感烟式火灾报警器设计开题报告.doc

毕业设计(论文)开题报告学生姓名： 周宏坤 学 号： 2012307010329 专 业：自动化测控技术与仪器设计(论文)题目： 感烟式烟雾探测器设计 指导教师： 陈杰春 2016年 4 月开题报告填写要求1开题报告（含“文献综述”）作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在系审查后生效；2开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见；3“文献综述”应按论文的格式成文，并直接书写（或打印）在本开题报告第一栏目内，学生写文献综述的参考文献应不少于10篇（不包括辞典、手册）；4有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T 740894数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“2002年4月26日”或“2002-04-26”。 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告1结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写2000字左右的文献综述，应附有参考文献，且被引用。文 献 综 述 随着社会的经济发展，城市的楼房增加，家庭火灾防不胜防，防火工作也越来越重要。据美国消防学会统计，最近十年中，安装自动消防设施的建筑中发生火灾，消防设施的有效率高达百分之九十六，确实起到了保证建筑消防安全的作用1。这是因为火灾自动报警系统能够及时将火灾迹象通知用户及有关管理人员，以便他们准备疏散或组织灭火，延长了建筑物可供疏散的时间并通过联系系统启动其他消防设施2。所以，设计一种能够在火灾刚刚发生时或者有可燃气体堆积引起的火灾隐患时就能报警的报警器就能使人们能够及时发现火灾，并及时采取有效措施，扑灭初期火光，最大限度的减少或消除因火灾造成的生命危害和财产的损失，是人们同火灾作斗争的有力工具3。 对于广大居民，尤其是单独居住的老人，无人看护的病人、婴幼儿童等弱势群体在遇到火灾时，行动不便，逃生能力不强，逃生所需时间相对较长，对他们来说火灾的早期报警，争取更多的逃生时间或者及时通知救援人员，避免造成人员伤亡，显得更为重要。 单片机及烟雾传感器是烟雾报警器系统的两大核心4。单片机好比一个桥梁，联系着传感器和报警电路设备。近几年来，单片机已逐步深入应用到工农业生产各部门及人们生活的各个方面。各种类型的单片机也根据社会的需求而开发出来。单片机是器件级计算机系统，实际上它是一个微控制器或微处理器5。由于它功能齐全，体积小，成本低，因此它可以应用到所有电子系统中。同样，它也可以广泛应用于报警技术领域，使各类报警装置的功能更加完善，可靠性大大提高，以满足社会发展的需要。而传感器作为信息技术系统的“感官”器件，如果没有“感官”感受信息，或者“感官”迟钝，都难以形成高精度、高速度的控制系统6。美国曾把二十世纪八十年代称为传感技术时代，日本更是把传感技术列为十大技术之首7。所以，根据报警器功能的需要，选择合适、精确、经济的烟雾传感器和单片机芯片是至关重要的。 目前，现代建筑都会有选择地安装不同功能的烟雾自动报警系统8。因为烟雾自动报警系统是建筑物的神经系统，它能够感受、接收着发生火灾的早期信号并及时报警，发出警报同时告知用户和周边居民9。它就像是一个个称职的更夫，给居住、忙碌或是休息在家庭中的人们以极大的安全感10。在火灾的早期阶段，准确的探测到火情并迅速报警，对于及时组织有序快速疏散、积极有效地控制火灾的蔓延、快速灭火和减少火灾对居住人群的损失都具有重要的意义11。 烟雾传感器从构成气体传感器材料的形态上通常将它们分为干式和湿式气体传感器。由于对不同气体的检测方法不尽相同，目前主要的方法有：利用半导体气体器件检测的电气法；使用电极和电解液对气体进行检测的电化学法；利用气体对光的折射率或光吸收等特性来检测气体的光学法12。