人的记忆力会随着岁月的流逝而衰退,写作可以弥补记忆的不足,将曾经的人生经历和感悟记录下来,也便于保存一份美好的回忆。相信许多人会觉得范文很难写?下面是小编为大家收集的优秀范文,供大家参考借鉴,希望可以帮助到有需要的朋友。
自动报警系统设计规范篇一
:目前,县级台站由地面观测人员负责区域自动气象站监控,工作量巨大,当区域站出现故障时,难免会出现未能及时告知维护人员的情况,严重影响区域站资料的连续性和完整性。针对目前区域站保障中存在的实际问题,基于sms设计了区域自动气象站故障分析报警系统。该系统能实时监测区域自动气象站的运行情况,并对数据缺测、报文传输失败等极易出现的故障进行短信报警,及时通知业务人员排除故障,有效提高区域自动气象站的资料质量。
受全球气候变暖影响,极端天气气候事件频发,灾害性天气呈逐年增多的趋势,区域自动气象站(以下简称区域站)的建设,在防灾减灾气象服务工作中发挥了重要的不可替代的作用。近年来,根据湖南省气象局的统一布局,共建设区域自动气象站2000余套,大大增强了探测灾害性天气的自动化程度,提高了风向风速、温度、雨量等气象要素预报的准确率,为各级领导广大人民群众提供了更为完善的气象服务。
区域自动气象站作为一种新型气象全自动观测设备,在无人值守的恶劣环境下全天候全自动正常运行。随着使用年限的增加,设备已经进入了故障多发期,损坏率增加,维修困难。随着建站数量的增加,给装备保障工作带来了更大的压力和工作量。由于现阶段区域站故障信息传达不及时,维护人员不能在故障发送的.第一时间得知消息,进行维护处理,对自动气象站资料的连续性和完整性造成了严重的影响,如何在区域站发生故障时进行及时有效的维护,确保其安全、稳定运行,成为每个台站需要迫切解决的问题。
该系统通过后台实时运行,监控分析区域站上传数据,当区域站出现缺测或者数据疑误的情况时,通过短信发送模块,将报警消息短信通知该区域站维护人员。
该系统使用c++语言开发,后台数据库采用sqlserver。系统架构主要由省局区域站数据服务器、区域站数据监控服务器和短信发送模块组成。
硬件
1) sms短信模块:短息功能转发组件,用于发送短信。
2) 区域自动气象站:内含各气象要素传感器,用于获取外界气象要素值。
软件
1) sms短信驱动模块:sms短信模块驱动,为sms基站告警软件发送短信提供接口。
2) 区域站数据服务器:解析区域站报文,存储区域站数据,为区域站报警软件获取区域站信息提供接口。
3) 区域站报警软件:主要功能如下
实时获取各区域站气象要素信息;
配置短信发送模式(发送时间段限制,接收者等)。
区域站数据服务器:接收区域站传输报文,分析报文并存储到数据库。
区域站监控服务器:运行区域自动气象站故障分析报警软件,当发现区域站故障时,提取出故障信息和站点信息,编成报警短信,并发送到短信发送模块。
短息发送模块:由短信modem、sim卡、短信服务器软件组成。当接收到系统监控软件发送的报警短信时,通过连接在区域站数监控服务器上的短信发送模块将报警短信通过移动运营商发送至指定用户手机。
(1)参数设置功能:在程序初始化运行时,需要设置参数信息,参数信息包括故障报警的时间阈值、台站维护人员信息(如图1)。
故障报警时间阈值n:将区域站故障分为数据错误和报文缺测,由于区域站传输中可能出现掉包的情况,为了避免偶尔出现的其他导致报文缺测触发发送报警短信的情况,只有在当前时次前n个时次连续出现故障时,才发送报警短信。
台站维护人员信息:所属地区(精确到台站),维护人员姓名、手机号码。
(2)故障分析功能:分为数据错误检测和报文缺测检测。首先检测当前时次报文是否缺测,如果没有缺测在检测该区域站各要素数据是否符合气候学界限值检查,当存在报文缺测或者要素缺测的情况时,记录站点故障信息。该功能每小时按序将各个站点故障分析一次。
数据错误检测:检测报文各区域站要素值是否在气候学极值的范围内,当某要素值超出极值范围时,记录故障信息。
(3)故障检测功能:设计连续故障检测函数failure(t,n)。在函数运行时检测当时次前n个时次的故障记录,当n个时次同时存在故障记录时,返回true,编辑发送报警短信。返回false时,退出,进入下一站点故障检测。
表1 站点维护人员表
该系统对全省所有区域自动气象站的温度、湿度、气压、风向、风速等气象要素进行全天候监测,对于达到报警标准的站点立即发送报警短信通知相关维护人员,可以在监控人员不在电脑旁、深夜等情况下直接联系到人,即减轻了基层台站工作人员负担,又有效的排除了报警死角。
自动报警系统设计规范篇二
在平平淡淡的学习中,大家都背过各种知识点吧?知识点也不一定都是文字,数学的知识点除了定义,同样重要的公式也可以理解为知识点。相信很多人都在为知识点发愁,下面是小编收集整理的消防工程师经验分享:火灾自动报警系统如何布线知识点,希望能够帮助到大家。
1、火灾自动报警系统的布线,应符合现行国家标准《建筑电气装置工程施工质量验收规范》gb50303的规定。
2、火灾自动报警系统布线时,应根据现行国家标准《火灾自动报警系统设计规范》gb50116的规定,对导线的种类、电压等级进行检查。
3、在管内或线槽内的布线,应在建筑抹灰及地面工程结束后进行,管内或线槽内不应有积水及杂物。
4、火灾自动报警系统应单独布线,系统内不同电压等级、不同电流类别的线路,不应布在同一管内或线槽的同一槽孔内。
5、导线在管内或线槽内,不应有接头或扭结。导线的接头,应在接线盒内焊接或用端子连接。
6、从接线盒、线槽等处引到探测器底座、控制设备、扬声器的线路,当采用金属软管保护时,其长度不应大于2m。
7、敷设在多尘或潮湿场所管路的管口和管子连接处,均应作密封处理。
