【JL030】工矿企业九路火灾实时监测报警系统设计
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jl030
工矿企业
火灾
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报警
系统
设计
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【JL030】工矿企业九路火灾实时监测报警系统设计,jl030,工矿企业,火灾,实时,监测,报警,系统,设计
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答 辩 人：吴 瑞 指导老师：金文凯 目：工矿企业九路火灾实时监测报警系统设计 班 级： 191002 学生姓名：吴 瑞 指导老师：金文凯 传感器电路的设计 遥测发射电路的设计 遥测接收报警电路的设计 研究背景： 火灾给人类、社会和自然造成的危害范围不断扩大，它不仅毁坏物质财产，造成社会秩序的混乱，还直接威胁生命安全，给人们的心灵造成极大的伤害。残酷的现实让人们逐渐认识到监控预警和消防工作的重要性，良好的监控系统和及时的报警机制可以大大降低人员的伤亡，为社会减少不必要的损失。 设计要求： 本设计是一个针对工业生产线及厂房等要害部位火灾自动遥控报警系统，具有九路遥测、声光报警和失火位置显示功能。 具体要求如下： 监控对象：工业生产线及厂房等要害部位火灾； 遥测遥控范围： 500m； 监控点： 9个； 遥控遥测路数： 9路； 报警方式：声、光、失火位置显示。 设计内容： 本次设计主要研究针对工矿企业预防火灾的自动报警控制系统，采用多种传感器，如烟雾传感器和光电传感器，对环境中的烟雾浓度状况、光照强度进行实时监测，传感器感受到的非电信号经过一定的规律转换成电信号，此电信号经过发射模块的编码与传输，再通过接收模块进行信号接收、译码器解码和数码管显示，同时通过报警装置及时报警。 设计方案： 火灾自动报警系统是由传感器、火灾报警装置、火灾警报装置以及具有其它辅助功能组成的。 电信号 非电信号 电信号 电信号 设计原理框图 火灾 传感器 遥测发射电路 遥测接收电路 报警电路 传感器电路 传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。 传感器组成框图 传感器的选择： 传感器是火灾报警系统的现场探测部件，把因火灾产生的各种非电量参数（如烟，光，温度等参数）变成电量参数传送给控制器。本设计选用光电传感器和烟雾传感器敏感火灾产生时的烟与光。 敏二极管 光敏二极管是一种能够 直接将光能转换为电能的敏 感性二极管，它是在反向电 压作用之下工作的。其基本 原理是光照到 吸收光能并转变为电能。 光敏二极管 性能参数 型号 最高工作电压 暗电流 光电流 电流灵敏度 结电容 响应时间 20 80 20 100 80 15 100 80 15 100 80 10 1050 80 10 10设计光电传感器选用型号为 2为电源电压为 12V， 20V。 各型号光敏二极管的参数 敏电阻传感器利用敏感材料接触气体时，阻值发生变化来检测气体的成分或浓度，对可燃性气体进行检测、检漏、监控时，具有灵敏度高、稳定性好、响应和恢复时间短，电阻变化大等优点。是一种对特殊气体敏感的元件，它可以将被测气体的浓度 和成分信号转变为相应的电信号。 烟雾传感器电路图形符号 烟雾传感器选用型号为 为其可以检测可燃性气体。 各型号气敏电阻性能参数 性能参数型号 测量范围 /10敏度 分辨率 响应时间 恢复时间 检测对象 10010000 4 10 30 2,05000 6 5 乙醇气体 01000 3 3 一氧化碳气体 0010000 4 3 液体石油 07000 6 6 氢气 传感器电路： 传感器电路主要由烟雾传感器 烟雾浓度达到一定限度时或光照超过限定值时，均会引发报警。 传感器电路图 1 无火灾发生时： 烟雾传感器 ， 以二极管 端电压检测器 极管 致后续电路不能工作。 光敏二极管无强烈光照射，不会产生光电流，所以二极管 续电路也不能工作 。 2 有火灾发生时： 使 极之间电阻减小， 脚变为高电平，因此三极管 续电路相继工作。 光敏二极管接受强烈光照射，产生光电流，二极管 续电路也相继工作。 发射电路图 遥测发射电路 遥测发射电路结构图 烟雾传感器 光敏二极管 三端电压检测器 继 电 器 发 射 模 块 电 源 遥测接收报警电路 接收电路由接收模块 码器 码管和蜂鸣器组成。 接收电路结构图 电 源 接收模块 译码模块 数码显示 报警模块 发射模块 设计要求是远距离并且是不同位置监测，所以必须采用遥测发射模块。而集成模块 以对不同位置进行编码，当某处发生火灾时，可对 其进行编码并将此编码信号发射出去。 发射模块 设计需对 9处进行火灾预警，所以其编码方法如下： A、 B、 C、 0”； A， B， C， 1”。若 B、 C、 D=0，C=0， B=0， A=1，其编码为 0001。本系统采用 9路编码，故编码范围为 00011001。 接收模块 收模块 限定距离内，接收模块能接收到发射器发射出的加密数据，并能解调出发射模块传送来的加密信息码。 当发射模块发射出某一编码时，接收 模块 将 此编码输出到译码器中。例如发射模块发 射出的地址码为 0011，则接收模块 D=0， C=0， B=1， A=1， 它将 0011输出 至译码器中去，译码后将显示 3。 译码器 一片 锁存 /7 段译码 /驱动器，用于驱动共阴极 数码管）显示器的 七段码译码器。具有 隐和锁存控制、七段译码及驱动功能的 常用以驱动 数码管 数码管是一种半导体发光器件，其基本单元是发光二极管。 数码管 数码管引脚图 功率开关电路 蜂鸣器报警时，需要较大的功率，即吸取较大电流，采用功率开关电路 功率开关 收电路图 电源电路 烟雾传感器 其 以是 9V，也可以是 12V，它是由 此可以用稳压器 7809提供稳定的 9V；而发射模块 2作电源由整流电源和 12电池为防止交流断电而提供电源。 实物制作与调试 在实物制作过程中，由于不添加遥测技术，主要是通过传感器检测火灾，致使蜂鸣器发出警报。本实物主要用光敏二极管检测火灾发生时产生的光照，最终使蜂鸣器发出警报来验证本次设计。 通电源并按下开关，蜂鸣器不发生警报； 鸣器发出警报。 实物图 结束语 本设计是基于多种传感器的火灾自动报警系统的设计，主要针对工业生产线及厂房等要害部位火灾自动遥控报警系统，具有 9路遥测、声光报警和失火位置显示功能。采用多种传感器如温度传感器、烟雾传感器和光电传感器，对环境中的温度、烟雾
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