浅议单片机在火灾报警系统中的应用

2019-03-29刘康杨秋芬贺嘉铭

科学与技术 2019年12期

关键词：火灾事故单片机

刘康杨秋芬贺嘉铭

摘要：火灾事故中第一时间发现火情并报警极为重要。基于此，论文就单片机在火灾报警系统中的应用进行了研究和探讨。

关键词：火灾事故；单片机；火灾报警系统

当前，我国城市及工业生产领域火灾事故甚至是重大火灾事故频发，采用信息化手段进行及时的诊断与报警从而第一时间进行火灾应急响应就成为极为重要的研究课题。

一、当前火灾事故特点及自动化火灾报警系统的重要性

近几年我国各行业发生了多起重大火灾事故，造成了重大的人员伤亡和财产损失。如2015年天津港瑞海公司仓储区域火灾爆炸事故，造成一百六十多人死亡、七百多人受傷、数百多亿元直接经济损失，又如2017年2月25日，江西南昌市红谷滩新区一家名为“海航白金汇酒店”的星级酒店在装修时发生火灾，事故造成10人死亡、13人受伤等等。而据统计，仅2018年1-8月，我国各地累计接报火灾事故16.61万起，造成933人、560人受伤，直接财产损失高达20.53亿元。

通过对这些火灾事故进行调查和研究，没有第一时间发现火情并进行报警，没有第一时间启动合适的火灾应急处置程序是事故损失较大的重要原因之一。火灾事故的发展过程一般有初起-发展-猛烈-熄灭四个阶段，对火灾事故进行控制和处理的最佳选择应是在初起阶段进行第一时间的报告与报警，同时完成信息传递和通信，采取合理可靠措施进行初起火灾扑救。

而自动化火灾报警系统恰能实现在火灾发生初期阶段的事故识别与报警，降低了消防执勤人员的工作量的同时提升了工作精准度，同时实现火灾事故信息的更快速传播与告警，这也是国内诸多法律法规明令要求必须设置自动化火灾报警系统的重要原因。

二、单片机概念及结构

单片机，英文名称Microcontrollers，是采用超大规模集成电路技术集成的一种电路芯片。它将具有数据处理能力的中央处理器CPU、只读存储器ROM、随机存储器RAM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能集成在一片微小的硅片结构上构成的一个小巧完善的计算机微型系统，部分单片机还整合了有显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路等多种模块和功能。

由于单片机本身就是一个能够完成某一个逻辑功能的芯片，且体积较小、质量较小、价格便宜，因而应用范围较大，在现代工业控制领域得到了良好的发展和广阔的应用，如实时工控、智能仪表、通讯设备、家用电器、导航系统等等。

三、单片机在火灾报警系统中的应用

正是由于单片机具有着较强的工业适应性，因而在很多火灾报警系统中均应用了单片机作为核心控制单元。以下对51单片机在火灾报警系统中的设计应用进行探讨。

1设计目的

火灾报警系统设计主要目的在于火灾情况下的自动检测与信息传递和对应点位报警。

2整体结构

基于需求，整体结构设计如图3-1所示，对应电路结构设计如图3-2所示。

系统整体由传感器、信号处理电路、A/D转换电路、单片机和声光报警器组成，其中传感器、信号处理电路、A/D转换电路构成系统的数据采集单元，负责现场火灾情况及火灾信息的采集及处理、转换传输到单片机，单片机进行处理之后输出报警。

3系统详细设计

该系统硬件设计主要包括传感器、芯片、A/D转换、数码管显示、晶振和复位电路、数据采集电路、信号处理电路、报警电路及相对应的软件程序设计等等，以下仅对其中几项设计进行介绍。

1）传感器

选择集成温度传感器AD590 和气体传感器TGS202 用作采集系统的敏感元件。AD590是电流型二端温度传感器的一种类型，由美国Analog Devices公司投入生产并广泛应用，其测温范围广、器件可靠性强、测量精度较高。