8、管路超过下列长度时,应在便于接线处装设接线盒:
1)管子长度每超过30m,无弯曲时;
2)管子长度每超过20m,有1个弯曲时;
3)管子长度每超过10m,有2个弯曲时;
4)管子长度每超过8m,有3个弯曲时。
9、金属管子入盒,盒外侧应套锁母,内侧应装护口;在吊顶内敷设时,盒的内外侧均应套锁母。塑料管入盒应采取相应固定措施。
10、明敷设各类管路和线槽时,应采用单独的卡具吊装或支撑物固定。吊装线槽或管路的吊杆直径不应小于6mm。
11、线槽敷设时,应在下列部位设置吊点或支点:
1)线槽始端、终端及接头处;
2)距接线盒0.2m处;
3)线槽转角或分支处;
4)直线段不大于3m处。
12、线槽接口应平直、严密,槽盖应齐全、平整、无翘角。并列安装时,槽盖应便于开启。
13、管线经过建筑物的变形缝(包括沉降缝、伸缩缝、抗震缝等)处,应采取补偿措施,导线跨越变形缝的两侧应固定,并留有适当余量。
14、火灾自动报警系统导线敷设后,应用500v兆欧表测量每个回路导线对地的绝缘电阻,该绝缘电阻值不应小于20mω。
15、同一工程中的导线,应根据不同用途选不同颜色加以区分,相同用途的导线颜色应一致。电源线正极应为红色,负极应为蓝色或黑色。
截止到2013年12月24日,38148位消防工程专业毕业生的平均薪资为5362元,其中3-5年工资4683元,0-2年工资5411元,8-10年工资5475元,6-7年工资5999元,10年以上工资6999元。
针对消防工程专业,招聘企业给出的工资面议最多,占比100%;3-5年工作经验要求的最多,占比66%;大专学历要求的最多,占比33%。
业务经理、项目经理、消防工程师、预算员、消防工程项目经理、水电工程师、消防施工员、施工员、消防项目经理、消防工程预算员、机电工程师、资料员等。
消防工程专业就业岗位最多的地区是北京。薪酬最高的地区是太原。
就业岗位比较多的城市有:北京[211个]、上海[167个]、武汉[166个]、广州[128个]、成都[78个]、深圳[73个]、沈阳[69个]、重庆[68个]、天津[64个]、南京[53个]等。
就业薪酬比较高的城市有:太原[8999元]、乌海[8165元]、乌鲁木齐[6999元]、南平[6499元]、北海[5999元]、天津[5583元]、沈阳[5561元]、牡丹江[5333元]、北京[5249元]、阳江[5000元]、哈尔滨[4999元]等。
消防工程专业在专业学科中属于工学类中的公安技术类,其中公安技术类共6个专业,消防工程专业在公安技术类专业中排名第1,在整个工学大类中排名第44位。
在公安技术类专业中,就业前景比较好的专业有:消防工程,安全防范工程,交通管理工程,刑事科学技术,核生化消防,公安视听技术,宝石及材料工艺学,制造工程,电气工程及其自动化等。
1.取得消防工程专业大学专科学历,工作满6年,其中从事消防安全技术工作满4年;或者取得消防工程相关专业大学专科学历,工作满7年,其中从事消防安全技术工作满5年。
2.取得消防工程专业大学本科学历或者学位,工作满4年,其中从事消防安全技术工作满3年;或者取得消防工程相关专业大学本科学历,工作满5年,其中从事消防安全技术工作满4年。
3.取得含消防工程专业在内的双学士学位或者研究生班毕业,工作满3年,其中从事消防安全技术工作满2年;或者取得消防工程相关专业在内的双学士学位或者研究生班毕业,工作满4年,其中从事消防安全技术工作满3年。
4.取得消防工程专业硕士学历或者学位,工作满2年,其中从事消防安全技术工作满1年;或者取得消防工程相关专业硕士学历或者学位,工作满3年,其中从事消防安全技术工作满2年。
5.取得消防工程专业博士学历或者学位,从事消防安全技术工作满1年;或者取得消防工程相关专业博士学历或者学位,从事消防安全技术工作满2年。
6.取得其他专业相应学历或者学位的人员,其工作年限和从事消防安全技术工作年限均相应增加1年。
(二)符合上述报名条件,并具备下列条件之一的,可免试《消防安全技术实务》科目,只参加《消防安全技术综合能力》、《消防安全案例分析》2个科目的考试。
1. 2011年12月31日前,评聘高级工程师技术职务的;
2.通过全国统一考试取得一级注册建筑师资格证书,或者勘察设计各专业注册工程师资格证书的。
一级注册消防工程师考试成绩实行滚动管理方式,参加全部3个科目考试的人员,必须在连续3个考试年度内通过全部科目考试,方可获得一级注册消防工程师资格证书;参加2个科目考试的人员,必须在连续2个考试年度内通过应试科目,方可获得一级注册消防工程师资格证书。
(一)取得消防工程专业中专学历,从事消防安全技术工作满3年;或者取得消防工程相关专业中专学历,从事消防安全技术工作满4年。
(二)取得消防工程专业大学专科学历,从事消防安全技术工作满2年;或者取得消防工程相关专业大学专科学历,从事消防安全技术工作满3年。
(三)取得消防工程专业大学本科学历或者学位,从事消防安全技术工作满1年;或者取得消防工程相关专业大学本科学历或者学位,从事消防安全技术工作满2年。
(四)取得其他专业相应学历或者学位的人员,其从事消防安全技术工作年限相应增加1年。
报考人员需在本类别(专业)首次考试前获得国家教育、人社行政部门承认的正规学历。即2017年度新报考人员需在2017年度国家规定的考试日2017年11月11日(不含)前取得相应学历(以毕业证书为准)。
正规学历即能在学信网上查询,或湖南省大中专学校学生信息咨询与就业指导中心网站、湖南省教育科学研究院学历学位认证中心网站查询,或能在技工院校毕业证书网上查询系统查询,或人社部门的技工院校毕业学籍认证查询。
