消防智能疏散指示逃生系统设计学位论文文档格式.docx

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题目

消防智能疏散指示逃生系统设计

指导教师评语：

签字：

年月日

答辩记录及评语：

记录员：

年月日

综合成绩：

答辩小组组长签字：

　系主任签字：

毕业设计任务书

班级

内容

本设计是结合光标、语音、频闪，借助消防报警的火灾信息，从听觉、视觉等感观上引导人们正确逃生的消防智能疏散指示逃生系统。

本系统主要采用STC89C51单片机为主控芯片，集成信号采集、执行电路、辅助控制等模块组成。

信号采集由各种传感器（光敏传感器，气敏传感器）在不同环境下进行数据采集通过A/D转换得到；

A/D转换的数据传给单片机,并由单片机处理和分析,然后作出相应的执行动作。

并把信息通过无线发射器传送至主控中心。

执行电路在得到单片机的信号后，作出相应的动作；

辅助控制主要在一些特殊情况（紧急呼叫，紧急火灾）下执行相应的辅助功能。

基本要求

1、本系统能在紧急情况（夜晚断电、火灾等）下通过高亮的蓝色led灯组成的逃生引导标志投影在地上和语音提示引导人快速逃离现场；

在正常情况下，起到照明灯作用，并能检测烟雾等气体，及时给出警报；

2、熟练掌握用KeiluVision4的编程；

3、完整的电路原理图和PCB图；

4、论文不少于1万字；

重点研究问题

1.在紧急情况（夜晚断电、火灾等）下通过高亮的蓝色led灯组成的逃生引导标志投影在地上和语音提示引导人快速逃离现场；

在正常情况下，起到照明灯作用，并能检测烟雾等气体，及时给出警报。

2.分机与主机（上位机）的实时数据传输。

3.各个传感器模块的协调工作问题。

4.整个系统硬件电路和软件设计问题。

主要技术指标

1、本系统的电源最好是12V2A的供电电源；

2、无线模块误差最小的波特率为9600Bps；

3、最小系统的晶振最好是11.0592MHZ；

4、传感器模块输出信号有数字量和模拟量；

5、最小系统和各个传感器模块工作电压为5V；

其它要说明的问题

无

指导教师签字：

重庆三峡职业学院毕业设计（论文）进度考核表

起止日期

毕业设计（论文）各阶段工作任务

完成情况

指导教师签字

4.14～4.19

收集和查阅与设计相关的资料

完成

4.20～4.24

学习有关的知识，并初步系统的需求分析和设计

4.25～4.27

写好开题报告

4.28～4.29

进一步进行系统分析和设计，同时写出设计提纲

4.30～5.2

完成元件的采购

5.3～5.8

电路设计

5.9～5.10

电路版的设计制作

5.11～5.19

系统程序的编写

5.20～5.26

系统安装和调试过程

5.27～5.29

撰写毕业设计说明书初稿

5.29～5.31

完成第二次毕业设计说明书

6.1～6.3

完成第三次毕业设计说明书

6.4～6.10

完成最终毕业设计说明书准备毕业答辩

备

注

注：

本表用于考核学生毕业设计（论文）的进度及完成情况，是学生毕业答辩资格认定和成绩评定的依据之一。

摘要：

现代建筑的高层化、大型化、多功能化及复杂化，为消防应急疏散指示逃生提出了一个新的课题。

消防智能疏散指示逃生系统结合光标、语音、频闪，借助消防报警的火灾信息，从听觉、视觉等感观上引导人们正确逃生。

本系统主要采用AT89C51单片机为主控芯片，集成信号采集、执行电路、辅助控制等模块组成。

关键词：

传感器A/D转换数据无线发送模块单片机

引言

随着时代的进步，经济、科技的迅猛发展，生活质量的日益提高及社会老龄化的趋势，建筑楼宇不断追求人性化、舒适化，大量高层特大型建筑，及地下建筑的涌现导致了建筑物的通道更长、更复杂。

现代的建筑已经不再是孤立的个体，错综复杂的建筑结构，即使在日常行走中，也需借助于标志指示灯或是指示牌，毋庸说在火灾发生时的混乱局面。

烟在火灾发生时，由于烟雾中有很多二氧化硫、一氧化碳等有毒有害气体，当人吸入这些气体后，会导致人体缺氧、呼吸困难、思维迟钝。

在这种情况下能保持清醒的时间大约为50秒左右。

加之现代建筑物通道长而复杂，逃生就更困难。

消防智能应急疏散指示逃生系统结合光标、语音、频闪，借助消防报警的火灾信息，从听觉、视觉等感观上引导人们正确逃生。

对于消防疏散来说，怎样在火灾发生时使逃生更安全、更准确、更迅速，正是时代对建筑防灾提出的新课题。

消防智能疏散指示逃生系统利用火灾报警系统对于逃生系统内的所有设备进行二十四小时不间断巡检工作状态，保证设备时刻处于最佳运行状态。

消防报警系统联动，借助于现场收集到的火警信息，凭借逃生系统的逃生疏散网络，调整所有的标志指示灯或光标灯，使整个系统处在最佳的逃生状态。

本系统主要采用HT46单片机为主控芯片，集成信号采集、执行电路、辅助控制等模块组成。

本作品根据在现有的安全设备的不足之上，设计一款消防智能应急疏散指示逃生系统在紧急情况（夜晚断电、火灾等）下通过高亮的蓝色led灯组成的逃生引导标志投影在地上和语音提示引导人快速逃离现场；

