專利名稱：一種火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)，它是一個(gè)由單片機(jī)控制的火災(zāi)探測單元和控制器、滅火裝置構(gòu)成?；馂?zāi)探測單元的供電電源由電網(wǎng)經(jīng)半波整流獲得，另半波時(shí)間用于經(jīng)電源線通信，系統(tǒng)采用電網(wǎng)周波特征值的計(jì)數(shù)值作為系統(tǒng)同步的時(shí)間基準(zhǔn)。當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，可實(shí)現(xiàn)報(bào)警、火警參數(shù)顯示并采取有效措施控制火情的發(fā)展，將火災(zāi)消滅在萌芽狀態(tài)。
背景技術(shù)：
火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)一般由火災(zāi)探測器、區(qū)域控制器和集中控制器組成?；馂?zāi)探測器通過對火災(zāi)發(fā)出的物理、化學(xué)現(xiàn)象，例如煙霧、熱、光等等的探測，將探測到的火情信號轉(zhuǎn)化成火警電信號傳遞給區(qū)域控制器，區(qū)域控制器將接收到火警信號后經(jīng)分析處理發(fā)出聲光報(bào)警 信號，并顯示火災(zāi)在該區(qū)域的具體位置。集中控制器是接收區(qū)域控制器的火災(zāi)報(bào)警信號后以聲光形式報(bào)警，其屏幕上也顯示出著火的樓層和具體地點(diǎn)。隨著電子產(chǎn)品技術(shù)發(fā)展，智能化火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)已并非傳統(tǒng)意義上的簡單的報(bào)警設(shè)備，而是融入了計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)、自動控制技術(shù)和傳感器技術(shù)的應(yīng)用，但在構(gòu)成經(jīng)濟(jì)的普及的可靠的火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)，遇到了系統(tǒng)資源難以充分發(fā)揮和成本限制的問題，有待于各方繼續(xù)探索努力解決。

發(fā)明內(nèi)容
火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)基本都是采用總線傳輸方式，通過監(jiān)控單元將待巡檢的地址信號發(fā)送到總線上，經(jīng)過一定時(shí)序，監(jiān)控單元從總線上讀回信息，執(zhí)行響應(yīng)報(bào)警的處理功能，一般時(shí)序要求嚴(yán)格，每個(gè)時(shí)序都有其固定含義，其基本順序要求為發(fā)地址…等待…讀信息…等待?？刂破髦芏鴱?fù)始地執(zhí)行上述時(shí)序，完成對整個(gè)信號源的檢測。并在總線上實(shí)現(xiàn)信息交換，并且都采用RS485、RS232U2C總線的多根總線結(jié)構(gòu)，因此通?；馂?zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)硬件復(fù)雜，造價(jià)昂貴。本發(fā)明涉及一種火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)，它由控制器和多個(gè)探測單元、滅火裝置構(gòu)成，系統(tǒng)中每個(gè)探測單元、滅火裝置和控制器均在公用的電源開關(guān)接通后開始對電網(wǎng)周波的一個(gè)特征值計(jì)數(shù)，并用該計(jì)數(shù)值作為系統(tǒng)同步的時(shí)間基準(zhǔn)，常規(guī)計(jì)時(shí)時(shí)間作為系統(tǒng)精細(xì)的時(shí)間基準(zhǔn)，其特征值計(jì)數(shù)可以采用對電網(wǎng)周波過零點(diǎn)計(jì)數(shù)，由于電網(wǎng)交流電源頻率低，且僅在過零點(diǎn)附近判定取得，因此具有極高的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。