CN110517437A - 一种计算机物联网火灾预警系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种计算机物联网火灾预警系统，包括蜂鸣器、单片机、显示模块、时钟日历模块、烟感传感器、温感传感器和监控主机，蜂鸣器、显示模块、时钟日历模块与单片机的显示信号输出端连接，烟感传感器和温感传感器与单片机的数据传输端连接，单片机通过RS232传输端与监控主机连接。本发明通过使用温度传感器和烟雾传感器两者的结合，检测现场的温度和烟雾浓度信息，综合分析处理来判别是否有险情的存在及发生，做出相应的措施，最大化的降低火灾造成的损失。这比单一的使用温感能大幅度的提高火灾报警的可靠性，防止漏报、误报等情况的发生。所以火灾预警系统要做到安全，可靠，较高的灵敏度和低误报率。
Description
技术领域
本发明涉及一种安全设备，尤其涉及一种计算机物联网火灾预警系统。
背景技术
在社会财富不断积累以及人民生命价值观不断提高的今天，如何防止火灾对社会财富和人民生命财产安全构成损害已经成为当前社会管理者面对的一大课题。所以，及时发现并消除火灾隐患是我们进行火灾研究的重要内容。火灾探测的研究就是为了能及早的准确发现火灾隐患，及时报警，以采取相应的措施来控制火灾的发生和发展。我国当前的火灾自动报警系统主要是应用在大型的仓库、商场、高级写字楼、酒店以及一些重要的政府军级场所，它们采用的是采集集中一区域报警控制方式的智能化程度较高的总线式报警控制系统，它们在一些住宅区和商业楼安装的单一的火灾自动报警探测装置，这种报警探测装置内部采用的是单一传感器，它的可靠性不高，容易发生误报，漏报。因此，存在改进空间。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种计算机物联网火灾预警系统。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
本发明包括蜂鸣器、单片机、显示模块、时钟日历模块、烟感传感器、温感传感器和监控主机，所述蜂鸣器与所述单片机的音频报警信号输出端连接，所述显示模块与所述单片机的显示信号输出端连接，所述时钟日历模块与所述单片机的时间信号传输端连接，所述烟感传感器和所述温感传感器与所述单片机的数据传输端连接，所述单片机通过RS232传输端与监控主机连接。
优选的，所述单片机为型号AT89C51单片机。所述显示器为TFT显示器。
本发明系统报警方法为：首先初始化单片机，再判断烟雾信号是否正常，如果指标不正常，进行烟雾报警，置R0＝1，指标正常则返回初始化阶段反复进行检测；同样进行温度指数的检测，如果不正常，置R1＝1，并进行温度报警，正常则返回初始化阶段，反复检测数据，最后判断温度和烟雾两者指数所置的R0和R1是否相等，如果相等，说明确实有火灾的发生，则立即报警并采取相应措施，启动相应灭火设备。
本发明所述TFT显示器显示方法为：首先进行系统的初始化，然后对LCD控制寄存器及地址寄存器进行改写，设置一些LCD的参数，配置Buffer的起始地址和Buffer大小等一些参数，然后清屏，最后系统可以通过控制器发出的指令来调用相关函数，完成相应的显示功能。
本发明的有益效果在于：
本发明是一种计算机物联网火灾预警系统，与现有技术相比，本发明通过使用温度传感器和烟雾传感器两者的结合，检测现场的温度和烟雾浓度信息，综合分析处理来判别是否有险情的存在及发生，做出相应的措施，最大化的降低火灾造成的损失。这比单一的使用温感能大幅度的提高火灾报警的可靠性，防止漏报、误报等情况的发生。所以火灾预警系统要做到安全，可靠，较高的灵敏度和低误报率。
附图说明
图1是本发明的系统结构示意图；
图2是本发明报警方法流程图；
图3是显示模块显示流程图；
