论文样例.doc

毕 业 设 计（论文）（说 明 书）题 目： #姓 名： AAA 学 号： # 平顶山工业职业技术学院 # 年 #月 # 日平顶山工业职业技术学院毕 业 设 计 （论文） 任 务 书姓名 AAAA 专业 专业 任 务 下 达 日 期 年 月 日设计（论文）开始日期 年 月 日设计（论文）完成日期 年 月 日设计（论文）题目： A编制设计 B设计专题（毕业论文） 指 导 教 师 系（部）主 任 年 月 日平顶山工业职业技术学院毕业设计（论文）答辩委员会记录 系 专业，学生 AAA 于 年 月 日进行了毕业设计（论文）答辩。设计题目： 专题（论文）题目： 指导老师： 答辩委员会根据学生提交的毕业设计（论文）材料，根据学生答辩情况，经答辩委员会讨论评定，给予学生 毕业设计（论文）成绩为 。答辩委员会 人，出席 人答辩委员会主任（签字）： 答辩委员会副主任（签字）： 答辩委员会委员： ， ， ， ， ， ， 平顶山工业职业技术学院毕业设计（论文）评语第 页共 页学生姓名： AAA 专业 # 年级 # 毕业设计（论文）题目： 评 阅 人： 指导教师： （签字） 年 月 日成 绩： 系（科）主任： （签字） 年 月 日毕业设计（论文）及答辩评语： 平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书（论文） 目录第一章：前言.2第二章：火灾报警系统的介绍.32.1火灾自动报警系统的简介.3 2.2火灾自动报警系统的概述.3第三章：火灾报警系统的硬件组成部分.53.1火灾探测系统的技术现状与发展前景.5 3.1.1火灾报警系统中探测器的类别.53.2 传感器的特性.6 3.2.1离子感烟传感器的组成.8 3.2.2离子感烟传感器的工作原理.9 3.2.3离子感烟传感器在火灾中的应用.103.2.4温度传感器.113.2.5温度传感器主要特性.123.2.6温度传感器工作原理13 3.3火灾报警中的电源.143.4 声光报警的基本电路.15 3.4.1声光报警电路的工作原理.163.5 AT89S52单片机.17 3.5.1 AT89S52引脚功能与封装.19第四章：火灾报警系统的设计.234.1火灾报警系统设计原理.23 4.1.1硬件的组成.234.1.2 烟雾信号采集模块.24第五章：系统软件.255.1 软件系统的设计.25 总结.26参考文献27致谢.28第一章 前言现代建筑的特点是楼层不断加高，这主要是从缓解城市用地紧张的角度出发的，同时还便于集中供电、供热、供气，便于集中控制和管理。现在，不论是普通型（比如民用住宅）还是豪华型（比如高级宾馆）的高层建筑，都日益重视防火和安全技术的普及应用。因为其楼层多、人员密集，如果发生火灾，疏散困难，扑救也困难，势必造成严重的人员伤亡和财产损失。为了保障高层建筑安全可靠，必须设计出具有可靠性高、实时性好的火灾自动报警与消防系统，其要求是：（1）当有火情发生时，能以最快的速度检测报警，并能检测火情发生的具体地点定；（2）经查实确认后，能及时的通报消防部门灭火；（3）系统本身应有自身故障检测的功能，如系统欠电压报警和自检功能等，保证自动报警系统功能完好；（4）较高的系统抗干扰能力，防止系统发生误报警。火灾自动报警系统能够在火灾初期，将燃烧产生的烟雾、热量等物理量，通过感温、感烟等火灾探测器变成电信号，传输到火灾报警控制器，并同时显示出火灾发生的部位，记录火灾发生的时间。对火灾和防火设施的研究，历来是人类一切有效活动中不可缺少的一个方面。火灾的发展过程，一般可分为3个阶段：初起阴燃阶段、发展阶段和衰减熄灭阶段。为了尽量减少火灾所造成的损失，要求防火设施在火灾的初起阴燃阶段能自动发出火灾报警信号，以便将火扑灭在未成灾害之前。感烟火灾探测器就是适应这一要求的有效设备。