火灾救生器Word文档格式.docx
《火灾救生器Word文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《火灾救生器Word文档格式.docx（17页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
况
名称
地址
河北科技师范学院机电系
邮编
066600
组织机构代码（或工商注册号）
E-mail
法人代表
电话
项目负责人
开户银行
帐号
开户名称
职工总数
人
技术人员数
中高级技术人员数
性质
规模
其它特征
项
目
内
容
摘
要
生态环境是人类生存、生产与生活的基本条件。
长期以来，党和政府十分重视生态建设与环境保护，将其作为一项基本国策。
本实用新型公开了一种应用过筛法将垃圾从沙中清理出来的沙滩清洁车。
它具有一个车架体，其车架的前端装配有引导轮，后部装配有驱动轮及用于整平沙滩的平整板。
在车架上倾斜地装配有经链轮传动的且上面设置刮板的链条及与链条刮板相配合的筛网，其筛网的前端设置有用于将沙铲起的犁铧，在筛网的后部下方配置有用于接存垃圾的垃圾桶。
本实用新型用机械化作业取代了以往手拾和人力筛沙的沙滩清洁工作，使沙滩清洁工作的劳动强度大大降低，工作效率和净沙效果大大提高
项目类别
开发
创新类型
生产设备创新
技术领域
农产品加工技术
科技活动类型
应用研究
应用行业
旅游环保行业
学科分类
机械设计
一、
的
立
背
景
和
意
义
火灾已成为我国常发性和破坏性以及影响力最强的灾害之一。
随着经济和城市建设的快速发展，城市高层、地下建筑以及大型综合性建筑日益增多，火灾隐患也大大增加，火灾的数量及其造成的损失呈逐年上升趋势。
在工业和民用建筑、宾馆、酒店、图书馆、科研和商业部门，火灾烟雾报警器已成为必要的装置。
火灾报警系统对现代建筑起着极其重要的安全保障作用。
火灾报警控制器是火灾烟雾报警系统的核心。
随着超大规模集成电路、通信技术、单片机技术的迅猛发展和人们保安意识的日渐提高，利用单片机及其它外围芯片实现自动报警己成为可能，且是一种发展趋势。
它不仅有体积小、安装方便、功能较齐全等优点，而且有很高的性价比，因此应用前景广泛。
但是现在市场上的报警器都有明显的不足之处，所以在现行产品的基础之上研制一种新型的自动报警器，进一步完善报警器的功能，提高它的可靠性，具有实际意义；
这对于保障居民的生命财产安全，提高公安、消防、医疗、保安等部门的快速反应能力，有着重要的价值。
火灾自动报警系统，从发展过程来看，大体可分为三个阶段:
第一阶段为多线型火灾自动报警系统，每个探测器除需提供两根电源线外，还需提供一根报警信号线，探测器电源由报警器提供，探测器的信号线均连接到报警显示盘上，报警时点亮相应的指示灯，如日本“日探”公司生产的CPF火灾报警系统。
此类系统的功能一般以报警为主，辅以一些简单的联动功能（也为多线制），如驱动警铃等报警器对外围探测器，无故障检测功能，只会对电源线的断线作出故障反应，安装此类系统比较繁琐，特别是校线工作量较大。
第二阶段为总线型火灾自动报警系统，已采用微处理器控制。
其线制一般有四线制、三线制、二线制。
探测器和模块通过总线与控制器实现信号传送。
其探测器的报警形式为开关量，它的灵敏度在制造时，通过硬件决定，不可滴整。
此类系统可通过各种模块对各联动设备实行较复杂的控制。
此类系统已具有系统自检以及对外围器件的故障检验等功能，但对故障类型不能区分。
目前国内生产的火灾自动报警系统大多数为此类产品。
由于此类产品具有先进的报警和控制功能，施工、安装较为方便，且价格较低，己被大量使用。
第三阶段为智能型火灾自动报警系统，由于采用了先进的计算机控制技术，智能化程度大大提高，探测器的报警形式采用模拟量，并可通过软件对其灵敏度根据使用场合、时间进行设定和调整，如可设定白天、夜间、休息日不同灵敏度。