工作年限计算到当年12月31日。全日制学历(以学历证书上标注的“全日制学历”或“脱产学习”为准)的学习年限(含实习期限),不计算为从事专业的工作年限。在职人员考取硕士生,学习时间计算工作年限(须有人社部门核准的连续就业社保证明);非在职人员硕士生学习时间不计算工作年限。
参加非全日制函授、自考等成人类中专、大专、本科、硕士等后续学历学习年限可累计计算工作年限。
报考人员工作年限计算方法举例如下:①取得全日制学历后直接参加工作无后续学历的,工作年限从取得最高全日制学历算起。如:2010年取得全日制学历后参加工作无后续学历,2016年报考,工作年限为2011年—2016年共6年。②取得全日制学历参加工作后又取得后续学历的,相关工作年限可累计计算。如甲2010年取得全日制学历后参加工作,2012年—2014年取得非全日制学历,2016年报考,工作年限为2011年—2016年共6年;乙2010年取得全日制学历后参加工作,2012年—2014年取得全日制学历,2016年报考,工作年限为2011年1年、2015年—2016年2年,累计共3年。多个学历依此类推。
对专业有要求的,一律参照国家《学位授予和人才培养学科目录》(2011年)的专业归类执行。所学专业在“专业参照表”中未列出又难以认定为“相近专业”的,可提交在校学习专业基础课和专业课的“课程设置表”(由原毕业院校出具),由所属考区资格复查部门予以审核认定。
1、参加工作后,又取得国家承认的正规学历的报考人员,其取得学历前后从事消防安全技术工作时间可累计,工作年限计算截止时间为当年12月31日。
2、报考条件中关于从事消防安全技术工作的范围:从事消防安全技术工作应为消防技术服务机构和消防安全重点单位中从事消防安全技术和管理工作,包括从事建筑消防设施维护保养、建筑消防设施检测、消防安全评估、消防安全监测、灭火器维修、消防咨询、消防安全培训等消防技术服务,以及从事单位消防安全管理和消防设施检查、维护、管理工作。
建筑设计院和消防设施施工企业人员其所从事的消防设计、消防设施工程施工工作年限可以视为消防安全技术工作年限。
消防部队在职警官从事防火、灭火工作年限可以视为从事消防安全技术工作年限,其他岗位的工作经历和士兵岗位的工作经历不能视为消防安全技术工作年限。
选择题在一消考试当中占有很大一部分的比重,尤其是让很多人头疼的多选题,想要拿分确实不容易。好在选择题考察的内容一般都是比较基础的知识,躲开那些陷阱后,选择题还是很简单的。
善用排除法
有一些难度并不高的选择题,其中的选项会有一两个一眼就能看出错误的,比如和题干所述不符或这个选项本身的立意点就是不正确的,直接排除后再去看其他选项。
当你遇到难度较高,自己不太确定答案的题也可以运用排除法,仔细阅读题干,找出那个最不可能的选项,提升正确率。
对比法
当你排除了最不可能的选项后,一般来讲剩下的.选项会非常相似,这也是一级消防工程师考试选择题经常给大家设陷阱的地方,这时候就需要大家慧眼识珠,仔细阅读题干,比较这两个选项之间的区别,找出最符合题干所述的那个。
清楚题干问题,问什么答什么
我们一直强调阅读题干的重要性,只有弄懂这道题的主要问题及考察知识点是什么,才能躲开陷阱选出最正确的选项。这一条不仅仅适用于选择题,主观题也是一样,并非是你答得越多分数越高,直接回答主要问题才是省时又得分的办法。
例如,昨天的每日一练选择题,第三题的题干是人防工程,所以就不要去参考建规的内容哦。
蒙题有诀窍
如果通过上述方法你都不能找到正确答案,那么也不能将选择题就这样空着,要摆正心态,考试难免会遇到一两道你拿捏不准的题,有技巧的蒙一个,也许还有一定几率选对。
当你面对这样的题时,首先是仔细阅读题干找出这道题主要考察的知识点,再去看选项,根据自己平时所学选出那个最可能正确的选项,这有25%的几率会得分。而且很多时候正确选项都会有一个相似的孪生兄弟,当你发现有两个选项是相似的,那么正确答案就有很大可能在它们之间。
同样如果有两个选项在讲述同一件事,但它们是相互对立的关系,如可能和不可能,那么正确选项就很有可能在这两个之中。当然这种方式是当你实在不会的情况下进行的,只能说比胡乱选一个正确率高一些。
自动报警系统设计规范篇三
;摘要:介绍了一种车载烟雾报警系统的设计方案,包含一个带触摸屏液晶的主机和多个分布式安装的探测器,通过rs485总线连接。方案采用半导体气体传感器实现,灵敏度高、成本低、寿命长,通过基准电压自动标定、自动校正和测量值温度补偿,解决了半导体气体传感器漂移和受温度影响大的问题,实现了烟雾的可靠检测,为汽车火灾早期预警提供了可靠保障,具有较强的实用性。
关键词:半导体气体传感器;rs485;自动校正;自动标定;温度补偿
近年来,汽车火灾事故时有发生,给国家和人民的生命财产造成了巨大的损失,教训是深刻的,目前汽车火灾事故已经成为媒体舆论的焦点,社会各界对此广泛关注。特别是城市公交车和长途大巴车由于采用空调系统使得人们处于一个相对封闭的环境,给火灾处理和人员逃离都带来了很多的不便,控制火灾的发生和先期的预警就显得尤为重要。因此,抓好火灾预防必须借助于高科技防火灾产品在其汽车领域上的运用,将其灾情早期发现并控制消灭在隐患萌芽中。
1烟雾检测原理
对于火灾烟雾方面的监测,通常主要采用烟雾传感器与温度传感器,其中烟雾传感器主要有离子式、光电式和气敏式等几类。它们的工作原理就决定了其监测方式只有在火灾达到一定程度后才能进行报警工作,而且存在对部分特殊火焰的燃烧无法识别的现象,这种监测的方式是无法对于早期发生的火灾进行报警的,其监测也是不全面的,如果待火灾达到一定程度报警,势必无形中给财产与生命安全造成更大损失。
