电动防火卷帘 ............................................................................................................................. - 27 -
5.3 防烟、排烟设施 ........................................................................................................................ - 28 - 结束语........................................................................................................................................................ - 30 - 致谢.......................................................................................................................................................... - 31 - 参考文献.................................................................................................................................................... - 32 -
第一章引言
消防是防火和灭火的总称。我国消防工作执行“预防为主，防消结合”的方针。为使这一方针得到贯彻，每个与消防有关的人员都应认真做好消防工作，力求制止火灾的发生，同时充分做好灭火准备。每当发生火灾，尽快扑灭，尽可能地减少火灾所造成的人员伤亡和财产损失。防，可以减少火灾的发生。消，可能减少损失和伤亡，两者相辅相成，融为一体。
随着我国建设事业的发展，高层建筑及建筑群体越来越多，从而，促进了消防事业的快速发展。尤其是火灾报警和灭火系统已引起广泛的关注，其自动化程度逐渐完善，在建筑防火中发挥着越来越大的作用，已成为一门新技术学科，独树一帜。随着我国建筑业的发展，消防（防灾）系统也正以迅猛的速度向前迈进。
1.1建筑情况及方案确定
工程名称龙华里和顺园（焦化厂）危旧平房改造工程。基地位于唐山市路北区东部边缘，介于南北向的缸窑路与铁路之间，基地西侧隔缸窑路与湾道山公园相望；南侧为多家与陶瓷制品相关的生产、加工和机械设备工厂；北侧紧邻缸窑里；东侧跨铁路主要是为国煤矿和部分临时建筑。楼栋高度为12到26层，建筑以高层住宅楼为主。小区总建筑面积约为53万平方米，地上建筑面积约43万平方米，地下约9.7万平方米。其中住宅建筑面积约为37万平方米，商业建筑面积约为6万平方米。
在设计火灾自动报警及消防联动控制系统时，首先明确建筑物本身建筑特点和功能特点，了解该建筑的防火工程设计中其它专业的设施，尤其是设备（通风、水）专业对于电气专业的设计要求，然后根据有关规范对建筑物定性，确定系统的总体结构。根据《高层民用建筑设计防火规范》和《火灾自动报警系统设计规范》，该工程为二类高层建筑，是二级火灾自动报警保护对象。本建筑的火灾自动报警及消防联动控制系统采用集中报警系统。
1.2火灾自动报警系统的作用
火灾自动报警及消防联动系统,作为智能建筑中的一个重要子系统, 其重要性是
众所周知的。要在智能建筑中创造一个安全舒适的环境,消防安全是其中的一个重要的方面。火灾自动报警及消防联动系统,作为火灾的先期预报、火灾的及时扑灭、保障人身和财产安全,起到了不可替代的作用。火灾自动报警系统是人们为了早期发现火灾，并及时采取有效措施，控制和扑灭火灾，而设置在建筑物中或其他场所的一种自动消防设施，是人类同火灾作斗争的有力工具。
第二章火灾自动报警系统简介
火灾自动报警系统是为了尽早探测到火灾的发生并发出火灾警报、启动有关防火、灭火装置而在建筑物中设置的一种自动消防设施。通过设置在建筑物中的自动火灾探测装置和手动报警装置，火灾自动报警系统可以在火灾发生的初期自动探测到火灾，并通过警报装置发出火灾警报，组织人员撤离，同时启动防烟、排烟及防火、灭火设施，以便于人员撤离，防止火灾发展和蔓延，控制和扑灭火灾。
2.1 火灾自动报警系统概述
火灾报警系统在现代智能建筑中起着极其重要的安全保障作用。它属于智能大厦系统的一个子系统，但其又在完全脱离其他系统或网络的情况下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，具有绝对的优先权。以计算机网络和通信为基础的城市火灾自动报警信息系统，通过对建筑物内的消防设施运行状态远程监控，实时接收并快速处理报警信息，缩短火灾报警时间，并使防火监督工作深入到单位的每一个消防监测设备。该系统的建立，对加强消防安全监督管理，防止重特大火灾的发生有着十分重大的意义。
火灾自动报警系统能够在火灾初期，将燃烧产生的烟雾、热量和光辐射等物理量，通过感温、感烟和感光等火灾探测器变成电信号，传输到火灾报警控制器，并同时显示出火灾发生的部位，记录火灾发生的时间。
2.2 火灾自动报警系统的组成
火灾自动报警系统的组成形式多种多样，它的发展目前可分为三个阶段：
（1）多线制开关量式火灾探测报警系统。这是第一代产品，目前国内极少数厂家生产外，它基本上已处于被淘汰状态。
（2）总线制可寻址开关量式火灾探测报警系统。这是第二代产品，尤其二总线制开关量式探测报警系统目前正被大量使用。
（3）模拟量传输式智能火灾报警系统。这是第三代产品。目前我国已经开始从传统的开关量式火灾探测报警技术，跨入具有先进水平的模拟量式智能火灾探测报警技术
的新阶段，它的系统的误报率降低到最低限度，并大幅度地提高了报警的准确度和可靠性。
目前火灾自动报警系统有智能型、全总线型以及综合型等，这些系统不分区域报警系统或集中报警系统，可达到对整个火灾自动报警系统进行监视。但是在目前的实际工程当中传统型的区域报警系统、集中报警系统和控制中心报警系统仍得到较为广泛的应用。火灾自动报警系统的工作原理如图1所示。安装在保护区的探测器不断的向所监视的现场发出巡检信号，监视现场的烟雾浓度、温度等，并不断反馈给报警控制器，控制器将接到的信号与内存的正常整定值比较、判断确定火灾。当发生火灾时，发出声光报警，显示火灾区域或楼层房号的地址编码，并打印报警时间、地址等。同时向火灾现场发出警铃报警，在火灾发生楼层的上下相邻层或火灾区域的相邻区域也同时发出报警信号，以显示火灾区域。各应急疏散指示灯亮，指明疏散方向。
2.3 火灾自动报警系统功能
（1）报警功能：一旦有火警发生，立即发出报警，能准确到具体楼层、具体房间、具体探测器，并在彩色显示器上以平面图的形式显示出来。
（2）自动记录功能：即时记录异样情况，以中文打印。
（3）资料档案功能:能储存历史火警资料，为做好防火工作提供依据。
（4）状态指示功能：对一切消防设备的工作状态进行显示。
（5）信息反馈功能：可对任何楼层的火警信息由计算机喇叭或电铃发出火警报警声以引起值班人员的警觉。
（6）疏散指示功能：一旦发生火警，能将火灾楼层按设定的疏散方案及时显示于电脑的显示屏上，协助指挥员分析火情，指导疏散。
（7）灭火准备功能：一旦发生火警，能自动启动消防水泵投入运行，为消防栓的灭火提供充足的水源。
