《物联网安装与调试》课件-3.1智能火灾报警系统-案例应用

项目三智能火灾报警系统任务1应用案例：智能火灾报警系统智能火灾自动报警系统由触发、报警、联动输出等装置组成，能在火灾初期将烟雾、热量、火焰等物理量通过探测器转化为电信号，传输至报警控制器并发出声光警报，指引楼层疏散，同时记录火灾信息以便及时扑灭初期火灾，减少损失。本章将介绍该系统的仿真搭建、设备介绍、连线及验证，后续将通过ADAM软件监测感知数据，解析工具监测烟雾传感器变化，并将硬件与仿真系统连接调试，实现硬件与仿真的同步响应。摘要了解烟雾、火焰传感器、执行器相关知识了解数字量采集控制器4150相关知识掌握智能火灾报警系统在仿真软件中的连线图掌握智能火灾报警系统的数据采集与调试技能目标及能力要求教学目标应用案例：智能火灾报警系统任务描述01知识储备02任务实施03任务考核04应用案例：智能火灾报警系统智能火灾监测报警系统是基于火焰传感器、烟雾传感器，模拟家居和酒店的环境，当有火灾或入侵等异常情况发生时，自动开启报警灯设备。系统需实现以下功能，如图所示任务描述任务描述任务描述01知识储备02任务实施03任务考核04应用案例：智能火灾报警系统智能火灾报警系统设备介绍数据采集器12345继电器烟雾传感器火焰传感器报警灯检测数字量传感器传感器依据其“输出信号”类型分为以下三种，三者的区别如下：模拟传感器－将被测量的非电学量转换为模拟信号；数字传感器－将被测量的非电学量转换成数字输出信号；开关传感器－当一个被测量达到某个特定的确定值时，传感器相应地输出一个低电平或高电平信号，模拟量传感器有输出电压输出型和电流输出型，数字传感器和开关传感器输出信号的形式是一致的，故统称为数字量传感器，何为模拟量、数字量、开关量呢？数字量是0和1，就是输入输出I/O只有一个，开关量不是通电，就是断电，或称为0或1，0代表通电，1代表断电。例如：按钮，开关，时间继电器，过电流压力继电器，这类属于输入，输出的有接触器，继电器，电磁阀等，开关量包括开入量和开出量，是数字信号，只有0和1两种状态，开入量来自保护装置外部的接点，供保护装置使用，开出量是保护装置向外部提供的接点，供给外部设备的，如开关跳闸等。数字量采集控制器4150ADAM-4100

