家用烟雾传感器毕业论文

PLC火灾自动报警控制暑号 张燕生口 摘要:本文提出了一种由可编程控制器(PLC)控 制的火灾自动探测报警控制器。将烟感、温度探测 器接入PLC，经PLC逻辑判断，经专用声光报警集 成电路来进行火灾报警、异常报警(烟感、温感其 中之一动作)、故障报警，并发出不同的声光信号、 显示出事故类型及位置。本控制器适用于总建筑面 积不超过100om2的各种地方，如图书馆、档案馆、 计算机房等处。由于PLC系统集成度高、杭干扰性 强、编程简单、系统便于开发和维护及升级，因此 其结构简单、可靠性强、开发使用及维护的成本都 很低，便于推广。 关键词:可编程控制器;火灾自动报警;烟感探头; 温感探头;自动监测 室内烟雾及温度的突变进行报警。 2、如探测器遗落，布线故障，内部元件损坏能 发生故障声光报警。 3、如两只探测器中有一个动作表示室内有异常 现象(如烟雾浓度过大或室内温差过大)，该装置 能发出异常报警信号，令值班人员到现场处理。 4、如烟感、温感探测器同时动作说明有火灾， 该装置发出火灾报警。 5、故障、异常、火灾报警的声光各不相同，有 明显的区别，并能准确地显示出事故类型及位置。 6、留有接口，便于以后的系统维护和升级。 一、引言 近几年来建筑事业发展迅猛，现代建筑中要求 具备火灾报警以至自动消防系统，目前国内厂家生 产的还是以晶体管、小规模集成电路或单片机为基 础的产品，其系统复杂、成本高，不易维护，因此 我提出一种由PLC控制的火灾自动报警控制器的设 想，其系统简单、成本适中、易于系统维护和升级。 该装置能满足以下要求: 1、该装置具有烟感探测器及温感探测器，能对 二、系统组成与工作原理 系统硬件原理如图1所示。1为探测器，包括 温感和烟感实现各种信息的采集;2为PLC控制器， 实现逻辑判断和控制;3为电源，提供24V直流电 源;4报警显示盘，能够准确地显示出事故发生的 类型及位置;5为声光报警电路，发出三种不同的 声光报警信号。PLC不断地发出探测信号到探测器 上，其反馈信号由PLC采集并判断是正常、故障、 异常、火灾四种情况哪一种，然后控制声光报警电 路。 1、探测器 传感器世界—27 技术与应用 Teehnology&APPlieation加州细映眨翻的翔以吐切~ (1)温感探测器采用机械式差定温探测器。这种 探测器结构简单，灵敏度高，适于温度变化小的场 所。它是膨胀系数不同的双金属片组成，当温度变 化时，由于两种金属片会产生弯曲，因而使触点接 通。温感探测器信号探测的工作原理如图2(a)所示。 温度探测器K有三个接线端子，l是检查线，检查 探测器是否有故障;2是电源线;3是信号线，如温 度探测器动作，信号可从此线发出。平时在检查线 上加以矩形波信号，如图2(b)，高电平为检查周期， 由图2(a)可知，1端为高电平则3端信号线输出也为 高电平此为正常，反之如l端为高电平而在3端为 低电平，则表明温感有故障，故可以根据检查周期 3端信号线上的电平高低来检查探测器是否正常。 在探测周期1端无电压，如温感未动作(K未闭合)， 则信号线3端也应无电平输出，当有温度变化温感 动作K触头闭合，即使1端无电平输入，3端信号 线也有电平输出，此电平就是电源电压，故在探测 周期可根据3端的电压来判断温感是否动作。故根 据检查线上不同周期，信号线3上是否输出电平来 判断探测器是否丢失或断线，以及室内温度是否异 常。 吧吧县叠叠叠叠叠叠叠叠图图1系统硬件原理图光光光22222222222222222PLCCCCC报警电路路路lllll探测器器器器器器器器器器器 111检查线线 222电源线线 333信号线线 (((a)温度探测器接线端端 一一少蔺匕燮J藤-L塑习习 卜卜一水一一一神卜弓岭一一今}}} (((b)检查线上的矩形波波 图图2温度等效线图及波形形 (2)烟感探测器采用离子式感烟传感器。图3(a) 为离子烟感传感器的原理图，图3(b)为工作电压波 形图。它由1检查电离室、2补偿电离室、3信号放 大电路、4开关转换电路、5火灾模拟检查电路以及 6故障自动监测电路等组成。当无烟时，补偿室和 检查室的电压几乎相等:而当有烟时，烟进入检查 室，使电离电荷迁移速度降低，电离电流减少，监 测室的等效阻抗增加，而补偿室内阻抗保持不变， 因而引起电离室分压比的变化，在信号放大回路输 入端产生电压△V，此电压增加到一定值时，开关 转换电路即动作，发出报警信号并使确认灯亮。 为了防止传感器至控制器间发生电路断线、接 触不良、传感器丢失等问题发生，设有故障自动监 测电路。