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1、多路无线火灾报警系统张禾(西南石油大学电子信息工程学院四川成都6 1 0 5 0 0)摘要：设计了一种多路无线火灾报警系统。采用烟雾传感器和负温度系数的热敏电阻作为火灾信号检测器，无线发射模块发射多路火灾编码信号，无线接收模块接收火灾信号，可数字显示火灾发生的位置，同时喇叭发声报警。本电路能实现多路火灾无线报警，还可以根据实际需要设置报警器的灵敏度。可以应用于多种场合满足不同的需求。本电路具有设计科学合理、功能全、造价低、实用性强等特点。关键词：火灾报警器；传感器；无线传输；编码信号；多路报警器中图分类号：T N 9 1 5文献标识码：B文章编号：l 0 0 4 3 7 3 X(2 0 0 7
2、)0 5 1 2 8 0 2M u l t i c h a n n e IW i r e l e s sF i r eA l a r mS y s t e mZ H A N GH e(c o l l e g eo fE l e c t r o n i c I n f o r m a t i o nE n g i n e e r i n g，S。u t h w e s tP e t r o f e u mU n i v e r s i t y，C h e n g d u，6 1 0 5 0 0，Ch i n a)A b s t r a c t：T h i sp a p e rd e s i g
3、n sak i n do fm u l t i c h a n n e lw i r e l e s sf i r ea l a r ms y s t e m T h i ss y s t e mu s e ss m o k es e n s o r sa n dt h e rm i s t o r so fn e g a t i v et e m p e r a t u r ec o e f f i c i e n tf o rd e t e c t i n gt h ef i r es i g n a l，a n du s e sw i r e l e s st r a n s m i t
4、 t i n gm o d u l e sf o rt r a n s m i t t i n gt h em u l t i c h a n n e lc o d i n gf i r es i g n a la n dw i r e l e s sr e c e i v i n gm o d u l e sf o rr e c e i v i n gt h ef i r es i g n a l T h i ss y s t e mc a nd i g i t a 儿yd i s p l a yt h el o c a t i o no ft h ef i r et a k i n gp
5、l a c e A tt h es a m et i m e，t h el o u d s p e a k e rs o u n d st oa l a r m T h i ss y s t e mc a nr e a l i z ew i r e l e s sf i r ea l a r mf o rm u l t i c h a n n e l A c c o r d i n gt ot h en e e d so fr e a l i t y，t h es e n s i t i v i t yo ft h ea l a r mc a nb ea d j u s t e dt oa p
6、 p l yt ot h ed i f f e r e n to c c a s i o n sa n dm e e tt h ed i f f e r e n td e m a n d s T h i ss y s t e mh a sal o to fc h a r a c t e r i s t i c st h a ts c i e n t i f i ca n dr a t i o n a ld e s i g n，m u l t i p l ef u n c t i o n，l o wc o s t sa n ds t r o n gp r a c t i c a b i l i
