智能化住宅防盗防火报警系统的设计
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【摘要】随着科学技术的不断发展，住宅在防盗防火报警系统设计方面也有了越来越高的要求，防盗防火报警系统的设计关系着人民和国家安全和利益，它涉及到了社会的每一个方面。如今，我国的经济不断得到发展，建设水平也得到了很大的改善。本文描述住宅智能化防盗防火报警系统软件部分和硬件模块的设计。
1.前言
随着信息技术的飞速发展和计算机的广泛应用，人们对居住的环境提出了越来越高的要求，智能化技术逐渐的应用于住宅小区，并且在全国各地都受到重视。如今，小区的安防系统的可靠性和完备性、是否实现智能化已经成为小区的重要指标，对小区的品质起到了重要作用。住宅智能化主要有几个基本功能：紧急呼叫系统、盗窃报警系统、有害气体及火灾报警系统等。
2.住宅智能化现状分析
实现智能小区和智能化住宅在中国乃至世界的发展十分快速，信息化逐渐有了更为广阔的市场，同时，它还是IT产业服务人们生活和住宅产业的必然。智能化的建设主要是可以为人们在物业管理方面更为的便利和高效，住宅环境更为舒适和安全，信息通信方面更为方便和快捷。使住宅小区逐渐的实现智能化，即将会成为住宅产业实现现代化的必然抉择。根据智能化在技术开发方面存在作用和功能的不同，在设计智能小区时要注意抗干智能、监控智能和探测智能这三个方面的应用[1]。以火灾的报警系统设计为例，探测智能在运行时主要是根据探测器上的微处理器给出的控制信号运行的，它不仅可以根据火灾发出的信号进行直接的信号处理、分析和检测，还可以根据环境变化而做出及时的响应，根据软件中已经建立的算法做出正确的综合比较，调整好要运行的参数，然后做出智能的正确的判断。而智能化的监控智能则是通过探测器里固有的计算机的自身软件来运行和完成，监控是否能够正常有序的运行关系着系统能否保持良好的维护状态和使用。在设计新的智能化火灾预测的报警系统时，它的主要探寻方向是朝着智能化的寻址式系统方向发展。目前，住宅智能化方面整体上还处于比较低的水平。
3.防盗防火报警系统的需求分析
系统项目在开发的过程中会产生很多的实际需求，对智能化住宅的防盗防火报警系统在开发的过程中可以把功能集为一体，可以有效的实现自动报警和自动检测。可以利用微波探测器和红外探测器组成的双鉴探测器实现对盗情的检测。用无线布控的方法控制传感器和主机的运行，安装十分简便，而且不用进行施工布线。如果室内发生什么异常情况，微电脑可以自动的拨号报警，即使在停电的情况下也不会影响系统的正常工作，而且警号的响度丝毫不会受到影响。在选择警号的时间长短时，可以自行设定。对智能化住宅防盗防火系统的设计开发，如今还属于初级阶段，它的顾客主要是普通用户和系统管理员，但是它可以在为业务服务的过程中会更为准确、快捷，而且还能有效的提高住宅小区的信息化管理水平，使人们的生命安全和财产安全有了保障。关于系统的具体功能主要如表1所示。
4.智能化住宅防盗防火报警系统的总体设计
4.1系统的总体设计结构
根据分析防盗防火报警系统可以得知，要能够有效的对系统的硬件模块进行控制，关键在于设计系统的硬件功能电路，硬件系统的功能电路主要包含了AVR ISP程序的电路下载、TTAG的仿真电路、遥控模块、蜂鸣器的报警模块、液晶显示的控制模块、红外传感器的模块、传感烟雾的模块和控制电源的电路等硬件模块。
4.2系统逻辑的设计结构
数据库和客户端中间还存在了一个二层体系结构，它不仅仅是指在物理方面的二层，它不仅仅只是简单的把两台机器放置在上面，也不仅仅只是应用B/S二层体系，这里所说的二层是逻辑上的二层。二层体系在程序的应用上将合法性校验、数据访问和业务规则等放到了中间层的处理模式，在一般的情况下，客户端和数据库是不能进行直接的交互的，主要是在中间层和通讯把连接建立起来，然后经过数据库和中间层进行直接的交互[2]。其间，表示层是离客户最近的一层，因为它处于最外一层。它的主要作用是接受用户输入的相关数据和显示数据。防盗防火系统属于B/S的一个架构，它的维护性非常的稳定，客户端只要用浏览器就可以直接使用，不需要维护和安装。而业务逻辑层能体验系统架构的核心价值，它主要运用在和业务有相关的系统设计上，它和系统的领域逻辑存在一定关系，主要关注点是实现业务流程和制定业务规则，业务逻辑层也可以叫做领域层。业务逻辑层是存在表示层和数据访问层之间的，贯穿于数据交换的整个过程，是体系架构的关键组成部分。
4.3系统体系的功能设计