第三章火灾自动报警系统的设置
火灾自动报警系统设计时，应根据自动报警系统的不同类型以及不同的设备选型，设计相应的报警、联动线路和设备。报警规范，将火灾报警系统划分为三种基本形式:区域报警系统，集中报警系统和控制中心报警系统。
3.1 区域报警控制系统
区域报警控制系统是火灾自动报警系统组成的一种形式，它是由电子元件组成的自动报警和监控装置。当探测器检测到火灾信号，电子线路将火灾信号转换为电压或数字信号，通过导线传输到区域报警器，经过处理后发出声光报警信号，同时将火灾部位传输给集中报警控制器，适用于较小范围的保护。有些区域报警控制器可单独组成系统进行消防灭火自动处理。区域报警控制器的设置应该符合以下的规定：
（1）一个报警区域宜设置一台区域报警控制器，系统中区域报警控制器不应该超过3台。
（2）当用一台区域报警控制器警戒数个楼层时，应在每层各楼梯口明显部位装设识别楼层的灯光显示区域。
（3）区域报警控制器安装在墙上时，其底边距地的高度不应小于1.5m。靠近门轴的侧面距墙不应小于0.5m.正面操作距离不应小于1.2m。
（4）区域报警控制系统宜设在有人值班的房间或宾馆每层服务台。
3.2 集中报警控制系统
集中报警控制系统是由电子线路组成的集中自动监控报警装置，各个区域报警巡回检测带的信号均集中到这一总的监控报警装置。它具有部位指示、区域显示、巡检、自检、火灾报警音响、计时、故障报警、记录打印等一系列功能，在发出报警信号同时可自动采取系统的消防功能控制动作，达到消防的目的和手段，适用于较大范围内多个区域的保护。集中报警控制器的设置应该满足以下规定：
（1）系统中应设有一台集中报警控制器和两台以上区域报警控制器。
（2）集中报警控制器的容量不宜小于保护范围内探测区域总数。
（3）集中报警控制器距墙不应小于1m，正面的操作距离不应小于2m。
（4）区域报警控制器的设置应符合上述区域报警控制系统的有关要求。
3.3 控制中心报警系统
由消防控制室的消防控制设备、集中火灾报警控制器、区域火灾报警控制器和火灾自动报警探测器等组成，或由消防控制室的消防控制设备、火灾报警控制器、区域显示器和火灾自动报警探测器等组成，是功能复杂的火灾自动报警系统。系统的容量较大，消防设施控制功能较全，适用于大型建筑的保护。
（1）系统中应至少设置一台集中报警控制器和必要的消防控制设备；
（2）设在消防控制室以外的集中报警控制器，均应将火灾报警信号和消防联动控制信号送至消防控制室；
（3）区域报警控制器和集中报警控制器的设置，应符合上述控制中心报警系统的有关要求。
（1）监控终端
监控终端安装在用户单位，与建筑物内的火灾探测报警系统相连接，通过直接采集和串行数据通信两种方式来采集数据，监测火灾探测报警系统的运行状态，并将各类报警信息通过通信网络传送至信息中心。该火灾探测报警系统通讯采用消防标准协议，能够和其他消防设备稳定兼容。可扩展的RS232/RS422/HS485通讯模块，支持各类消防控制器的信息转换。预留网络接口，支持TCP/IP协议，支持基于Internet的远程控制和信息交互功能;支持消防国际协议;具有支持各类消防控制器转换协议功能。其通过对数据通信A口输出的数据进行协议分析，就能得到被监设备详细的信息，包括报警部件的编号、报警类型、系统运行状态等。由于目前我国还没有相关的通信协议实施标准，因此国内外儿百个厂家设备的通信协议都不一样各厂家的通信协议均有缺点，如告警信息只送出一次，并且不能通过询问来得到数据。这样，如果采接收数据时发生差错，就会造成告警信息丢失。因此对有通信接口输出数据的设备，同时也采用直接采集的方式，使告警信息的采集有冗余，确保不漏失告警信号。
（2）通信网络结构
通信网络系统结构可在集中智能或分布智能系统基础上形成，特殊之处是将计算机数据通信技术应用于火灾报警控制器，使控制器之间能够通过Ethernet及Token Ring,TokenBus等通信协议，以及专用通信线或总线（RS232,422总线,485总线）交换数据信息，实现火灾监控系统层次功能设定、远程数据调用管理和网络通信服务等功能。显然，网络通信系统结构既可专用通信网络实现，也可基于开放式的现场总线技术实现，再配以分布智能数据处理方式，能适应高性能火灾监控系统的发展需要，为城市消防数据信息网络系统建设奠定基础并满足未来发展需要。有线通信线路可能会由于火灾被烧毁，因此系统同时采用有线和无线两种通信方式，可根据用户的具休情况来选用。系统可以采用B/S与C/S相结合的系统架构，监控中心通过DDN专线与联通、移动的中心服务器相连，同时通过网关管理为119报警指挥系统及集团用户提供服务接口。系统符合国家标准《消防通信指挥系统设计规范》的要求。
火灾自动报警监控器与各单位的火灾自动报警控制系统连接，通过CDMA无线VPN专网与城市火灾自动报警监控管理中心相连，整体构架成火灾自动报警监控网络管理系统。
（3）信息处理中心
信息处理中心采用分布式结构，通过局域网把功能分布的工作站联成一体。这种分布式结构提高了系统的灵活性和可扩展性。系统对关键设备(包括通信前置机、数据库服务器、告警处理工作站和网络交换机)采用冗余配置，其他辅助设备（包括维护工作站、录音工作站等）的运行可以有停顿，因此采用样机工作方式。
系统将联网用户消防报警设备所发出的报警信息，自动发送到监控服务中心，经过监控中心对报警信息的确认后转发到119接警中心。
系统可以对联网用户的消防报警设备运行情况进行监测、记录、统计，及时地通知联网用户对设备进行维护、清洗、更换确保消防报警设备处在最佳工作状态。
第四章火灾自动报警系统设计
火灾自动报警与消防联动控制系统是建筑物防火综合监控系统，由火灾报警系统和消防联动控制系统组成。在实际工程应用中，系统的组成是多种多样的，设备量的多少、设备种类都会有很大的不同。但是，决定系统特征的是火灾自动报警和消防联动控制这两个系统的实现方式。
火灾自动报警系统一般由探测器、手动报警按钮、火灾应急广播扬声器、火灾报警装置及消防专用电话等部分组成。
4.1系统选型
火灾自动报警系统的保护对象是建筑物或建筑物的一部分。不同的建筑物，其使用性质、重要程度、火灾危险性、建筑结构形式、耐火等级、分布状况、环境条件以及管理形式等各不相同。在设计中应仔细研究这些情况，根据不同的情况选择不同的火灾自动报警系统。
根据《高层民用建筑设计防火规范》和《火灾自动报警系统设计规范》，该工程为二类高层建筑，是二级火灾自动报警保护对象。本建筑的火灾自动报警及消防联动控制系统采用集中报警系统。
4.2 防火区域和报警区域
4.2.1 防火分区定义
所谓防火分区是指采用防火分隔措施划分出的、能在一定时间内防止火灾向同一建筑的其余部分蔓延的局部区域（空间单元）。在建筑物内采用划分防火分区这一措施，可以在建筑物一旦发生火灾时，有效地把火势控制在一定的范围内，减少火灾损失，同时可以为人员安全疏散、消防扑救提供有利条件。
防火分区，按照防止火灾向防火分区以外扩大蔓延的功能可分为两类：其一是竖向防火分区，用以防止多层或高层建筑物层与层之间竖向发生火灾蔓延；其二是水平防火
分区，用以防止火灾在水平方向扩大蔓延。
竖向防火分区是指用耐火性能较好的楼板及窗间墙（含窗下墙），在建筑物的垂直方向对每个楼层进行的防火分隔。
水平防火分区是指用防火墙或防火门、防火卷帘等防火分隔物将各楼层在水平方向分隔出的防火区域。它可以阻止火灾在楼层的水平方向蔓延。防火分区应用防火墙分隔。如确有困难时，可采用防火卷帘加冷却水幕或闭式喷水系统，或采用防火分隔水幕分隔。
