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摘要： 随着超大规模集成电路、通信技术、单片机技术的迅猛发展和人们保安意识的日渐提高，利用单片机及其它外围芯片实现火灾自动报警已成为主要趋势。
关键词： 单片机；报警器；火灾传感器
中图分类号：TP2文献标识码：A文章编号：1671－7597（2010）1120002－01
现代火灾的自动报警系统是依托传感器技术、电子技术、计算机技术、网络技术和模块化技术独成一体的系统。本文主要应用了传感器技术、电子技术和计算机技术设计了一个针对于室内的小型火灾自动报警系统。其能够对室内烟雾及温度的突变进行异常或火灾报警，并对传感器的布线故障或内部元件损坏进行故障报警，由单片机控制的报警电路根据各种报警发出不同的光信号和声音信号，便于工作人员分辨情况及时处理，从而控制火灾的蔓延。
1 火灾探测及报警技术
火灾自动报警系统通常由火灾探测器、报警控制器、联动控制装置以及信号传输线路等组成。就目前火灾智能报警控制系统的发展来看，火灾监控系统的智能化主要表现在以下4个方面。
1.1 火灾探测与报警。火灾探测与报警是火灾监控系统的基础和核心，主要实现火灾参数的检测和数据处理，最终给出判断结果。在火灾监控系统中，一般由火灾探测器和报警控制器来完成该功能。
1.2 火灾信号传输。火灾探测器采集到的数据要送到报警控制器进行处理，报警控制器向控制模块或消防设备发送控制信息，都要通过传输线路来实现。
1.3 火灾监控系统的网络化管理。火灾监控系统的网络化管理是以网络通迅技术和数据库技术为基础发展起来的。网络通讯和数据库技术在火灾监控系统中的应用，不仅丰富和增强了火灾监控系统的功能，还将为消防设备的监测、维护及其管理等提供一种新的模式。
1.4 报警控制技术。在报警控制技术上，以智能型火灾报警控制器为主流。智能型报警系统从结构型式上有三种类型：分散智能型、集中智能型和分布智能型。
在未来火灾自动报警系统将主要从火灾探测与报警、火灾信号传输、火灾监控系统的网络化管理和报警控制技术等几个方面进行改进和发展。以使得火灾自动报警系统能够满足未来对于火灾探测、报警、灭火等方面的需求。
2 火灾自动报警系统的基本原理
火灾自动报警系统的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换成为火警电信号传送给火灾报警控制器。火灾报警控制器接收到火警信号后经运算和逻辑判断，控制声光报警电路进行火灾报警，异常（烟雾传感器、温度传感器其中之一动作）报警，故障报警。有故障和异常报警时，警示工作人员到现场实施相应的处理。有火灾报警信号，工作人员则迅速通知消防控制中心。
3 火灾自动报警系统的系统组成
目前国内厂家生产的还是以晶体管和小规模集成电路为基础的产品，微机系统也有少数单位正在研制，但多偏重于区域报警和自动消防系统。用于控制住宅的火灾报警来说，其系统复杂，成本高。因此，本文设计了一种结构简单、价值低廉的火灾自动报警系统的系统组成结构，适用于家属住宅。整个系统由传感器、接口电路、控制单元、电源、报警电路等组成。传感器包括温度传感器和烟雾传感器；接口电路实现报警功能及控制功能；控制单元实现传感器信号的采集，逻辑判断，发出各种报警信号；报警电路的作用是当发生故障、异常、火灾情况时发出相应的报警。
4 火灾自动报警系统的硬件原理图
