电气火灾报警系统设计(附件)【字数：10424】
摘 要近年来，电气火灾事故发生率高居不下，问题在于我们对于火灾的预防不足并且国家对于电气火灾的政策及重视程度的不够。因此，研发一款能用于日常生活中使用的电气火灾报警系统是很有必要的。基于以上的想法，我决定研发一款通过感测温度和烟雾变化，实现对电气火灾的预测和报警的系统。本论文将温度传感器和烟雾传感器与STC89C51单片机相结合，并加以各种电子技术，设计一款较为方便可控的电气火灾报警器。该报警器使用了MQ-2烟雾传感器，该烟雾传感器精确度高，使用寿命长。温度传感器型号是DS18B20，该传感器精度高，精巧耐用，价格便宜。选用的STC89C51单片机具有性能优越，可编程，灵活廉价的特点。通过以上传感器与51单片机的结合，可以研发一款，拥有声光报警、报警值设置、温度浓度显示等功能，并且结构简单，性能稳定，价格低廉的电气火灾报警器，对于电气火灾报警系统具有一定的价值。
目 录
第一章 绪论 1
1.1电气火灾的现状 1
1.2电气火灾的发生原因 1
1.2.1建筑物线路老化 2
1.2.2设计不周和施工质量差 2
1.3电气火灾报警系统的研究现状 2
第二章 电气火灾报警系统整体方案设计 4
2.1火灾探测原理 4
2.2总体方案设计概述 4
2.3系统原理及原理图 5
第三章 系统的硬件电路 7
3.1单片机选用及功能 7
3.1.1单片机选型 7
3.1.2单片机引脚功能 8
3.1.3单片机最小系统 9
3.2传感器的选用及电路 10
3.2.1温度传感器及电路 10
3.2.2烟雾传感器及电路 13
3.3报警、按键和电源电路 15
3.3.1报警电路 15
3.3.2按键控制电路 15
3.3.3电源电路 16
3.4显示电路 16
第四章 系统的程序设计 17
4.1主程序设计 17
4.2报警子程序 18
4.3按键子程序 19
第五章 硬件调试及存在问题 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
21
结束语 22
致 谢 23
参考文献 24
附录1：元器件清单 25
附录2：实物图 26
附录3：程序源代码截图展示 28
绪论
1.1电气火灾的现状
近年来电气火灾形式严峻，电气火灾发生率高居不下。就在2017年一月份到十月份之间，根据相关的统计，全国共接报火灾21.6万起，死亡1605人，受伤679人，直接财产损失26.2亿元。从火灾的大小来看，较大火灾和特大火灾发生率都有所下降，因此小型火灾的发生率在升高。从火灾发生的原因来看，因电气引发的火灾共有7.4万起，造成370人死亡，226人受伤，直接财产损失11.2亿元，分别占总数的33.6%，34.7%，33.3%，42.6%。其次，因用火不慎引发的火灾有4.4万起，占总数的20.3%；因吸烟引起的火灾有1.5万起，占总数的6.9%；因施工作业引发的火灾有0.8万起，占总数的3.6%；因乱使用火引发的火灾有0.7万起，占总数的3.2%；其余的火灾原因则是雷击、自燃等不确定因素引发的。2017年火灾事故中，电气火灾占的比例最高，造成的人员死伤最多，造成的损失最为惨重。
相信大家在看过上面的数据过后都会觉得很诧异，我国是用电大国但是人均用电量根本比不上欧美发达国家，为什么火灾发生率在持续增长呢？我在查阅了一些文献后发现了两个问题，一是欧美发达国家使用了漏电在线检测技术，这种技术能够实时的检测电路中是否有漏电流存在，这样能有效的监测系统。另一个就是欧美发达国家对于火灾系统的重视程度，我国虽然这些年GDP等一直在提升，但是人们对于自己的保护意识还是不够，国家虽然出台过相关的政策，但是这些还远远不够。为此我想设计一款电气火灾报警器，来满足日常生活及工业作业中的需求。
1.2电气火灾的发生原因