在发达国家，感烟火灾探测器已成为住房保险必需品，指令性安装在每个投保住宅单元的厅、房和厨房等处。在国内，目前这类产品尚少。随着改革开放，高层建筑群不断增多，对防火设备的需求量大为增加，使这类产品的进口量有增无减。 众所周知，消防装备事业的发展对我国经济的发展有很深远的意义，它关系到国计民生，关系到社会稳定，关系到千家万户的平安幸福。如果消防工作做不好，将对国家和社会造成不利影响。自动灭火器一种能向火灾探测器供电，接收，显示和传递火灾报警等信号，并能对自动消防装置发出控制信号的报警装置。它担负着为火灾探测器提供稳定的工作电源；监视探测器及系统自身工作状态；进行声光报警；接收，转换，处理火灾探测器输出的报警信号；指示报警的具体部位和时间；同时执行相应辅助控制等任务。第二章 火灾报警系统的介绍2.1火灾报警系统的简介我国火灾自动报警装置的研究、生产和应用虽然起步较晚，但发展非常快，特别是最近几年，随着建设的迅速发展和消防工作的不断加强，火灾自动报警装置的生产和应用都有了较大的发展，生产厂家、产品种类和产量及应用单位都不断地增加。火灾自动报警装置是包括报警显示、故障显示和发出控制指令的自动化成套装置，当接收到火灾探测器、手动报警按钮或其他触发器件发送来的火灾信号时，能发出声光报警信号，记录时间、自动打印火灾发生的时间、地点、并输出控制其他消防设备的指令信号，组成自动灭火系统。目前使用的自动报警装置多采用多线制，分为区域报警控制器、集中报警控制器和智能型火灾报警控制器。为了减少墙内走线, 提高可靠性,便于安装,探测器采用两线制,这两根线既做电源线,又做信号传输线,这是设计的最大优点,两线制是今后探测器的发展方向，还允许多个探测器共用一个地址编码器。本文设计了具有两线制火灾探测器的输出接口电路，采用单片微机作为控制器，实现了火灾自动报警及通讯功能的设计和研究，应用价值广阔2.2 火灾自动报警系统概述火灾自动报警系统能够在火灾初期，将燃烧产生的烟雾、热量和光辐射等物理量，通过感温、感烟和感光等火灾探测器变成电信号，传输到火灾报警控制器，并同时显示出火灾发生的部位，记录火灾发生的时间。火灾自动报警系统的组成形式多种多样，它的发展目前可分为三个阶段：(1) 多线制开关量式火灾探测报警系统。(2) 总线制可寻址开关量式火灾探测报警系统。(3)模拟量传输式智能火灾报警系统。 目前火灾自动报警系统有智能型、全总线型以及综合型等，这些系统不分区域报警系统或集中报警系统，可达到对整个火灾自动报警系统进行监视。但是在目前的实际工程当中传统型的区域报警系统、集中报警系统和控制中心报警系统仍得到较为广泛的应用。火灾自动报警系统的工作原理如图3-1所示。安装在保护区的探测器不断的向所监视的现场发出巡检信号，监视现场的烟雾浓度、温度等，并不断反馈给报警控制器，控制器将接到的信号与内存的正常整定值比较、判断确定火灾。当发生火灾时候，发出声光报警，显示火灾区域或楼层房号的地址编码，并打印报警时间、地址等。同时向火灾现场发出警铃报警，在火灾发生楼层的上下相邻层或火灾区域的相邻区域也同时发出报警信号，以显示火灾区域。各应急疏散指示灯亮，指明疏散方向（见图2.1）。图21火灾自动报警系统原理图第三章 火灾报警系统的硬件组成部分3.1火灾探测系统的技术现状与发展 1.技术现状改革开放以来，伴随着经济建设和消防事业的迅速发展，我国消防产业进入蓬勃发展时期。中国消防电子产业是中国消防产业的一部分，又是技术含金量较高的一部分，并且还是发展最快的一部分，国际上一般性通用型的各消防报警设备都能生产。面对高新技术的发展机遇和国内市场国际化的竞争挑战，消防产品向更可靠、智能化、网络化的早期火灾探测报警技术发展。传统火灾自动报警系统与现代火灾自动报警系统之间的第一个区别主要在于探测器本身性能。