一、系统总体设计

1.1设计背景

目前就现代建筑而言，越来越趋向于高层化、大型化、多功能化及复杂化。

单有火灾探测与自动报警系统的设置还不够完善。

我们都意识到了火灾报警系统在现代智能建筑中所起的重要安全保障作用，当前火灾报警系统的发展已经到了相当的水平，可以灵敏地探测到火灾，并且具有防灾和灭火的功能。

但是，随着人们对自身安全意识的加强。

对安全的关注不再仅仅停留在借助外力的防灾和灭火上，除此之外在火灾现场，能进行能动的逃生的恰恰是逃生者本人。

然而，火灾现场环境恶劣，烟、雾、火以及逃生者自身的恐慌心理等众多因素都有可能在最后一刻使逃生者逃生的机会。

但是，如果在火灾现场有一套自成一体的火灾逃生系统，利用应急疏散标志灯指示灯指引安全的逃生方向，降低人们的恐慌心理，能动地避开烟、雾、火，就可使逃生者得到生存的机会。

就目前来说，建筑物内的仅仅停留在独立型应急疏散标志灯作为一个整体辅助人们逃生缺是一个空白。

日前，上海宝星灯饰电器有限公司（ShanghaiBaoXingLamp&

ElectricApplicationCo.,Ltd）在新一代LED应急标志灯基础上研制的消防智能应急照明疏散指示逃生系统填补了火灾逃生领域的这一空白。

1.2设计思想

悬挂在楼道顶部起到一灯多功能作用，在正常情况下起到照明和监控的作用，在火灾情况下，指示灯投影在地上领导人快速逃离现场；

在救援中可以快速找到在现场中人员的具体位置，从而减少救援时间；

可以根据各类传感器实时监控火灾报警系统。

1.3系统功能

1.4系统总体框图

图1.1系统总体匡图

1.5系统工作原理

A：

无紧急情况下：

在没有例如火灾，地震，煤气泄漏等突发事件下，本系统处于日常工作模式下：

光敏传感器采集光照强度，A/D转换将光敏传感器采集到的模拟量转换为数字量，并送到单片机里处理，以区分白天和夜晚，自动选择提供照明。

气敏传感器时时监测该区域气体中有害气体的浓度，将检测到的信号通过A/D转换成数字量，发送到单片机处理，当超过阀值时，便发出报警。

温度传感器实际上是系统的扩展功能，采用DS18B20。

它可以直接输出数字量，供单片机处理，每个温度传感器都有唯一的ID号，这样可以通过NRF401发送多个温度值，即省去了大量布线的麻烦又降低了成本，将数值传至中央空调处理器方便对该区域的整体温度控制，达到节约用电的目的（特别适用于企业）。

B:

紧急情况下：

只是停电的情况下系统自动启动后备电力，继续提供照明不会报警。

在遇到灾难的情况下，会发出报警。

为了让人们快速脱离险境（特别是在浓烟的情况下），安全通道引导系统会通过高亮LED组成的逃生标志投影在地面上，并且还通过消防语音提示。

使正在寻找出口的人们快速找到最近的逃生路线。

当有人因为火势太大或者地震造成逃生通道堵塞而无法逃生时，可通过最近的安全通道紧急按钮触发求救信号，通过单片机控制NRF401无线发射器，发出求救信号和位置坐标，有利于消防员快速找到遇难者，实施救援。

而不必担心因为火灾或者地震等原因造成导线断裂，求救信号无法发出。

1.6系统实现方案

（1）利用各种传感器接收需要异常信号，信号的检测与转换传输。

（2）单片机接收传感器检测信号，进行初步处理，如记录发生情况的位置，何种报警等等，也可以单片机进行现场报警。

（3）利用无线模块实现各个分机机与主控计算机的串口通讯。

（4）在主控计算机上接收各个机送来的报警信号，发出报警信息。

二、系统硬件设计

2.1总体模块

本系统以AT89C51系统单片机为主控核心，通过信号采集，控制中心，执行电路，辅助控制，四大模块组成，如图所示。

将现场疏散指示灯具的指示方向和实际环境结合，实现避烟、避险动态逃生，以应对大型公共建筑物人流大、通道复杂等因素。

图2.1总体结构图

2.1.1单片机