1光电式感烟传感器 光电式感烟传感器由光源、光敏元件和电子开关组成。平常光源发出的光，通过透镜射到光敏元件上，电路维持正常，如果有烟雾从中阻隔，到达光敏元件上的光就显著减弱，于是光敏元件就把光强的变化变成电的变化，利用光散射原理对火灾初期产生的烟雾进行探测，并及时发出报警信号。按照光源不同，可分为一般光电式、激光光电式、紫外光光电式和红外光光电式等4种13。2半导体气体烟雾传感器 半导体传感器是以清洁空气中电导率较低的金属氧化物二氧化锡为主体的N型半导体气敏元件。当传感器所处环境中存在烟雾气体时，传感器的电导率随空气中烟雾气体浓度的增加而增大。在设计报警器时只有使用简单的电路即可将电导率的变化转换为与该气体浓度相对应的输出信号。该传感器具备一般半导体烟雾传感器灵敏度高、电导率变化大、响应和恢复时间短、抗干扰能力强、输出信号大、寿命长和工作稳定等优点，在市面上应用十分广泛。3半导体烟雾传感器（半导体气敏传感器） 半导体烟雾传感器包括用氧化物半导体陶瓷材料作为敏感体制作的烟雾传感器，以及用单晶半导体器件制作的烟雾传感器。半导体烟雾传感器是利用气体在半导体表面的氧化和还原反应导致敏感元件阻值变化而制成的。按照敏感机理分类，半导体烟雾传感器可分为电阻式和非电阻式。当半导体接触到气体时，半导体的电阻值将发生变化，利用传感器输出端阻值的变化来测定或控制气体的有关参数，这种类型的传感器称为电阻式半导体气敏传感器14。 综上所述，我选择半导体烟雾传感器，因为半导体烟雾传感器灵敏度高、电导率变化大、响应和恢复时间短、抗干扰能力强、输出信号大、寿命长和工作稳定等优点14。 参考文献1邹永艳. 高层民用建筑火灾自动报警系统的设计浅见. 科技创新导报, 2008 (18): 65-65.2李友化. 火灾自动报警技术的应用现状及研究发展趋势. 现代商贸工业, 2007, 19(7): 195-196.3 魏锋.论火灾报警系统的应用及发展. 科学之友,2012.(9)：11-12.4张迎辉,栾良龙,王远飞. 单片机的火灾报警系统设计. 科技创新导报 ,2008, (25).115-126.5郭天祥. 51单片机C语言教程. 北京：电子工业出版社，2010.(3)：10- 12.6杨坚. 火灾报警系统设计浅谈. 林业建设，2005，4（3）：3-6.7李丽敏,玄子玉,张玲玉. 单片机控制的火灾报警控制器. 自动化技术与应用，2008，（3）.79-96.8绍顺兵, 熊光明,李永萍,等.自动火灾报警系统设计与研究. 装备制造技术, 2006 (4).45-86.9张海宇. 神奇的烟雾报警器. 百科知识，2006,30（4):450-454.10晓京. 火灾探测报警技术的发展趋势. 安徽消防，2003,03（2）:125-199.11张毅刚，彭喜元，彭宇 单片机原理及应用北京：高等教育出版社，2010(9):23-56.12魏锋. 论火灾报警系统的应用及发展. 科学之友.2006.9：11 - 12.13杜建华, 张认成. 火灾探测器的研究现状与发展趋势. 消防技术, 2004,7: 10-15.14熊辉. 浅谈火灾自动报警及消防联动控制系统的配置. 中国高新技术企业, 2009 (15): 71-72.15 Wang Xi huai, Xiao Jianmei,Bao Minzhong. Multi-sensor Fire Detection Algorithm for Ship Fire Alarm System Using Neural Fuzzy Network. Signal Processing Proceedings. 2009(3):1602-1605. 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：1研究的主要内容（或解决的问题）： 1通过查找资料了解了感烟火灾探测器的的相关背景； 2综合分析了几种感烟探测器的特点； 3单片机、传感器、数据转换芯片的选型；2 拟采用的研究手段（途径）：（1）课题的前期工作，通过大量查阅中外文献资料，了解姿态测量系统的国内外发展现状（2） 进行