7、t y，a n ds oo n K e y w o r d s：f i r e a l a r m；s e n s o r；w i r e l e s s t r a n s m i s s i o n；c o d i n g s i g n a i；m u l t i c h a n n e l a l a r ml引言随着我国经济建设的发展，一些在国民经济和社会生活中起着至关重要作用的特殊场所(如图文档案信息中心、邮电通讯枢纽、集成电路生产车间、大型电站、森林粮仓等)越来越多。由于其内部各种电气设备高度集中且长期运行工作，从而存在较多的火险隐患，一旦发生火灾，将会给国家造成极大的经济损失，
8、给社会带来重大影响。如何及时、准确无误地预测火灾险情成为社会关注的一个焦点。本文介绍一种针对火灾进行检测报警的装置，其灵敏度好、准确度高、成本低、使用简单方便，可同时对多路火灾信号进行检测，并无线报警。2系统结构要能够进行火灾报警就必须能够检测出发生火灾时环境参数的变化。火灾有多种多样，但是几乎所有的火灾都会伴随有大量的烟尘产生和环境温度的升高。所以抓住火灾发生的共性，选取温度和烟雾作为检测的信号来实收稿日期：2 0 0 6 一0 7 2 51 2 8现火灾报警器。报警器的结构如图1 和图2 所示。将多个火灾探测器(发射器)放在不同的检测地方，用一个接收器接收多个探测器通过无线方式传输的检测信
9、号。图1发射电路结构图图2 接收电路结构图当火灾发生，烟雾的浓度达到一定的限度(如2)，万方数据或温度超过限定值(如8 0)，烟雾传感器和温度传感器的电阻值下降。电压比较器可以对接入电路中的电压进行自动检测，传感器的电阻值下降使得电压检测器的输入端的电压变为高电平，经比较器后输出为高电平。继电器导通，发射模块得电开始工作，对多路信号进行编码，并发射火灾信号。由于各路检测点对信号的编码不一样，由天线发射出去的编码信号代表不同检测点。接收模块接收报警信号后送到译码器中译码显示检测点，并控制喇叭发声报警。3 单元电路工作原理3 1 信号采集电路信号采集电路如图3 所示。运算放大器p A 7 4 1
10、和外部电路一起构成一个电压比较器，参考电压【，：一5V。稳压管的稳压值为6V。无火灾发生时，空气清新，烟雾传感器Q M N 5 的A，B 两极问电阻很大，R P l 上分到的电压很小；同理，无火灾时环境温度下热敏电阻N T C 5 0 3 D的阻值大，R P 2 上分得的电压小。故参考电压U 2 U。，u。一6V。有火灾发生时，环境温度升高，空气中充满一定浓度的烟雾，热敏电阻和烟雾传感器的阻值都快速降低，R P l，R P 2 上所分得的电压增大，使得U 3 U：，U o+6V。通过U o 来控制后续电路可实现及时发现火灾的目的。图3信号采集电路图3 2 控制发射电路控制发射电路如图4 所示。
11、U 一一6V 时，由于三极管9 0 1 3 截止，其集电极和发射极间的阻值很大，由于分压太低继电器K 不会吸合。U。一+6V 时，三极管导通，集电极和发射极之间的压降只有o 7V，这样继电器K 上的分压达到吸合值，使得K 闭合导通，发射块T 9 4 w 4 得电发射火灾检测编码信号。T 9 4 w 4 发射信号的编码方法：A，B，C，D 悬空时为“0”；A，B，C，D 与U D D 相连接时为“1”。3 3 信号接收、译码、显示、报警电路信号接收、译码、显示、报警电路如图5 所示。发射块T 9 4 w 4 发射的火灾编码信号由接收块T 2 0 6 8 c K 接收，输出给译码器C D 4 5
12、1 1 译码，驱动数码管显示发生火灾的路数。同时译码有效端输出高电平使功率开关T w H 8 7 7 8闭合，控制喇叭发声报警。S B 为报警确认(解警)按键。1 2 V9 V图4 控制发射电路图图5 信号接收、译码、显示、报警电路图G N D4 调试调试的主要任务就是调节3 个电位器R P l，R P 2，R P 3的大小，以保证报警系统正常工作。调试步骤如下：(1)调节R P l，R P 2 对地短路，接通2 2 0V 交流电源，预热烟雾传感器5 1 0m i n。(2)调节R P 3 使电压比较器的参考端电压【，：一5V。如果【，。太大的话，即使采集到火灾信号，但由于U：U。，U o 6
13、V，仍然不会发射火灾检测信号。当然U：太小也不好，会使整个电路过于敏感，容易产生误报警。(3)调节R P l。将热敏电阻N T C 5 0 3 D 涂敷一层绝缘漆，放入一杯水中并加热，用温度计监视水温的变化。如果欲使温度在高过8 0 时报警，那么就调节R P l，使水温为8 0 时继电器K 刚好吸合。(4)将烟雾传感器Q M N 5 的探头接近一定浓度的烟雾，调节R P 2 的大小，使继电器K 刚好吸合。(5)调试过程中，继电器K 每次吸合后，均需要按一下解警按键s B 才能使K 释放，若不能使K 释放，说明R P l 或R P 2 的阻值偏大，应调小一些。注：烟雾报警和温度报警的灵敏度不可调
