辦公樓火災報警系統設計與實現

黃岡職業技術學院 李 敏 陳迎春 何建新 張紹頌

1.緒論

隨著城市建設的快速發展，城市高層、地下建筑以及大型綜合性建筑日益增多，建筑內部裝修越來越豪華，加上樓內大功率空調設備、縱橫交叉的照明、動力、通訊、監控、報警線路等，不僅增加了發生火災的幾率，而且大大增加了疏散、滅火的難度。因此高層建筑一旦失火，如果沒有自動消防報警設備提早發現火情及時撲救，火災蔓延的速度和生命財產的損失都是難于估量的。所以各種各樣智能化和網絡化的自動火災報警系統就應運而生。

2.本設計任務要求

為實現辦公樓火災報警功能，系統要求火災監測點1000個分布在4棟辦公樓內，距監控中心1000米，當發現警情時，探測器將警報信號通過煙霧傳感器接口送入單片機，監控中心顯示火災地址，同時要自動啟動本棟樓內的報警器和相應房間的噴淋系統。

3.主機電路設計

圖1 主機電路

圖2 從機電路圖

主機部分包括一個AT89S51、顯示器和聲音報警器。顯示器由四位數碼管組成，采三極管驅動的動態顯示方式。P0口輸出顯示數據，P10～P13輸出鎖存信號。P16控制通信接口的使能端，P14為聲音報警器觸發信號輸出端。上位機通過與下位機進行串行通信來監測各房間的情況。若有火災發生，則顯示房間號碼，并啟動聲音報警器。下位機則接收上位機發出的命令，根據命令執行，并向上位機發送檢測結果。上位機與下位機接成半雙工通信形式。

圖3 工作流程圖

主機電路如圖1所示。

主機循環向各個下位機發出巡檢信息，一旦有房間出現火災，下位馬上把火災信息發給主機通過4位數碼管顯示出來，其中第1位顯示辦公樓的棟數，后面3位顯示房間號碼，同時驅動訊響器使之報警引起值班人員的注意。若有多個房間同時出現火情，主機按照1s的間隔將出現火情的各房間信息循環顯示，待值班人員通知消防人員或緊急處理后，由人工將主機復位。顯示部分在T1中斷服務子程序中完成[4]。

4.從機電路的設計

本系統由從機和火警探頭組成，從機設在樓寓值班室，由LSI電子元件組成的火警探頭置于樓寓的各個房間，從機和火警探頭的應答通過一根三芯導線（內含電源線、信號線、地線）來完成，各個火警探頭可并行掛接。

系統的核心是AT89S51單片機。每個火警探頭對應一個地址編碼，正常工作時單片機沿信號線按順序向各火警探頭發出對應其地址編碼的脈沖數，以查詢火警探頭的狀態。當某房間出現火情時，則該火警探頭在從機查詢其狀態時會沿信號線返回給從機一個脈沖（由煙霧傳感器提供一個開關信號），從機檢測到后就做出相應的火災信息顯示和聲音報警處理。從機繼續對下一地址的火警探頭進行查詢，循環往復，完成巡回檢測[5]，圖2為從機電路圖。

5.火災自動報警系統軟件的設計

工作流程圖見圖3

6.結語

本設計火災自動報警控制器，在于研究火災的預防以及控制，遏制火災的蔓延趨勢，在實時監測的同時，能保障系統的穩定和進行外圍器件的故障確定，同時能及時的辨別故障類型，智能的發出動作，探測器沒有設置報警閾值，直接由控制器接受感受信號，進行比對分析，自動屏蔽環境干擾，能通過煙霧的濃度和變化量以及趨勢來區分是否是火災產生，結合了計算機、電子顯示、傳感技術等自動化技術。

[1]劉君.單片機控制系統設計中的抗干擾措施[J].機電產品開發與創新,2008(3):38.

[2]王墾.利用8031單片機實現大型建筑物火災監控系統[J].自動化技術與應用,2000(2):28.

[3]鄒立華.智能樓寓火災報警系統的研制[J].現代電子技術,2004(2):56.