图4是温感传感器读取温度数值的流程图；
图5是MQ-2与单片机的连接接口方式图；
图6是ADC0832与单片机的接口电路图；
图7是ADC0832程序流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
如图1所示：本发明包括蜂鸣器、单片机、显示模块、时钟日历模块、烟感传感器、温感传感器和监控主机，所述蜂鸣器与所述单片机的音频报警信号输出端连接，所述显示模块与所述单片机的显示信号输出端连接，所述时钟日历模块与所述单片机的时间信号传输端连接，所述烟感传感器和所述温感传感器与所述单片机的数据传输端连接，所述单片机通过RS232传输端与监控主机连接。
将系统通过RS232串口连接至监控室主机。其中TFT显示器主要显示时间，温度，烟雾浓度，报警信号等信息。非电物理量通过传感器(温度传感器和烟雾传感器)，将检测到的温度、烟雾等非电信息转换成电信号，再对电信号进行信号处理使模拟量转换为数字量，最后通过MCU对数字值进行比较处理，能实现现场和远程的自动报警。本系统通过使用温度传感器和烟雾传感器两者的结合，检测现场的温度和烟雾浓度信息，综合分析处理来判别是否有险情的存在及发生，做出相应的措施，最大化的降低火灾造成的损失。这比单一的使用温感能大幅度的提高火灾报警的可靠性，防止漏报、误报等情况的发生。所以火灾预警系统要做到安全，可靠，较高的灵敏度和低误报率。
优选的，所述单片机为型号AT89C51单片机。所述显示器为TFT显示器。
如图2所示：本发明系统报警方法为：首先初始化单片机，再判断烟雾信号是否正常，如果指标不正常，进行烟雾报警，置R0＝1，指标正常则返回初始化阶段反复进行检测；同样进行温度指数的检测，如果不正常，置R1＝1，并进行温度报警，正常则返回初始化阶段，反复检测数据，最后判断温度和烟雾两者指数所置的R0和R1是否相等，如果相等，说明确实有火灾的发生，则立即报警并采取相应措施，启动相应灭火设备。达到防火灭火保护人身财产安全的目的。
如图3所示：本发明所述TFT显示器显示方法为：首先进行系统的初始化，然后对LCD控制寄存器及地址寄存器进行改写，设置一些LCD的参数，配置Buffer的起始地址和Buffer大小等一些参数，然后清屏，最后系统可以通过控制器发出的指令来调用相关函数，完成相应的显示功能。TFT屏幕是薄膜晶体管，是有源矩阵类型液晶显示器，在其背部设置了特殊光管，可以主动对屏幕上的各个独立的像素进行控制，这也是所谓的主动矩阵TFT的来历，这样可以大大提高响应时间，约为80ms，它还有出色的色彩饱和度，还原能力和高对比度，在太阳光下依然看得很清晰。缺点是比较耗电和成本较高。
DS18B20采用的是单总线协议方式，在一根I/O线上完成数据的读写，所以，对读写的数据位有着严格的时序要求，DS18B20的数据读写是通过时间片处理位和命令字来实现信息交换。DS18B20的通信协议定义了几种信号的时序：初始化时序、读时序、写时序。这些时序都是将主机作为主设备，单总线器件作为从设备，每一次命令和数据的传输都是从主机主动启动写时序开始，在进行写命令后，主机需要启动读时序完成数据接收，数据和命令的传输都是地位在先。据单总线的通信协议，主机控制DS18B20的完成读取温度的过程为：初始化DS18B20(发复位脉冲)、发ROM操作命令、发存储器操作命令、处理数据等。
单片机实现一次温度转换，读取温度数值的流程图如下所示。该流程图程序主要包括：DS18B20的初始化、读取数据和写数据三个子程序及完成温度转换，读取温度值两个功能程序。在温度转换盒读取温度之前，首先要通过产生复位脉冲初始化DS18B20，然后DS18B20发出应答脉冲，当单片机接收到应答脉冲后才开始后面的操作。程序应该严格按照时序进行DS18B20的初始化＝、读数据、写数据等操作以保证数据的完整性。DS18B20的程序流程图具体如图4所示；
