智能小区防盗防火报警系统设计论文hsbb.docx

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1、楼宇消防防安保课课程大作作业智能小区区防盗防防火报警警系统的设计学生姓名名：周 莉班 级：07电电单指导教师师：柴济济民常州工学学院电子子信息与与电气工工程学院院20100年122月目 录1摘要要32前言443智能小小区安防防报警系系统方案案53.1智智能小区区防盗防防火报警警系统的的经济性性53.2智智能小区区智能安安防系统统的组成成63.3小小区防盗盗防火报报警系统统的功能能63.4配配件功能能64系统硬硬件设计计84.1探探测器电电路设计9热释电红红外线防防盗探测测器9微波防盗盗探测器器94.2防防火探测测器电路路设计110温度探测测器100光电感烟烟探测器器10CO气体体探测器器115

2、系统软软件设计计126结论1137参考文文献:141摘要要介绍了一一种住宅宅用智能能报警器器,它集集防火防防盗功能能于一体体,可实实现自动动检测与与自动电电话拨号号报警。红红外探测测器及微微波探测测器实现现盗情报报警,温温度探测测器、光光电感烟烟探测器器和一氧氧化碳探探测器集集为一体体,构成成的复合合式火灾灾探测器器可完成成火灾报报警,多多传感器器的应用用实现了了低误报报率,增增强了系系统可靠靠性。着着重给出出系统各各部分实实用电路路原理图图。关键词: 防盗盗;防火;报警系系统;智能2前 言言随着经济济的发展展,人们们的生活活日益改善善，对生生命和家家庭财产产安全越越来越重重视，采采取了许许多

3、措施施来保护护家庭的的安全。以以往的做做法是安安装防盗盗门，防防盗网，但但这有碍碍美观，不不符合防防火要求求，还不不能有效效地防止止坏人的的进入。现现在，全全国各地地都在开开展建设设安全，文文明小区区的活动动，而且且很多地地方都提提出取消消防盗网网的口号号，家庭庭电子防防盗防火火报警系系统也就就应运而而生了。因为大多多数家庭庭都是双双职工，白白天家里里通常没没有人，发发生报警警后，必必须要有有专人来来处理，因因此，必必须设立立报警中中心。因因为国内内住宅区区大多数数是密集集型分布布，一个个住宅区区往往有有成百上上千户，并并且都有有自身的的保安队队伍，因因此当用用户防盗盗防火报报警系统统报警时时

4、，除了了在现场场报警外外，还需需向当地地派出所所或公安安分局进进行报警警，也需需要向住住宅小区区的保安安中心进进行联网网报警，以以便警情情得到迅迅速处理理。国家家建设部部规定,目前住住宅小区区应实现现六项智智能化要要求,其其中包括括实行安安全防范范系统自自动化监监控管理理,住宅宅的火灾灾,有害害气体泄泄漏实行行自动报报警,火火灾报警警系统应应是以烟烟、 温温及可燃燃气体等等探测器器为主体体。防盗盗报警系系统应安安装红外外或微波波等各种种类型报报警探测测器,系系统应能能与计算算机安全全综合管管理系统统联网,计算机机系统能能对防盗盗报警系系统进行行集中管管理和控控制。报警控制/通信主机报警接收收/

5、处理理系统紧急按钮钮防盗探头头报警接收收/处理理系统紧急按钮钮3智能小小区安防防报警系系统方案案智能小区区防盗防防火报警警系统的的建设，需需要建立立并完善善安全文文明小区区防盗防防火报警警网络系系统体系系。一个个完整的的智能小小区安防防系统一一般由用用户端电电子防盗盗系统及及联网报报警中心心两部分分组成，如如附图所所示。现场报警警信号公用电话话网烟感探头头用户端报报警系统统中心报警警系统 附图 智能小小区安防防报警系系统3.1智智能小区区防盗防防火报警警系统的的经济性性考虑到国国内普遍遍收入水水平较低低，因此此每一户户家庭的的防盗防防火报警警系统成成本不可可太高，但但用户数数量多，也也不能采采

6、用质量量差的产产品，以以免误报报频繁造造成不良良影响。下下面介绍绍住宅小小区对防防盗防火火报警系系统的要要求。广泛性 智能小小区内的的每个家家庭都能能得到保保护，实用性 智能小小区内每每个家庭庭的防范范系统都都能在实实际可能能发生侵侵害的情情况下及及时报警警；并要要求操作作简便，环环节少，易易学。系统性 智能小小区内，每每个家庭庭的防范范系统在在案情发发生时，除除能自身身报警外外，还必必须及时时传到保保卫部门门，并同同时上报报当地公公安报警警中心。可靠性 智能小小区要求求系统设设计结构构合理，产产品经久久耐用，系系统是可可靠的。投资可行行性 要要求智能能小区系系统投资资或造价价控制在在小区家家

