办公楼火灾报警系统设计与实现

黄冈职业技术学院 李 敏 陈迎春 何建新 张绍颂

1.绪论

随着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，建筑内部装修越来越豪华，加上楼内大功率空调设备、纵横交叉的照明、动力、通讯、监控、报警线路等，不仅增加了发生火灾的几率，而且大大增加了疏散、灭火的难度。因此高层建筑一旦失火，如果没有自动消防报警设备提早发现火情及时扑救，火灾蔓延的速度和生命财产的损失都是难于估量的。所以各种各样智能化和网络化的自动火灾报警系统就应运而生。

2.本设计任务要求

为实现办公楼火灾报警功能，系统要求火灾监测点1000个分布在4栋办公楼内，距监控中心1000米，当发现警情时，探测器将警报信号通过烟雾传感器接口送入单片机，监控中心显示火灾地址，同时要自动启动本栋楼内的报警器和相应房间的喷淋系统。

3.主机电路设计

图1 主机电路

图2 从机电路图

主机部分包括一个AT89S51、显示器和声音报警器。显示器由四位数码管组成，采三极管驱动的动态显示方式。P0口输出显示数据，P10～P13输出锁存信号。P16控制通信接口的使能端，P14为声音报警器触发信号输出端。上位机通过与下位机进行串行通信来监测各房间的情况。若有火灾发生，则显示房间号码，并启动声音报警器。下位机则接收上位机发出的命令，根据命令执行，并向上位机发送检测结果。上位机与下位机接成半双工通信形式。

图3 工作流程图

主机电路如图1所示。

主机循环向各个下位机发出巡检信息，一旦有房间出现火灾，下位马上把火灾信息发给主机通过4位数码管显示出来，其中第1位显示办公楼的栋数，后面3位显示房间号码，同时驱动讯响器使之报警引起值班人员的注意。若有多个房间同时出现火情，主机按照1s的间隔将出现火情的各房间信息循环显示，待值班人员通知消防人员或紧急处理后，由人工将主机复位。显示部分在T1中断服务子程序中完成[4]。

4.从机电路的设计

本系统由从机和火警探头组成，从机设在楼寓值班室，由LSI电子元件组成的火警探头置于楼寓的各个房间，从机和火警探头的应答通过一根三芯导线（内含电源线、信号线、地线）来完成，各个火警探头可并行挂接。

系统的核心是AT89S51单片机。每个火警探头对应一个地址编码，正常工作时单片机沿信号线按顺序向各火警探头发出对应其地址编码的脉冲数，以查询火警探头的状态。当某房间出现火情时，则该火警探头在从机查询其状态时会沿信号线返回给从机一个脉冲（由烟雾传感器提供一个开关信号），从机检测到后就做出相应的火灾信息显示和声音报警处理。从机继续对下一地址的火警探头进行查询，循环往复，完成巡回检测[5]，图2为从机电路图。

5.火灾自动报警系统软件的设计

工作流程图见图3

6.结语

本设计火灾自动报警控制器，在于研究火灾的预防以及控制，遏制火灾的蔓延趋势，在实时监测的同时，能保障系统的稳定和进行外围器件的故障确定，同时能及时的辨别故障类型，智能的发出动作，探测器没有设置报警阈值，直接由控制器接受感受信号，进行比对分析，自动屏蔽环境干扰，能通过烟雾的浓度和变化量以及趋势来区分是否是火灾产生，结合了计算机、电子显示、传感技术等自动化技术。

[1]刘君.单片机控制系统设计中的抗干扰措施[J].机电产品开发与创新,2008(3):38.

[2]王垦.利用8031单片机实现大型建筑物火灾监控系统[J].自动化技术与应用,2000(2):28.

[3]邹立华.智能楼寓火灾报警系统的研制[J].现代电子技术,2004(2):56.