近年来,随着气体传感技术的发展,气体传感器和传统火灾探测器相结合的探测技术,已广泛应用于汽车火灾烟雾探测领域。在火灾过程中,几乎每种物质均要产生不充分燃烧的co和烟雾,特别是阴燃阶段的火灾更是如此,由火灾孕育到剧烈燃烧co和烟雾经历由无到有,由小到大,然后逐渐减小的规律性变化过程,而且co和烟雾比空气密度小,更容易更早漂浮实现早期预警。因此检测co和烟雾适合于火灾早期探测,这对于较早的时间捕捉到火灾发生信息非常重要。
半导体气体传感器是利用气体在半导体表面的氧化还原反应导致敏感元件组织发生变化而制成的,它的优点是成本低廉、制作简单、灵敏度高、响应速度快、寿命长、对湿度敏感度低:它的缺点是对气体选择性差、输出非线性、稳定性不理想,适用于单点或少量检测点报警,不适合于定量检测使用。对于汽车使用环境来说,是比较合适的一种气体传感器,但是在使用中要解决稳定性不够的问题。
整个车载烟雾报警系统分为两个部分:安装于驾驶员侧的主机和分布安装在车厢各处的探测器,主机和探测器通过rs485总线连接在一起。其安装分布如图1所示。
车载报警器主机用于轮询探测器状态并根据读取数据在液晶屏上显示个探测器的状态,如果探测器未连接,相应探测器状态显示灰色,如果状态正常显示绿色,如果超出报警值则根据超出程度显示黄色或红色。
车载报警器主机系统组成如图2所示。
车载报警器探测器用于检测烟雾浓度,并根据烟雾浓度确定当前是否存在火灾隐患,根据烟雾浓度把当前状态判断为正常、轻度污染或者重度污染。其系统组成入图3所示。
图中,电源电路采用开关降压芯片xl2596把汽车电源12v或24v转换成5v供探测器其他电路使用:风扇为5v直流风扇,用于构成将车箱内气体吸入探测器内部进行检测,提供比自然扩散型结构更快的检测速度:半导体气体传感器经过比较郑州炜盛公司的mp503、mp801、mp901、日本费加罗公司的tgs2602、tgs2602在使用中的稳定性、稳定时间、信号灵敏度,最终选择了mp801,可以在开机2min内达到稳定,且灵敏度较高、稳定性不错:温度传感器使用热敏电阻检测半导体气体传感器工作环境温度,然后单片机通过算法进行温度补偿;led只是电路采用红绿双色led,可以实现绿色、橙色和红色3种状态的显示:rs485转换电路实现和主机的总线连接。
5基准电压值自动标定和自动校正
车载烟雾探测器使用m p801半导体传感器进行烟雾检测。其基本电路如图4所示。
图中,传感器mp801的1脚和4脚之间为加热体,额定工作电压5v,用于保证2、3脚之间的检测体的正常工作。刚上电时,检测体的阻值很小,导致输出电压vr比较大,需要经过一段时间的预热以后,检测体的阻值才会稳定下来,此时vr输出一个稳定的值,这个值才可以作為基准电压来进行烟雾的判断。
在程序设计中,考虑到了上电预热稳定的过程,其自动标定基准电压的流程如图5所示。
2)和上一次测量平均值比较,如果差值小于限值,则进入步骤3;如果差值大于限值,则计时清零,返回步骤1。
3)计时值加1,如果计时值达到设定值,则保存新的基准电压.并清零计时值,返回步骤1。
6测量值温度补偿
半导体气体传感器的性能受温度的影响比较大.所以在使用时需要根据温度对测量电压值进行补偿。传感器输出电压温度补偿曲线如图6所示。
7结论
实际制作的样机,经过使用检验,能够满足实际使用的需要,灵敏度较高,稳定性满足要求,能可靠地进行烟雾检测,实现火灾的早期预警。
相关热词搜索:;自动报警系统设计规范篇四
;传感器课程设计 家庭报警防盗报警系统设计 2016年x月 目 录 一.设计要求 1.1传感器的简介 1.2报警系统发展的背景 1.3设计的目的、意义 1.4 报警系统的发展趋势 1.5 设计应解决的问题 二.设计内容 2.1设计原理 2.2设计的相关技术 2.3 实物的简介 三.硬件电路的设计 3.1主机电路设计 3.2 用户端传感器设计 3.3 蜂鸣器电路的设计 3.4电源电路设计 四.软件设计 4.1 程序语言设计 4.2 报警装置的程序设计 五.结论 六.参考文献 附录 附录1 附录2 附录3 附录4 一.设计要求 1.1传感器的简介 传感器(transducer/sensor)是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并能将感受到的信息,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。
传感器的特点包括:微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化,它不仅促进了传统产业的改造和更新换代,而且还可能建立新型工业,从而成为21世纪新的经济增长点。微型化是建立在微电子机械系统(mems)技术基础上的,已成功应用在硅器件上做成硅压力传感器。
在利用信息的过程中,首先要解决的就是要获取准确可靠的信息,而传感器是获取自然和生产领域中信息的主要途径与手段。
在现代工业生产尤其是自动化生产过程中,要用各种传感器来监视和控制生产过程中的各个参数,使设备工作在正常状态或最佳状态,并使产品达到最好的质量。因此可以说,没有众多的优良的传感器,现代化生产也就失去了基础。
目前,传感器早已渗透到诸如工业生产、宇宙开发、海洋探测、环境保护、资源调查、医学诊断、生物工程、甚至文物保护等等极其之泛的领域。可以毫不夸张地说,从茫茫的太空,到浩瀚的海洋,以至各种复杂的工程系统,几乎每一个现代化项目,都离不开各种各样的传感器。
1.2报警系统发展的背景 随着社会经济水平加速发展,人民生活状况也越来越好,于是大家就对住宅功能的要求有所提高,在有一个舒适,温暖的家的同时,还想有更多的功能,更安全的环境。但是,凡事有利必有弊,经济发展得快,也产生了一些负面影响,贫富差距开始扩大,流动人口也越来越多,盗窃,抢劫的案件也有所增加。这时,人们开始迫切需要一种能自动监控、自动报警的“电子保安”,对家庭安全进行保护。这样人们才既可以专心工作的,也可以避免损失。