系列是通用传感器到计算机的便携式接口模块，专为恶劣环境下的可靠操作而设计。该系列产品具有内置的微处理器，坚固的工业级

ABS

塑料外壳，可以独立提供智能信号调理、模拟量

I/O、数字量

I/O

和LED

数据显示，此外地址模式采用了人性化设计，可以方便地读取模块地址。数字量采集控制器4150（1）7路数字输入支持数字输入水平倒置；干接点（逻辑低电平：接地，逻辑高电平：开放）；湿接点（逻辑低电平：0-3V，逻辑高电平：10-30V）；支持3KHZ计数器（32位+1位溢流）和频率输入过电压保护±40VDC；（2）8路数字输出：集电极开路40V，1A（最大负载）；支持5KHZ脉冲输出；支持高至低和低至高延时输出；隔离电压：3000VDC；浪涌，EFT和ESD保护；RS-485I/O模块(ADAM-4000和ADAM-5000/485系列)。数字量采集控制器4150DAM4000系列模块应用EIARS-485通信协议，它是工业上最广泛使用的双向、平衡传输线标准。它使得ADAM4000系列模块可以远距离高速传输和接受数据。ADAM-5000/485系统是一款数据采集和控制系统，能够与双绞线多支路网络上的网络主机进行通信。注意事项：使用时电源正负极不能接反，ADAM4150的+VS、GND连接到24V直流电源处。注意：有两个GND。D+、D-分别连接485转换头的+、-。智能火灾报警系统设备介绍数据采集器12345继电器烟雾传感器火焰传感器报警灯检测继电器是一种电控制器件，当输入量（激励量）的变化达到规定要求时，继电器可以在电气输出电路中使被控量发生预定的阶跃变化。它具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路）之间的互动关系。继电器通常应用于自动化的控制电路中，它实际上是用小电流控制大电流运作的一种“自动开关”器件，在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。继电器继电器工作原理原理：利用输入电路内电流在电磁铁铁芯与衔铁间产生的吸力作用而工作用于连接负载如灯泡用于连接控制器设备继电器智能火灾报警系统设备介绍数据采集器12345继电器烟雾传感器火焰传感器报警灯检测烟雾传感器烟雾传感器，也被称为感烟式火灾探测器、烟感探测器、感烟探测器、烟感探头和烟感传感器，主要应用于消防系统，在安防系统建设中也有应用。它是一种典型的由太空消防措施转换为民用的设备。该传感器采用特殊结构设计的光电传感器，SMD贴片加工工艺生产，具有灵敏度高、稳定可靠、低功耗、美观耐用、使用方便等特点。电路和电源可自检，可进行模拟报警测试。烟雾传感器烟雾传感器技术参数灵敏度符合

GB4715-1993

标准报警音量≥80dB/3

米工作电压DC9V-DC28V

供电工作电流监控状态

10μA，报警状态

20mA工作环境温度－10℃～+50℃，相对湿度≤95%RH指示灯监控时每

40

秒闪烁一次，报警时每秒钟闪烁一次触点容量≤1A远程报警增配电话报警器后可实现远程电话报警烟雾传感器1）外观检查

2）功能检测使用数字式万用表欧姆档检测传感器电源端和信号端之间是否存在短路现象。数字式万用表选用

2M

档，依次完成下表所示的烟雾传感器电源端和信号输出端之间的电阻值，如果测量发现，阻值很小（约几欧），则说明线路出现短路现象，该设备需进一步检修。R4—3R4—1R4—2R1—3R2—3正向测量值（2M

档）∞∞∞∞∞反向测量值（2M

档）∞∞∞∞∞查看知识准备中烟雾传感器技术说明书烟雾传感器底座的④脚接24V电源的正极，①、③脚接24V稳压电源的GND，用一根信号线引出烟雾传感器信号输出端②脚。确保接线正确后，合上传感器面板，接通DC24V电源，使用数字万用表电压档测量烟雾传感器②脚和①脚之间的电压约为24V，当按下烟雾传感器面板的按钮开关时，此时传感器②脚和①脚之间的电压变为0V。智能火灾报警系统设备介绍数据采集器12345继电器烟雾传感器火焰传感器报警灯检测火焰传感器火焰探测器是专门用来搜寻火源的传感器，当然火焰传感器也可以用来检测光线的亮度，只是本传感器对火焰特别灵敏。火焰传感器利用红外线对火焰非常敏感的特点，使用特制的红外接收管来检测火焰，然后把火焰的亮度转化为高低变化的电平信号，输入到中央处理器中，中央处理器根据信号的变化做出相应的程序处理。火焰传感器火焰传感器技术参数工作电压额定工作电压：DC24V，工作电压范围：DC12V～DC30V工作电流监视电流：≤10mA，报警电流：≤30mA输出容量无源常开或常闭（可通过探测器内部

PCB

上

JP1选定为常开-NO或常闭-NC）两种可选输出，触点容量

1A，DC24V，亦可调为传统电流型输出控制方式通过探测器内部

PCB

板上跳线器（JP2）可设置为自锁(LOCK)和非自锁(UNLOCK)指示灯正常时，大约每隔

5S

闪亮一次，表示监测状态；报警时常亮光谱响应范围180nm～290nm报警检测时间设定当探测器检测到火焰持续一定时间时，探测器才会发出警报，该时间为探测器检测到设定时间。可通过探测器