对探测器的使用环境参数变化较大的场所，灵敏度设定相对低一些，对环境较稳定或一些重要的场所，灵敏度设定相对高一些，这一功能可提高系统的稳定性及可靠性，减少误报
。
二、国内外现状及发展趋势
1网络化
火灾自动报警系统网络化是用计算机技术将控制器之间、探测器之间、系统内部、各个系统之间以及城市“119”报警中心等通过一定的网络协议进行相互连接，实现远程数据的调用，对火灾自动报警系统实行网络监控管理，使各个独立的系统组成一个大的网络，实现网络内部各系统之间的资源和信息共享，使城市“119”报警中心的人员能及时、准确掌握各单位的有关信息，对各系统进行宏观管理，对各系统出现的问题能及时发现并及时责成有关单位进行处理，从而弥补现在部分火灾自动报警系统擅自停用，值班管理人员责任心不强、业务素质低、对出现的问题处置不及时、不果断等方面的不足。
2智能化
火灾自动报警系统智能化是使探测系统能模仿人的思维，主动采集环境温度、湿度、灰尘、光波等数据模拟量并充分采用模糊逻辑和人工神经网络技术等进行计算处理，对各项环境数据进行对比判断，从而准确地预报和探测火灾，避免误报和漏报现象。
发生火灾时，能依据探测到的各种信息对火场的范围、火势的大小、烟的浓度以及火的蔓延方向等给出详细的描述，甚至可配合电子地图进行形象显示、对出动力量和扑救方法等给出合理化建议，以实现各方面快速准确反应联动，最大限度地降低人员伤亡和财产损失，而且火灾中探测到的各种数据可作为准确判定起火原因、调查火灾事故责任的科学依据。
此外，规模庞大的建筑使用全智能型火灾自动报警系统，即探测器和控制器均为智能型，分别承担不同的职能，可提高系统巡检速度、稳定性和可靠性。
3火灾探测技术的多样化。
我国目前应用的火灾探测器按其响应和工作原理基本可分为感烟、感温、火焰、可燃气体探测器以及两种或几种探测器的组合等，其中，感烟探测器一枝独秀，但光纤线性感温探测技术、火焰自动探测技术、气体探测技术、静电探测技术、燃烧声波探测技术、复合式探测技术代表了火灾探测技术发展和开发应用研究的方向。
此外，利用纳米粒子化学活性强、化学反应选择性好的特性，将纳米材料制成气体探测器或离子感烟探测器，用来探测有毒气体、易燃易爆气体、蒸气及烟雾的浓度并进行预警，具有反映快、准确性高的特点，目前已列为我国消防科研工作者的重点研究开发课题。
以火灾自动报警系统为代表的消防安全系统与防盗安全系统联动，以实现对生命财产的安全保护，是国外火灾自动报警系统的最新发展趋势，目前最现实的技术是体型探测技术，它能很好地兼容防火与防盗两个方面，很有发展前景。
4小型化
火灾自动报警系统的小型化是指探测部分或者说网络中的“子系统”小型化如果火灾自动报警系统实现网络化，那么系统中的中心控制器等设备就会变得很小甚至对较小的报警设备安装单位就可以不再独立设置，而依靠网络中的设备服务资源进行判断、控制、报警，这样火灾自动报警系统安装、使用、管理就变得简单省钱、方便。
5无线化
与有线火灾自动报警系统相比，无线火灾自动报警系统具有施工简单、安装容易、组网方便、调试省时省力等特点，而且对建筑结构损坏小，便于与原有系统集成且容易扩展，系统设计简单且可完全寻址，便于网络化设计，可广泛应用于医院、文物古建筑、机场、综合建筑和不便联网、建筑物分散、规模较大、干扰较小的建筑。
对正在施工或正在进行重新装修的场所，在未安装有线火灾自动报警系统前，这种临时系统可以充分保障建筑物的防火安全，一旦施工结束，无线系统可以很容易转移到别的场所。
6高灵敏性
以早期火灾智能预警系统为代表。
该系统除采用先进的激光探测技术和独特的主动式空气采样技术以外，还采用了“人工神经网络”算法，具有很强的适应能力、学习能力、容错能力和并行处理能力，近乎于人类的神经思维。