所有探測單元的供電電源取自市電電網(wǎng)經(jīng)變壓后由公用的整流二級管作半波整流獲得，另半波時(shí)間用于經(jīng)交流電源線向控制器發(fā)送數(shù)據(jù)，而控制器和滅火裝置的供電電源則由電網(wǎng)全波整流獲得，探測單元的交流電源線作為探測單元、滅火裝置和控制器的數(shù)據(jù)通信線，控制器還通過RS232接口與上位機(jī)通信，當(dāng)上位機(jī)為集中控制器時(shí)本控制器即為區(qū)域控制器，每個(gè)探測單元都裝有撥碼開關(guān)和單片機(jī)，其信號傳輸?shù)耐ǖ郎暇佑幸粋€(gè)隔離二級管，用于隔離交流電源，同時(shí)用于將探測的火警等級數(shù)據(jù)經(jīng)電源線向控制器發(fā)送，采用單片機(jī)的目的是用于直接針對火災(zāi)探測器判定所檢測到的火警信號，所述控制器和滅火裝置其數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ǖ谰佑幸粋€(gè)電子開關(guān)，該電子開關(guān)在電網(wǎng)向系統(tǒng)供電的半波時(shí)間關(guān)斷，另半波時(shí)間導(dǎo)通，所述探測單元是由火災(zāi)探測器所檢測到的火警信號，經(jīng)信號處理成具有不同火警等級的信號送單片機(jī)判定處理，由于外界環(huán)境條件，如溫度、風(fēng)速、強(qiáng)電磁場、人工光等因素，會對不同類型的火災(zāi)探測器正常工作受到影響，或者造成假信號使火災(zāi)探測器誤報(bào)，單片機(jī)根據(jù)報(bào)警信號的持續(xù)時(shí)間強(qiáng)度變化速度等特征判定并分級向控制器傳遞報(bào)警信息，同時(shí)還由于各家生產(chǎn)的火災(zāi)探測器不能通用不能彼此代替，采用不同的探測單元還可根據(jù)周圍環(huán)境特點(diǎn)選擇不同火災(zāi)探測器如感溫、感光、感煙及其復(fù)合等，使系統(tǒng)具有廣泛的適應(yīng)性，發(fā)送報(bào)警信息時(shí)，探測單元是由其地址順序所確定的發(fā)送時(shí)間自動按順序循環(huán)向控制器發(fā)送火災(zāi)數(shù)據(jù)，無須控制器發(fā)送尋址信號，其發(fā)送時(shí)間是用電網(wǎng)周波特征值的計(jì)數(shù)值和常規(guī)計(jì)時(shí)值來表示，并預(yù)置在探測單元和控制器中，每次開機(jī)各探測單元先讀撥碼開關(guān)地址，以確定自己各個(gè)信號發(fā)送時(shí)間，并首先按時(shí)間向控制器依序發(fā)送登記信號，然后每個(gè)探測單元自動按本探測單元發(fā)送時(shí)間，向控制器發(fā)送探測數(shù)據(jù)，每次探測單元發(fā)送探測數(shù)據(jù)包含3個(gè)時(shí)間部分，每I部分占
用的時(shí)間是由電網(wǎng)周波特征值的計(jì)數(shù)值來確定，其中第I部分和第2部分視系統(tǒng)所接探測單元數(shù)量占用I至9個(gè)半波發(fā)送時(shí)間，并在該發(fā)送時(shí)間內(nèi)由常規(guī)計(jì)時(shí)單元計(jì)時(shí)，并按常規(guī)計(jì)時(shí)單元的計(jì)時(shí)值，按各探測單元地址再分割成小塊時(shí)間，每I小塊時(shí)間用于發(fā)送一個(gè)探測單元火警等級信號的標(biāo)記，其標(biāo)記為一串標(biāo)記位，如果有該火警等級信號其標(biāo)記1，否則均為O，第I部分為火警級標(biāo)記位用于按順序發(fā)送各個(gè)探測單元探測數(shù)據(jù)火警級的標(biāo)記1，沒有火警級則發(fā)送O，第2部分為預(yù)警級標(biāo)記位用于按順序發(fā)送各個(gè)探測單元探測數(shù)據(jù)達(dá)到預(yù)警級的標(biāo)記1，沒有達(dá)到預(yù)警級則發(fā)送O，第3部分為控制器向滅火裝置發(fā)送地址和控制指令的時(shí)間，滅火裝置地址固化在存儲器中并以查詢方式接收控制指令，所有探測單元當(dāng)前所探測的數(shù)據(jù)都發(fā)送完后，再從頭循環(huán)發(fā)送，控制器根據(jù)接收到探測數(shù)據(jù)時(shí)的電網(wǎng)周波特征值的計(jì)數(shù)值和常規(guī)計(jì)時(shí)單元的計(jì)時(shí)值來確定探測單元地址，控制器將接收的數(shù)據(jù)及其地址和時(shí)間保存在存儲器中。