电气火灾是现在最多也最常出现的火灾。随着人类科学技术的进步与发展，越来越多的电气设备进入了千家万户的生活。这些科技成果虽然为我们带来了很大的便利，也是的火灾的发生率不停的上升。电气火灾发生的主要原因有如下几点：接地电弧性短路，谐波电流，建筑物电气线路老化，10KV网络小电阻接地系统，设计考虑不周和施工质量差。下面，主要解释两个在我国经常出现的原因，一是建筑物线路老化，一是设计不周和施工质量差。
1.2.1建筑物线路老化
我国的旧建筑物数量很多，这些旧建筑物里使用的电线都已经使用了很长的时间，稍有一点大电流就会烧坏，从而引发火灾。另外就是老建筑物中使用的质量较差的电线，并且用线的要求大都达不到建筑物的要求。我们经常发现老建筑物起火的原因是线路老化，线路容量过低，这都是因为我们在当时施工时偷工减料导致的。虽然国家早有法律规定了用线的要求，但是依然有很多人不明法规，偷工减料，从而导致了事故的发生。
1.2.2设计不周和施工质量差
我国很多建筑物在设计布线时很随意，在真正施工时，发现问题后，不及时解决，反而继续施工，导致了用户在之后的使用中经常出现各种的问题。近年来，由于设计布线导致的火灾越来越多。这种情况主要出现在夏季，夏季经常出现高温天气，人们不得不使用各种方法降温，家庭中使用的电器越来越多，这时候，不合格的施工布线就导致了很大的问题。在人们使用多种电器的时候经常会出现跳闸的现象，最后甚至后烧毁线路。
施工质量差主要体现在我们在施工时的电路连接及电路器件的选择不到位。在电路连接方面，电路连接差，连接不正确，电路走线错误等问题十分常见，但是工程队为了赶进度，都会将这些错误忽略，从而导致电气火灾隐患的不断增加。电路器件选择不对在于导线选择的粗细不对，导线的材质选择没达到要求以及没有使用要求的器件等。
1.3电气火灾报警系统的研究现状
电气火灾报警系统的设置是为了能实时、准确的发现电气线路中的漏电情况，漏电情况发生后由单片机处理，发出警报或者提示，从而使工作人员能够做出反应。电气火灾报警系统正常运行的情况下，当发生火灾隐情的时候，传感器感测的火灾现象的发生，经过处理由单片机实现处理，完成处理后做出是否报警的做法。如果发出报警信号，则是由火灾情况发生，报警器报警会通知相关的人员，做出反应。现在的电气火灾报警系统一般都是这个流程，虽然在日常生活中得到广泛的使用，但是该系统也存在它的问题，有着很大的改动空间。
目 录
第一章 绪论 1
1.1电气火灾的现状 1
1.2电气火灾的发生原因 1
1.2.1建筑物线路老化 2
1.2.2设计不周和施工质量差 2
1.3电气火灾报警系统的研究现状 2
第二章 电气火灾报警系统整体方案设计 4
2.1火灾探测原理 4
2.2总体方案设计概述 4
2.3系统原理及原理图 5
第三章 系统的硬件电路 7
3.1单片机选用及功能 7
3.1.1单片机选型 7
3.1.2单片机引脚功能 8
3.1.3单片机最小系统 9
3.2传感器的选用及电路 10
3.2.1温度传感器及电路 10
3.2.2烟雾传感器及电路 13
3.3报警、按键和电源电路 15
3.3.1报警电路 15
3.3.2按键控制电路 15
3.3.3电源电路 16
3.4显示电路 16
第四章 系统的程序设计 17
4.1主程序设计 17
4.2报警子程序 18
4.3按键子程序 19
第五章 硬件调试及存在问题 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
21
结束语 22
致 谢 23
参考文献 24
附录1：元器件清单 25
附录2：实物图 26
附录3：程序源代码截图展示 28
绪论
1.1电气火灾的现状