当发生上述情况之一时，故障监测电路动 作并发出报警信号，为防止探测器内部元件损坏而 引起误报。传感器设有火灾模拟检查电路，定期通 以电平，在信号端应有信号发生，否则应报传感器 故障。由图3(b)工作电压波形图可知在传感器检查 线上加以矩形电压波形，如传感器正常则信号线上 电平与检查线波形相同。如传感器内部元件损坏或 断线则不论检查线上电压如何，信号线上的电压皆 无电压，即为故障状态。而当检查线无电平输入时， 信号线上仍有电压输出则表明烟感探测器己动作。 2、PLC控制系统 PLC采用日本欧姆龙(OMRON)公司的C20 可编程控制器。其输入端0000一0015分别接入各室 的烟、温感信号线(至多16个)。输出端0500输 出一个矩形波信号接到各室的烟、温感检查线， 0501一0503接到声光报警器上发出不同的声光信号， 0501一0508接到报警显示盘上，显示事故类型及地 址。 3、报警显示盘 报警显示盘的面板如图5所示。由PLC输出端 0501一0505发出的状态信号送至报警显示盘，可以显 示出烟、温感异常或故障或火灾状态，并且由 0506一0509发出的四位地址信号送至显示盘，可以显 示具体地址(至多8个)。 ~~甘胜切汹 技术与应用 Teehnology&APPlieation 白匕，. 翔叹奢7U一 A检查线 B电源线 6故障自动全爹包客 确认灯检查电离室 信号放大电 5火灾模拟 检查电路 4故障自动 监测电路 2补偿电离室C信号线 D地线 (a)离子烟感探测器原理 检查线 一一门 一一-习 信号线(正常) 信号线(故障) 信号线(异常) (b)工作电压波形 图3离子烟感探测器原理图及波形 烟信1 温信1 0000 C20 0500+黔号接至传感器的检查线05011井.军r~~~~， 烟信2 温信2 00020502 0503 系统采用模块化结构，编程使用用梯形图语言，因 此其系统非常便于维护，功能扩展性强、升级容易 且成本低。 声光报警 0504 INPUI， 0014 0015 24V 0505 OUTPUT0506 0507 报警 显示盘 烟信… 温信… +24V 0508 0509 地 熬 蕊落夏漂 石刃、 地址b 地址c/ 地址.材 地 图4PLC系统原理图 }}}}亚亘三三二}、心}}}}}}}}}}}}}以以二巫亘』砂灰才口口}心心心心心 }}}匡巫巫』可农八口口}常门门门门……巨画巫三口冽’{口门门门门门 巨巨巨画巫三口冽’显示盘面板板板 烟烟烟烟感故障障障障障障障障障障 PLCFireAutoalarm Abstraet:Thisartieleofl七rsusaninstrumenioffireallto 一 smokedeteetorandtemPeraturedeteetor，andanalyses logie，thenissuesdifferentlight&soundsignalsand statusmessages:FireAlarlll，UnusualAlert，FaultAlert， ，forexample， libraries，arehivesandeomPuterroomsete二This instrumenihassimPlestruetUreand15reliable，andean bedeveloped，maintainedandPopularizedeasilyand eheaply，beeauseofifshighintegratedandanti一amminglevel，modularsystems如etureand15easytobe programmed. Keywords:progr田的mableLogiealController，Fire Autoalarlll，SmokeDeteetor，TemPeratureDeteetor， Aut0IT10llitor一 三、总结 本火灾自动报警控制器不同于其他的专用火灾 报警控制器之处就在于它是采用PLC为控制核心， 作者简介 张燕生:中国煤田物探研究院，河北泳州072750 读者服务卡编号008口 传感器世界

从此再也不抽烟了