由开关量探测器改为模拟量传感器上一个质的飞跃，将烟浓度、上升速率或其他感受参数以模拟值传给控制器，使系统确定火灾的数据处理能力和智能化程度大为增加，减少了误报警的概率。区别之二在于信号处理方法做了彻底改进，即把探测器中模拟信号不断送到控制器评估或判断，控制器用适当算法辨别虚假或真实火警，判断其发展程度和探测受污染的状态。这一较高质量的信号处理技术，意味着系统具有较高“智能”。增加系统可靠性是现代火灾探测报警技术的发展方向。智能式火灾探测报警系统按其智能的分配可分为三种系统一是探测智能，二是监控智能，三是探测智能和控制智能兼有。后者是智能化程度更高的系统，其可靠性更高，但缺点是成本高。2.发展前景对于火灾自动报警系统期望在于：首先要求系统早期发现火灾，其次是消除误报和降低系统的成本费。火灾智能报警系统最终可能发展机器人智能报警系统。现代火灾自动报警系统迅速发展另一方面是复合探测器和多种新型探测器不断涌现，探测性能越来越完善。在诸多新技术新产品中，一种将通常用的离子感烟改进为用传感器组合的复合探测器，由于空气中的含量变化早于烟雾和火焰的生成，因此，它响应速度更高，发展前景很好。另一种点型激光感烟探测器，其灵敏度高于目前光电感烟探测器倍，用它代替吸气式感烟报警系统提供甚早期火灾探测，而成本费用低得多，应用前景十分好。 3.1.1火灾检测系统的类别火灾探测器是建筑物火灾自动报警系统的重要组成部分，也叫探头或敏感头。它的任务是探测火灾的发生，向报警系统发送火灾信号，向人们报警。探测器是怎样探测到火灾呢？火灾发生时，必然会产生烟雾、火焰或高温，探测器对这些都很敏感，会由于与他们的接触而改变平时的正常状态，引起电流、电压或机械部分发生变化或位移，再通过放大、传输等过程，向消防中控室发出火灾信号，并显示火灾发生的地点、部位。根据这种情况我们将火灾探测器分为三类：感烟、感温、光辐射。1.感烟探测器一种是离子感烟探测器，一旦有烟雾窜进外电离室，干扰了带电粒子的正常运行，使电流、电压有所改变，破坏了内外电离室之间的平衡，探测器就会对此产生感应，发出报警信号；另一种是光电感应探测器，它有一个发光元件和一个光敏元件，平常由发光元件发出的光，通过透镜射到光敏元件上，电路维持正常，如有烟雾从中阻隔，到达光敏元件上的光就会显著减弱，于是光敏元件就把光强的变化转换成电流的变化，通过放大电路发出报警信号；还有一种是管道抽吸式感烟探测器，通过烟雾的反射或散射作用产生光感电流，主要用在船舶上。这种探测器采用半导体元件，体积小、价格低、耐震强、寿命长，很有发展前景。2.感温探测器一种是运用金属热胀冷缩的特性：在正常情况下，探测器的电路处于断开状态，当环境温度升到一定值时，金属的膨胀、延伸使电路接通，发出信号；另一种是利用易熔金属的特性，在探测器电路中固定一块低溶点合金，当温度上升到它的熔点时，金属熔化，借助弹簧的作用力，使触头接触，电路接通，发出报警信号。还有一种是温差型，当升温的速度超过特定值时，便会感应报警。 3.2传感器的特性1.传感器静态特性 传感器的静态特性是指对静态的输入信号，传感器的输出量与输入量之间所具有相互关系。因为这时输入量和输出量都和时间无关，所以它们之间的关系，即传感器的静态特性可用一个不含时间变量的代数方程，或以输入量作横坐标，把与其对应的输出量作纵坐标而画出的特性曲线来描述。表征传感器静态特性的主要参数有：线性度、灵敏度、分辨力和迟滞等。 2.传感器动态特性所谓动态特性，是指传感器在输入变化时，它的输出的特性。在实际工作中，传感器的动态特性常用它对某些标准输入信号的响应来表示。这是因为传感器对标准输入信号的响应容易用实验方法求得，并且它对标准输入信号的响应与它对任意输入信号的响应之间存在一定的关系，往往知道了前者就能推定后者。最常用的标准输入信号有阶跃信号和正弦信号两种，所以传感器的动态特性也常用阶跃响应和频率响应来表示。 3.