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1、山西职业技术学院毕业论文 16毕 业 (设 计) 论 文题目： 火灾报警电路 系 部： 电气工程与自动化系 专 业： 机电一体化 班 级： 姓 名： 指导教师： 山西职业技术学院目 录摘 要21 绪论41.1引言41.2火灾自动探测报警技术的发展历史41.3国内外火灾报警系统的现状及发展情况61.4火灾报警系统的技术差距和发展趋势72火灾报警控制系统的组成及工作原理92.1火灾报警控制系统的组成92.1.1火灾报警探测器92.1.2火灾报警控制器102.2火灾探测原理102.3火灾报警控制系统的原理112.4本章小结113火灾报警系统的电路设计123.1设计要求123.2设计方案及原理框架图1
2、23.3单元电路设计及主要元器件参数计算123.4电路图13总结与展望14参考文献16摘 要火灾作为一种认为灾害，是指火源失去控制蔓延发展而给人民带来生命财产带来损失的一种灾害性燃烧现象。火灾还是一种终极型灾害，任何其他灾害最终都可导致火灾。火灾能燃烧掉人类经过辛勤劳动创造的物质财富，使工厂、仓库、城镇、乡村和大量生产生活物资化为灰烬，一定程度上影响这社会经济的发展和人们的正常生活。火灾还污染了大气，破坏了生态环境。火灾不仅使一些人陷于困境，它还涂炭生灵，夺去许多人的生命和健康，造成难以消除的身心痛苦。据世界火灾统计中心及欧洲共同体研究测算，如火灾直接损失占国民经济生产总值的2，整个火灾的损失
3、将占国民经济生产总值的10以上。现代社会空前发展，积累了巨大的社会财富。特别是在城市地区，社会人口相对集中，建筑设施鳞次栉比，一旦发生火灾，会严重危害人们的生命财产安全，造成惨重的损失。因此，我国政府高度重视消防安全工作。在我国，火灾危害之烈，损失之巨，不亚于地震和洪水的危害。近年来，我国城市火灾频频，深圳、广州、上海、长沙、石河子、吉林、浙江等地发生的特大火灾所造成的危害及后果，给人们留下了极其深刻的印象，火灾给国家和人民的生命财产造成了巨大的损失。随着各类建筑的不断发展，建筑规模越来越大，层次越来越高，建筑的标准也越来越高。新建的各类大楼都具备人员密集、设备先进、功能多、装饰豪华等特点，因
4、此，火灾自动报警和自动灭火系统已成为高层建筑不可缺少的重要组成部分。众所周知，建筑火灾给人类造成的损失是巨大的。火灾往往发生在人群稠密和物资集中的地方，扩展的速度较快，而这些地区的消防通道又常常拥堵，消防车难以进入，消防灭火工作难以展开，往往小的火灾却酿成大的灾祸。因此，我们必须按照“隐患险于明火，防患胜于救灾，责任重于泰山的概念，做好防范工作，只有严格按照消防规范的规定进行消防设计、施工，才能限制火灾蔓延的范围，及时发现和扑救火灾。随着电子技术和计算机技术的迅速发展，国际上已将该技术广泛地应用于消防报警系统和消防灭火系统。目前我国新建的建筑中也广泛地采用了消防自动报警系统，就是将着火时的烟、
5、光、温度等环境参数的变化通过相应的探测器探测后传给中央处理主机，通过电脑的快速分析，判断是否着火并将着火情况快速地报警，同时启动消防自动灭火系统，控制火情；启动紧急广播系统和人群疏散指导系统，使建筑物内的人员快速撤离；关闭防火卷帘门对火区进行隔离；启动排烟系统将有毒气体排出，尽可能地控制火情，减少人员伤亡，降低财产损失。消防报警系统就是一种及时发现和通报火情并采用措施控制扑灭火灾的自动消防设施。要保证大楼内人员、设备的安全，随时监控设备的运行环境，系统的没置即使投资大一些也应选用较先进、高可靠性、误报率低的产品。火灾报警系统在完全脱离其他系统或网络的情况下独立地正常运行和操作，完成自身所具有的