本系统采用的是电阻控制型的气敏器件MQ-2，其阻值随被测气体的浓度而变化。气敏器件又是一种“气—电”传感器件，它将被侧气体的浓度信号转变成相应的电信号。器件放置一段时间后，再通电使用时，阻值是先下降，然后又上升，通电大约10分钟后(叫初期稳定时间)，才能稳定到与气氛状态相应的阻值。为了避免通电开始时的误报动作，应特别注意要设置十几分钟的延迟电路。器件的响应时间约为10秒，恢复时间约为30秒～60秒。使用气敏器件，要避免油浸或油垢污染，更不要将气敏器件长时间放在腐蚀气体中。长时间使用时，要有防止灰尘堵塞不锈钢网的措施。MQ-2与MCU的连接接口方式如图5所示；MQ-2电阻式烟雾传感器先将信号采集，再传送到AD转换器进行模数转换，转换后的数值信息送入单片机进行判值比较，再根据判别结果发出相应的信号。
本系统使用的AD转换器是ADC0832。ADC0832是美国国家半导体公司生产的一种8位分辨率、双通道A/D转换芯片。因为它具有体积小，兼容性强，性价比高等优点而深受单片机爱好者及企业的欢迎，目前具有很高的普及率。学习并使用ADC0832可以让我们了解A/D转换器的原理。
正常情况下ADC0832与单片机的接口应为4条线，分别是CS、CLK、D0、D1。但是由于D0端和D1端在通信时并未同时有效并与单片机的接口是双向的，所以电路设计时可以将两个端口并联在一根数据线上使用，如图6所示。
当ADC0832未工作时，其CS输入端应为高电平，此时芯片禁用，CLK和DO/DI的电平可任意。当要进行A/D转换时，必须现将CS使能端置于低电平并保持低电平直到转换结束。此时芯片开始转换工作，同时由处理器向芯片时钟输入端CLK输入时钟脉冲，DO/DI端则使用DI端输入通道功能选择的数据信号。在第一个时钟脉冲的下沉之前DI端必须是高电平，表示启始信号。在第2、3个脉冲下沉之前DI端应输入2位数据用于选择通道功能。
ADC0832的程序流程图如图7所示
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (5)
1.一种计算机物联网火灾预警系统，其特征在于：包括蜂鸣器、单片机、显示模块、时钟日历模块、烟感传感器、温感传感器和监控主机，所述蜂鸣器与所述单片机的音频报警信号输出端连接，所述显示模块与所述单片机的显示信号输出端连接，所述时钟日历模块与所述单片机的时间信号传输端连接，所述烟感传感器和所述温感传感器与所述单片机的数据传输端连接，所述单片机通过RS232传输端与监控主机连接。
2.根据权利要求1所述的计算机物联网火灾预警系统，其特征在于：所述单片机为型号AT89C51单片机。
3.根据权利要求1所述的计算机物联网火灾预警系统，其特征在于：所述显示器为TFT显示器。
4.根据权利要求1所述的计算机物联网火灾预警系统，其特征在于：报警方法为：首先初始化单片机，再判断烟雾信号是否正常，如果指标不正常，进行烟雾报警，置R0＝1，指标正常则返回初始化阶段反复进行检测；同样进行温度指数的检测，如果不正常，置R1＝1，并进行温度报警，正常则返回初始化阶段，反复检测数据，最后判断温度和烟雾两者指数所置的R0和R1是否相等，如果相等，说明确实有火灾的发生，则立即报警并采取相应措施，启动相应灭火设备。
5.根据权利要求3所述的计算机物联网火灾预警系统，其特征在于：所述TFT显示器显示方法为：首先进行系统的初始化，然后对LCD控制寄存器及地址寄存器进行改写，设置一些LCD的参数，配置Buffer的起始地址和Buffer大小等一些参数，然后清屏，最后系统可以通过控制器发出的指令来调用相关函数，完成相应的显示功能。
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