多功能煙霧報警處理系統

劉志遠　張　勝　王海曉（德州學院，山東　德州　253023）

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多功能煙霧報警處理系統

劉志遠張勝王海曉
（德州學院，山東德州253023）

多功能煙霧報警處理系統是主要應用于高鐵或動車上的一種產品。以單片機為核心控制系統，通過煙霧傳感器感知車廂中煙霧的濃度，實現實時報警。當煙霧濃度達到一定的級別，煙霧吸收器自動打開進行煙霧吸收與凈化處理。突破了傳統煙霧處理系統只報警無法定位的局限性，實現單片機控制的智能化，避免火災的發生，極大地保證了旅客的安全。該產品靈敏度高，對煙霧感知能力準確，便于實現與操作。該系統有很強的適應能力，適合多種環境下的工作。

煙霧報警處理系統；智能；多功能

隨著我國高鐵事業的發展，人們對于速度的需求越來越高，那么安全也變得至關重要。據統計，有很大一部分高鐵事故，是由抽煙引起的火災。這不僅影響了高鐵運輸的效率，而且給乘客的生命和安全造成很大的威脅。如果在火災發生前進行預警，準確定位抽煙房間或者產生煙霧的房間，制止抽煙行為，就可以排除安全隱患。一般火災發生時，給人們造成最大傷害的是煙霧。火災發生時如果能夠減少或者吸收一部分煙霧，將會贏得寶貴的救援時間。由于高鐵是高速運行的，運行空間相對比較密封，當有煙霧產生或者火災發生時，煙霧吸收器會接收到來自單片機控制系統的信號并快速打開，吸收車廂里的煙霧，減少人員傷亡。

1　多功能煙霧報警處理系統概述

1.1產品組成結構

多功能煙霧報警處理系統由接收系統、信號轉化與輸送系統、控制與處理系統組成［1］。接收信息的系統是多維度煙霧傳感器。多維度煙霧傳感器能夠準確檢測到煙霧信息進行信號轉換。由模擬信號轉化為數字信號并傳送到下一級的信號接收與處理系統。信號處理器和運輸系統是中間的信息載體來完成信號的轉化與輸送。單片機控制模塊是多功能煙霧報警處理系統的核心控制和處理部分，接收到數字信號時，一方面控制報警燈打開，進行緊急預警與準確定位產生煙霧房間；另一方面控制煙霧吸收器打開來吸收煙霧。報警燈和煙霧吸收器是顯示裝置，對外界信號進行反饋。各系統與板塊之間相互配合，實現該產品的高效運轉。

1.2煙霧傳感器和報警燈

多功能煙霧報警處理系統采用先進高效的多維度煙霧傳感器。該傳感器工作性能穩定可靠。通過檢測光的強度，煙霧的濃度和溫度的高低來判斷，并且將模擬信號采集轉化為電信號輸出，確保煙霧檢測的準確性與火災預警的穩定性。通過多方面的檢測，避免了傳統單一的煙霧檢測的弊端。報警燈是多功能煙霧報警處理系統顯示裝置，報警燈性能穩定可靠，采用先進的光學軟件與硬件相結合，能適應不同的環境。該報警燈位于指揮中心。當接受到單片機發出指令時，報警燈會自動報警，進行準確定位。指揮中心接受報警信息，進行下一步處理。該報警燈采用良好的芯電路結構，體積小，重量輕，能夠很好地反饋信息。

1.3單片機控制模塊

單片機控制模塊是整個煙霧處理系統的最核心部分。多功能煙霧報警處理系統使用PIC16C57C型號的單片機。該單片機指令簡單，并且可靠性高。有煙霧信號通過運輸網絡到達單片機控制模塊時，PIC16C57C單片機能準確接受信息，對信息進行識別與加工，向顯示裝置發出指令。單片機控制模塊與顯示裝置模塊緊密配合，來完成信號的處理與輸送、信號的接受與顯示，實現單片機控制系統對信號的優化處理，實時監控，遠程協助。

1.4煙霧吸收器

煙霧吸收器是一種環保低能耗的煙霧處理與吸收裝置，能夠有效吸收煙霧。該裝置可以根據煙霧的濃度來調節煙霧吸收的功率大小，克服了傳統煙霧吸收器吸收處理煙霧效率低、能耗高的缺點，能有效減少煙霧對空氣和環境的污染，符合社會發展的要求，有利于實現可持續發展。

