毕业论文：隧道火灾报警器设计.doc

目 录 摘 要： 1 0 前言 1 1 隧道火灾类型分析 1 1.1火灾探测技术简介 2 1.2本设计中研究解决的问题 3 2系统中所用元器件介绍 4 2.1 80C51单片机 4 2.2智能拨号报警模块EX-2 5 2.3温度采集模块DS18B20 9 2.4其他元件简介 12 3系统整体设计方案 12 3.1本设计需要实现的功能 12 3.2硬件电路的总体构思 12 3.3软件的整体设计思路 13 4硬件电路介绍 13 4.1信号处理部分 13 4.2火灾信号输入部分 14 4.3报警电路 15 5软件程序部分 15 5.1主程序流程 16 5.2主程序 16 5.3 DS18B20初始化程序 17 5.4重新写/读DS18B20暂存存储器以及设定值 18 5.5报警拨号子程序 21 6 结论 22 参考文献 22 隧道火灾报警器 名字 （河南大学物理与电子学院，河南 开封，475004） 摘 要： 公路隧道是公路交通的咽喉要道, 结构复杂,环境密闭,空间狭窄,能见度差,流动车辆多,车速快,一旦发生火灾,扑救相当困难,往往造成重大的人员伤亡和财产损失。因此在公路隧道配备安装准确有效的火灾自动报警系统意义十分重大，可以把损失减小到最低。 本文设计了一款基于单片机的隧道火灾报警器，本设计以80C51单片机为处理器核心，通过DS18B20芯片进行温度的采集，同时配备手动报警装置，有火灾信号会触发声光报警以及基于电话只能报警模块EX-2的电话拨号报警，同时本设计具备高效、可靠性高、抗干扰能力强、成本低、安装简单等特点。 关键词： 火灾 自动报警 单片机 传感器 电话模块 0 前言 火，是又一个人类文明向前跨一大步的重要标志；火的应用无疑是给人类带来了无法言喻的意义，但是正如俗语说水火无情，毫不夸张的说火是一柄锋利的双刃剑，可以铸造也可以摧毁；它的不利的一面—火灾，甚至比火的应用更早的为人类所认识。火灾造成的损失是巨大的，无论是对人员的伤害还是对建筑财务的损害都是致命与毁灭性的，火灾的防御就更显得是治理火灾的重中之重。 不同于其他火灾，隧道火灾，有着它自身的诸多特性，以及其更大的破坏性。由于隧道的复杂结构以及隧道内部空间以及气流、能见度等都不同于开阔地带，一旦发生火灾，很多因素是不可预见的，进行救助是十分困难的。因此，要把隧道火灾的危害降到最低，损失减到最小，就必须要在火灾刚发生时就要做到及时的发现与处理。隧道火灾自动报警器的重要性自然可想而知。 1 隧道火灾类型分析 从物质燃烧的条件对隧道火灾进行分析, 隧道中的机械通风设备为隧道火灾提供了足够的空气, 隧道中的电缆、隧道管理用房中的可燃装修材料和办公用品、汽车用汽油和装修材料、汽车运输的可燃物质等为隧道火灾提供了可燃物。隧道火灾主要包括隧道和汽车的电气火灾、汽车机械事故火灾、车辆交通事故火灾、车载可燃货物火灾等类型。仅从隧道内建筑构件材料和设施设备来看, 隧道本身的火灾危险性并不大, 但考虑到通行车辆的火灾危险性, 隧道发生火灾的概率是很高的, 据国外统计, 隧道内火灾频率为 10 次/ (亿车·km )～ 17 次/ (亿车·km )。[1][2] 1.1火灾探测技术简介 隧道火灾报警器的分类以及不同主要取决于其各自采用的火灾探测技术的不同，火灾探测技术主要有感温、感烟、感光3大类,感温火灾探测技术是隧道中应用较多的一种。感温电缆是早期的感温火灾探测技术,由于该技术属于电类传感,存在易受电磁干扰、信号不能远传、系统可靠度低等问题,基本被隧道火灾自动报警系统所淘汰;光纤喇曼散射感温火灾探测技术上世纪末起源于欧洲,由于探测长度、测量时间等关键技术参数受其原理的限制,难以达到我国交通部要求的技术标准;光纤光栅感温火灾探测技术是新一代的数字型光纤传感技术,已用于我国石油石化、电力等行业的火灾报警系统。感烟类也是火灾探测技术之一,但由于隧道内汽车尾气较大,该技术主要用于建筑内火灾报警。感光类主要有双/三波长火焰探测技术,缺点是在有浓烟或火焰被车体阻挡的时候不能及时报警。下面介绍几种应用较多的隧道火灾探测技术,并比较其优缺点。[3][4][5] 1.1.1分布式温度电缆探测技术 分布式温度电缆探测器主要有线型差温火灾探测器等, 其主要由探测电路和信号处理装置两部分组成。 其主要经济技术指标为: ( 1) 灵敏度: 7.5℃/min~30℃/min (动作温升速率)。 ( 2) 工作环境温度: - 20℃~+50℃。 ( 3) 工作环境相对湿度:≤95%。 ( 4) 允许工作环境: 多粉尘、潮湿、易爆易燃气体场所。 ( 5) 单洞每延米造价: 约256元。 ( 6) 检测范围: 50 m。 ( 7) 主要优缺点:造价最便宜;感温线缆需安装在隧道顶部, 施工维护较困难;热敏电阻