辦公樓火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

黃岡職業(yè)技術(shù)學(xué)院 李 敏 陳迎春 何建新 張紹頌

1.緒論

隨著城市建設(shè)的快速發(fā)展，城市高層、地下建筑以及大型綜合性建筑日益增多，建筑內(nèi)部裝修越來越豪華，加上樓內(nèi)大功率空調(diào)設(shè)備、縱橫交叉的照明、動(dòng)力、通訊、監(jiān)控、報(bào)警線路等，不僅增加了發(fā)生火災(zāi)的幾率，而且大大增加了疏散、滅火的難度。因此高層建筑一旦失火，如果沒有自動(dòng)消防報(bào)警設(shè)備提早發(fā)現(xiàn)火情及時(shí)撲救，火災(zāi)蔓延的速度和生命財(cái)產(chǎn)的損失都是難于估量的。所以各種各樣智能化和網(wǎng)絡(luò)化的自動(dòng)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)就應(yīng)運(yùn)而生。

2.本設(shè)計(jì)任務(wù)要求

為實(shí)現(xiàn)辦公樓火災(zāi)報(bào)警功能，系統(tǒng)要求火災(zāi)監(jiān)測點(diǎn)1000個(gè)分布在4棟辦公樓內(nèi)，距監(jiān)控中心1000米，當(dāng)發(fā)現(xiàn)警情時(shí)，探測器將警報(bào)信號(hào)通過煙霧傳感器接口送入單片機(jī)，監(jiān)控中心顯示火災(zāi)地址，同時(shí)要自動(dòng)啟動(dòng)本棟樓內(nèi)的報(bào)警器和相應(yīng)房間的噴淋系統(tǒng)。

3.主機(jī)電路設(shè)計(jì)

圖1 主機(jī)電路

圖2 從機(jī)電路圖

主機(jī)部分包括一個(gè)AT89S51、顯示器和聲音報(bào)警器。顯示器由四位數(shù)碼管組成，采三極管驅(qū)動(dòng)的動(dòng)態(tài)顯示方式。P0口輸出顯示數(shù)據(jù)，P10～P13輸出鎖存信號(hào)。P16控制通信接口的使能端，P14為聲音報(bào)警器觸發(fā)信號(hào)輸出端。上位機(jī)通過與下位機(jī)進(jìn)行串行通信來監(jiān)測各房間的情況。若有火災(zāi)發(fā)生，則顯示房間號(hào)碼，并啟動(dòng)聲音報(bào)警器。下位機(jī)則接收上位機(jī)發(fā)出的命令，根據(jù)命令執(zhí)行，并向上位機(jī)發(fā)送檢測結(jié)果。上位機(jī)與下位機(jī)接成半雙工通信形式。

圖3 工作流程圖

主機(jī)電路如圖1所示。

主機(jī)循環(huán)向各個(gè)下位機(jī)發(fā)出巡檢信息，一旦有房間出現(xiàn)火災(zāi)，下位馬上把火災(zāi)信息發(fā)給主機(jī)通過4位數(shù)碼管顯示出來，其中第1位顯示辦公樓的棟數(shù)，后面3位顯示房間號(hào)碼，同時(shí)驅(qū)動(dòng)訊響器使之報(bào)警引起值班人員的注意。若有多個(gè)房間同時(shí)出現(xiàn)火情，主機(jī)按照1s的間隔將出現(xiàn)火情的各房間信息循環(huán)顯示，待值班人員通知消防人員或緊急處理后，由人工將主機(jī)復(fù)位。顯示部分在T1中斷服務(wù)子程序中完成[4]。

4.從機(jī)電路的設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)由從機(jī)和火警探頭組成，從機(jī)設(shè)在樓寓值班室，由LSI電子元件組成的火警探頭置于樓寓的各個(gè)房間，從機(jī)和火警探頭的應(yīng)答通過一根三芯導(dǎo)線（內(nèi)含電源線、信號(hào)線、地線）來完成，各個(gè)火警探頭可并行掛接。

系統(tǒng)的核心是AT89S51單片機(jī)。每個(gè)火警探頭對(duì)應(yīng)一個(gè)地址編碼，正常工作時(shí)單片機(jī)沿信號(hào)線按順序向各火警探頭發(fā)出對(duì)應(yīng)其地址編碼的脈沖數(shù)，以查詢火警探頭的狀態(tài)。當(dāng)某房間出現(xiàn)火情時(shí)，則該火警探頭在從機(jī)查詢其狀態(tài)時(shí)會(huì)沿信號(hào)線返回給從機(jī)一個(gè)脈沖（由煙霧傳感器提供一個(gè)開關(guān)信號(hào)），從機(jī)檢測到后就做出相應(yīng)的火災(zāi)信息顯示和聲音報(bào)警處理。從機(jī)繼續(xù)對(duì)下一地址的火警探頭進(jìn)行查詢，循環(huán)往復(fù)，完成巡回檢測[5]，圖2為從機(jī)電路圖。

5.火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)

工作流程圖見圖3

6.結(jié)語

本設(shè)計(jì)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警控制器，在于研究火災(zāi)的預(yù)防以及控制，遏制火災(zāi)的蔓延趨勢，在實(shí)時(shí)監(jiān)測的同時(shí)，能保障系統(tǒng)的穩(wěn)定和進(jìn)行外圍器件的故障確定，同時(shí)能及時(shí)的辨別故障類型，智能的發(fā)出動(dòng)作，探測器沒有設(shè)置報(bào)警閾值，直接由控制器接受感受信號(hào)，進(jìn)行比對(duì)分析，自動(dòng)屏蔽環(huán)境干擾，能通過煙霧的濃度和變化量以及趨勢來區(qū)分是否是火災(zāi)產(chǎn)生，結(jié)合了計(jì)算機(jī)、電子顯示、傳感技術(shù)等自動(dòng)化技術(shù)。

[1]劉君.單片機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的抗干擾措施[J].機(jī)電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新,2008(3):38.

[2]王墾.利用8031單片機(jī)實(shí)現(xiàn)大型建筑物火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)[J].自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用,2000(2):28.

[3]鄒立華.智能樓寓火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的研制[J].現(xiàn)代電子技術(shù),2004(2):56.