由于由電網(wǎng)周波的一個(gè)特征值計(jì)數(shù)值作為系統(tǒng)同步的時(shí)間基準(zhǔn)，不但其計(jì)數(shù)值具有很好的同步，而且常規(guī)計(jì)時(shí)單元的計(jì)時(shí)值也由于時(shí)間短誤差極小。本系統(tǒng)由下列模塊構(gòu)成公共的電源開關(guān)和整流二級管，用作電源開關(guān)控制和電源的半波整流；控制器，由整流二級管、周波檢測、存儲器、單片機(jī)、電子開關(guān)、信號調(diào)理、鍵盤顯示器和電源構(gòu)成，用于接收檢測單元發(fā)來的檢測信號并保存和用于報(bào)警發(fā)送滅火指令；探測單元，由隔離二級管、電源、周波檢測、存儲器、撥碼開關(guān)、單片機(jī)、信號調(diào)理、信號處理和火災(zāi)探測器構(gòu)成，在電源前端接有隔離二級管用于隔離直流電源，探測單元用于向控制單元發(fā)送檢測數(shù)據(jù)。滅火裝置，由電源、周波檢測、存儲器、單片機(jī)、電子開關(guān)、信號調(diào)理、驅(qū)動電路和滅火器構(gòu)成，用于在控制器的控制下執(zhí)行滅火操作。


圖I是一種火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)方框圖。
具體實(shí)施例方式一種火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)方框圖如圖I所示，它用于檢測環(huán)境有無火災(zāi)，一旦發(fā)生火災(zāi)將實(shí)現(xiàn)自動報(bào)警和手動報(bào)警，并采取有效措施將火災(zāi)消滅在萌芽狀態(tài)。該系統(tǒng)由控制器A、探測單元B、滅火裝置C構(gòu)成，其控制器A由電源2、整流二級管3、周波檢測4、存儲器5、單片機(jī)6、電子開關(guān)7、信號調(diào)理8、鍵盤顯示器9構(gòu)成，其中電源2中變壓器低壓一組接整流二級管3，另一組用作控制器A電源。周波檢測4用于將電網(wǎng)周波過零信號經(jīng)整形后觸發(fā)單片機(jī)6產(chǎn)生中斷并對電網(wǎng)周波過零信號計(jì)數(shù)，電子開關(guān)7在單片機(jī)6控制下使之在半波整流時(shí)間關(guān)斷，另半波時(shí)間導(dǎo)通用于通信。檢測單元B由電源12、隔離二級管13、周波檢測14、存儲器15、撥碼開關(guān)11、單片機(jī)16、隔離二級管17、信號調(diào)理18、信號處理19、火災(zāi)探測器20構(gòu)成，其中周波檢測14的作用與控制器A中相同。滅火裝置C由電源22、周波檢測24、存儲器25、單片機(jī)26、電子開關(guān)27、信號調(diào)理28、驅(qū)動電路29、滅火器 30構(gòu)成，其中周波檢測24、電子開關(guān)27作用與控制器A中相同，各個(gè)執(zhí)行器C的地址也固化在各自存儲器25中。
權(quán)利要求
1.一種火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)，它由控制器和多個(gè)探測單元、滅火裝置構(gòu)成，系統(tǒng)中每個(gè)探測單元、滅火裝置和控制器均在公用的電源開關(guān)接通后開始對電網(wǎng)周波的一個(gè)特征值計(jì)數(shù)，并用該計(jì)數(shù)值作為系統(tǒng)同步的時(shí)間基準(zhǔn)，常規(guī)計(jì)時(shí)時(shí)間作為系統(tǒng)精細(xì)的時(shí)間基準(zhǔn)，其特征是，所有探測單元的供電電源取自市電電網(wǎng)經(jīng)變壓后由公用的整流二級管作半波整流獲得，另半波時(shí)間用于經(jīng)交流電源線向控制器發(fā)送數(shù)據(jù)，而控制器和滅火裝置的供電電源則由電網(wǎng)全波整流獲得，探測單元的交流電源線作為探測單元、滅火裝置和控制器的數(shù)據(jù)通信線，控制器還通過RS232接口與上位機(jī)通信，每個(gè)探測單元都裝有撥碼開關(guān)和單片機(jī)，其信號傳輸?shù)耐ǖ郎暇佑幸粋€(gè)隔離二級管，用于隔離交流電源，同時(shí)用于將探測的火警等級數(shù)據(jù)經(jīng)電源線向控制器發(fā)送，采用單片機(jī)的目的是用于直接針對火災(zāi)探測器判定所檢測到的火警信號，所述控制器和滅火裝置其數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ǖ谰佑幸粋€(gè)電子開關(guān)，該電子開關(guān