4.2.2 防火分区的划分
从防火的角度看，防火分区划分得越小，越有利于保证建筑物的防火安全。但如果划分得过小，则势必会影响建筑物的使用功能，这样做显然是行不通的。防火分区面积大小的确定应考虑建筑物的使用性质、重要性、火灾危险性、建筑物高度、消防扑救能力以及火灾蔓延的速度等因素。
我国现行的《建筑设计防火规范》、《人民防空工程设计防火规范》、《高层民用建筑设计防火规范》等均对建筑的防火分区面积作了规定，在设计、审核和检查时，必须结合工程实际，严格执行。
（一）单层、多层民用建筑防火分区的划分
单层、多层民用建筑防火分区面积是以建筑面积计算的（如表4-1）。
在进行防火分区划分时应注意以下几点：
1．防火分区间应采用防火墙分隔，如有困难时，可采用以背火面温升作耐火极限判定条件的防火卷帘（耐火极限3小时以上）、不以背火面温升作耐火极限判定条件的防火卷帘加闭式自动喷水灭火系统和防火水幕带分隔。防火墙上设门窗时，应采用甲级防火门窗，并应能自行关闭。
2．建筑内设有自动灭火系统时，每层最大允许建筑面积可按表4-1增加1倍。局部设置时，增加面积可按该局部面积1倍计算。
3．建筑物内如设有上下层相连通的走马廊、自动扶梯等开口部位时，应按上、下连通层作为一个防火分区，其建筑面积之和不宜超过表1的规定。
但多层建筑的中庭，当房间、走道与中庭相通的开口部位，设有可自行关闭的乙级防火门或防火卷帘；与中庭相通的过厅、通道等处设有乙级防火门或卷帘；中庭每层回廊设有火灾自动报警系统和自动喷水灭火系统；以及封闭屋盖设有自动排烟设施时，中庭上下各层的建筑面积可不叠加计算。
4．地下室、半地下室发生火灾时，人员不易疏散，消防人员扑救困难，故对其防火分区面积应控制得严一些，规定建筑物的地下室、半地下室应采用防火墙划分防火分
区，其面积不应超过500平方米。
（二）高层民用建筑防火分区的划分
根据高层民用建筑的火灾危险性及高层建筑的特点，结合我国的实际情况，参考国外对高层民用建筑防火分区的划分，我国《高层民用建筑设计防火规范》规定，高层民用建筑每个防火分区的最大允许建筑面积不应超过表4-1的规定。
在进行防火分区划分时应注意以下几点：
1．划分防火分区的防火分隔物除防火墙外，还可根据具体情况采用防火卷帘和防火水幕带等。
2．设有自动灭火系统的防火分区，其允许最大建筑面积可按表1增加1倍；当局部设置自动灭火系统时，增加面积可按该局部面积的1倍计算。
3．高层建筑内的商业营业厅、展览厅等，当设有火灾自动报警系统和自动灭火系统，且采用不燃烧或难燃烧材料装修时，地上部分防火分区的允许最大建筑面积为4000平方米，地下部分防火分区的允许最大建筑面积为2000平方米。
4．当高层建筑与其裙房之间设有防火墙等防火分隔设施时，其裙房的防火分区允许最大建筑面积不应大于2500平方米，当设有自动喷水灭火系统时，防火分区允许最大建筑面积可增加1倍。
5．高层建筑内设有上下层相连通的走廊、敞开楼梯、自动扶梯、传送带等开口部位时，应按上下连通层作为一个防火分区，其允许最大建筑面积之和不应超过表1的规定。当上下开口部位设有防火卷帘或水幕等分隔设施时，其面积可不叠加计算。
6．高层建筑中庭防火分区面积应按上下层连通的面积叠加计算，当超过一个防火分区面积时，应采取本节中有关中庭防火分隔的措施。
7．设在变形逢处附近的防火门，应设在楼层数较多的一侧，且门开启后不应跨越变形缝。
8．设置防火墙有困难的场所，可采用防火卷帘作防火分隔，当采用以背火面温升作耐火极限判定条件的防火卷帘时，其耐火极限不应小于3h；当采用不以背火面温升作耐火极限判定条件的防火卷帘时，其卷帘两侧应设独立的闭式自动喷水系统保护，系统喷水延续时间不应小于3h。喷头的喷水强度不应小于0.5L/S.M ，喷头间距应为2m至2.5m，喷头距卷帘的垂直距离宜为0.5m。
9．设在疏散走道上的防火卷帘应在卷帘的两侧设置启闭装置，并应具有乍动、手动和机械控制的功能。
本工程地上住宅部分每层每个单元楼一个防火分区。地下部分设有自动灭火系统。各防火分区用防火墙分隔，地下防火分区间用甲级防火门连接，可满足疏散要求。
4.2.3 报警区域的划分
报警区域是指人们在设计中将火灾自动报警系统的警戒范围按防火分区或楼层划分的部分空间，是设置区域火灾报警控制器的基本单元。一个报警区域可以由一个防火分区或同楼层相邻几个防火分区组成；但同一个防火分区不能在两个不同的报警区域内；同一报警区域也不能保护不同楼层的几个不同的防火分区。
4.3 火灾探测器
火灾探测器是系统的“感觉器官”，它的作用是监视环境中有没有火灾的发生。一旦有了火情，就将火灾的特征物理量，如温度、烟雾、辐射光强等转换成电信号，并立即动作，向火灾报警控制器发送报警信号。对于易燃易爆场合，火灾探测器主要探测其周围空间的气体浓度，在浓度达到爆炸下限以前报警。在个别场合下，火灾探测器也可探测压力和声波。
4.3.1火灾探测器种类
火灾探测器的分类比较复杂。实用的分类方法有结构造型分类法、探测火灾参数分类法和使用环境分类法等。
(一)结构造型分类法
按火灾探测器的结构造型分类，可以分成线型和点型两大类。
线型火灾探测器：这是一种响应某一连续线路周围的火灾参数的火灾探测器，其连续线路可以是“硬”的，也可以是“软”的。如空气管线型差温火灾探测器，是由一条细长的铜管或不锈钢管构成“硬”的连续线路。又如红外光束线型感烟火灾探测器，是由发射器和接受器二者中间的红外光束构成“软”的连续线路。
点型探测器：这是一种响应某一点周围的火灾参数的火灾探测器。大多数火灾探测器，属于点型火灾探测器。
(二)探测火灾参数分类法
根据火灾探测器探测火灾参数的不同，可以划分为感温、感烟、感光和复合式等几大类。
感温火灾探测器：主要通过感应辐射热来探知火灾的发生。此类探测器包括很多形式，但其应用原理只有两个，要么是利用热膨胀；要么是利用熔点低的金属受热熔化。这类探测器工作可靠不易发生误报。它所探测的是火灾的火焰阶段并且当辐射热达一定能量时探测器才动作。它的缺点是探测火灾比较晚，也可以说其灵敏度不高。比较而言差温式(或称温度速升式)，灵敏度要高一点。
感烟火灾探测器：主要是感应悬浮微粒和烟气来探知火灾的发生。比如常用的离子室式探测器其原理是当有悬浮微粒或烟雾进入离子室时，离子流通阻力加大，因此电流表的电流就大大降低，电流的变化预示着火灾的发生。其他形式的感烟探测器其核心部件通常是由光敏电阻或光敏电池组成的平衡电桥。当有悬浮微粒和烟雾存在时，要么一个光电阻被遮挡，要么一个光电池由于烟粒子的折射发散而得到光照，因此电桥失去平衡，电路中就有电流产生，电流的产生预示着火灾的发生。
感烟探测器探测的是火灾的初期阶段和发烟阶段，它的优点是比较早地探知火灾的发生，灵敏度高。其缺点是容易发生误报，而且对环境条件要求较高，一般其探头必须设在室内。它适宜探测纤维素火灾及其他产生大量烟雾火灾。离子室式可探测火灾的初期阶段，预报最早，所以在居住区目前使用离子室式的最多。
感光探测器：都是利用光电原理而制成的。也就是说设法把光信号变为电信号，电信号经处理后就能推动报警。现阶段在平台上常用的是紫外线、红外线探测器，他们所感应的是频率较低的火光中的紫外线和红外线。而不感应阳光中的紫外线和红外线。常安装延时器以防止电内引起的假警报。它的特点是比较可靠，不受风雨等环境的影响，适宜室外安装和探测气体火灾。但对浓烟滚滚的火灾不易探测。
感光类和感热类虽然感应的都是火陷阶段，但感光类探测器比感热的要灵敏，也就是说探测得比较快比较早。
复合式火灾探测器：这是一种响应两种以上火灾参数的火灾探测器。主要有感温感烟火灾探测器、感光感烟火灾探测器、感光感温火灾探测器等。