7、庭能承承受的范范围之内内。3.2智智能小区区智能安安防系统统的组成成智能小区区智能安安防系统统主要由由家庭防防盗现场场系统和和小区总总控报警警通信系系统组成成。小区报警警系统通通过总线线连接小小区各个个楼栋门门口的主主机，最最后连接接到小区区各住户户，起到到集中监监控的目目的。并并且在小小区保安安中心，还还可以通通过电脑脑及专用用软件进进行监控控，更加加直观方方便。安安防系统统组成如如附图11所示。附图1 安防系系统组成成3.3小小区防盗盗防火报报警系统统的功能能对于每个个家庭家中无无人时，可可把家庭庭报警系系统设置置在外出出布防状状态，使使所有的的探测器器都工作作起来。当当窃贼试试图破门门而

8、入或或从阳台台闯入时时，被动动红外探探测器和和门磁将将探测到到动作，保保安中心心可立刻刻接收到到警情。如果主主人有紧紧急情况况（例如如，急病病或受到到挟持时时），可可按动键键盘上的的紧急按按钮发出出报警。厨房有有煤气泄泄漏紧急急情况发发生时，一一旦煤气气探头探探测到，便便会同时时向管理理中心发发出警报报。对于保安安中心保安中心心使用管管理主机机及专门门为小区区报警系系统进行行操作。当有家庭庭报警时时，管理理主机发发出报警警声并显显示报警警住户房房号及报报警设备备类型；同时，电电脑自动动弹出报报警住户户电子平平面图；处理完完毕后，电电脑自动动存储本本次报警警信息。应根据本本住宅小小区的特特点，在

9、在各住户户家中设设置以下下家庭防防盗报警警装置：每户设设被动红红外探测测器门磁开开关窗磁开开关煤气探探头紧急按按钮3.4配配件功能能(1) 红外探探头安装在在住户室室内各入入口及窗窗口位置置，当人人非法进进入时，红红外探测测器触发发主机报报警。(2) 红外对对射安装在在洗手间间窗外，防防止有人人破窗而而入，即即触发报报警。(3) 门磁、窗窗磁门框上上边中央央位置或或窗门边边安装一一对门磁磁或窗磁磁，当有有人非法法打开大大门或窗窗门时， 即触发发报警。(4) 紧急求求助按钮钮当当家中有有紧急事事情发生生如重病病，有盗盗贼闯入入，需要要求助时时按动紧紧急按钮钮，即触触发主机机报警。 (5) 气感安

10、装装在住户户的厨房房或厕所所，防止止室内煤煤气或天天然气浓浓度过高高一旦有有气体泄泄漏。(6) 烟感探探头安装在在客厅位位置，当当住户发发生火灾灾时，探探头探测测到烟雾雾，即触触发主机机报警。(7) 温感防止止室内温温度过高高，引起起火灾。(8) 红外栅栅栏安装在在阳台，当当人非法法进入时时，红外外栅栏会会触发主主机报警警。4系统硬硬件设计计防盗、防防火智能能报警系系统是由由信号检检测、区区域控制制和报警警控制等等几部分分组成。最最底层的的是探测测器和执执行设备备 ,它它们负责责各种异异常信号号的采集集和转换换 ,同同时向区区域控制制器发送送信息。区区域控制制器再向向报警控控制中心心计算机机传

11、送所所负责住住宅区域域内的报报警情况况。 信号检测测包括:探测器器电路、主主机控制制部分、自自动拨号号电路、报报警显示示电路和和密码控控制电路路等。它它可以通通过多种种方式进进行报警警和预警警 ,并并借助电电话等现现代化通通讯手段段进行信信息传递递。该智智能报警警系统可可实现如如下功能能:防盗盗防火报报警;MMCU 微处理理器对双双音多频频(DTTMF)编、译译码器的的控制,使住宅宅通过电电话网实实现与相相关部门门之间的的数据交交换;微微处理器器对各传传感器的的信号检检测和控控制。双双音多频频编、译译码器(DTMMF)与与MCUU单片机机通过电电话网络络完成住住宅与外外部的联联络 ,当有住住宅