此外，该系统的子机与主机可以进行双向智能信息交流，使整个系统的响应速度及运行能力空前提高，误报率几乎接近零，灵敏度比传统探测器高1000倍以上，能探测到物质高热分解出的微粒子，并在火灾发生前的30min到120min预警，确保了系统的高灵敏性和高可靠性。
三、项目主要实施内容、工艺技术路线、创新点及技术关键
火灾自动报警系统的结构及特点
①火灾自动报警系统基本组成
——国标《火灾自动报警系统设计规范》对于火灾自动报警系统的基本组成规定如下：
火灾自动报警系统一般由触发器件、火灾报警装置、火灾警报装置和电源部分组成
②触发器件
——在火灾自动报警系统中，自动或手动产生火灾报警信号的器件称为触发器件，他主要包括火灾探测器和手动火灾报警按钮。
③火灾报警装置
——在火灾自动报警系统中，用以接收、显示和传递火灾报警信号，并能发出控制信号和具有其他辅助功能的控制指示设备称为火灾报警装置，他是火灾自动报警系统中的核心组成部分。
④火灾警报装置
——在火灾自动报警系统中，用以发出区别于环境声、光的火灾警报信号的装置称为火灾警报装置。
⑤电源
——火灾自动报警系统属于消防用电设备，其主电源应当采用消防电源，备用电源采用蓄电池。
火灾自动报警系统的组成结构及功能关系如下图：
火灾报警控制器是火灾自动报警系统的重要组成部分。
在火灾自动报警系统中，火灾探测器是系统的感觉器官，随时监视着周围环境中的火灾情况。
而火灾报警控制器是系统的“躯体”和“大脑”，是系统的核心，它可以供给火灾探测器稳定的直流电源，监测连接的各类火灾探测器有无故障。
保证火灾探测器长期、稳定、有效地工作。
当火灾探测器探测到火灾情况后。
接受火灾探测器发来的报警，迅速、正确地进行转换和数据处理，指示报警具体部位和时间，同时执行相应的辅助控制等诸多任务。
因此火灾报警控制器除了具有控制、记忆、识别和报警功能外，还具有自动检测、联动控制、打印输出、图象显示、图形显示、通信广播等功能。
火灾报警控制器功能的多少反映出火灾自动报警系统的技术构成，可靠性、稳定性和性能价格比等因素是评价火灾自动报警系统先进性的一向重要指标。
火灾报警控制器的的基本工作原理，对输入单元而言，集中报警控制器与区域报警控制器有所不同。
区域报警报警控制器处理的探测信号可以是各种火灾探测器，手动报警按钮或其他探测单元的输出信号。
而集中报警控制器处理的是区域报警控制器输出的信号。
由于两者的传输特性不同，相应输出单元的接口电路也不同，通常，采用总线传输方式的接口电路工作原理是、通过监控单元将待巡检（待巡检）的地址（部位）信号发送到总线上，经过一定时序。
监控单元从总线上读回信息，执行响应报警处理功能，一般时序要求严格，每个时序都有其固定含义。
火灾报警控制器工作时的基本顺序要求为：
发地址——等待---读信息---等待。
控制器周而复始地执行上述时序，完成对整个信号源的检测。
4.2火灾探测器的选择及联动系统
根据火灾的特点选择探测器。
火灾探测器是消防自动报警的眼睛。
它将火灾信号快速传到报警控制器,发出警报信号。
在设计时除按照《火灾自动报警系统设计规范》的规定外,还须着重考虑以下方面:
（1）设计中尽可能选用光电感烟探测器,不用或少用污染环境的离子感烟探测器（欧洲国家已禁用）;
（2）探测器与控制器选用同一个生产厂家的产品;
（3）选用经国家检测部门鉴定的产品,尤其要重视用户的质量反馈意见;
（4）针对不同保护对象火灾危险性分析,选用不同类型的火灾探测器。
本工程被保护区域探测器配置如下:
电缆楼道、电气室地下室、电缆夹层、民房内架空电缆桥架、电缆竖井对于电缆楼道、电气室地下室、电缆夹层、民房内架空电缆桥架、电缆竖井采用最新技术的金属屏蔽模拟量线型差定温探测器进行火灾探测,线型差定温探测器采用正弦波接触式敷设在每层电缆桥架上,每个回路长度不超过150米。