近年来电气火灾形式严峻，电气火灾发生率高居不下。就在2017年一月份到十月份之间，根据相关的统计，全国共接报火灾21.6万起，死亡1605人，受伤679人，直接财产损失26.2亿元。从火灾的大小来看，较大火灾和特大火灾发生率都有所下降，因此小型火灾的发生率在升高。从火灾发生的原因来看，因电气引发的火灾共有7.4万起，造成370人死亡，226人受伤，直接财产损失11.2亿元，分别占总数的33.6%，34.7%，33.3%，42.6%。其次，因用火不慎引发的火灾有4.4万起，占总数的20.3%；因吸烟引起的火灾有1.5万起，占总数的6.9%；因施工作业引发的火灾有0.8万起，占总数的3.6%；因乱使用火引发的火灾有0.7万起，占总数的3.2%；其余的火灾原因则是雷击、自燃等不确定因素引发的。2017年火灾事故中，电气火灾占的比例最高，造成的人员死伤最多，造成的损失最为惨重。
相信大家在看过上面的数据过后都会觉得很诧异，我国是用电大国但是人均用电量根本比不上欧美发达国家，为什么火灾发生率在持续增长呢？我在查阅了一些文献后发现了两个问题，一是欧美发达国家使用了漏电在线检测技术，这种技术能够实时的检测电路中是否有漏电流存在，这样能有效的监测系统。另一个就是欧美发达国家对于火灾系统的重视程度，我国虽然这些年GDP等一直在提升，但是人们对于自己的保护意识还是不够，国家虽然出台过相关的政策，但是这些还远远不够。为此我想设计一款电气火灾报警器，来满足日常生活及工业作业中的需求。
1.2电气火灾的发生原因
电气火灾是现在最多也最常出现的火灾。随着人类科学技术的进步与发展，越来越多的电气设备进入了千家万户的生活。这些科技成果虽然为我们带来了很大的便利，也是的火灾的发生率不停的上升。电气火灾发生的主要原因有如下几点：接地电弧性短路，谐波电流，建筑物电气线路老化，10KV网络小电阻接地系统，设计考虑不周和施工质量差。下面，主要解释两个在我国经常出现的原因，一是建筑物线路老化，一是设计不周和施工质量差。
1.2.1建筑物线路老化
我国的旧建筑物数量很多，这些旧建筑物里使用的电线都已经使用了很长的时间，稍有一点大电流就会烧坏，从而引发火灾。另外就是老建筑物中使用的质量较差的电线，并且用线的要求大都达不到建筑物的要求。我们经常发现老建筑物起火的原因是线路老化，线路容量过低，这都是因为我们在当时施工时偷工减料导致的。虽然国家早有法律规定了用线的要求，但是依然有很多人不明法规，偷工减料，从而导致了事故的发生。
1.2.2设计不周和施工质量差
我国很多建筑物在设计布线时很随意，在真正施工时，发现问题后，不及时解决，反而继续施工，导致了用户在之后的使用中经常出现各种的问题。近年来，由于设计布线导致的火灾越来越多。这种情况主要出现在夏季，夏季经常出现高温天气，人们不得不使用各种方法降温，家庭中使用的电器越来越多，这时候，不合格的施工布线就导致了很大的问题。在人们使用多种电器的时候经常会出现跳闸的现象，最后甚至后烧毁线路。
施工质量差主要体现在我们在施工时的电路连接及电路器件的选择不到位。在电路连接方面，电路连接差，连接不正确，电路走线错误等问题十分常见，但是工程队为了赶进度，都会将这些错误忽略，从而导致电气火灾隐患的不断增加。电路器件选择不对在于导线选择的粗细不对，导线的材质选择没达到要求以及没有使用要求的器件等。
1.3电气火灾报警系统的研究现状
电气火灾报警系统的设置是为了能实时、准确的发现电气线路中的漏电情况，漏电情况发生后由单片机处理，发出警报或者提示，从而使工作人员能够做出反应。电气火灾报警系统正常运行的情况下，当发生火灾隐情的时候，传感器感测的火灾现象的发生，经过处理由单片机实现处理，完成处理后做出是否报警的做法。如果发出报警信号，则是由火灾情况发生，报警器报警会通知相关的人员，做出反应。现在的电气火灾报警系统一般都是这个流程，虽然在日常生活中得到广泛的使用，但是该系统也存在它的问题，有着很大的改动空间。
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