12、被盗盗时 ,防盗检检测器就就检测出出信号 ,MCCU 通通过对接接口电路路的读取取 ,并并向单位位保卫科科、1110/ 1199 报警警台单位位电话机机或个人人传呼机机发出呼呼叫信号号 ,告告之对方方住宅被被盗 ,其结构构如图 1 所所示。本本系统与与电话机机并联 ,只在在报警期期间占用用电话线线路 ,报警结结束后系系统与电电话线路路脱离 ,不影影响电话话机的正正常使用用。当探探测器检检测到意意外情况况后就发发出报警警电平信信号到主主机控制制部分 ,主机机控制部部分对该该电平信信号进行行处理 ,然后后控制双双音多频频拨号芯芯片向电电话线路路拨出双双音多频频信号(电话号号码) ,与此此同时控控制

13、语音音芯片拨拨出事先先录制好好的语音音信号到到电话线线路 ,实现语语音报警警 ,拨拨号完成成后 ,模拟挂挂机。另另外系统统增加一一个密码码控制电电路对系系统工作作与否进进行控制制。 图1 报警警系统框框图4.1探探测器电电路设计计热释电红红外线防防盗探测测器热释电红红外线防防盗探测测器中的的检测元元件是BBISSS00001 , 该器器件是CCMOSS数模混混合专用用集成电电路,多多用为红红外专用用芯片,它具有有独立的的高输入入阻抗运运算放大大器,可可与多种种传感器器匹配,进行信信号预处处理。另另外它还还具有双双向鉴幅幅器,可可有效抑抑制干扰扰,其内内部设有有延迟时时间定时时器和封封锁时间间定

14、时器器。热释释电红外外线防盗盗探测器器工作原原理如图图 2 所示。 图2 热释释电红外外线防盗盗探测器器工作原原理图专用芯片片 BIISS000011 经多多级放大大,双向向鉴幅器器处理后后,检出出有效触触发信号号去启动动延迟时时间定时时器,输输出信号号Uo送送MCUU单片机机处理并并报警。 当A端等于于“0” 时,为不可可重复触触发状态态,即在在 TXX 时间间内,任任何V2的变变化都被被忽略,直至 TX时时间结束束。 当当 TXX时间结结束时, Uoo 下跳跳回低电电平,同同时启动动封锁时时间定时时器进入入封锁周周期 TTi。 在 TTi 周周期内,任何 V2 的变化化都不能能使 UUo

15、为为有效状状态。 这一功功能的设设置,可可有效抑抑制负载载切换过过程中产产生的各各种干扰扰。 该该设计输输出为脉脉冲信号号,当有有移动物物体进入入探测范范围以内内时,输输出端电电平发生生跳变,可实现现检测并并报警。微波防盗盗探测器器微波防盗盗探测器器工作原原理如图图 3 所示。图3 微波防防盗探测测器工作作原理图图微波防盗盗探测器器是由 MOSS场效应应管 CC33555、电电阻和电电容组成成的高频频振荡电电路 ,产生的的微波信信号通过过外接天天线发射射到空间间，产生一一个立体体空间微微波防护护区 ,当人或或其他物物体在该该防护区区移动时时 ,反反射回来来的微波波信号与与原信号号之间产产生频移

16、移 ,微微弱的频频移信号号经过滤滤波处理理后 ,再进行行多级放放大后输输出报警警信号。报报警范围围实测约约为 778 m ,可有效效地进行行实时探探测。防防盗探测测器电路路是由以以上两种种类型探探测器组组成 ,在单片片机内部部进行信信号处理理时 ,将探测测到的红红外和微微波两种种信号进进行 “与” 运算算 ,即即只有同同时检测测到两个个传感器器端口信信号时 ,主机机才会发发出盗情情报警信信号,否否则不于于报警。4.2防防火探测测器电路路设计温度探测测器温度探测测器使用用数字温温度传感感器DSS18220 ,它只有有三个引引脚,是是将温度度传感器器和信号号调理电电路集成成在一块块芯片中中,节省省

17、了外围围硬件 ,应用用非常方方便。DDS18820的的测温原原理是利利用温敏敏振荡器器的频率率随温度度变化的的关系 ,把温温度信号号直接转转换为串串行数字字信号,通过内内部计数数器对受受温度影影响的振振荡器周周期的计计数可实实现温度度测量。光电感烟烟探测器器整个电路路主要分分为红外外线脉冲冲发射部部分和接接收部分分 ,一一旦发生生火灾,烟雾中中的细微微颗粒将将对红外外线脉冲冲发生漫漫反射,并变换换成相应应的电信信号,该该信号由由运放交交流放大大后经比比较器送送单片机机处理并并报警,电路原原理如图图 4 所示。图4 探测器器原理图图红外发射射电路中中的 5555 电路用用于产生生频率可可调的脉脉