油库、液压站、稀油润滑站对于设置了自动灭火系统的油库、液压站、稀油润滑站采用金属屏蔽模拟量线型差温探测器与多频双波段红外火焰探测器组合的探测方式。
如图1所示,火灾探测器通过对火灾发出的物理、化学现象———气（燃烧气体）、烟（烟雾粒子）、热（温升）、光（火焰）的探测,将探测到的火情信号转化为火警电信号,现场人员发现火情后应立即按动手动报警按钮或消火栓按钮,发出火警电信号。
火灾报警控制器接到火警电信号后,经处理,一方面发出预警、火警声光报警信号,同时显示并记录火警地址和时间,告诉消防控制室（中心）的值班人员;
另一方面将火警电信号传送至各楼层（防火分区）所设置的火灾显示盘显示火警发生的地址,通知楼层（防火分区）值班人员立即察看火情并采取相应的扑灭措施。
在消防控制室（中心）还可能通过火灾报警控制器的通讯接口,将火警信号在CRT微机彩显系统显示屏上更直观地显示出来.。
4.3AT89S52硬件部分设计
火灾报警控制系统是在火灾初起时，通过报警通知人员抢救将火灾消灭在萌芽状态，从而避免重大损失。
火灾报警系统是由测温传感器、测温电路、测烟电路和控制电路组成，当所检测环境温度超过规定温度时，产生温升信号，发出温升报警；
当有烟雾信号产生时发出烟雾报警；
当两个信号同时产生时，就认为有火灾发生，发出火灾报警信号。
火灾报警控制电路要求比较严格，为防止传感器到控制电路之间发生电力断线，接触不良，传感器丢失等问题，没有电路故障自动监测回路，当发生上述情况时，电路故障监控系统发生电路故障报警，以防止火灾报警失误。
T89S52是一个低功耗,高性能的CMOS8位单片机,片内含4kBytesISP（In-systemprogramma2ble）的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器,该器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造,兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构。
芯片内集成了通用8位中央处理器和ISPFlash存储单元,功能强大的微型计算机AT89S52可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。
AT89S52具有如下特点:
40个引脚,4kBytesFlash片内程序存储器,128bytes的随机存取数据存储器（RAM）,32个外部双向输入/输出（I/O口,5个中断优先级,2层中断嵌套中断,2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口,看门狗（WDT）电路,片内时钟振荡器。
89CXX和89SXX内核相同,89SXX针对89CXX明显的几个升级如下:
（1）程序存储器写入方式:
二者写入程序的方式不同,89CXX只支持并行写入,同时需要VPP烧写高压。
89SXX则支持ISP在线可编程写入技术!
串行写入、速度更快、稳定性更好,烧写电压也仅仅需要4V～5V即可。
（2）电源范围:
89S5XX电源范围宽达4V～5.5V,而89CXXx系列在低于4.8V和高于5.3V的时候则无法正常工作。
（3）工作频率:
目前89S1XX的性能远高于89C5XX,89S5XX系列支持最高高达33MHz的工作频率,而89CXX的工作频率范围最高只支持到24M。
（4）兼容型:
89S5XX向下兼容89C5XX,就是说用89S5XX可以替代89C5XX使用,同样的程序,运行结果相同。
因此,本系统选择S51系列的单片机。
DS18B20的一号管脚接地,三号管脚接高电平,二号管脚接一个5.1K的上拉电阻,同时输出信号接到单片的P1.5口。
上拉就是将不确定的信号通过一个电阻嵌位在高电平,电阻同时起限流作用。