其他火灾探测器：有探测泄漏电流大小的漏电流感应型火灾探测器；有探测静电电位高低的静电感应型火灾探测器；还有在一些特殊场合使用的，要求探测极其灵敏、动作极为迅速，以至要求探测爆炸声产生的某些参数的变化(如压力的变化)信号，来抑
制消灭爆炸事故发生的微差压型火灾探测器；以及利用超声原理探测火灾的超声波火灾探测器等等。
(三)使用环境分类法
陆用型：一般用于内陆、无腐蚀性气体的环境，其使用温度范围为—10℃一+15℃，相对温度在85％以下。在现有产品中，凡没有注明使用环境型式的都为陆用型。
船用型：船用型火灾探测器主要用于舰船上，也可用于其他高温、高湿的场所，其特点是耐高温、高湿，在50℃以上的高温和90-100％的高湿的环境中，可以长期正常工作。
耐寒型：这种火灾探测器特点是耐低温。它能在-40℃以下的高寒环境中长期正常工作。它适用于北方无采暖的仓库和冬季平均温度低于—10℃的地区。
耐酸型：该火灾探测器不受酸性气体的腐蚀，适用于空间经常停滞有较重含酸性气体的工厂区。
耐碱型：该火灾探测器不受碱性气体的腐蚀，适用于空间经常停滞有较重碱性气体的场合。
防爆型：该火灾探测器适用于易燃易爆的场合。其结构符合国家防爆有关规定。(四)其他分类法
火灾探测器按探测到火灾后的动作，可划分为延时型和非延时型两种。目前国产的火灾探测器大多为延时型探测器。其延时时间范围为3-10秒。
火灾探测器按安装方式还可分为外露型和埋入型两种。一般场所采用外露型，在内部装饰讲究的场所采用埋入型。
4.3.2 火灾探测器的选择
探测器的选择应该说是火灾自动报警及联动系统设计人员最基本的常识，设计何种探测器应取决于所保护对象的功能是什么，可燃物特点是什么，现场有何特点等等。在设计中，火灾报警装置主要是根据整个系统的规模大小，合理选择火灾报警器。另外在选择火灾报警器时必须考虑能满足手动控制消防控制设备的功能要求，也就是说消防水泵、防烟和排风机重要消防设备，它们的可靠性要求极高，除能接收火灾报警信号后，可以自动启动外（包括手动操作键盘上发生的编码控制启动信号），还应能在消防控制
毕业设计 学生姓名学号 系(部) 专业机电一体化技术 题目火灾报警器毕业设计 指导教师 （姓名）（专业技术职称/学位） （姓名）（专业技术职称/学位） 2017 年9 月
摘要：随着现代家庭用火、用电量正在逐年增加，家庭火灾发生的频率越来越高，火灾烟雾报警器也随之被广泛应用于各种场合。本设计是利用单片机结合传感器技术而开发了这一火灾烟雾报警系统。论文中主要烟雾报警器系统各个组成部分进行了介绍，对它的主控电路和外围设备电路之间的接口技术，还有软件方面进行了重点介绍。 关键词：报警器，80C51，声光传感器 目录 1 绪论 (3) 1.1声光报警器的发展及现状 (3) 1.2论文研究的目的及意义 (4) 1.3论文内容 (4) 2 基于C51单片机的声光报警的设计方案 (5) 2.1任务分析 (5) 2.2设计方案 (5) 3 系统硬件实现 (6) 3.1主控电路设计 (6) 3.2外围接口电路设计 (10) 3.3总电路设计 (16) 4 软件实现 (18) 4.1编程KEIL环境介绍 (18) 4.2程序流程 (18) 4.3程序 (19) 5 调试 (21) 5.1调试的步骤 (21) 5.2调试过程中遇到的问题及解决方法 (22) 结论 (24) 致谢 (25) 参考文献 (26)
1 绪论 1.1 声光报警器的发展及现状 1.1.1 火灾探测技术 火灾作术为一种在时空上失去控制的燃烧所引发的灾害，对人类生命财产和社会安全构成了极大的威胁。由此引发的重大安全事故比比皆是，所以人类一直也未停止过对它的研究。 火灾的发生和发展是一个非常复杂的非平稳过程，它除了自身的物理化学变化以外还会受到许多外界的干扰，火灾一旦产生便以接触式(物质流)和非接触式〔能量流)的形式向外释放能量。接触式形式包括可燃气体、燃烧气体和烟雾、气溶胶等。非接触式如声音、辐射等。火灾探测技术就是利用敏感元件将火灾中出现的物理化学特征转换为另外一种易于处理的物理量。各种探测器对应的火灾物理参量及探测器如图1-1所示。 图1-1 各种探测器对应的火灾物理参量及探测器 1.1.2 火灾探测器的发展趋势 探测器朝新探测技术的发展进一步拓展了火灾探测的应用领域，为一些传统探测器无法胜任的环境提供了有效的手段。相关技术的发展，如傅立叶近红外光谱技术弱信号处理技术、低功耗MCU技术进一步促进了传统探测技术的改进，使得传统探测器在技术和性能上有了显著的提高。火灾着极早期探测、多传感器复合探测和探测器小型化、智能化的方向发展迈出了更快的步伐。 近几年来，单片机已逐步深入应用到工农业生产各部门及人们生活的各个方面。各种类型的单片机也根据社会的需求而开发出来。单片机是器件级计算机系统，实际上它是一个微控制器或微处理器。[2]由于它功能齐全，体积小，成本低，因此它可以应用到任何
家庭环境监测系统 ——火灾监测系统课程设计实验报告 一课程设计的目的 本次课程设计的目的有：1 锻炼学生独立进行单片机系统设计的能力，通过从硬件到软件，从模块采购到整个系统的调试这些过程，让学生能够较为真实的体会到单片机系统的研发设计过程，为今后学生进行更为复杂的系统研发打下一定的基础。2 培养学生从实际生活中发现问题并且解决问题的能力，是学生的思想不再局限于课本的理论，让学生能够真正的去现实生活中去寻找问题，并运用自己学过的知识去解决问题，开阔眼界，为将来走上工作岗位提供必要的知识。二课程设计的内容 本次课程设计目的是设计一个家庭火灾报警系统，本方案设计的消防报警和联动控制系统基于51单片机控制的，由多种火灾探测器联合进行检测报警的系统。该系统是生命财产安全的忠实卫士和智能大厦的保卫者，它可以避免由于火灾而造成的巨大经济损失，在火灾初期就可以人为地预防由于火灾造成的一些不必要的损失，使生命财产受到安全的保护。它广泛用于生命安全，紧急信号，防爆防火等各类场所。可保证该系统在未来数年内保持世界领先水平。 一套先进可靠的火灾报警系统可以有效的避免或降低由于火灾而引起的生命财产损失。同时几乎为零的误报率，运行的极其安全稳定，先进的可再生功能也可减少大厦的物业管理工作。本方案即是针对本项目的特点而设计的。 1 火灾报警系统简介 1.1火灾自动报警系统概述 火灾自动报警系统能够在火灾初期，将燃烧产生的烟雾、热量和火焰辐射等物理量，通过感温、感烟和感光等火灾探测器变成电信号，传输到火灾报警控制器，并及时发出报警信号。 火灾自动报警系统的组成形式多种多样，它的发展目前可分为三个阶段 1 多线制开关量式火灾探测报警系统。这是第一代产品，目前国内极少数厂家生产外，它基本上已处于被淘汰状态。 2 总线制可寻址开关量式火灾探测报警系统。这是第二代产品，尤其式二总线制开关量式探测报警系统目前正被大量使用。
电子科技大学 《模拟电路基础》电子线路应用设计报告 设计题目： 学生姓名：学号： 教师姓名：日期： 2017-1-6
一仿真目的 火灾报警器设计电路 二指标要求 通过两个温度传感器获得的电压差实现火灾自动报警。 ?正常情况下，电压差为零，发光二极管不亮，蜂鸣器不响。?当有火情时，电压差增大，发光二极管发光，蜂鸣器鸣叫。 三电路原理 放大微弱电压信号----判断是否需要报警—报警指示 放大微弱电压信号-----判断是否需要报警----------报警指示