早期的防盗报警器主要用于室内,随着报警技术的不断发展和完善,现在人们已研制出多种可用于室外做周界防范的报警器。如主动红外报警器、激光报警器、微波墙报警器、电场感应报警器、驻极体电缆报警器、泄漏电缆报器等等。它们各有特点,适合不同环境条件下采用,对防范场所的周界起报警探测作用。
目前应用最多的是微波/被动红外双技术报警器。近年来报警领域里的一项最大成果是数字视频报警器的研制成功,数字视频报警器是随着数字电路技术、计算机技术和电视技术的发展而出现的一种新式报警器,它集电视监视与报警技术于一体,具有监视、报警、复核和图像记录取证多种功能,是当前一种最为先进的报警器。例如红外线是一种不可见光,有极强的隐蔽性和保密性,因此在安全警报等安全设备上得到广泛使用。大多数红外报警系统采用国外先进的技术,它的功能也非常先进。包括被动式热释电红外报警,也是本文研究的产品。
1.3本设计的目的、意义 报警器在现实生活中应用非常的广泛,家庭防盗,汽车安全防盗,企业内部安全保障,特别是金融行业等。一般传统式的报警器采用机械式的,如压电式报警器,当有入侵者将压力施加与压电传感器时,机械能在压电传感器中转化为电能,通过放大电路,将信号方法,从而带动发声报警装置,这类报警装置通过物体的接触实现信息的采集,容易被发现,隐蔽性能差,容易遭到破坏,而且传统式的报警器使用寿命短,造成不必要的经济浪费。
一般的防盗报警系统是利用探测器单元对重要位置和保护区内、外的建筑进行检测。当探头检测到非法入侵,报警器进行报警。本文的目的是设计一个安全报警系统 采用红外传感器,把红外传感器放在门上,一旦发现有人入室行窃,通过单片机控制蜂鸣器响起来以此来提醒主人家遭非法入侵了。在本文中,开发的报警功能如下:
(1)可实现非法入侵报警;
(2)采用热释电红外传感器感应非法入侵,入侵者移动即可感应;
(3)蜂鸣器报警,可实现紧急手动报警和感应自动报警,增加安全性;
(4)有一定的布防时间,给主人撤离提供时间。
设计的意义就在于创在一个安全的环境,给家庭一个温暖、安全、舒适的家,更好的维护社会治安,保障家庭成员的人身安全和财产安全,减少犯罪案件的发生,常遭一个更加和谐安康的社会。
1.4报警系统的发展趋势 随着经济的发展,农村城镇化和人员流动性增大,社会治安状况更趋复杂,因此作为社会的基本单元“安全防范问题就显得尤为重要”。传统防盗网、防盗窗等家居防卫措施在实际使用中暴露出一些明显的问题,如:影响楼房美观,市容整洁;
影响火灾救援通道;
给犯罪分子提供了便利的翻越条件;
时间久了会有高空坠物的危险等。
所以作为新一代的智能安全防盗报警器系统就应运而生,并日益受到广泛的重视和运用。另外,为了进一步规范住宅小区智能化建设,建设部特别制定了智能小区的等级标准,按照其要求智能小区中必须具有安全防范、信息管理、物业管理和信息网络等系统。因此,小区安全防范系统建设已逐渐纳入许多小区建设的必备项目中。
防盗报警系统的发展是向着数字化、无线化、集成化的方向发展,所以防盗报警的技术在以后的发展趋势有如下几点:
(1)更高的稳定性、可靠性,减少传感器的故障率:如探测器可抗rfi/emi(电磁干扰/射频干扰)、防雷电等,以适应恶劣气候;
(2)功能的多样化;
(3)更轻便、小巧的外观,方便安装;
(4)更智能化的设计;
(5)更强大的联网功能;
(6)更方便的扩展性。
目前,我国安全技术与国际基本接轨。多个系统可以由一台计算机统一控制,这标志着我国安防事业步入了一个新的里程碑。
1.5设计应解决的问题 本设计主要解决的问题有:
(1)提高报警器的稳定性、可靠性,提高对外界因素的干扰率,减少故障率,使报警器更稳定可靠,减少误报、不报的情况发生。
(2)使报警器更加的轻便、小巧,使报警器更加的智能化,以便于隐藏,不被轻易地发现,更好的保障家庭的安全。
二.设计内容 2.1设计原理 智能小区安防报警系统的开发和设计方案是根据我国住宅建设的实际情况,以满足居民生活在新时期的要求为宗旨,并充分考虑其经济性和可靠性。系统组成框图如图1所示。
一般都是把探测器安装在用户需要防范的部位,如门窗、客厅、厨房,卧室等,当系统处于工作布防状态时,一旦发现有外人入侵,与之相应的报警探测器立即向报警主机发出报警信号,接到警情事件后,自动报警主机立即进行确认,确认无误后,蜂鸣器会发出报警声。
图1系统组成框图 2.2设计的相关技术 本次设计中主要相关的使两种技术,一种是传感器技术,另一种是单片机技术,下面对两种技术进行简单的介绍。
1.传感器技术 现在的信息采集技术都离不开传感器技术,它已经成为现在工业技术应用中一门不可或缺的技术。传感器是由两个部分组成,分别是敏感元件和转换元件。敏感元件,是传感器能直接感受输入量的部分。而转换元件的作用是传感器能把敏感元件接收到的部分转换成可用信号。
传感器主要用于三个方面 (1)信息采集:对于一些特别的要求,需要检测目标状态的存在,在一定的状态下信息转换为数据,对装置和系统进行监测。
(2)信息数据的交换:把多种形式的信号,如图形、文字等,显示在纸上或显示在胶片上的信息,转换成电脑、传真等仪器可接收的信号,实现了各种媒体之间的变换。
(3)控制信息采集:由系统的状态信息控制系统的工作状态,或在目标跟踪系统的变化。
传感器的应用范围很广,在很多领域都得到应用,它不仅能满足我们对检测的可靠性的要求,也满足经济性,实用性,安装简单等要求。本设计所选的热释电红外传感器就是传感器的一种,主要由传感器探测元、菲涅尔透镜、干涉滤光片和场效应管匹配器等几部分组成。