程序从确保DQ引脚处于高阻态开始,这样就可以通过上拉电阻把DQ拉为高电平。
ZLG7290的15管脚接高电平,在时钟电路中选择22PF的电容,8MHz的晶振。
这里重要的部分是SDA、SCL两个管脚,它们分别与单片机的P1.6口接一个20/2W的电阻,然后接到步进电机上。
同时步进电机的电源部分与VCC相连。
这里放置一个1排6根的插针,步进电机本身出来的6根线通过它与ULN2003A连在一起。
在旁边放一个1排2根的插针,做测试的时候将短路帽盖上,给芯片和步进电机同时通电。
这里要注意ULN2003A与步进电机接线的顺序。
温度传感器采用由DALLAS半导体公司生产的DS18B20型单线智能温度传感器,其性能特点包括:
①采用单总线专用技术,既可通过串行口线,也可通过其它I/O口线与微机接口,无须经过其它变换电路,直接输出被测温度值（9位二进制数,含符号位）;
②测温范围为-55℃～+125℃,测量分辨率为0.0625℃;
③内含64位经过激光修正的只读存储器ROM;
④适配各种单片机或系统机;
⑤用户可分别设定各路温度的上、下限;
4.4显示系统的设计
普遍使用成本低廉、配置灵活的数码管（LED）做显示器。
常用的为4～8位八段LED数码管显示器，即需要4～8个LED数码管。
实现这种显示的方法很多，但是，必须采用相应的措施才能实现多个LED的显示。
本文介绍了一种设计方法，利用该方法设计的多路LED数码管显示系统具有硬件设备简单，可移植性好，成本低廉的特点，在各种仪表显示系统中应用效果良好。
4.4.1硬件电路
多位LED显示时，常将所有位的段选线并联在一起，由一个8位I／O口控制，而共阴极点或共阳极点分别由另一个8位I／O口控制；
也可采用并行扩展口构成显示电路，通常，需要扩展器件管脚的较多，价格较高。
本文将介绍一种利用单片机的一个并行I／O口实现多个LED显示的简单方法，图1所示是该电路的硬件原理图。
其中，74LS138是3线－8线译码器，74LS164是8位并行输出门控串行输入移位寄存器，LED采用L05F型共阴极数码管。
显示时，其显示数据以串行方式从89C52的P12口输出送往移位寄存器74LS164的A、B端，然后将变成的并行数据从输出端Q0～Q7输出，以控制开关管WT1～WT8的集电极，然后再将输出的LED段选码同时送往数码管LED1～LED8。
位选码由89C52的P14～P16口输出并经译码器74LS138送往开关管Y1～Y8的基极，以对数码管LED1～LED8进行位选控制，这样，8个数码管便以100ms的时间间隔轮流显示。
由于人眼的残留效应，这8个数码管看上去几乎是同时显示。
四、预期目标（技术指标、经济指标及社会效益、成果水平）
随着现代家庭用火、用电量的增加，家庭火灾发生的频率越来越高。
家庭火灾一旦发生，很容易出现扑救不及时、灭火器材缺乏及在场人惊慌失措、逃生迟缓等不利因素，最终导致重大生命财产损失。
探讨家庭火灾的特点及防火对策，
在现代城市家庭里，许多人因不懂家庭安全常识引起火灾事故，使好端端的幸福家庭转眼间毁于一旦,有的导致家破人亡,而且一旦发生居民家庭火灾,处置不当、报警迟缓,是造成人员所以说,人们应该积极了解家庭火灾的主要起因,掌握防止发生火灾的知识和万一发生火灾时保护自己的方法,及时消除
五、研究进度安排
1、2010.12～2011.12：
研究火灾报警器的特性，
2、2011.12～2012.12：
查阅文献资料，调查研究国内外远程学习系统的发展及其趋势
3、2012.12～2013.9：
在上述研究和实验研究取得成果后，集中力量创新设计火灾报警器。
4、2013.9～2013.12：
根据设计结果，开发软件。
六、现有工作基础、特色和优势
火灾探测器的种类很多，大致有如下几种：
（1）离子感烟探测器。
（2）光电感烟探测器。
（3）感温探测器（包括定温式和差温式）。