一，温度传感电路 以二极管作为温度传感器，将温度变化转化为输出电压u i 。 ? 用恒定电流驱动二极管 ? 输出电压u i 等于二极管的正向电压 ? 温度上升时，二极管正向电压下降，输出电压下降。 二．电压放大电路 发生火灾时，温度传感器的电压差可以迅速上升至几十到几百mV ，根据后级的比较电压（可选）确定放大倍数，通过差分放大器将电压放大到大于比较电压。 )(I1I2f O u u R R u -?=
三．单限比较器 差分电路输出的电压从A2的正向输入端输入，与单限电压比较器的阈值电压U T 进行比较。 ? u o1U T 时，u o2=U oH 。 稳压管 运放输出端可以用稳压管限幅，根据稳定电压和稳定电流、负载电流 可以计算限流电阻。 CC T V R R R U ?+=4 34
四．声光报警电路 当A2输出为高电平时，发光二极管导通，发光。 根据稳定电压和发光二极管的导通电压（）、工作电流（10-20mA）可以计算电阻R5。 放大电路 当A2输出为高电平时，晶体管T导通，蜂鸣器鸣叫。 根据选择的基极电流（I B）和稳定电压计算基极电阻R6。
本 科毕业设计 （自然科学） 题 目：火灾报警系统的设计（偏硬） Hebei Normal University of Science & Technology 专业：电气工程及其自动化 学号：93110070121
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：日期：
独创声明 本人郑重声明：所呈交的毕业设计(论文)，是本人在指导老师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本设计（论文）不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。 本声明的法律后果由本人承担。 作者签名: 二〇一〇年九月二十日 毕业设计（论文）使用授权声明 本人完全了解滨州学院关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定。 本人愿意按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版，同意学校保存学位论文的印刷本和电子版，或采用影印、数字化或其它复制手段保存设计（论文）；同意学校在不以营利为目的的前提下，建立目录检索与阅览服务系统，公布设计（论文）的部分或全部内容，允许他人依法合理使用。 （保密论文在解密后遵守此规定） 作者签名: 二〇一〇年九月二十日
毕业论文声明 本人郑重声明： 1．此毕业论文是本人在指导教师指导下独立进行研究取得的成果。除了特别加以标注地方外，本文不包含他人或其它机构已经发表或撰写过的研究成果。对本文研究做出重要贡献的个人与集体均已在文中作了明确标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 2．本人完全了解学校、学院有关保留、使用学位论文的规定，同意学校与学院保留并向国家有关部门或机构送交此论文的复印件和电子版，允许此文被查阅和借阅。本人授权大学学院可以将此文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本文。 3．若在大学学院毕业论文审查小组复审中，发现本文有抄袭，一切后果均由本人承担，与毕业论文指导老师无关。 4.本人所呈交的毕业论文，是在指导老师的指导下独立进行研究所取得的成果。论文中凡引用他人已经发布或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。论文中已经注明引用的内容外，不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究成果做出重要贡献的个人和集体，均已在论文中已明确的方式标明。 学位论文作者（签名）： 年月
关于毕业论文使用授权的声明 本人在指导老师的指导下所完成的论文及相关的资料（包括图纸、实 验记录、原始数据、实物照片、图片、录音带、设计手稿等），知识产权归 属华北电力大学。本人完全了解大学有关保存，使用毕业论文的规定。同 意学校保存或向国家有关部门或机构送交论文的纸质版或电子版，允许论 文被查阅或借阅。本人授权大学可以将本毕业论文的全部或部分内容编入 有关数据库进行检索，可以采用任何复制手段保存或编汇本毕业论文。如 果发表相关成果，一定征得指导教师同意，且第一署名单位为大学。本人 毕业后使用毕业论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名 单位仍然为大学。本人完全了解大学关于收集、保存、使用学位论文的规 定，同意如下各项内容： 按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本；学校有权保存学位 论文的印刷本和电子版，并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保 存或汇编本学位论文；学校有权提供目录检索以及提供本学位论文全文或 者部分的阅览服务；学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论 文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学 位论文的全部或部分内容编入学校有关数据库和收录到《中国学位论文全 文数据库》进行信息服务。在不以赢利为目的的前提下，学校可以适当复 制论文的部分或全部内容用于学术活动。 论文作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 专业：电气工程及其自动化 学号：93110070121
电子科技大学 课程设计报告 学生姓名：李星村学号：2013040203027 指导教师：张雅丽 一、课程名称：模拟电路基础 二、课程设计名称：火灾报警器电路 三、课程设计目的： 1.了解火灾报警器基本工作原理 2.理解火灾报警器电路 3.学习运用Multisim仿真软件对电路进行仿真 四、课程设计内容： 计算火灾报警器电路个原件参数并用Multisim进行电路仿真，观察报警器工作情况。 五、课程设计步骤： 1. 查看资料书籍了解火灾报警器工作原理：正常情况下，即无火情时，两个温度传感器产生的电压相等，即u11=u12，发光二极管不亮，蜂鸣器不响；有火情时，u11不等于u12，即产生电压差，使得发光二极管发亮，蜂鸣器鸣叫报警。故可用函数发生器产生0V信号表示正常情况，用有幅度的信号代表火灾发生时两输入端产生的电压差。 2.设计出总体框图以及电路图总体图
3.设计各个部分电路具体参数： 选取Ｒ１＝200Ω，Ｒ２＝400Ω，从而，通过一级运放后的输出电压Ｕ１＝Ｒ２·（ＵＩ１－ＵＩ２）／Ｒ１ 第二级运放有门限电压ＵT＝VCC·Ｒ４／（Ｒ３＋Ｒ４）可以选Ｒ３＝100Ω，Ｒ４＝２00Ω，从而ＵT＝4V。当Ｕ１＇＞ＵT时，ＵＯＨ＝ＵＺ。 发光二极管ＵＤ＝２．５Ｖ，ＩＤ≦２０ｍＡ。由ＩＤ＝（ＵＯＨ－ＵＤ）／Ｒ５，可以得出Ｒ５＝1.2KΩ。 三极管的基极电流ＩＢ＝（ＵＯＨ－ＵＢＥ）／Ｒ６，ＵＢＤ＝０．７Ｖ，ＩＢ约为几毫安，因此Ｒ６可以选1.8ＫΩ。 蜂鸣器电流即集电极电流ＩＣ＝βＩＢ 电源为直流电源，加在运放上的为１２Ｖ，具体位置参看电路图。 4.对电路进行初步测试并进行修改调试：在进行初步调试是发现LED两端电压过大，在实际情况中很容易烧坏二极管，故采用在其两端接入稳压二极管，是发光二极管正常工作。最 终得到实际电路如图.