18、冲波形形 ,使使用 5555 电路的的一个主主要优点点是输出出脉冲的的占空比比可调 ,便于于设计不不同要求求的驱动动输出。比比较器的的反相端端接电阻阻器和可可调电阻阻器,这这样就可可以根据据探测器器所需要要的不同同灵敏度度来调节节比较电电位。CO气体体探测器器CO气体体探测器器是采用用 MGGS11100 一氧化化碳传感感器作为为 COO 敏感感元件 ,对 CO 响应的的选择性性好 ,并具有有灵敏度度高 ,稳定性性好等特特点。在在信号采采集的同同时加以以温度补补偿 ,最后利利用 MMCU 单片机机进行实实时控制制和特性性修正。防防火探测测器电路路由上述述三种传传感器组组成 ,克服了了环境因因素

19、的干干扰。单单片机进进行处理理时可采采用多循循环检测测 ,在在达到了了规定检检测次数数(如 20 次) ,并且且每次均均检测到到了烟雾雾信号和和 COO 气体体信号 ,测量量温度也也超出报报警温度度上限时时 ,MMCU 发出火火灾报警警信号 ,否则则认为没没有火灾灾发生。5系统软软件设计计该系统有有两种报报警类型型,即非非法侵入入报警(盗警)和火灾灾报警。系系统采用用传感器器电路检检测人体体的侵入入和火灾灾的发生生 ,一一旦出现现火灾,传感器器检测电电路发出出信号,向单片片机申请请中断。单单片机响响应中断断后,启启动自动动拨号电电路,根根据报警警类型的的不同拨拨打不同同的电话话号码,发送不不同

20、的报报警信息息。流程程图,如如图5所示。图5 软件流流程图6结 论论在社会信信息化进进程日益益发展的的今天，信信息技术术已渗透透到人类类生存、活活动的各各个领域域，在建建筑领域域，人们的现现代生活活、工作作对居住住和办公公的建筑筑环境不不仅要求求舒适健健康、安安全可靠靠、高效效便利，同同时还要要适应信信息化社社会运用用科技手手段和设设备的要要求。因因此，将将智能化化引入住住宅小区区已成为为一种趋趋势，并并且在智智能化住住宅的家家庭智能能管理系系统中对对防火防防盗报警警进行监监控已经经成为民民用建筑筑领域向向信息化化和网络络化发展展的一个个重要组组成部分分。本文文介绍了了集智能能化防盗盗防火功功

21、能于一一体住宅宅报警系系统，可可实现自自动检测测与自动动电话拨拨号报警警。自动动检测是是指由红红外探测测与微波波探测器器构成的的探测器器实现智智能检测测，同时时由温度度探测器器和光电电感烟探探测器集集为一体体的复合合式火灾灾探测器器完成火火情检测测。多传传感器的的应用实实现了低低误报率率，增强强了系统统可靠性性。自动动电话拨拨号报警警是指通通过电话话网络自自动向相相关部门门发出语语音求救救信号。当当防盗、防防火探测测器检测测到险情情的时候候，向单单片机发发出中断断申请，再再由单片片机控制制电话接接口电路路，实现现模拟摘摘机，根根据险情情类别，自自动拨打打相关部部门的电电话号码码如小区区管理中中

22、心电话话。为了完成成这次论论文设计计，我学学会了独独自查阅阅资料，充充分利用用图书馆馆和网络络等资源源，去了了解和探探索防盗盗防火报报警系统统的构成成，在实实验室里里我也看看到了火火灾报警警系统的的实验板板，我认认为理论论与实践践相结合合才能把把这些设设计运用用到实际际生活当当中。通通过几个个星期的的专研，我我对智能能小区防防盗防火火报警系系统有了了一定的的认识，也也相信人人们的生生活处处处都离不不开它。由此可见进一步提高系统的可靠性有很大的潜力,因此,开发和研制智能防盗防火报警系统具有十分重要的实际意义。7参考文文献: 1 DDBJ00824472995 智智能建筑筑设计标标准,上上海市S . 2 吕吕俊芳.传感器器接口与与检测仪仪器电路路M .北北京:北北京航空空航天大大学出版版社,119944.1778 - 1993. 3 朱朱明程,李昆华华,李远远辉.智智能一氧氧化碳报报警器原原理与设设计JJ. 4 廉廉保旺,李勇.智能火火灾报警警控制系系统设计计与实现现J .西西北工业业大学学学报,119999,(44):5520 - 5524. 5 黎连连业.智智能大厦厦和智能能小区，清清华大学学出版社社 6 谢谢秉正，袁袁保奎，周周涛，史史建平. 楼宇宇智能化化原理及及工程应应用东南大学学出版社社 ,220077.8 7 wwww.bbaiddu.ccom