相关范文：智能无线防盗系统的设计摘要：系统地介绍智能无线防盗系统的基本原理、组成框图，详细地描述电话网络的接收方法；论述热释电红外传感器、语音等电路，给出部分基本电路和软件流程。关键词：无线防盗 报警 热释电红外传感器随着国家智能化小区建设的推广，防盗系统已成为智能小区的必需设备。本文利用单片机控制技术和无线网络技术，开发一种具有联网功能的智能无线防盗系统，并开发相关的传感器。采用无线数据传输方式，不需重新布线，特别适用于已装修用户及布线不方便的场合。1 智能无线防盗系统的基本原理智能无线防盗系统由传感器、家庭智能报警器、物业管理中心接警主机及相关的控制管理软件组成。图1为家庭智能报警器方框图，图2为物业管理中心接警主机方框图。 主机电路如图1所示，主机电路由射频接收模块接收传大吃一惊器发来的报警信号，通过解码器（PT2272）解码后得到报警传感器的地址和数据类型只有主机和传感器地址相同时才能被主机接收。解码输出的数字代表传感器类型解骊输出信号进入CPU的INT1，触发中断处理程序。中断处理程序通过DTMF收发电路，拨打用户预先设好的电话号码（如手机号码，办公室号码）进行远程拨号报警；同时，启动语音电路，将预先录制好的语音信号通过电话线传给主人，实现语音提示通信功能。CPU输出警笛触发信号，经放大后推动警笛或喇叭，以驱赶和震胁盗贼。用户还可通过电话线进行远程设/布防，及输入远程控制信号，通过8路控制输出端控制有线连接的电器设备，也可通过编码电路和射频发射模块控制无线连接的电器设备。显示部分采用RT12232A图形点阵LCD模块，实现汉字显示功能；显示报警时间与报警类型。键盘可实现密码修改、语音录入和信息查看功能。物业管理中心的接收主机具有家庭报警主机的功能外，还可以通过RS232实现与物业管理中心的通信 功能，实现联网和小区控制。 DTMF收发电路要实现电话线远程通信，关键部分为DTMF收发电路。它将实现自动拨号、忙音识别、铃声识别、远程接键数字信号识别等功能。我们选用MT8888双音多频（DTMF）收发器，与单片机及音频放大电路组合，实现各种信号音的检测及DTMF信号的产生，并将DTMF信号送到电话线上，如图3所示。MT8888是采用CMOS工艺生产的DTMF信号收发一体的集成电路。它的发送部分采用信号失真小、频率稳定性高的开关电容式D/A变换器，可发出16种双音多频DTMF信号。接收部分用于完成DTMF信号的妆收、分离和译码，并以4位并行二进制码的方式输出。图3选择中断模式时，当接收或发送了有效的音频信号后IRQ/CP脚输出低电平，产生中断信号供给CPU，在延迟控制电压的跳变缘将数据锁存至输出端；当选择呼叫过程（CP）方式时，只能接收250～550Hz的信号音，在拒收或无输入时，IRQ/CP脚输出低电平。（1）电话信号音格式忙音：450Hz,350ms有，350ms无。拨号音：450Hz，持续。回铃音：450Hz，1s有，4s无。（2）信号音的判断方式将MT8888的IRQ/CP脚连到AT89S52的T0脚，电话呼叫过程中的各种信号音经MT8888滤波限幅后得到方波，由MT8888的IRQ输出到AT89S52的T0脚，对T0脚信号记数5s。计数值位于2175～2357范围内，为拨号音；计数值位于1041～1212范围内，为忙音；计数值位于425～475范围内，为回铃音。在实际编程中，考虑到计数的误差以及程序的简化，可将范围适当放宽，但不能重叠。(3)自动摘机控制器与家里电话并接在一条电话线上。为了实现报警放打电话共用一条线，摘机电路按如下设置：将电话振铃信号通过光电耦合器TP521输入到AT89S52的IT脚，进行计数。接到振铃信号时，若连续振铃10次用户还没有摘机，则自动转到家庭智能报警器，CPU置脚为“1”，使继电器K1吸合，实现自动摘机功能。若在这10次振铃过程中，用户接通了电话，则控制器不响应，这样，使得控制器与电话不互相干扰。摘机后，检测MT8888输出的双音多频信号，以读出用户发来的远程信息，实现远程通信与控制功能。图4（4）自动报警当接收到热释电传感器等发来的无线报警信号后，CPU立即发出报警信号，通过电话线传到远程用户。报警方式如下：用户通过面板设备10个报警电话，将它们存入24C04存储器中。当接到警情后，从第1个电话开始拨号，一直拨到第10个，来回拨3遍。如果任意一个电话回送了“#”键确认信号，即意味着报警已收到，不再继续拨号。每个号码需拨号。每个号码需拨号时间100ms，号码之间留500ms间隔。拨号时，先检测24C04中存储的电话号码。若为空，即未设此电话，跳过不拨，继续拨下一个电话号码。这样，用户可随意设置数个报警电话号码。我们规定号码长度最多不超过4位，以便存在24C04中。 语音电路为了便于通信，采用了语音芯片，实现语音指示和报警功能。ISD1420为单片语音记录、回放一体化芯片，记录时长为20s；可被划分为160小段，每段125ms。