火灾自动报警系统的硬件原理图如图1所示。单片微机系统由8031单片机、74LS373三态锁存器和2764EPROM组成单片机的最小系统，通过8031单片机不断发出检查信号和探测信号，该信号经过接口电路加到离子感烟传感器和差温传感器上，其反馈信号由单片机系统定时采集，采集的信号由单片微机进行运算与逻辑判断，判断是故障、异常、火灾三种情况的哪一种，然后控制声光报警电路进行相应的报警，并且故障、异常、火灾三种情况的声音报警和光报警各不相同，工作人员可以根据不同的声光报警判断出哪种情况的发生，从而采取相应的措施。
5 火灾探测器
5.1 温度传感器。温度传感器采用机械式定差温传感器。这种传感器结构简单，灵敏度高适于温度变化率小的场所。它是由膨胀系数不同的双金属片组成，当温度变化时，由于两种金属片会产生弯曲，因而使触点接通。
5.2 烟雾传感器。烟雾传感器采用离子感烟传感器。它由检查电离室，补偿电离室，信号放大回路，开关转换回路，以及火灾模拟检查回路，故障自动监测回路等组成。当无烟时补偿室和检查室两端电压几乎相等，当有烟进入检查室时，使电离电荷迁移速度降低，电离电流减少。检测室的等效阻抗增加，而补偿室内阻抗保持不变，因而引起电离室分压比的变化，在信号放大回路输入端产生电压AV，此电压增加到一定值时，开关转换电路即动作，发出报警信号并使确认灯亮。
5.3 声光报警器。声光报警器可以根据不同情况（火灾、异常、故障）发出不同的声光报警信号。声音信号由蜂鸣器提供，光信号由发光二极管（绿色、黄色、红色）提供。发生故障时绿色信号灯点亮，异常时黄色信号灯点亮，火灾时红色信号灯点亮，同时，还会根据不同情况（火灾、异常、故障）下选通相应的蜂鸣器发出声音报警。
6 结论
本文针对于室内设计的小型火灾自动报警系统。根据对传统火灾自动报警系统中存在的问题的分析以及了解了单片机在火灾自动报警系统中的广泛应用，具有广泛的实用价值。
参考文献：
[1]刘颖慧，室内环境自动监控系统[J].湖南冶金职业技术学院，2004，（2）：31-32．
[2]郭辉，船舶火灾智能报警控制系统的研究[D].大连：大连理工大学，2005．9-11．
关键词： 单片机；报警器；火灾传感器
中图分类号：TP2文献标识码：A文章编号：1671－7597（2010）1120002－01
现代火灾的自动报警系统是依托传感器技术、电子技术、计算机技术、网络技术和模块化技术独成一体的系统。本文主要应用了传感器技术、电子技术和计算机技术设计了一个针对于室内的小型火灾自动报警系统。其能够对室内烟雾及温度的突变进行异常或火灾报警，并对传感器的布线故障或内部元件损坏进行故障报警，由单片机控制的报警电路根据各种报警发出不同的光信号和声音信号，便于工作人员分辨情况及时处理，从而控制火灾的蔓延。
1 火灾探测及报警技术
火灾自动报警系统通常由火灾探测器、报警控制器、联动控制装置以及信号传输线路等组成。就目前火灾智能报警控制系统的发展来看，火灾监控系统的智能化主要表现在以下4个方面。
1.1 火灾探测与报警。火灾探测与报警是火灾监控系统的基础和核心，主要实现火灾参数的检测和数据处理，最终给出判断结果。在火灾监控系统中，一般由火灾探测器和报警控制器来完成该功能。
1.2 火灾信号传输。火灾探测器采集到的数据要送到报警控制器进行处理，报警控制器向控制模块或消防设备发送控制信息，都要通过传输线路来实现。
1.3 火灾监控系统的网络化管理。火灾监控系统的网络化管理是以网络通迅技术和数据库技术为基础发展起来的。网络通讯和数据库技术在火灾监控系统中的应用，不仅丰富和增强了火灾监控系统的功能，还将为消防设备的监测、维护及其管理等提供一种新的模式。
1.4 报警控制技术。在报警控制技术上，以智能型火灾报警控制器为主流。智能型报警系统从结构型式上有三种类型：分散智能型、集中智能型和分布智能型。