14、得太高，否则容易产生误报警。(下转第1 3 2 页)1 2 9 万方数据息容错识别。3 宇称小波网格的全息容错识别研究，源于布巴基(B o u r b a“)的结构思想即赋予集合一个适合一定条件的运算或变换，使他成为结构。这样就可以在结构中，通过结构内在联系的清晰图景，进行数学问题的研究。类似的，我们希望也能在重正自组功能宇称预规整的全息谋划环境、频时辩证关系全息预解析的协同运筹框架、可谱宇称网格辩证预检测的白组神经网络和变馈协同机制自组预伺服的宇称专家系统中，把时间几何秩序分形迭代的波函自组因果性、运动美学结构网格拓扑的自然辩证普适性、时空涨落规律小波分析的波谱全息敏感性和奇偶示性形式混沌虚
15、拟的阴阳协同可拓性，作为一个适合全息容错识别的基本规范条件和仿生智慧形式的策略，引入自组仿生普适规划的灰色聚类、宇称守恒奇偶示性的集群涌现、全息残缺波谱敏感的模糊控制和协同进化美学自律的按需计算，使宇称小波网格具有宇称分形迭代、自组神经规整、辩证遗传进化和协同模糊可拓的全息容错识别功能。这样，就可以用宇称网格化按需处理的时或空周期演化宇称或I、自组格式化开放运算的规与律对称变换宇称与、辩证公理化可视仿真的秩补序重正叠加宇称补i n和全息数字化实时管理的奇非偶协同循环宇称非，把宇称性质拓扑辩证预期的可拓发现、辩证镜相演绎全息敏示的潜能激发、全息应拟仿真自组博弈的策划重组和自组开发创新协同进化的灵
16、悟优化，形时自组预解、象时辩证递归、格时协同赋范和谱时全息泛函在全息交互传感时态流场自动机的性能自组优化、协同自主执行矩阵流秩自动机的资源全息共享、辩证智能决策镜相流形自动机的技术协同集成和自组适应创新魔方流型自动机的系统宇称整合中，使灵感机制可视公理化复眼仿生的全息小波分析、联想结构可调数字化混沌虚拟的辩证遗传优化、创造思想可谱形式化孔径合成的协同进化预期和博弈方法可控自动化阴阳生成的宇称专家对策，发展成为宇称按需运筹、自组仿生联想、协同进化创意和辩证示性普适的全息容错识别新技术。作者简介黄红梅女，1 9 7 9 年出生，陕西西安武警工程学院通信网络教研室。主要研究无线数据通信，数字信号处理
17、。王华剑男，1 9 8 0 年出生，陕西西安武警工程学院通信指挥教研室。主要研究无线数据通信，数字信号处理。(上接第1 2 9 页)5系统特点本系统的特点如下：(1)同时采用两种传感器(Q M N 5 型烟雾传感器和负温度系数N T C 5 0 3 D 型热敏电阻)对火灾进行探测。目前火灾探测报警问题，已成为消防安全技术的难点之一，倍受人们的关注。但采用普通类型的感温探测器、感烟探测器和火焰探测器，尚不能满足对火灾进行超早期探测报警的要求。探测发射装置同时采用两种传感器提高了火灾报警的准确性。(2)多路火灾同时检测。可以把发射装置根据需要制作1 9 片，信号编码分别为0 0 0 1 1 0 0
18、 1，放到不同的需要报警的地方。在监测室里的接收装置接收信号后，数码显示出是哪一路发生了火灾。实现了一点同时对多点的检测，提高了报警的效率。(3)实现了远距离的无线传输。火灾检测信号采用无线传输方式节省了传输导线和装置。而且，由于火灾发生的时候容易损坏传输线路，现场的检测信号往往不能传输到监测室，所以无线有利于提高整个报警系统的可靠性。参考文献 1 何道清传感器与传感器技术 M 北京：科学出版社，2 0 0 4 2 丁镇生传感及其遥控遥测技术应用 M 北京：电子工业出版社，2 0 0 3 3 崔占琴，马虎山一种无线报警器的设计与实现 J 现代电子技术，2 0 0 6，2 9(6)：3 2 3
19、3，3 6 4 汪建宇，廖哲智w I 一1 型多路火灾报警系统 J 仪器仪表用户，2 0 0 1，8(0 2)：9 1 2 作者简介张禾男，1 9 7 3 年出生，四川人，讲师。主要从事自动检测与控制技术方面的研究。1 3 2欢皿订阅2 0 0 7 年度坝代电子技市(半月刊)邮发代号：5 2 1 2 6定价：1 5 元期3 6 0 元年价电话：0 2 9 8 5 3 9 3 3 7 6传真：0 2 9 8 5 3 9 7 9 6 1 万方数据多路无线火灾报警系统多路无线火灾报警系统作者：张禾，ZHANG He作者单位：西南石油大学,电子信息工程学院,四川,成都,610500刊名：现代电子技术英文刊名：MODERN ELECTRONICS TECHNIQUE年，卷(期)：2007,30(5)参考文献(4条)参考文献(4条)1.崔占琴;马虎山 一种无线报警器的设计与实现期刊论文-现代电子技术 2006(06)2.丁镇生 传感及其遥控遥测技术应用 20033.何道清 传感器与传感器技术 20044.汪建宇;廖哲智 WL-1型多路火灾报警系统期刊论文-仪器仪表用户 2001(02)本文链接：http:/