6、防灾和灭火的功能，具有绝对的优先权。火灾报警系统的结构、组成、功能都应符合我国现行的规范。现代化住宅、商场、工厂等人口密集公共场所，应具备一套满足其功能要求的自动火灾报警系统。火灾报警系统正是为了保证人民的生活生产稳定而启用的。火灾报警系统的专业设备系统应设置先进、结构合理、功能齐全、运行可靠。关键词：火灾报警 探测器 热敏电阻 比例运算电路 单限比较器 声光报警电路.1 绪论1.1引言 火灾是世界上发证频率较高的一种灾害，几乎每天都有火灾的发生，联合国“世界火灾统计中心（WFSC）2000统计资料”，全球每年约发生火灾600万至700万次，全球每年死于火灾的人数约为65000人至75000人
7、。欧洲和北美发生的火灾较多，死亡人数却相对较少，这与欧美发达国家的生活水平高以及消防设施完善有关；亚洲居住人数最多，发生火灾次数较少，但死亡人数较多，这与亚洲经济发展程度不高，消防设施不完善等因素有关。 火灾早已成为我国常发性和破坏性以及影响力最强灾害之一。随着经济和城市建设的快速发展，城市高层、地下建筑以及大型综合性建筑日益增多，火灾隐患也大大增加，火灾发生的数量及其造成的损失呈逐年上升趋势。我国2000年中国火灾统计年鉴记载，从1950年至1999年，全国共发生火灾3258105起，死亡人数165499人，伤313766人，直接经济损失1828亿元。我国每年的起火次数较少，但死亡人数较高，
8、这说明我国的消防保护体系对保护生命安全还有一定的差距，因此现阶段有必要提高全民的防火安全观念，提高我国消防设施水平。 火灾作为危害人类生存的大敌，越来越受到人们的重视。一旦发生火灾，将对人的生命财产造成极大的危害，于是人们开始寻求一种早期发现火灾的方法，以便控制和扑灭火灾，减少损失，保障生命安全。火灾报警系统就是为了满足这一需求而研制出来的，并越来越被人们所接受，其自身技术水平也随着人们需求的不断提高，在功能、结构、形式等方面不断地完善。1.2火灾自动探测报警技术的发展历史随着人类社会的发展，人们居住、生活、工作的地方越来越集中，火灾的隐患也越来越大。如何将火灾造成的损失降低到最低限制，其中最
9、有效的方法之一就是早期发现，并在蔓延前将其扑灭，纵观一百多年来，火灾自动报警技术主要经历了以下一些发展阶段：初期阶段是用一些简单的分立元件构成的火灾自动报警系统，从19世纪到四十年代一直延续到20世纪四十年代，这期间感温探测器占主导地位，火灾自动报警系统的发展处于初级阶段。早在1847年美国牙科医生钱林（Channing）和缅因大学教授华迈尔（Farmer）研究出世界上第一台用于城镇火灾报警的发送装置，1852年成功安装在波士顿。1890年英国科学家研制成功感温式火灾探测器，开创了火灾自动探测报警技术的新纪元。但由于感温式火灾探测器灵敏度比较低，探测火灾的速度也比较慢，尤其对阴燃火灾往往不响应
10、，因此，它一直无法较好地实现火灾早期报警的要求。第二阶段从20世纪五十年代至七十年代，这期间感烟探测器得到了大力发展，感温火灾探测器处于次要地位。“先见烟后见火”，用感烟的方法来探测火灾使人类在实现火灾早期报警发面迈进了一大步，此时的系统一般是多限制（N+1线或更多线），其特点是稳定性、可靠性差，布线复杂，调试难度大。从20世纪四十年代末期开始，瑞士物理学家埃斯特迈里（EnrstMcili）博士开始研究离子式感烟探测器，并获得成功。由于离子式探测火灾比感温探测器快得多，它的出现立刻引起了人们的重视并很快得到了广泛的应用，自问世以来便一直统治着火灾探测器的市场。最初的火灾自动报警装置为开关量多线