基于单片机的智能火灾报警系统 前言 目前，随着电子产品在人类生活中的使用越来越广泛，由此引起的火灾也越来越多，在我们生活得四周到处潜伏着火灾隐患。为了避免火灾以及减少火灾造成的损失，我们必须按照“隐患险于明火，防患胜于救灾，责任重于泰山”的概念设计和完善火灾自动报警系统，将火灾消灭在萌芽状态，最大限度地减少社会财富的损失。 本系统可安装在各防火单位，它负责不断地向所监视的现场发车巡检信号，监视现场的温度、浓度等，并不断反馈给报警控制器，控制器将接到的信号与内存的正常整定值比较、判断确定火灾。当发生火灾时，可实现声光报警、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，是一种结构简单、性能稳定、使用方便、价格低廉、智能化的烟雾传感器，具有一定的实用价值。 1 基于单片机的智能火灾报警系统介绍 1.1 选题背景及意义 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。 随着电子产品在人类生活中的使用越来越广泛，由此引起的火灾也越来越多，在我们生活的四周到处潜伏着火灾隐患。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。伴随着科学技术的不断进步，火灾报警系统必将得到更快的发展。 1.2设计要求
目录 目录 (1) 摘要 (3) 1引言 (1) 2火灾自动报警系统概述 (2) 3建筑概况 (3) 3.1建筑物概况 (3) 3.2系统保护对象分级 (3) 3.3报警区域和探测区域的划分 (4) 4火灾自动报警系统设计 (6) 4.1火灾自动报警系统基本形式选择 (6) 4.2火灾报警控制器的确定 (6) 4.3火灾探测器的确定及布置 (7) 4.4火灾自动报警系统的线制 (8) 4.5火灾自动报警系统的配套设备 (10) 4.5.1手动报警按钮 (10) 4.5.2火灾事故广播 (10) 4.5.3消防专用电话设置 (11) 4.5.4火灾自动报警系统常用模块 (11) 4.6消防联动系统 (12) 4.7供电与接地 (12)
5主要设备清单 (14) 6总结 (15) 参考文献 (16) 附录 (17)
摘要 火灾自动报警系统是人们为了早期发现通报火灾，并及时采取有效措施，控火和扑灭火灾，而设置在建筑物中或其它场所的一种自动消防设施，是人们同火灾作斗争的有力工具。为建筑物的安全提供了有力的保证。 本文对沈阳市某酒店进行了火灾自动报警系统设计。首先介绍了建筑概况，划分防火分区，根据规范进行了系统保护对象分级，划分了报警区域和探测区域，然后选择了火灾自动报警系统基本形式，确定了火灾报警控制器的型号，通过计算与校验，合理的布置了火灾探测器，确定了火灾自动报警系统的线制，进行了火灾自动报警系统的配套设备的选择，然后介绍了消防联动系统，确定了系统供电与接地装置，最后绘制了火灾自动报警系统平面图。 关键词：探测器；探测区域；火灾探测器；火灾报警控制器
石家庄铁道大学电气与电子工程学院 模拟电子技术课程设计 火灾报警器 班级 姓名 学号 2016.01.01专业 电气工程及自动化 题目 日期
题目：火灾报警器 摘要：生活中难免遇到火灾的发生，为了在火灾来临之前防患于未然，因此一个火灾报警器是十分必要的，因而我模拟设计了火灾报警电路。它包括了温度传感器、放大器、电阻、模拟电路实验箱、发光二极管、蜂鸣器等等。其中温度传感器是个热敏电阻，它通过感知温度的变化来改变电路中电流的大小，并影响电路中二极管和蜂鸣器中所通过的电流，使其产生变化。而后通过MultisimlO.O软件仿真的实现来使二极管发光以及使蜂鸣器报警，从而来实现预防火灾及减小火灾危害的作用。
目录1?摘要: 2.原理框图: 3.火灾报警电路总体说明: 4.火灾报警电路原理分析: (1)温度传感器: (2)比例运算电路: (3)单限电压比较器: (4)声光电报警电路: 5.主要元器件选择及参数计算: 6.电路仿真: 7.组装调试过程: 8.结果分析: 9.课程设计评分标准: 10.附件:
火灾报警电路原理图 1?温度传感器 温度传感器是检测温度的器件，温度传感器一般分为接触式和非接触式两大类。所谓接触式就 是传感器直接与被测物体接触进行温度测量，这是温度测量的基本形式。而非接触式是测量物体热 辐射而发出的红外线从而测量物体的温度，可进行遥测，这是接触方式所做不到的。接触式温度传 感器有热电偶、热敏电阻以及铂电阻等，利用其产生的热电动势或电阻随温度变化的特性来测量物 体的温度。 此次设计采用的是热敏电阻这一接触式温度传感器。 、原理框图 1. 2. 3. 4. 火灾报警电路总体说明 温度控制电路有热敏电阻的水温度的的变化电阻减小而控制必列运算电路的输入电压。 比 例运算实现电压差。并用输出控制单限比较器。 不同的电压使单限比较器输出不同的电平。使二极管和晶体管导通，控制报警电路。 导通 后二极管亮，蜂鸣器发声报警。 火灾报警电路原理与分析
学号 天津城建大学 毕业设计开题报告 火灾自动报警与消防控制系统 学生姓名 专业名称 电气工程及其自动化 指导教师 控制与机械工程学院 2014 年4 月18日 毕业设计开题报告 题目名称：火灾自动报警与消防控制系统 1.课题背景（所选课题的来源、开发目的和意义，国内外现状） 本课题来源于智能家居中的消防与安防系统，消防与安防是智能家居的重要组成部分，消防部分承担着火灾发生时自动报警并开启消防喷头、语音报警、疏散引导等功能，安防部分承担着家庭防盗、室内外环境危害检测及报警等功能。 开发目的：能够及时监测到环境中有无火灾，火灾一旦发生将实现声光报警，并自动打电话给户主提示家中有火灾隐患，同时打开消防设施等采取有效措施控制火情的发展，将火灾消灭在萌芽状态，以确保人身财产安全，最大限度地减少损失。安防部分为当有人从窗户进入时发短信给户主并自动报警，室内有害气体超标检测及燃气泄露报警。 意义：随着电子产品在人类生活中的使用越来越广泛，由此引起的火灾也越来越多，在我们生活的四周到处潜伏着火灾隐患。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。伴随着科学技术的不断进步，火灾报警系统必将得到更快的发展。 国内外现状：随着社会的进步以及人们生活水平的提高，人们对于家居环境的要求也不再只是简单的物质空间，更为关注的是一个高度安全、舒适以及美观方便的居住环境，也即是当下最为热门的智能家居。由于智能家居系统还缺乏统一明确的国际标准，许多公司开发出的
产品都是基于自己组建的网络和信息交换协议，很多产品是针对特定的组网环境开发的，部分核心技术没有对外公布，技术复杂，直接导致了使用范围的局限性。再者，缺乏对应的第三方产品，各个接入设备之间不能兼容，互操作性差，不利于产品的扩充，因而进一步局限了产品的发展。再加上，有的系统成本过高，严重影响了产品的普及。因此设计一个符合国家国情和规范的集远程控制和本地控制为一体的智能家居控制系统是非常具有现实意义的，且势在必行。 开发设计的基本内容及预期设计效果 目标：通过HT66FU50单片机为核心，可以实现火灾现场声光报警、电话报警，安防报警等功能。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，具有一定的实用价值。 内容：对该检测系统与报警系统进行整体功能分析，分模块来实现其各个部分的功能，对其所选择的主要芯片作简单介绍，动手制作产品，包括硬件电路的设计，PCB的制作，手工焊接与调试，软件程序的编写，硬件与软件的联合调试。 预期设计效果：烟感器能够24小时监测环境中有无烟雾气体，一旦监测到烟雾将发出声光报警，并自动打电话给主人提示家中有火灾隐患，同时打开消防设施，当有人从窗户进入时发短信给户主并自动报警，室内有害气体超标检测及燃气泄露报警。 3.开发设计方案（拟采用的设计思想、设计方案及开发工具介绍） 设计思路和设计方案：本次毕业设计将选用HT66FU50的单片机做为主控芯片，该芯片是一款A/D 型具有8 位高性能精简指令集的Flash 单片机。其Flash 存储器可多次编程的特性给我们提供了极大的方便。存储器方面，还包含了一个RAM 数据存储器和一个可用于存储序号、校准数据等非易失性数据的EEPROM 存储器。本单片机有一个全双工的异步串行口，8路AD转换，PWM输出，定时器，外部中断等重要功能；用TC35作为远程通信模块，此模块可通过单片机串行口发送的命令控制其给指定的手机发送短信和拨打电话。当烟感器检测到烟雾时发出电平跳变信号，单片机检测到信号后产生中断，进入中断服务子程序，将执行报警命令和拨打电话命令程序；当红外传感器检测到有人从窗户进入时输出高电平，传输到单片机I/O口，单片机产生相应的响应，现场报警的同时给远程手机发送短信提示；使用有毒气体检测传感器，可以检测到室内有害气体如甲醛、一氧化碳、甲烷等的含量，并做出上限报警，利用单片机和TC35模块进行远程通知。 开发工具：采用Protel DXP2004进行硬件电路原理图设计和PCB的制作，HT-IDE3000进行软件程序的开发，并与HOPE3000forEIC300联合仿真器在线仿真和程序烧写。 设计进度安排 2014.4.1——2014.4.5：查找资料、搜集相关素材 2014.4.5——2014.4.10：完成需求分析 2014.4.10——2014.4.15：完成概要设计 2014.4.15——2014.4.20：完成硬件电路设计 2014.4.20——2014.4.25：硬件电路的制作、模块测试与连接 2014.4.25——2014.5.20：程序的编写与调试 2014.5.20——2014.6.1：整理资料、撰写毕业论文 参考文献 [1] 王钊.智能型火灾报警系统的设计与研究：西安理工大学，2009. [2] 孙健. 基于ARM7的电气火灾自动报警控制器研制：浙江大学，2007. [3] 雍静,李北海，杨岳.建筑智能化技术〔M〕.北京:科学出版社，2008. [4] 王忠民, 郝静, 张瑜.基于单片机的语音数字联网火灾报警器设计.西安邮电学院. [5] S.M.Lo，C.M.Zhao，M.Liu，A .Coping. A simulation model for studying the implementation
