在本文撰寫(xiě)前,經(jīng)過(guò)市場(chǎng)調研及相關(guān)論文的查閱,了解到,現在市場(chǎng)上關(guān)于智能逃生門(mén)的設計,產(chǎn)品眾多、類(lèi)別多樣,但是,多部分僅是改變門(mén)機械結構,本文所設計的智能安防系統中的逃生門(mén)設計并未有相關(guān)設計,所以,本設計加入傳感器的判斷和單片機的控制,增強其智能性。本設計將會(huì )實(shí)現以下幾點(diǎn)功能:首先是,實(shí)現對室內煙霧參數的實(shí)時(shí)采集,對空間多點(diǎn)氣體進(jìn)行動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)監測。其次,在發(fā)現火災、防盜系統被觸發(fā)或者達到一定閾值后實(shí)現多種方式的報警。另外,在通信設備上,采用4G短信息和流量發(fā)送的通訊方式減少距離限制;數據傳輸后在后臺數據庫將數據儲存,用于后期的信息處理與復查;在界面設計上遵循友好性,選取合理的處理器,做到成本低廉,更加實(shí)用。

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1、系統設計原則

要求單片機系統應具有相對較高的可靠性、具有一定的性?xún)r(jià)比、并且方便操作與系統維護、可擴展性等特點(diǎn)。[9]

第一方面:相比于硬件系統來(lái)說(shuō),單片機的應用將會(huì )功耗低、外形簡(jiǎn)潔,其最大的優(yōu)點(diǎn)就在于它的性?xún)r(jià)比更高。單片機就具有高性?xún)r(jià)比的特點(diǎn),因此,在設計的過(guò)程中需要保持系統的高性能,還要保障其成本要低,可以盡量使用少的外部電路,如無(wú)必要盡量使用高集成度得器件增加其性能和運行速度。

第二方面:在系統得設計階段要充分考慮使用者操作過(guò)程中的感受,要符合人機交互的方便性,比如:屏幕字體設計,不同年齡段的操作者要配備不同的字體格式,年齡長(cháng)者可能會(huì )更喜愛(ài)大字體,而年輕的操作者則可能對字體要求沒(méi)有那么明顯。另外系統的設計要確保維修方便,當產(chǎn)品出現故障時(shí),要有方便的檢修手段和維修手段,并做到定期進(jìn)行系統的檢查和維護工作,保障系統可以長(cháng)期運行。

第三方面:提高系統的可靠性包括:

(1)有條件同時(shí)進(jìn)行軟硬件濾波。

(2)有條件系統設計自診斷功能。

(3)電源供電設計進(jìn)行合理布線(xiàn),供電電源需進(jìn)行抗干擾措施。

(4)了解系統最大運行功率,合理設置電源設備。

第四方面:當需要新功能加入的時(shí)候,需要留取對外的接口方便未來(lái)操作,再添加新的模塊時(shí)要保證整體的穩定性,各模塊之間要相互配合緊密,都具有一定可靠性,可以快速、準確地進(jìn)行輸出結果。

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2、系統組成與工作原理

以單片機為控制核心,采用煙霧和火焰測量,通信技術(shù),數據處理等關(guān)鍵技術(shù),以火焰傳感器和煙霧傳感器作為測量元件,構成智能火災監測系統;另外人體熱釋紅外傳測量,光電開(kāi)關(guān)判斷測量,通信技術(shù),繼電器開(kāi)關(guān)等關(guān)鍵技術(shù),以熱釋紅外傳感器和光電開(kāi)關(guān)作為測量元件,構成智能防盜系統,見(jiàn)下圖所示。

本系統以單片機為主控制設備,其中數據的傳輸、顯示都通過(guò)單片機來(lái)控制實(shí)現。由煙霧傳感器和火焰傳感器實(shí)現采集相應的狀態(tài)信息,單片機接收到外部設備反饋的信號后進(jìn)行模數轉換再通過(guò)內部數據處理,處理過(guò)后將數據與閾值進(jìn)行比較,如果高于閾值,則進(jìn)行相應的智能逃生門(mén)的動(dòng)作,還有信息的傳輸。此外人體熱釋紅外傳感器和光電開(kāi)關(guān)則進(jìn)行防盜系統的數據采集,當檢測到采集數據與正常值不同時(shí),進(jìn)行信息的傳輸與報警功能。數據顯示則由顯示模塊實(shí)時(shí)將動(dòng)態(tài)的煙霧濃度顯示出來(lái),還有系統的工作狀態(tài)。

在整個(gè)系統中運用了UART串口通信方式,為了增加火災監測系統的可靠應,還融入了多傳感器的算法,使系統更加可靠、穩定。

無(wú)線(xiàn)傳輸則是由SIM900A射頻構成的GPRS無(wú)線(xiàn)網(wǎng)關(guān)和遠程服務(wù)中心等部分組成,GPRS作為移動(dòng)網(wǎng)關(guān)接入外部Internet,從而實(shí)現操作者的遠程控制。

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