家庭智能消防系统设计及防火其他预案研究

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摘 要：本文通过对当前家庭智能化系统功能的概括和新型家庭智能化系统的探索与介绍，并且阐述了家庭消防的其他措施，与大家共同探讨未来家庭智能化产业的功能和发展方向。

关键词：家庭消防；智能系统；其他措施

中图分类号：D035.36文献标识码： A 文章编号：

家用智能化防火防盗报警系统为家庭安防提供了一条可行途径，该系统利用多传感器检测,通过网络自动实现对外求助,具有智能化、自动化特点，系统具有较为广阔的应用前景，对于日趋提高的安防要求,系统今后可通过在探测器上加微处理器的方法,进行实时探测,这样系统具有自学习和自适应等特点,使系统更为可靠、实用。

一、系统的基本工作原理

本消防报警系统是一种新型的电子安全报警系统。它将电子探测、单片机控制和通信技术相结合,形成了一个可靠的报警系统。系统总体构成包括时钟模块、信号采集与处理模块、短信自动报警器和键盘显示模块等。

当用户离家时,将系统置于工作模式,系统可以根据用户设定的时间控制室内电灯开关、声音播放,给盗犯一种家中有人的感觉,起到迷惑盗犯的目的,使其主动放弃偷盗。防盗、防火探测器不断地进行采集,当在警戒范围内出现人体、家中发生煤气泄漏或火灾时,信号处理电路将向单片机输出信号,单片机则通过短信模块通信,通知家主,同时启动本地声光报警,引起周围人的警惕。

二、系统设计

1、传感器检测电路

本电路负责各种异常信号的采集和转换,同时向主控部分发送信息，它主要由5种传感器组成。

（l）光电感烟探测器，整个电路主要分为红外脉冲发射部分和接收部分，一旦发生火灾,烟雾中的细微颗粒将对红外脉冲发生漫反射,并变换成相应的电信号该信号由运放交流放大后,经比较器送单片机处理并报警。

（2）温度探测器，温度探测器使用数字温度传感器DS1820,它有3个引脚,将温度传感器和信号调理电路集成在一块芯片中,节省了硬件,使用非常方便，在本系统中,温度传感器和烟雾传感器一起实现火灾检测，如果温度和烟雾同时超标,表示发生火灾报警;如只是1项超标,表示参数异常,只是预警，预警与报警的区别主要在于发送的语音信箱不同,预警时通知用户温度(或烟雾)偏高,以提醒用户注意,而报警则是通知119或用户现场发生了火灾，温度和烟雾信号合成的火灾信号,与键盘中断信号共用89C51的INT0外部中输入端。

（3）CO气体探测器，CO气体探测器是采用MGS1100一氧化碳传感器作为CO敏感元件,对CO响应的选择性好,具有灵敏度高、稳定性好等特点，该传感器主要作为火灾辅助检测,和上述的光电感烟探测器和温度探测器结合使用。

（4）远红外线防盗探测器，采用远红外线传感器作为防盗信号检测手段,具有价格便宜、抗干扰性能好、工作范围广等优点，该电路所产生的盗情信号接到89C51的INT1外部中断输入端,当检测范围内有人体活动时,检测电路输出一系列脉冲信号,引起INT1中断,系统执行盗情中断服务程序，在实际应用过程中,该传感器可安装于需要监控的任何地方,并可通过开关设定为监控和监控解除2种工作状态。

（5）微波防盗探测器，微波防盗探测器是由MOS场效应管C3355、电阻和电容组成的高频振荡电路,电路产生微波信号后经过人或物体反射和原信号产生频移,微小的频移信号经过放大处理后输出报警信号，报警范围实测为7～8m,可有效地进行实时探测。

防盗探测器电路由以上2种类型探测器组成，在单片机内部进行信号处理时,将探测到的红外和微波2种信号进行运算,只有同时检测到2个传感器端口的信号时,主机才会发出盗情报警信号,否则不予报警。