在实际应用中,当犯罪分子试图进入室内的门窗时,热释电红外传感器就可以检测到的红外信号下的人体运动。
设计中用到的热释电红外传感器在报警系统中应用很多,它是一种以非接触的形式感应红外辐射并将其转换为电信号的仪器,由于其可较好的完成对小动物、电磁场、灯光等干扰的抵抗,且它本身不发任何类型的辐射,具有器件功耗小,隐蔽性好,灵敏度高而且价格低廉的优点,是一种性能较为优越,实用性高的传感器,目前已广泛应用于各类防盗报警器材的制造。
热释电红外传感器的工作原理是利用热电效应原理来完成对红外辐射的感应,所谓的热电效应指的是受热物体中的电子由高温处向低温处移动时产生电流或者电荷堆积的一种现象。首先,菲涅尔透镜接受并聚集待测物体释放出的红外辐射;其次,热释电红外传感器将菲涅尔透镜传递过来的红外辐射转换为电信号;再次,由信号处理电路对电信号进行所需处理;最后,报警电路根据传递过来的电信号发出报警音等现象。
热释电红外传感器具有在高度上防小动物干扰,在频率上抗电磁干扰等抗干扰性能;
在实际安装中,热释电红外传感器安装时应远离空调,炉灶等空气温度变化大的地点。
振动位移传感器:
全固态控制装置的振动和位移测量,是目前检测和报警的最佳选择,加速度传感器部分采用先进的固体状态检测装置,已经具有很高的检测灵敏度,对于周围环境中声音信号的抑制能力,抗干扰能力强,可广泛应用于汽车、门等需要防盗的位置,内部有特殊的控制芯片,应用非常方便,可直接进行小功率负载。
2. 单片机技术 单片机是一种集成电路芯片,是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器cpu、随机存储器ram、只读存储器rom、多种i/o口和中断系统、定时器/计数器等功能(可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、a/d转换器等电路)集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统,在工业控制领域广泛应用。从不同角度来看,单片机大致可以分为通用型/专用型、总线型/非总线型及工控型/家电型。
单片机的特点:
(1)受集成度限制,片内存储器容量较小,一般内rom:8kb以下;
(2)内ram:256kb以内。
(3)可靠性高 (4)易扩展 (5)控制功能强 (6)易于开发 在单片机中,主要使用的存储器是半导体存储器,从使用功能上可以分为随机存取存储器ram和只读存储器rom的。rom存储器是作为程序存储器,一般用于存放一些固定的数据或程序,具有结构简单,信息度高,价格低,非易失性和可靠性高等特点。而ram存储器作为数据存储器,用来存放现场输入的数据,或者存放可以更改的运行程序或数据,其优点是读/写方便,但断电后ram存储器中的信息会丢失。
这种结构主要是考虑到单片机作为控制系统,具有较大的程序存储空间,和少量的随机数据在内存中,这样,可以将小容量数据存储在高速存储器中,再集成在单片机上,来加快执行的速度。为了满足控制要求,单片机的逻辑控制能力优于同级别的cpu,具有强大的处理能力。
单片机的i/o引脚通常是多功能的。由于在单片机的引脚个数有限,为了解决当前引脚数的信号线匹配的矛盾,使用一对引脚重复的功能,哪些引脚处于哪种功能,可以通过机器来区分。
单片机的功能是通用的。单片机主要用于作控制器,但其功能具有通用性,可广泛用于各种微处理器。
2.3 实物的简介 家庭报警防盗系统主要是由报警指示灯、电源指示灯、布防指示灯、紧急报警按钮、布防按键、复位按键、总开关、红外传感器、蜂鸣器组成。
报警指示灯的作用是当有入室盗窃的情况发生时,蜂鸣器会进行报警,红色报警指示灯会立刻亮起,表示当前系统处于报警状态;
电源指示灯的作用是当接通电源时,指示灯会亮起,持续约1秒钟,表示电源已接通。当报警时,指示灯会常亮;
布防指示灯的作用是当户主离开前,将系统置于布防状态,即开启防盗监测。布防开始时,布防指示灯会持续闪烁约20秒,然后绿灯常亮进入布防状态,此阶段开启红外感应,当有外来者闯入时,系统开始报警,并且三个指示灯同时亮起。紧急报警按钮的作用是当出现紧急情况,如入室抢劫等,并且此时系统并未处于布防状态,户主可按下紧急报警按钮,则红色报警指示灯亮,蜂鸣器鸣叫,进行紧急报警;
布防按键的作用是户主外出之前,按下布防按键,约20秒后,系统进入布防状态,此时一切入侵者都会触发报警,户主回家进门前取消布防;
复位按键的作用是可用于取消报警,当误按了紧急报警时,按下复位键可以取消报警;
总开关的作用是控制电路的电源总开关;
红外传感器的作用是当系统进入布防状态时,启动红外传感器,当传感器检测到运动的人体体温后,就会触发报警。需要注意的是,红外传感器智能检测到处于运动状态的人体,不能检测处于静止的人体;
蜂鸣器的作用是当系统处于报警状态时,蜂鸣器会发出响声。
家庭报警防盗系统实物图如图2,图3所示:
图2 家庭报警防盗系统实物图 图3 家庭报警防盗系统实物图 三. 硬件电路的设计 本设计的硬件设计主要是对主机电路、用户端传感器、蜂鸣器电路和电源电路的设计。
3.1主机电路设计 本次设计采用的是at89c51单片机。单片机是将中央处理器cpu、数据存储器ram、程序存储器rom、定时/计数器及输入输出接口电路等计算机主要部件集成在一块集成电路芯片上的微型计算机。目前市面上已经有32位和64位单片机,但根据实际情况,本设计选用八位单片机at89c51构成主机系统。
主机电路主要是由三大部分组成:1.复位电路、2.时钟电路、3.键盘电路。主机电路的原理图如图4所示。