当REC脚为低电平时，进行录音，PLAYE或PLAYL为低时进行放音，ISD1420可进行连续录音，也可进行分段录音。分段放音：先送停止录放音码～，再送放音首地址A7～A0，或为低电平（PLAYE或PLAYL）开始放音；延时进行放音，最后送停止录放音码～，完成本段放音。重复上述过程，可分段放出数段语音。图4为语音电路原理。 编/解码电路PT2262/2272是台湾普城公司生产的一种CMOS工艺制造的低功耗、低价位、通用编解码电路。PT2262/2272最多可有12位（A0～A11）三态地址端引脚（悬空、接高电平、接低电平），任意组合可提供531441地址码。PT2262最多可有6位（D0～D5）数据端引脚，设定的地址码和数据码从17脚串行输出。编码芯片PT2262发出的编码信号由地址码、数据码、同步码组成一个完整的码字。地址码必须与家庭控制主机内解码芯片PT2272编址相同，以区分家庭控制器；数据码可用于区分传感器类型。当有报警信号时，PT2262的14脚为低电平，使能PT2262，从17脚输出编码信号，通过射频模块发射出去。解码芯片PT2272接收到信号后，其地址码经过两次比较核对，VT脚才输出高电平，送到89S52的INT1，触发中断处理程序，以读取D0～D3的数据码，得知报警传感器状态和报警类型。图5为编/解码电路原理。 射频发射模块与射频接收模块射频发射模块与射频接收模块原理如图6和图7所示，工作频率为433MHz。最大传输距离可达1000m。 传感器设计 被动红外热释电传感器人体有恒定的体温，一般在37℃，所以会发出特定波长为10μm左右的红外线。被动式红外探头就是靠探测人体发射的10μm左右的红外线而进行工作的。人体发射的10μm左右的红外线，通过菲涅尔滤光片增强后，聚集到红外感应源上。红外感应源泉通常采用热释电元件。这种元件在接收到人体红外辐射温度发生变化时将会失去电荷平衡，向外释放电荷，后续电路经检测处理后产生报警信号。图8为双元热释电红外检测元件LHI968的内部电路。它由两个双元热释电陶瓷，感应红外信号，再经场效应管放大输出。D端的电阻和S端的电容具有抗电磁干扰能力。图7信号从S端引出经前级放大，通过47μF电容后再次放大，与设定门限电压进行比较，获得报警输出信号。47μF电容能够除直流成分，从而消除了使用环境（阳光、灯光、火源泉等）对探测器的影响，后面再加一延时触发电路以便主人设防与撤防。现在已有专用集成芯片BISS0001实现以上功能。为了适应主人进门时撤防的需要，设计一报警延时电路。延时长度须满足：当人以1m/s的速度从探测器的正前方移动，不产生报警；但移动3m应报警，测试速度应能检测～3m/s或更宽的速度范围。 门磁传大吃一惊器无线门磁传感器一般案卷在门内侧的上方。它由两部分组成：较小的部件为永磁体，内部有一块永久磁铁，用来产生恒定的磁场；较大的是无线门磁主体，内部有一个常开型的干簧管。当永磁体和干簧管靠得很近时（小于5mm），无线门磁传感器处于工作守候状态；当永磁体离开干簧管一定距离后，无线门磁传感器立即发射包含地址编码和自身识别码（也就是数据码）的433MHz的高频无线电信号。主机通过识别这个无线电信号的地址码，判断是否为同一个报警系统，然后根据自身识别码（也就是数据码），确定是哪一个无线门磁报警。2 网络中心控制主机设计网络中心控制主机设计与家庭控制器基本相同，只是加了一个RS232接口，实现与PC机相连。通过放在物管中心的PC机实现小区网络监控功能。结语采用现有电话网络，结合射频无线通信技术和单片机网络控制技术，使本防盗报警系统经济、可靠，组网灵活；家庭无需为传感器布线；具有广泛的市场发展前景。其他相关：仅供参考，请自借鉴希望对您有帮助

本系统主要由单片机和GSM短信模块组成，借助最可靠、最成熟的GSM移动网络，以最直观的中文短消息或电话形式，直接把报警地点的情况反映到您的手机屏幕上。它采用主动式红外传感器进行检测，变有形的传统防盗网防盗窗为无形，给火灾时的逃生提供方便。并配备烟雾传感器和燃气泄漏传感器，实现防火、防燃气泄漏的作用。【关键词】单片机 GSM模块 传感器237513901

烟感器可以增加50%的逃生机会。众多数据表明，采用家用烟雾报警器的好处有：1.可以再着火时迅速发现火灾;2.减少人员伤亡率;3.减少火灾损失，火灾损失往往仅限于首先着火的物质。各项火灾统计还表明，着火与发现火灾之间的间隔时间越短，火灾死亡率就越低。事实上，受烟雾报警器保护的家庭火灾死亡率低于那些没有这种保护的家庭火灾死亡率。