在未来火灾自动报警系统将主要从火灾探测与报警、火灾信号传输、火灾监控系统的网络化管理和报警控制技术等几个方面进行改进和发展。以使得火灾自动报警系统能够满足未来对于火灾探测、报警、灭火等方面的需求。
2 火灾自动报警系统的基本原理
火灾自动报警系统的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换成为火警电信号传送给火灾报警控制器。火灾报警控制器接收到火警信号后经运算和逻辑判断，控制声光报警电路进行火灾报警，异常（烟雾传感器、温度传感器其中之一动作）报警，故障报警。有故障和异常报警时，警示工作人员到现场实施相应的处理。有火灾报警信号，工作人员则迅速通知消防控制中心。
3 火灾自动报警系统的系统组成
目前国内厂家生产的还是以晶体管和小规模集成电路为基础的产品，微机系统也有少数单位正在研制，但多偏重于区域报警和自动消防系统。用于控制住宅的火灾报警来说，其系统复杂，成本高。因此，本文设计了一种结构简单、价值低廉的火灾自动报警系统的系统组成结构，适用于家属住宅。整个系统由传感器、接口电路、控制单元、电源、报警电路等组成。传感器包括温度传感器和烟雾传感器；接口电路实现报警功能及控制功能；控制单元实现传感器信号的采集，逻辑判断，发出各种报警信号；报警电路的作用是当发生故障、异常、火灾情况时发出相应的报警。
4 火灾自动报警系统的硬件原理图
火灾自动报警系统的硬件原理图如图1所示。单片微机系统由8031单片机、74LS373三态锁存器和2764EPROM组成单片机的最小系统，通过8031单片机不断发出检查信号和探测信号，该信号经过接口电路加到离子感烟传感器和差温传感器上，其反馈信号由单片机系统定时采集，采集的信号由单片微机进行运算与逻辑判断，判断是故障、异常、火灾三种情况的哪一种，然后控制声光报警电路进行相应的报警，并且故障、异常、火灾三种情况的声音报警和光报警各不相同，工作人员可以根据不同的声光报警判断出哪种情况的发生，从而采取相应的措施。
5 火灾探测器
5.1 温度传感器。温度传感器采用机械式定差温传感器。这种传感器结构简单，灵敏度高适于温度变化率小的场所。它是由膨胀系数不同的双金属片组成，当温度变化时，由于两种金属片会产生弯曲，因而使触点接通。
5.2 烟雾传感器。烟雾传感器采用离子感烟传感器。它由检查电离室，补偿电离室，信号放大回路，开关转换回路，以及火灾模拟检查回路，故障自动监测回路等组成。当无烟时补偿室和检查室两端电压几乎相等，当有烟进入检查室时，使电离电荷迁移速度降低，电离电流减少。检测室的等效阻抗增加，而补偿室内阻抗保持不变，因而引起电离室分压比的变化，在信号放大回路输入端产生电压AV，此电压增加到一定值时，开关转换电路即动作，发出报警信号并使确认灯亮。
5.3 声光报警器。声光报警器可以根据不同情况（火灾、异常、故障）发出不同的声光报警信号。声音信号由蜂鸣器提供，光信号由发光二极管（绿色、黄色、红色）提供。发生故障时绿色信号灯点亮，异常时黄色信号灯点亮，火灾时红色信号灯点亮，同时，还会根据不同情况（火灾、异常、故障）下选通相应的蜂鸣器发出声音报警。
6 结论
本文针对于室内设计的小型火灾自动报警系统。根据对传统火灾自动报警系统中存在的问题的分析以及了解了单片机在火灾自动报警系统中的广泛应用，具有广泛的实用价值。
参考文献：
[1]刘颖慧，室内环境自动监控系统[J].湖南冶金职业技术学院，2004，（2）：31-32．
[2]郭辉，船舶火灾智能报警控制系统的研究[D].大连：大连理工大学，2005．9-11．