图4 主机电路原理图 1.复位电路 复位是单片机的初始化操作。单片机系统在上电启动运行时,都需要先复位,其作用使cpu和系统中的其他部件都处于一个确定的状态,并从这个状态开始工作。单片机本身是不能自动进行复位的,必须配合相应的外部复位电路才能实现。
当89c51通电,时钟电路开始工作,在89c51单片机的rst引脚加上大于24个时钟周期以上的正脉冲,89c51单片机系统即初始复位。初始化后,程序计数器pc指向0000h,p0~p3输出口全部为高电平,堆栈指针写入07h,其他专用寄存器被清零。表5为复位后的内部特殊功能寄存器状态。
外部复位电路分为两种:上电自动复位和按键手动复位。
表5 复位后的内部特殊功能寄存器状态 寄存器 复位状态 寄存器 复位状态 pc 0000h tcon 00h ac 00h tl0 00h psw 00h tl1 00h sp 07h th0 00h dptr 0000h th1 00h p0~p3 ffh scon 00h ip xx000000b sbuf 不定 ie 0x000000b pcon 0xxx0000b tmod 00h 上电复位电路图如下:
图6 上电复位 2. 时钟电路 时钟电路产生的方法分为两种,一种是内部时钟方式,一种是外部时钟方式,电路图如图7、图8所示。
图7 内部方式时钟电路 图8 外部方式时钟电路 3.键盘电路:
键盘是一个具有输入功能的设备,在本设计中,选用软件实现键盘扫描。
考虑到系统的易操作性,本设计采用独立式键盘。独立按键式键盘应用在按键操作较少的情况,按钮和单片机的i/o线直接连接。行列扫描键盘用于需要更多按键的情况。独立式键盘电路如图9所示。
图9 按键电路图 3.2 用户端传感器设计 本系统采用两种传感器:热释电红外探测器和振动位移传感器。两个传感器通过一个非门相连,任何传感器接收报警信号,单片机做出反应。这样的复合传感器的设计,提高了安全性,也能减少漏报的可能性发生。
1.热释电红外传感器电路设计 本系统采用的热释电传感器成品的引脚示意图如图10所示,引脚功能如下:
(1) 数字1脚:电源负极 (2) 数字2脚:信号输出,高电平有效,4~6v和工作电压有关 (3) 数字3脚:电源正极 dc6~9v (4) w1:灵敏度调整 (5) w2:输出延时调整 5~120秒 图10 热释电红外传感器的引脚示意图 技术参数如下:
·工作电压:dc6~9v ·电平输出:和电源电压相同 ·静态电流:小于750μa ·无信号输出:0v ·感应距离:0.5~15米 ·感应角度:水平:90~140度;
垂直:15~30度 ·输出电平:4~6v与工作电压有关 ·工作时间:可调5-120秒范围 ·外形尺寸:28mm×38mm 高25毫米(最高点)
当探测器检测到异常的情况,由2脚输出高电平1,发送到单片机上,单片机做出报警响应。
3.3 蜂鸣器电路的设计 本设计的蜂鸣器报警电路如图11所示,该蜂鸣器用一个三极管0913驱动。单片机引脚p2.0连接0913的基极输入端。当p2.0输出高电平1时,三极管导通,蜂鸣器获得约+5v的电压,进行发声;
当p2.0输出低电平0时,三极管不导通,蜂鸣器不发声。
图11 蜂鸣器电路 3.4电源电路设计 本系统的电源通过三节5v干电池供电。
四.软件设计 4.1 程序语言设计 计算机完成工作,必须按顺序进行。用计算机语言描述解决问题的步骤,就是程序设计。但单片机微机有像监控系统,编程或操作系统或软件系统,所有的单片机程序必须由用户编写是单片机设计不可缺少的内容。程序设计的基础,包括不同类型程序的设计方法和技术。
程序设计的基本思路 (1) 设计任务的分析、确定思路或算法。
(2) 程序的总体设计,画出流程图。
(3) 编写源程序。
(4) c源程序调试。
(5) 编写程序说明文件。
2.c语言程序设计方法 · c程序的基本结构是由简单程序、分支程序、循环程序、查表程序、子程序、中断程序等结构化的程序模块组成的。
· 划分功能模块进行设计。
· 自上而下逐渐求精。
4.2 报警装置的程序设计 家庭报警防盗装置的软件部分采用模块化设计,分为主程序、扫键程序等。用c语言编程,仿真后用烧写器将程序写入单片机。下图12为家庭报警防盗系统的程序流程图。
图12 程序流程图 五.结论 经过整整一周的设计与改进,本设计已基本到达尾声,目前基本实现了预期的设想,通过对实物的测试以及分析,可得如下结论:
(1)系统功能比较全面,且简洁易操作。能实时对家庭环境进行保护,当有异情发生时,可以迅速发出报警信号,达到灾前监测的目的,保护了生命财产的安全。
(2)整个系统体积较小,有很好的隐蔽性,不易被入侵者发现,对方就不会有所防备。再加上它灵敏度较高、控制范围较大,有效减少了误报和漏报的可能,整个系统比较完善、灵活。
(3)系统使用“双报警”模式,不仅在布防状态下可以自动报警,在非布防的情况下也可紧急手动报警,增加了系统的安全性和可靠性。
(4)系统硬件结构简单、操作方法简洁、安装也十分方便。并且整体造价比较低廉,普通的住户和人群都可使用。
本设计实现了对住宅进行实时自动监测,出现盗情可自动报警,性能相对成熟稳定,可以作为一套简易智能防盗系统投入使用。但是随着科技的日新月异,本设计还将有很大的提升空间。就目前而言,主要存在以下几个方面的问题:
(1)报警器只能在家里有人的时候使用,如果家里没人,报警声音不能对窃贼实施制止,报警作用不能发挥实质性意义。可以考虑增加自动拨号的功能,当发生意外时,系统可以自动拨打报警电话,更加及时地挽回损失。