)在電網(wǎng)向系統(tǒng)供電的半波時(shí)間關(guān)斷，另半波時(shí)間導(dǎo)通，所述探測單元是由火災(zāi)探測器所檢測到的火警信號，經(jīng)信號處理成具有不同火警等級的信號送單片機(jī)判定處理，探測單元是由其地址順序所確定的發(fā)送時(shí)間自動按順序循環(huán)向控制器發(fā)送火災(zāi)數(shù)據(jù)，無須控制器發(fā)送尋址信號，其發(fā)送時(shí)間是用電網(wǎng)周波特征值的計(jì)數(shù)值和常規(guī)計(jì)時(shí)值來表示，并預(yù)置在探測單元和控制器中，每次探測單元發(fā)送探測數(shù)據(jù)包含3個(gè)時(shí)間部分，每I部分占用的時(shí)間是由電網(wǎng)周波特征值的計(jì)數(shù)值來確定，其中第I部分和第2部分視系統(tǒng)所接探測單元數(shù)量占用i至9個(gè)半波發(fā)送時(shí)間，并在該發(fā)送時(shí)間內(nèi)由常規(guī)計(jì)時(shí)單元計(jì)時(shí)，并按常規(guī)計(jì)時(shí)單元的計(jì)時(shí)值，按各探測單元地址再分割成小塊時(shí)間，每I小塊時(shí)間用于發(fā)送一個(gè)探測單元火警等級信號的標(biāo)記，其標(biāo)記為一串標(biāo)記位，第I部分為火警級標(biāo)記位用于按順序發(fā)送各個(gè)探測單元探測數(shù)據(jù)火警級的標(biāo)記1，沒有火警級則發(fā)送O，第2部分為預(yù)警級標(biāo)記位用于按順序發(fā)送各個(gè)探測單元探測數(shù)據(jù)達(dá)到預(yù)警級的標(biāo)記I，沒有達(dá)到預(yù)警級則發(fā)送O，第3部分為控制器向滅火裝置發(fā)送地址和控制指令的時(shí)間，滅火裝置地址固化在存儲器中并以查詢方式接收控制指令，所有探測單元當(dāng)前所探測的數(shù)據(jù)都發(fā)送完后，再從頭循環(huán)發(fā)送，控制器根據(jù)接收到探測數(shù)據(jù)時(shí)的電網(wǎng)周波特征值的計(jì)數(shù)值和常規(guī)計(jì)時(shí)單元的計(jì)時(shí)值來確定探測單元地址，控制器將接收的數(shù)據(jù)及其地址和時(shí)間保存在存儲器中。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)，其特征在于它包括 公共的電源開關(guān)和整流二級管，用作電源開關(guān)控制和電源的半波整流； 控制器，由整流二級管、周波檢測、存儲器、單片機(jī)、電子開關(guān)、信號調(diào)理、鍵盤顯示器和電源構(gòu)成，用于接收檢測單元發(fā)來的檢測信號并保存和用于報(bào)警發(fā)送滅火指令； 探測單元，由隔離二級管、電源、周波檢測、存儲器、撥碼開關(guān)、單片機(jī)、信號調(diào)理、信號處理和火災(zāi)探測器構(gòu)成，在電源前端接有隔離二級管用于隔離直流電源，探測單元用于向控制單元發(fā)送檢測數(shù)據(jù)； 滅火裝置，由電源、周波檢測、存儲器、單片機(jī)、電子開關(guān)、信號調(diào)理、驅(qū)動電路和滅火器構(gòu)成，用于在控制器的控制下執(zhí)行滅火操作。全文摘要
本發(fā)明涉及一種火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)，它是一個(gè)由單片機(jī)控制的火災(zāi)探測單元和控制器、滅火裝置構(gòu)成?；馂?zāi)探測單元的供電電源由電網(wǎng)經(jīng)半波整流獲得，另半波時(shí)間用于經(jīng)電源線通信，系統(tǒng)采用電網(wǎng)周波特征值的計(jì)數(shù)值作為系統(tǒng)同步的時(shí)間基準(zhǔn)。當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，可實(shí)現(xiàn)報(bào)警、火警參數(shù)顯示并采取有效措施控制火情的發(fā)展，將火災(zāi)消滅在萌芽狀態(tài)。
文檔編號G08B25/00GK102750800SQ20121023572
公開日2012年10月24日 申請日期2012年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月27日
發(fā)明者張金木 申請人:張金木