2　運行原理

多功能煙霧報警處理系統和遠程控制終端同時工作，主要是有兩方面的功能。對煙霧進行預警和煙霧的吸收處理。當有乘客在車間抽煙，會產生煙霧。煙霧傳感器檢測到煙霧產生的信號，并將該信號傳到單片機控制模塊。單片機控制模塊接受處理信號，控制報警燈打開。指揮室看到報警亮，準確定位產生煙霧的房間。同時煙霧吸收器打開，吸收房間內的煙霧。當有大的火災發生時，煙霧的濃度會很快增加，煙霧吸收器會自動選擇大的吸收煙霧的功率進行除煙，減小煙氣對人的傷害。多功能煙霧報警與處理裝置符合人們對于當今社會環保的要求，及時發現安全隱患，進行快速響應與處理，極大地保證乘客的生命安全。

3　創意點

多功能煙霧報警處理系統由煙霧報警模塊和煙霧吸收處理模塊構成。煙霧報警模塊主要部分是多維度煙霧傳感器。該煙霧傳感器根據溫度、濃度和多方面的參數來探測煙霧的大小，從而更精確地把感知信息傳遞到指揮中心，便于指揮系統的下一步決策。煙霧吸收與處理模塊最核心的部分是單片機和煙霧吸收器。煙霧吸收器采用了先進的負反饋調節的方式。負反饋調節是通過輸出的信號來控制輸入信號的大小，負反饋在處理與接收信息的過程中有明顯的優勢。當煙霧產生時，煙霧傳感器會迅速響應，進行信息的采集與信號輸出。單片機控制模塊接收到信號后會發送指令到報警燈，報警燈啟動預警模式。指揮中心會接收到煙霧報警信息并準確定位發生事故的房間。同時，單片機會發送指令到煙霧吸收器，煙霧吸收器接收指令。煙霧濃度增加時，煙霧吸收器根據煙霧濃度的大小來調節自身的功率大小來增加吸收煙霧的能力。當煙霧減少時，煙霧傳感器會再次接收單片機指令，減少自身功率。在不同的條件下智能化地選擇不同的功率。在實現最好的效益的同時能夠節約能源、減少能耗，符合當今社會低碳與環保的發展需求。

4　市場展望與推廣

我國人口眾多，未來交通出行問題會越來越明顯。安全出行面臨著很大的挑戰。這就需要一種新型的安全出行的保障系統。多功能煙霧報警與處理系統采用獨特的煙霧報警裝置和煙霧吸收處理裝置，報警與煙霧處理同時進行，科技與網絡平臺的完美結合、實時監控，能及時排除安全隱患、凈化空氣，為乘客提供良好的乘車環境。該產品高智能化且低碳環保，也意味著這款產品在未來有著更廣闊的市場與發展前景。

5　結語

在多功能煙霧報警與處理系統的研發過程中，針對煙霧傳感器感知能力和各方面的參數進行反復試驗與檢測，在現有技術上進行大膽改造與創新，最終采用多維度煙霧傳感器，確保了信號接受的準確性。在控制系統中，根據不同單片機的性質和功能，選擇了PIC16C57C型號單片機，提高了信號處理能力和產品性能。多功能煙霧報警處理系統與網絡平臺完美結合，為乘客提供了更有力的安全保障。隨著網絡時代到來，多功能煙霧報警處理系統將會有更廣闊的應用前景，促進人類社會的發展，成為人們安全出行的保護傘。

［1］張迎新.單片機與微機原理及應用［M］.北京：電子工業出版社，2011.

Multifunctional Smoke Alarm Processing System

Liu ZhiyuanZhang ShengWang Haixiao
（Dezhou University，Dezhou Shandong 253023）

Multi function smoke alarm processing system is a product which is mainly used in high speed rail or motor car.With single chip microcomputer as the core control system，the concentration of smoke in the compartment was perceived by the smoke sensor，which could realize the real-time alarm.When the smoke concentration reached a certain level，the smoke absorber automatically open the absorption and purification of smoke.Broke through the traditional smoke processing system only alarm can not locate the limitations，to achieve intelligent control of the mcu，to avoid the occurrence of fire，greatly to ensure the safety of passengers.The product has high sensitivity and accuracy，and is easy to realize and operate.The system has a strong adaptability，suitable for a variety of environments.

smoke alarm processing system；alarm；automatic processing

X924.4

A

1003-5168（2016）04-0092-02

2016-03-18

劉志遠（1994-），男，本科，研究方向：空調制冷與新能源。