本科毕业设计题目基于单片机的智能火灾报警系统
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：日期：
学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名：日期：年月日 导师签名：日期：年月日
烟雾报警器课程设 计
成绩评定________ 检测与转换技术 课程设计 题目：烟雾报警器 院系：电子工程学院 专业：电子信息工程技术 姓名：疯狂的大驴子 年级： xxxxxxx 指导教师： xxxxx 12月
目录 1. 设计任务与要求 (3) 2. 设计目的 (3) 3. 设计方案 (4) 4. 设计框图 (5) 5. 工作原理 (5) 6. 设计总结 (7) 参考文献 (9)
1. 设计任务与要求 （1）在此设计中采用了较为冷门的STC系列单片机，熟悉STC 系列芯片如何控制外围电路。 （2）了解MQ-2烟雾传感器的工作原理，设计数据采集模块来完成数据的采集。 （3）将采集后的烟雾浓度模拟信号进行A/D转换后送至单片机存储、处理。 （4）设置键盘模块，以便能够在不同要求下更改浓度阀值。 （5）当所测的烟雾浓度超标时，红色LED灯闪烁报警，蜂鸣器报警。 (6 ) 完成电子元器件的焊接和相关调试工作。 (7 ) 功能完全调试成功后，撰写相关实训报告。 （8）在学完了《电子设计与制作》课程的基本理论，基本知识后，能够综合运用所学理论知识、拓宽知识面，系统地进行电子电路的工程实践训练，锻炼动手能力，培养工程师的基本技能，提高分析问题和解决问题的能力。 （9）熟悉集成电路的引脚安排，掌握各芯片的逻辑功能及使用方法了解面包板结构及其接线方法，了解其的组成及工作原理（10）培养独立思考、独立准备资料、独立设计规定功能的数字系统的能力。 （11）培养书写综合设计实验报告的能力
2.设计目的 烟雾报警器就是经过检测烟雾的浓度来实现火灾防范的，烟雾感应器内部采用例子是烟雾传感，是一种技术陷阱，工作稳定可靠的传感器，被广泛运用到各种消防报警系统中，性能远优于气敏电阻类的火灾报警器。 本系统采用AT89C51单片机，选用温度传感器MQ-2，利用多传感信息融合技术科用于小型环境的简单烟雾报警。 为了能切实保障人们的生命安全及财产安全不受火灾的影响，我们设计出一种能够在火灾刚刚发生时或者有可燃气体堆积引起的火灾隐患或人员安全时就能报警，而且自动打开喷水阀灭火的装置，就能极大地减少不良后果的发生。做到防患于未然，使人们及早得知火情，将火灾扑灭在萌芽状态。 3. 设计方案 方案一： 以LM324集成电路核心构成的报警电路。整个电路分为电源、检测、定时报警输出三部分。电路结构较为简单。其核心元件是烟雾传感器和LM324集成电路。电源部分是由变压器、电桥、CW7805集成电路、CW7805集成电路几部分构成的。电路检测部分是由烟雾传感器和一个电位器组成，报警电路是由LM324
摘要 本论文是针对龙华里和顺园旧楼改造的火灾自动报警系统设计，对高层建筑的火灾报警及联动控制系统的一些学习心得。 随着我国经济建设的迅速发展，人民生活水平不断提高，城市用地日益紧张，促使建筑物正朝着高层化、密集化方向发展。高层建筑的特点决定其火灾的危险性和高层建筑的火灾自动报警系统的重要性，一套完整的火灾自动报警系统是高层建筑发生火灾时人们生命财产的有利保障，是能否快速准确地发现火情，把火灾扑灭在萌芽状态的关键所在。文章通过消防设计，论述了火灾自动报警及消防联动系统。除了这一大系统中所包括的编码感温探测器、编码感烟探测器、火灾紧急报警电话、地址式报警按钮、报警指示灯、手动报警按钮等外，水流指示器、带监视信号的检修阀、防火卷帘门等。 关键词：火灾自动报警；联动控制；火灾探测器；高层建筑
ABSTRACT This thesis is just for the Automatic Fire Alarming System of The Building of rebuild of Long hua li he shun yuan. Along with the quick economic development of our country and continuous increasing of the people’s life level, the city is increasingly nervous with the ground, urging the buildings just develop in the direction of high and density. The architectural characteristics of high buildings decides the risk of fire and the importance of the automatic fire alarming system. A set of integrity automatic fire alarming system is the beneficial guarantee of the people’s life and property when a high building fire occurs and it’s the key of if people can discover the fire quickly and accurately to put it out at the embryotic place of the appearance of fire. The project design for fire protection that mainly was consisted autoalarm of fire and fire control link the system. Add to designing the code temperature sensing detector that includes in these two major systems, the sense cigarette detector of the code , urgent alarm call of fire , address type alarm button , warning indicator lamp , manual alarm button , for instance: Rivers indicator,overhaul valve of monitoring signal, fire prevention rolling screen door etc. Keywords : Automatic fire alarming system; detection devices of automatic fire alarming system; risk; high buildings
火灾自动报警系统 竣工资料 施工安装质量记录 北京安迪盛安全系统自动化有限公司江苏分公 司 2015年月日
目录 火灾自动报警系统质量保证资料核查表（编号：A-1） (6) 图纸会审记录（编号：1） (7) 设计变更明细表（编号：2） (8) 技术交底记录（编号：3） (9) 施工技术核定单（编号：4） (10) 施工组织设计（方案）（编号：5） (11) 开工报告（编号：6） (13) 设备、材料相关证件汇总表（编号：7） (15) 设备开箱检查记录（编号：8） (17) 材料检查记录（编号：9） (17) 火灾自动报警系统配管/配线安装检查记录（编号：A-2） (19) 火灾自动报警系统电缆敷设检查记录（编号：A-3） (23) 消防配电线路敷设检查记录（编号：10） (24) 火灾自动报警系统接地电阻测试记录（编号：A-4） (25) 火灾自动报警系统绝缘电阻测试记录（编号：A-5） (26) 火灾自动报警系统配管配线隐蔽验收记录（编号：A-6） (27) 火灾自动报警系统电缆敷设隐蔽验收记录（编号：A-7） (28) 消防配电线路隐蔽验收记录（编号：11） (30)