（4）气体式探测器。
（5）红外线式探测器。
（6）紫外线式探测器。
2）常用的火灾探测器基本原理
（1）感烟火灾探测器
火灾发展过程大致可以分为初期阶段、发展阶段和衰减熄灭阶段。
感烟火灾探测器的功能在于：
在初燃生烟阶段，能自动发出火灾报警信号，以期将火扑灭在未成灾害之前。
根据结构不同，感烟探测器可分为离子感烟探测器和光电感烟探测器。
①离子感烟探测器
离子式感烟探测器是由两个内含Am241放射源的串联室、场效应管及开关电路组成的。
内电离室即补偿室，是密封的，烟不易进入；
外电离室即检测室，是开孔的，烟能够顺利进入。
在串联两个电离室的两端直接接入24V直流电源。
当火灾发生时，烟雾进入检测电离室，Am241产生的α射线被阻挡，使其电离能力降低，因而电离电流减少，检测电离室空气的等效阻抗增加，而补偿电离室因无烟进入，电离室的阻抗保持不变，因此，引起施加在两个电离室两端分压比的变化，在检测电离室两端的电压增加量达到一定值时，开关电路动作、发出报警信号。
②光电感烟探测器
光电式感烟探测器由光源、光电元件和电子开关组成。
利用光散射原理对火灾初期产生的烟雾进行探测，并及时发出报警信号。
按照光源不同，可分为一般光电式、激光光电式、紫外光光电式和红外光光电式等4种。
a、一般光电式感烟探测器根据其结构特点可分为遮光型和散射型两种。
遮光型光电感烟探测器由一个光源（灯泡或发光二极管）和一个光电元件对应装在小暗室内构成。
在无烟情况下，光源发出的光通过透镜聚成光束，照射到光电元件上，并将其转换成电信号，使整个电路维持在正常状态，不发出报警。
当火灾发生有烟雾进入探测器，使光的传播特性改变，光强明显减弱，电路正常状态被破坏，则发出报警信号。
散射光电式感烟探测器的发光二极管和光电元件设置的位置不是对应的。
光电元件设置在多孔的小暗室里。
无烟雾时，光不能射到光电元件上，电路维持正常状态。
而发生火灾时，有烟雾进入探测器，光通过烟雾粒子的反射或散射到达光电元件上，则光信号转换成电信号，经放大电路放大后，驱动自动报警装置发出报警信号。
b、激光式感烟探测器。
由激光发射机（包括脉冲电源和激光发生器）和激光接收器（包括光电接收器、脉冲放大及报警）组成。
它利用激光方向性强、亮度高及单色性和相干性好的特点。
在无烟情况下，脉冲激光束射到光电接收器上，转换成电信号，报警器不发出报警。
一旦激光束在发射过程中有烟雾遮挡而减弱到一定程度，使光电接收器信号显著减弱，探测器发出报警信号。
在种类繁多的激光光源中，半导体激光器由于具有所需激发电压低、效率高、脉冲功率大、器件体积小、耐震、寿命长和价格低廉等优点而受到重视。
c、紫外光和红外光感烟探测器。
它们具有灵敏度高、性能稳定、可靠、探测方位准确等优点，因而得到普遍重视，并成为目前火灾探测器的重要设备和发展方向。
光电式感烟探测器发展很快，种类不断增多，就其功能而言，它能实现早期火灾报警，除应用于大型建筑物内部外，还特别适用于电气火灾危险性较大的场所，如计算机房、仪器仪表室和电缆沟、隧道等处。
（2）感温火灾探测器
感温探测器按结构原理不同有双金属片型、膜盒型、热敏电子元件型等三种。
①双金属片型是应用两种不同膨胀系数的金属片作为敏感元件的，一般制成差温和定温两种形式，定温式是当环境温度上升达到设定温度时，定温部件立即动作，发出报警信号；
差温式是当环境温度急剧上升，其温升速率（℃/min）达到或超过探测器规定的动作温升速率时，差温部件立即动作，发出报警信号。
②膜盒型探测器由波纹板组成一个气室，室内空气只能通过气塞螺钉的小孔与大气相通。
一般情况下（指环境温升速率不大于1℃/min），气室受热，室内膨胀的气体可以通过气塞螺钉小孔泄漏到大气中去。
当发生火灾时，温升速率急剧增加，气室内的气压增大，波纹板向上鼓起，推动弹性接触片，接通电接点，发出报警信号。
③
升级会员 