PCB板上的

SW1

四位拨码的

1，2

位为设定。火焰传感器1）外观检查

2）功能检测使用数字式万用表欧姆档检测传感器电源端和信号端之间是否存在短路现象。数字式万用表选用2M档，依次完成下表所示的火焰传感器电源端和信号输出端之间的电阻值，如果测量发现，阻值很小（约几欧），则说明线路出现短路现象，该设备需进一步检修。R4—3R4—1R4—2R1—3R2—3正向测量值（2M

档）∞∞∞∞∞反向测量值（2M

档）∞∞∞∞∞查看火焰传感器技术说明书火焰传感器底座的④脚接24V电源的正极，①、③脚接24V稳压电源的GND，接着，用一根信号线引出火焰传感器信号输出端②脚。确保接线正确后，合上传感器面板，接通DC24V电源，使用数字万用表电压档测量火焰传感器②脚和①脚之间的电压约为24V，当在火焰传感器处打开打火机，产生一个火源，此时传感器②脚和①脚之间的电压变为0V。智能火灾报警系统设备介绍数据采集器12345继电器烟雾传感器火焰传感器报警灯检测报警灯1）外观检查观察报警灯外观是否有破损，连接导线是否损坏等情况。设备完好如右图报警灯所示。2）功能检测步骤

1：使用数字式万用表欧姆档检测报警灯灯，正极和负极之间是否存在短路现象。数字式万用表选用

2M

档，测量正反向电阻阻值为：∞。步骤

2：连接电源线：将报警灯的“红、白”接线分别用红黑线接入直流

24V稳压电源的正极和负极。步骤

3：接通电源，如报警灯会闪烁则表示设备功能完好。任务描述01知识储备02任务实施03任务考核04应用案例：智能火灾报警系统设备选型环境部署12任务实施系统应用3仿真任务实施在进行仿真任务实施之前，我们需要了解项目系统连线图、设备清单表以及对应的端口分配表，方便后面展开仿真实验一、智能火灾报警系统主要设备及连线图介绍二、仿真硬件环境搭建部署设备清单表智能火灾报警系统设备主要包括4150采集控制器以及对应的外接设备、485型传感器、模拟PC终端等。仿真硬件环境搭建部署序号设备数量1数字量采集器（ADAM4150）12烟雾传感器13火焰传感器14报警灯15继电器16RS485/232转换器1端口分配表序号传感器名称供电电压数字量采集器1烟雾传感器红色线DC24V+DI12火焰传感器红色线DC24V+DI23报警灯红色线DC24V+DO0在给每个设备进行相应的电源供电，再有机连接各个设备的通讯接口仿真硬件环境搭建部署系统接线图仿真硬件环境搭建部署设备选型环境部署12任务实施系统应用3仿真硬件环境搭建部署通过仿真平台进行硬件环境的搭建和数据对接，运行“物联网行业实训仿真.msi”软件仿真硬件环境搭建部署仿真界面中将设备拖入到右边的绘图区：传感器——有线传感器传感器——继电器采集器——I/O模块其他设备——负载其他设备——其他外设其他设备——电源仿真界面操作步骤仿真硬件环境搭建部署首先连接ADAM4150的传感器采集部分,需要注意的是数字量的传感器只有1/0两种情况，需一个信号线连接，判断高低电平即可。另外，不要忘记将ADAM4150的D.GND脚接地，形成回路仿真硬件环境搭建部署执行器（报警灯）的VS与GND分别连接继电器的4脚（VS）和3脚（GND）继电器的6脚接24V电源的+，8脚接24V电源的+，5脚接24V电源的-12报警灯继电器如何链接呢？仿真硬件环境搭建部署需注意:ADAM4150与PC连接并非是将ADAM4150与PC的口进行直连，中间还需要进行485转232，所以ADAM4150的D+与D-需要分别与485=232的T/R+与T/R+连接，这样PC就可以通过这种有线的方式来给ADAM4150发送控制信息，ADAM4150进而控制继电器的电压，带动各个电机运转。1连线验证模拟实验2设