2、语音电路

语音电路采用ISD4004芯片。该系列芯片采用CMOS技术，内含振荡器、防混淆滤波器、平滑滤波器、音频放大器、自动静噪及高密度多电平闪烁存贮阵列。

芯片设计基于所有操作由微控制器控制，操作命令可通过串行通信接口(SPI或Microwire)送入。芯片采用多电平直接模拟量存储技术，每个采样值直接存贮在片内闪烁存贮器中。因此，它能够非常真实、自然地再现语音、音乐、音调和效果，避免了一般固体录音电路因量化和压缩造成的量化噪声和“金属声”。采样频率可为4．0 kHz、5．3 kHz、6．4 kHz、8．0 kHz，频率越低，录放时间越长，而音质则有所下降。片内信息存于闪烁存贮器中，在断电情况下可保存100年(典型值)，并反复录音10万次。ISD4004采用3．0 V供电，因此，电源部分采用TPs76030芯片实现。该芯片能很好地满足系统的需要。

三、家庭消防其他措施

（l）头脑里要有一张清单，明白家里房间的一切可能逃生的出口。例如门、窗、天窗、阳台等。应该想到每间卧室至少有两个出口，就是说，除了门外，窗户能作为紧急出口使用。知道几条逃生路线，就可以在主要通道被堵时，走别的路线求生。

（2）平时要让你的家庭成员，尤其是儿童了解门锁结构和怎样开窗户，一个被钢丝钉固定的纱窗就会使窗户不能成为紧急出口。因此，无论什么门窗，都应该是容易开关的。要让儿童知道，在危急关头，可以用椅或其它坚硬的东西砸碎窗户玻璃。

（3）绘一张住宅平面图，用特殊标志标明所有的门窗，表明每一条逃生路线，注明每一条路线上可能遇到的障碍，画出住宅的外部特征，标明逃生后家庭成员的集合地点。

（4）让家庭成员牢记下列逃生规则：①睡觉把卧室门关好，这样可以抵御热浪和浓烟的侵入、延缓火势的蔓延。假如你必须从这个房间跑到另一个房间方能逃生，到另一个房间后应随手关门。②在开门之前先摸一下门，如果门已发热或者有烟从门缝中渗透进来，切不可开门，而应准备走第二条逃生路线。假如门不热，也只能小心翼翼地打开少许并迅速通过，通过后立即重新关上。因为门大开时会跑进许多氧气，这样即使是快要闷熄的火也会骤然重新猛烈燃烧起来。③假如出口通道被浓烟堵住，并且没有其它路线可走，要贴近地面的"安全带"。匍匐前进通过浓烟弥漫的走廊和房间，千万不可站着走动。④不要为穿衣服和取贵重物品而浪费时间，没有任何东西值得冒生命危险。⑤如果你的衣服着火了，应立即脱掉或躺下就地打滚。若有人带着火惊慌失措地乱跑，应将其放倒让他滚来滚去，直至火焰熄灭。⑥一旦到这家庭集合地点，要马上清点人数，看看还有谁滞留在屋内。同时，不要让任何人重返屋内，寻找和救援工作最好由专业消防人员去做。

（5）要把住宅平面图和逃生规则贴在家中显眼的地方，使所有家庭成员都能经常看到。不仅如此，至少每半年要进行一次家庭消防演习，让每个人都把逃生方案和原则熟悉一遍，并按既定逃生路线走一遍，反复训练是从火灾中脱险的关键。

四、总结

随着我国经济和技术的飞速发展各类住宅建筑规模也在不断发展建筑的规模、层次、标准也越来越高。因此住宅的火灭智能监控、目动报警、自动灭火系统和消防自动化网络管理系统已成为不可或缺的重要组成部分。

作者简介：赵新明（1985.11- ），本科，毕业于华北水利水电大学，技术12级助理工程师，工作单位：新疆消防总队昌吉公安消防支队。