11、制的报警系统。其探测器采用设置了固定阀值的开关量探测器。控制器由逻辑集成电路、可控硅、继电器和分立器件构成。探测器与控制器之间采用多线制联接。当探测器多探测到的信息变化到达设定的阀值后，开关电路接通，发出报警信号。信号经导线传递给控制器，控制器接收到信号后便发出报警。这种报警系统存在着明显的弊病。首先报警是由探测器控制的，无论是火情还是探测器周围环境的变化，如空气温度、温度变化、气流大小以及气压高低等，只要探测器探测的信息变化达到了其设定的闽值，就发出报警，误报率高。其次，探测器与控制器之间的联线繁多，使线路出现故障的可能性增大，并且安装和维护十分困难。其三，控制器对信号的处理是靠硬件电路适当
12、联系实现的，故电路复杂，可靠性差，也导致误报率较高。第三阶段从八十年代开始至今。总线制火灾自动报警系统蓬勃兴起，它同以前的产品相比有了很大的飞跃，布线工作显著减少，安装调试变得容易，降低了安装和维修费用，其最大优点是施工简单并能精确确定报警部位，因而得到了较普遍的应用。为了解决多线制报警系统的诸多弊病，人们对其进行了改进。首先，用计算机CPU作控制器的中央处理器，使原来的某些硬件电路功能用软件代替，使系统硬件的可靠性得到改善，加上灵巧的程序设计，可靠性进一步提高。其次，改多线制为二总线制，使若干探测器拄在同一条总线上与控制器相联。布线灵活、安装维护十分方便。二总线报警系统虽然在一定程度上提高了
13、报警的准确性，但其探测器易受环境影响的弊病仍然存在。为了解决这一问题，人们研制出了模拟量火灾自动报警系统。在模拟量火灾自动报警系统中，探测器不是以阂值方式报警，而是将探测到的烟雾密度和温度转化成数据，传送给控制器，控制器的CPU根据采集、存储的数据的变化率，对火灾进行判断。第四阶段：在总线制系统出现后不久，随着微电子、计算机、传感器、智能技术的发展，出现智能化火灾自动报警控制系统。它标志着火灾自动报警监控系统已进入一个全新的发展时期。随着技术的不断进步，智能系统已突破传统的火灾探测报警范畴，它与建筑物内的防盗报警系统，电视监控系统，信息交换系统，组成自动系统。时至今日，人们又在模拟量自动报警系
14、统的基础上研制出了分布智能型的火灾自动报警系统。它与前者的主要区别在于，分布智能型报警系统在探测内外加进了CPU，使其具有一定的智能，可以多火灾特征信号直接进行分析，作为初步的判断，并将结果传送给控制器。控制器将探测器的信息进一步做复杂的自动处理，得出最后的判断结果。火灾自动报警系统是随着各种新工艺、新技术的涌现不断得到发展，其趋势将是复合探测器。其发展趋势还在于网络型火灾报警控制系统将得到大力发展，并为建立城市自动消防通讯指挥系统创造条件。1.3国内外火灾报警系统的现状及发展情况国外一些较发达的国家，具有火灾预防、报警、扑救、善后处理等比较完善的消防体系。政府每年都要拨出大笔资金用于消防设备
15、更新、人员培训以及消防设施维护。德国、日本、美国等国家就采用计算机与用户终端的传感器或者用户终端信号采集器相连，对火灾自动报警设备实时监控以及故障远程传输。例如：美国、加拿大、英国、澳大利亚、日本等国家在建设和应用城市火灾自动报警监控系统方面均有可供借鉴的成功经验。他们将自动火灾报警作为公共报警手段接入监控系统，并有效运行多年，使消防指挥中心能够快速准确判断火灾地点、火灾类型，并调度消防部队迅速到达现场，自动报警监控系统在此起到了很大的作用。此外，这些国家在监控系统管理方面比较规范，专门成立一个监控服务机构，该机构的责任是保证火灾报警数据通信畅通，为用户服务，对用户负责，同时向消防不对传送可靠的火灾报警信息，而消防部门的主要责任是对此类服务机构进行资质审查及监督管理。这种管理运作方式已经取得了良好的效果。我国火灾报警系统起步较发达国家晚十年，从上世纪70年代我国才开始研制生产火灾报警系统产品。进入80年代后，国内主要厂家也多事模仿国外产品，或是引进国外技术进行生产，没有真正意义上的核心技术，并且市场也刚刚开始发育。火灾报警产品真正发展是在90年代以后，随着政府逐渐开放国门，