(2)系统只能对盗贼闯入进行报警。对现今的家庭来说,功能有些单一。比如液化石油气、管道煤气、自来水、电暖气等家庭设施越来越普及,人们在享受这些方便的时候,却也无形中增加了隐患,如煤气泄漏、自来水一直流、电暖气诱发火灾等等。面对这些,可以增加一些特定功能的传感器,对烟雾、温度、一氧化碳、水深等进行检测,真正实现一个设备多种功能,给住户带来更多的安全和方便! 由于个人能力有限,以上这些问题并没有在本设计中得以解决,但只有发现问题才能解决问题,找出问题所在,是进步的第一步。
在此次课程设计中,我得到了很多的锻炼以及成长,真正将我所学到的知识融会贯通。我不再像以前每个学做课程设计一样,只运用相关的一门学科,二是翻阅整个大学学习的书目,以及去图书馆查阅资料,结合多方面信息来服务这篇论文。在查阅书籍,整理资料的过程中,我也学到了很多新的知识,比如:我对传感器有了更加全面的认识,第一次对家庭智能防盗的发展史有了较为深入的研究,也增加了家庭安全防范意识。
从刚拿到题目的一筹莫展,到后来慢慢认真制作,我觉得这是一个自我超越的过程。我这个课程设计题目比较简单,但我并没有因此而掉以轻心。我觉得再简单的内容也深藏着大学问。事实证明,在查阅相关资料、研究家庭防盗的过程中,我发现智能防盗领域还有很大的发展空间。目前,智能防盗报警系统还并没有像冰箱彩电一样普及到千家万户,其中,一方面因为一些住户安全防范意识还比较薄弱,另一方面,也因为市场上此类产品不够普及、功能也不够完善,性价比不够高。不能满足广大用户的需求。
我觉得,如今电子行业正处在突飞猛进的发展阶段,手机电脑等高端电子产品功能都已经非常强大,如果我们多用心研究一下家庭智能防盗系统,相信这个领域会飞跃到更高的层次,更多人的生命财产安全会得到更好的保护,不法分子也没有了可乘之机,社会也会更加和谐稳定! 六.参考文献 [1] 何立民,单片机应用系统设计[m],北京航空航天大学出版社,1996,112-231. [2] 吴英才,林华清,热释电红外传感器在防盗系统中的应用[j],传感器技术,2002 [3] 余发山,单片机原理及应用技术[m],中国矿业大学出版社,2003,97-162. [4] 李朝青,单片机原理及接口技术[m],北京航空航天大学出版社,1999,22-25. [5] 童名文,一种新型报警器的研制[m],武汉理工大学,2003,101-132. [6] 余家春,protel 99se电路设计实用教程[m],中国铁道出版社,2003,15-98. [7] 马忠梅,单片机的c语言应用程序设计(第3版)[m],北京航空航天大学出版社, 2003,22-136. [8] 王宁,智能监控防盗报警系统[d],同济大学硕士学位论文,2007 [9]黄勤,单片机的原理及应用[m],清华大学出版社,2010,33-34 [10]谭秋林,红外光学气体传感器及检测系统,机械工业出版社,2013,99-166 附 录 附录1 c语言程序 //宏定义 #define uchar unsigned char #define uint unsigned int //头函数 #include reg52.h uchar mode=1,t; sbit s1=p1^2; sbit s2=p1^3; sbit s3=p1^4; bit alarm=1,kai=1; //led sbit lr=p0^0; sbit ly=p0^1; sbit lg=p0^2; //蜂鸣器 sbit feng=p2^7; //人体热释电传感器 sbit hr=p2^4; void delay(uint x) //毫秒级延时函数 { uint i,j; for(i=x;i0;i--) for(j=110;j0;j--); } void di() { feng=0; delay(100); feng=1; } void main() { lr=1; lg=1; ly=1; while(1) { if(s1==0) //紧急手动报警 { delay(5); if(s1==0) //紧急手动报警 { delay(5); while(!s1); di(); //开启指示灯 报警红灯 kai=0; lr=0; ly=1; lg=1; alarm=0; delay(200); } } if(s3==0) //取消报警 { delay(5); if(s3==0) { delay(5); while(!s3); di(); //关闭模式 // mode=1; lr=1; alarm=1; delay(200); } } if(s2==0) //布防 { delay(5); if(s2==0) { delay(5); while(!s2); di(); //延时30秒左右设防 for(t=0;t100;t++) { ly=~ly; delay(200); } //开启指示灯 布防黄灯 lr=1; ly=0; lg=1; mode=0; kai=1; } } if(alarm==0) { //报警 di(); delay(100); di(); delay(100); } //判断红外状态 if(hr==1&&mode==0) { lr=0; //报警红灯 alarm=0; } else { if(kai) { alarm=1; lr=1; } } if(hr==1) { lg=0; delay(200); } else { lg=1; } } } 附录2 电路原理图:
附录3 安装与调试 (1)当按下白色电源键,黄灯亮起,表示通电。实物图如下图。
(2)按下第二个按键,绿灯亮起,表示在布防状态。实物图如下。
(3)当有移动物体靠近的时候,三个灯亮起,蜂鸣器发出报警。实物图如下。
发出报警后,按下第二个按钮复位键,持续1s,回到布防状态,实物图如下。
(4)按下第三个按钮,红灯亮起,表示紧急报警状态,实物图如下。
相关热词搜索:;
一键复制