传感器的线性度通常情况下，传感器的实际静态特性输出是条曲线而非直线。在实际工作中，为使仪表具有均匀刻度的读数，常用一条拟合直线近似地代表实际的特性曲线、线性度（非线性误差）就是这个近似程度的一个性能指标。拟合直线的选取有多种方法。如将零输入和满量程输出点相连的理论直线作为拟合直线；或将与特性曲线上各点偏差的平方和为最小的理论直线作为拟合直线，此拟合直线称为最小二乘法拟合直线。 3.2.1离子感烟传感器的组成常见的离子感烟传感器主要由内外两个电离室为主构成。外电离室（即检测室）有孔与外界相通，烟雾可以从该孔进入传感器内；内电离室（即补偿室）是密封的，烟雾不会进入。内外两个电离室是串联的。如图3-5所示。 1.A电极通常与电源（+9V）相连。2.B电极接地线端。 3.C电极收（收集烟雾等）集电极，作信号输出端。图3-5传感器的连接方式与等效电路当外电离室有燃烧生成物和烟雾进入时，部分正离子和负离子被吸附到燃烧生成物和烟雾颗粒上（燃烧生成物与烟雾颗粒比离子大1000倍左右），故其在电场中的移动速度就会比原来的速度慢，而且在移动过程中正负离子中和的机会也将增多，也就是离子电流会相应地减小。烟雾数量较多，离子电流也越小，相当于等效电阻增加。在另一方面，由于内电离室是密封的，无烟雾粒子进入，离子电流是恒定的。 由于离子感烟传感器中的内外电离室是采用串联连接方式（如图3-5(a)所示），外电离室的等效电阻是变化的（随烟雾而变），可等效为一只可调电阻RP，而外电离室等效，电阻R是不变的，故图3-5(a)电路又可以等效为图3-5(b)的形式.这两只等效电阻串联后将E分压提供给后级电路供控制电路使用。 1.当无烟雾，图3-5(a)电路中的A点电压约为0.5E。2.当有烟雾时，外电离室的离子电流减少，等效电阻增加，由于RP的变化使A点电位降低。电位降低的大小与烟雾的数量成比例关系，有烟雾与无烟雾时，两者在A点的电位差可以达到1V以上。 3.2.2离子感烟传感器的原理 离子感烟传感器的工作原理可用图3-6（A）所示。电离室有H1与H2一对电极，这对电极之间有放射性同位素镅-241的a放射源，该放射源能连接地发出a射线，使H1和H2两电极间的空气发生电离而产生正离子（即图3-6（A）中的）和负离子（即图2中的%A，即电子）。这样，两电极间就会具有导电性。当在这一对电极上加上电压E时，正负离子就向极性相反方向移动，离子移动称为离子电流Ip。离子电流与外加电压E的大小有关；电压E越高，离子电流越大；一旦电压高到一定值时，离子电流呈饱和状态，该饱和离子电流Is在电压E与Ip电流关系曲线上的点如图3-6（B）所示。图3-6（A）离子感烟传感器原理图 图3-6（B）IP电流与电压E的关系曲线3.2.3离子感烟传感器在火灾中的应用离子感烟传感器提供的仅是反映有无烟雾的检测信号，要使该信号实现报警的作用，还必须要有驱动和控制电路，下面介绍一种专用于与离子感烟传感器配套使用的离子感烟集成电路MC14467。 （1）MC14467引脚排列方式与功能? （2）应用电路由离子感烟传感器MC14467使用的典型应用电路（如图3-7（B）。该电路外围元件较少。MC14467集成块各引脚外接元件的作用也比较简单。如图3-7（A）所示图3-7（A） MC14467集成块引脚排列及功能说明致 谢本次毕业设计是在尚姝钰老师的悉心指导下完成的，设计的全过程倾注了老师大量的心血和汗水。毕业设计是大学阶段检验和锻炼学生实际工程设计能力的一个重要教学环节。在毕业设计当中，自己出现了很多问题，但是老师和同学都没有放弃我，他们鼓励我，帮助我，使我得以顺利做完毕业设计，也使我感觉到在知识的海洋原来是这么的明朗。虽然刚开始一点头绪都没有，心情依然很烦躁，但是只要用心去专研，持之以恒，就会有新的发现。在设计的过程当中，与同学之间的交流互相研究，有共同的发