系统的软件体系主要包括了用户的界面交互、规则中心、控制中心、数据库和后台程序等部分。在操作的时候可以对后台程序进行定时的执行，将采集到的信息和中心的数据导入到数据库中，而控制中心可以对数据库进行操作控制，处理文档信息和对数据库中的信息进行读取，且还可以与用户进行直接的交流。而且如果要使软件系统具备良好的性能，就必须处理好软件和配置还有硬件网络之间的关系。为了有效提高系统的良好性能，提高访问系统的速度，系统合理应用数据集成管理、工作流管理系统等，支持XML技术。在利用系统的后台和前台传输数据、在系统与业务进行交互数据时，不用把报表单上的全部样式信息传输过去，只需要传输表单上的XML数据就可以，这不仅使系统的响应时间可以加快，还可以节省信息的传输量[3]。防盗防火报警系统采用的是很成熟的软件产品，“UCAP”数据可以集成一个有效管理全部应用系统接口和防盗防火报警系统的管理系统。同时，服务器具有十分强大的处理能力，在传输量减少的同时，还可以加快系统处理业务的时间，整体上使系统的性能得到有效提升。
4.4系统的硬件模块设计
在硬件设计系统中，电源电路关系着整个控制系统在供电方面的核心，系统的供电类型主要分为三种，一种是9V的直流电压，一种是5V的直流电压，还有一种是220V的交流电。在设计电源时，可以把电压模块分成两个子模块。而防盗防火报警系统主要是由报警控制、区域控制和信号控制等组成的。处于最底层的是执行设备和探测器，它们主要是转换和采集各类发现异常的信号，同时把信号发到区域的控制器上，再由区域的控制器传送到报警控制的计算机中心。
4.4.1热释红外线的防盗探测器设计
BISS0001是热释的红外线防盗探测器的主要检测元件，BISS0001是专用于数据混合CM OS的集成电路，它一般都是应用在红外的专用芯片中，它可以和很多种传感器进行匹配，对信号进行预处理，它所具有的运算放大器是相对独立的。此外，它同时也具备有双向鉴幅器，可以很好的对干预信号的因素起到抑制的作用，它的内部设置不存在封锁时间的定时器和延迟时间的定时器。专用的新品BISS0001可以根据需要而进行多级的放大，然后经过双向的鉴幅器处理过后，可以根据检测出的信号启动延迟时间的定时器。把MCU单片进行处理之后再报警。当“A”端的数据显示为“0”时，所显示的状态是不可以出发的，就是说在TX的时间之内，不管怎样的V2是可以变化同时也是被忽略的，直到TX的时间已经结束。
4.4.2防火探测器的设计
当温度探测器所显示的传感器数据为DS1820时，它只具备两个引脚，它可以把信号和温度传感器调整成电路之后，集成在一块芯片之中，这样不仅有效的节省了的硬件，而且应用也十分的方便。在光电感烟的探测器中，它主要有两个部分，接收部分和红外线的充发射部分，如果发生火灾，烟雾中存在的细微颗粒就会对红外线的脉冲进行漫反射，同时转换成相应的电信号并通过比较器将信号送到单片机处理之后进行报警。而CO气体的探测器主要是采用MGS1100作为敏感元件，它可以很好的对CO的响应起选择性作用，并且它的稳定性特别好，具有较高的灵敏度。在采集信号的同时进行温度补偿的步骤，然后利用MCU单片机实行特性修正和实时控制。
4.5软件模块设计结构
软件模块主要包含了对数据维护的模块设计、视频的管理模块设计和防火的报警模块三个方面。其中，数据维护的模块设计数据的还原功能模块、数据备份、数据的结构维护、数据的字典维护和数据的初始化。而它的视频管理模块设计中，视频的信息在媒体的范畴范围，它的格式主要是可以按照时间的先后顺序来对连续音或是视频数据进行播放和传输，可以大大的节省存储空间和下载的等待时间。在防火的报警模块中，根据传感器输出的电压范围对气体的烟雾质量分成“很差-优”的四个状态，根据烟雾的质量确定火警的情况。
5.结语
随着科技的不断发展，在设计智能化住宅防盗防火报警系统时更好的利用了先进的科技技术，通过自动报警的方式保障人们的生命安全和财产安全，相信在不久的将来，发展更先进的智能化技术将会成为我国社会发展的必然。住宅小区的智能化系统也会不断的朝着综合性、多方法和多功能的方向发展。
参考文献
[1]汪振华.智能化住宅防盗防火报警系统设计与实现[J].电子科技大学，2011，03（25）：25-26.
[2]肖贵贤.家庭红外防盗防火报警系统的设计[J].科技信息，2011，05（25）：141-142.
[3]刘乃生； 苑龙军.宿舍智能防盗防火报警系统设计[J].潍坊学院学报，2012，12（15）：156-157.
作者简介
吴广意，男，1965年生。高级工程师，主要从事建筑电气设计工作。