火灾自动报警系统报警控制器安装检查记录（编号：A-8） (32) 火灾自动报警系统联动控制器安装检查记录（编号：A-9） (33) 火灾自动报警系统探测器安装检查记录（编号：A-10） (36) 火灾自动报警系统手动报警按钮安装检查记录（编号：A-11） (41) 火灾自动报警系统手动报警按钮安装检查记录（编号：A-11） (42) 火灾自动报警系统警报装置安装检查记录（编号：A-12） (43) 火灾自动报警系统探测、报警点全点试验记录（编号：A-13） (44) 火灾自动报警系统联动控制点全点试验记录（编号：A-14） (47) 火灾自动报警系统调试报告（编号：A-15）....................................................................... 错误!未定义书签。火灾自动报警系统系统自检报告（编号：A-16）.. (51) 火灾自动报警系统试运行记录（编号：A-17） (54) 竣工报告（编号：12） (55) 设备移交清单（编号：13） (57) 火灾自动报警系统质量保证资料核查表（编号：A-1）
毕业设计用纸
摘要
随着科技的发展，时代的进步，高楼大厦才能追上人类的脚步，伴随着家庭用火、用电量 的增加，所以火灾出现的可能性在持续加大，全国各地几乎每天都有不同情况的火灾在发 生，也正是因为这个原因，用来警示火灾的火灾报警器的地位越来越重要，在各种建筑内 被广泛使用。 该论文的主要研究对象为无线且具备多种功能的火灾报警器，该报警器使用的是利用气体 的传感器 MQ - 2、 ADC0832模数转换器以及温度传感器（型号为 DS18B20 ） ，以及用 STC89C51 作为主要核心进行控制的组件等来使基础功能得以实现。一旦在室内的温度， 或者是一定体积内的燃烧后产生的气体的浓度达到了传感器能够感知的临界值时，火灾警 示器就会通过声音和警示灯来提示可能发生火灾险情，让处于建筑物的人们能够及时逃生。
关键词：气体传感器 MQ-2；火灾报警；51 单片机；智能控制；DS18B20
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毕业设计用纸
ABSTRACT
With the development of science and technology, the progress of The Times, high-rise buildings to catch up with the pace of the human race,Along with the family in the fire, the increase of electricity consumption, and thus the fire frequency is higher and higher, almost all the fire in different regions, Fire alarm and therefore is widely applied to various occasions for warning of fire.This topic research the multi-function wireless fire alarm the STC89C51 as the core controller, using gas sensor MQ - 2, ADC0832 and DS18B20 temperature sensor to realize the basic functions.Through these sensors, when the concentration of combustible gas in the environment or indoor temperature changes, such as system have a corresponding light and sound alarm signals, to prompt the process of fire, let people to save his life.With the development of science and technology, the progress of The Times, high-rise buildings to catch up with the pace of the human race. Key words:MQ-2 gas sensor; fire alarm; MCU51; intelligent control；DS18B20
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综述 “ 火灾”，是指在时间或空间上失去控制的燃烧所造成的灾害。在各种灾害中，火灾是最经常、最普遍地威胁公众安全和社会发展的主要灾害之一。人类能够对火进行利用和控制，是文明进步的一个重要标志。火，给人类带来文明进步、光明和温暖。但是，失去控制的火，就会给人类造成灾难。所以说人类使用火的历史与同火灾作斗争的历史是相伴相生的，人们在用火的同时，不断总结火灾发生的规律，尽可能地减少火灾及其对人类造成的危害。 在我国，火灾危害之烈，损失之巨，不亚于地震和洪水的危害。近年来，我国城市火灾频频，深圳、广州、上海、长沙、石河子、吉林、浙江等地发生的特大火灾所造成的危害及后果，给人们留下了极其深刻的印象，火灾给国家和人民的生命财产造成了巨大的损失。 火灾自动报警系统能在火灾的初期，将燃烧产生的烟雾，热量和光辐射等物理量通过温度传感器和感光探测器转换成电信号传到火灾报警控制器并能迅速监测火情，通知人们及时疏散。火灾自动报警系统可作为城市消防系统的单元，通过城市消防专用网与城市消防报警中心联网，及时将报警信息传递到消防报警中心，城市消防报警中心会自动查找到火灾发生的位置，并为消防队员制定消防路线图，以便消防队员可以迅速抵达火灾地点。火灾自动报警系统能对火灾进行实时监测和准确报警，有着防止和减少火灾危害、保护人身安全和财产安全的重要意义，有着很大的经济效益和社会效益。 随着电子产品在人类生活中的使用越来越广泛，由此引起的火灾也越来越多，在我们生活的四周到处潜伏着火灾隐患。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。伴随着科学技术的不断进步，火灾报警系统必将得到更快的发展。
成绩评定________ 检测与转换技术 课程设计 题目：烟雾报警器 院系：电子工程学院 专业：电子信息工程技术 姓名：疯狂的大驴子 年级： xxxxxxx 指导教师： xxxxx 2014年12月
目录 1. 设计任务与要求 (3) 2. 设计目的 (3) 3. 设计方案 (4) 4. 设计框图 (5) 5. 工作原理 (5) 6. 设计总结 (7) 参考文献 (9) 1. 设计任务与要求 （1）在此设计中采用了较为冷门的STC系列单片机，熟悉STC系列芯片如何控制外围电路。 （2）了解MQ-2烟雾传感器的工作原理，设计数据采集模块来完成数据的采集。 （3）将采集后的烟雾浓度模拟信号进行A/D转换后送至单片机存储、处理。 （4）设置键盘模块，以便可以在不同要求下更改浓度阀值。 （5）当所测的烟雾浓度超标时，红色LED灯闪烁报警，蜂鸣器报警。 (6 ) 完成电子元器件的焊接和相关调试工作。 (7 ) 功能完全调试成功后，撰写相关实训报告。 （8）在学完了《电子设计与制作》课程的基本理论，基本知识后，能够综合运用所学理论知识、拓宽知识面，系统地进行电子电路的工程实践训练，锻炼动手能力，培养工程师的基本技能，提高分析问题和解决问题的能力。 （9）熟悉集成电路的引脚安排，掌握各芯片的逻辑功能及使用方法
了解面包板结构及其接线方法，了解其的组成及工作原理 （10）培养独立思考、独立准备资料、独立设计规定功能的数字系统的能力。 （11）培养书写综合设计实验报告的能力 2.设计目的 烟雾报警器就是通过检测烟雾的浓度来实现火灾防范的，烟雾感应器内部采用例子是烟雾传感，是一种技术陷阱，工作稳定可靠的传感器，被广泛运用到各种消防报警系统中，性能远优于气敏电阻类的火灾报警器。 本系统采用AT89C51单片机，选用温度传感器MQ-2，利用多传感信息融合技术科用于小型环境的简单烟雾报警。 为了能切实保障人们的生命安全及财产安全不受火灾的影响，我们设计出一种能够在火灾刚刚发生时或者有可燃气体堆积引起的火灾隐患或人员安全时就能报警，并且自动打开喷水阀灭火的装置，就能极大地减少不良后果的发生。做到防患于未然，使人们及早得知火情，将火灾扑灭在萌芽状态。 3. 设计方案 方案一： 以LM324集成电路核心构成的报警电路。整个电路分为电源、检测、定时报警输出三部分。电路结构较为简单。其核心元件是烟雾传感器和LM324集成电路。电源部分是由变压器、电桥、CW7805集成电路、CW7805集成电路几部分构成的。电路检测部分是由烟雾传感器和一个电位器组成，报警电路是由LM324集成块、三极管及扬声器组成。在此方案中烟感元件采用HQ-2气敏管，在电路加点的瞬间，气敏管可能会导通一下，但如果长时间搁置时再使用时，没有遇到烟雾时电阻也可能会变小，所以需要预热10分钟的初始稳定时间后才能正常工作。因此，此电路的稳定性不是很高，灵敏度不是很高，很容易出现错误报警动作。使用的范围有一定的局限性。 优点：电路原理结构简单。 缺点：稳定性太差灵敏度也不高难以确定实验的准确性。 方案二： MQ-2烟雾传感器，在可燃气体或烟雾中MQ-2烟雾传感器的电阻会有相应的变化。MQ-2?气敏元件由微型AL2O3?陶瓷管、SnO2?敏感层,测量电极和加热器构成的敏感元件固定在塑料或不锈钢制成的腔体内，加热器为气敏元件提供了必要的工作条件。封装好的气敏元件有