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基于二总线的烟温复合火灾报警系统的设计

马芮  
【摘要】:随着科学技术的持续进步和人类生活水平的不断提升,人们的出行频率逐年递增,高速动车以其便捷、安全、快速等诸多优点逐渐成为首选的出行工具,并对国民经济的平稳运行发挥了积极的作用。作为行车安全保障的重要环节,火灾报警系统具有“早发现、早报警、早扑救”的特点,大大地减少了由于火势蔓延造成的乘客伤亡及经济损失。为解决国外进口火灾报警设备存在的价格昂贵、维护不及时等问题,本文结合高速动车的实际环境和火灾报警系统的应用特点,将二总线技术引入系统的连接与通信中,设计了一套低成本、低功耗的烟温复合型火灾报警系统。依据火灾发生时烟雾粒子和环境温度的探测原理,本文选择了低功耗、低成本的红外对射管和热敏电阻设计相应的烟温传感电路,并基于Microchip公司的PIC16F716微处理器进行分析运算和逻辑控制,实现烟温复合火灾探测器的中央处理。为保证火灾判断的准确度,采用“浮动门限法”处理烟雾探测信号,结合“变化率检测法”和“差值检测法”实现温度探测的多重处理。根据系统要求实现的声光报警、液晶显示和电子编码等功能,设计由电源板、主板和显示板组成的火灾报警控制器,以Winbond公司的W78E516B微处理器为核心,实现报警控制器的中央处理。制定适用于本系统的二总线通信协议,把火灾报警信号分为烟雾预警、温度预警和烟温复合火警,实现火灾报警的多级监测。此外,报警控制器通过按键的形式承担了电子编码器的工作,能够根据本文制定的二总线编码协议为烟温复合火灾探测器进行任意编码。本文还采用C#技术开发了火灾监测软件,将报警控制器的信号通过485-USB的方式发送到可实时查看的监测界面上,并将火灾和故障发生的时间和位置存储起来实现后期查询,完善了火灾报警系统的功能性。归纳总结本文的设计成果,并对基于二总线的烟温复合火灾报警系统的可靠性进行分析,实现了设计目标中的所有功能,达到了合作公司的设计要求。


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