（毕业论文43页27515字）摘要：安全防范技术涉及到社会的方方面面，是保护国家和人民利益与安全的重要手段。随着我国经济水平的整体提高，我国的医院设施建设水平也逐步得到改善。许多医院都购买了价格昂贵的医疗设备，并且医院房屋建设改善不少，因而需要保证医疗设备的安全和预防火灾。本文主要完成了医院智能化中的防盗防火报警系统硬件部分的设计。首先确定了硬件系统的整体设计方案，采用模块化设计，确定各个模块的器件，设计制作各模块的电路，搭建出了整个硬件系统，通过整机调试，并给出了调试结果。智能化医院防盗防火报警系统集防盗防火功能于一体，可实现自动检测与自动报警。采用红外探测与微波探测器构成的双鉴探测器实现盗情检测；用温度探测器、感烟探测器和一氧化碳探测器集为一体的复合式火灾探测器来完成火情检测。本系统通过密码来识别主人身份，系统开启后只有输入正确的密码才能关闭系统。该系统同时采用看门狗集成芯片实现自诊断功能，出现故障能自动进行处理。系统从硬件和软件两方面进行了抗干扰设计，使其具有较好的抗干扰能力，完成系统可靠工作。
关键词：防火；防盗；报警系统
The Hardware Design of an Alarm System of
Fireproof and Theft-proof
Abstract: The safety-defending techniques are involved in most aspects of the society and they are very important in protecting the benefit and security of people and country. Hospital facilities have gradually improved as the economy improving in china. Many hospitals have invested the expensive medical equipment, and the construction in the hospital improved a lot, so it needs to ensure the safety of medical equipment and prevent fire. The hardware of an intelligent alarm system for hospital is introduced. The overall project of the system was designed adopting modular design. The element of every module was confirmed. The circuit of every module was given, a hardware system was set up and debugged and the test result was given. The system includes the functions of theft-proof and fireproof, performing automatic detection. Pyroelectric infrared sensor combined Microwave sensor is used for theft-proof to carry out automatic detection. Temperature sensor, Smoke sensor and CO sensor are integrated to a compound detector for fireproof. The system discerns the master by the secret code. Only imput correct secret code could the system be closed. The system was automatic watched by Watch-dog IC, and was designed by considering the anti-interference in the side of the hardware and software. It can work with high reliability.
Key words: fireproof，theft-proof，alarm system
目 录
第1章 绪 论 1
1.1 概述 1
1.2 本课题主要工作概述 2
1.3 论文结构 3
第2章 系统总体设计方案 4
2.1 系统总体构成 4
2.2 报警系统的功能和工作过程 5
第3章 防盗探测器设计与实现 7
3.1 方案选择与论证 7
3.2 热释电红外探测器 9
3.2.1 热释电红外探测器件的选择 10
3.2.2 热释电红外探测器电路设计 11
3.3 微波探测器 13
3.3.1 微波探测器件的选择 14
3.3.2 微波探测器电路设计 14
第4章 防火探测器设计与实现 16
4.1 方案论证 16
4.2 温度探测器 17
4.2.1 温度探测器件的选择 17
4.2.2 温度探测器电路设计 18
4.3 感烟探测器 19
4.3.1 感烟探测器件的选择 19
4.3.2 感烟探测器电路设计 20
4.4 CO探测器 21
4.4.1 CO探测器件的选择 21
4.4.2 CO探测器电路设计 22
第5章 用户端报警器设计 24
5.1 用户端自动报警器总体设计 24
5.2 报警控制器芯片选择 25
5.3 报警器电路设计 25
5.3.1 键盘电路设计 26
5.3.2 密码显示电路设计 27
5.3.3 声光报警器设计 27
5.3.4 系统电源设计 28
5.3.5 看门狗电路设计 28
5.4 系统硬件抗干扰措施 30
第6章 探测器电路调试 32
结论 35
致谢 37
参考文献 38
第1章 绪 论
1.1 概述
安全防范技术涉及到社会的方方面面，是保护国家和人民利益与安全的重要手段。随着我国经济水平的整体提高，我国的医院设施建设水平也逐步得到改善。许多医院都购买了价格昂贵的医疗设备，并且医院房屋建设改善不少，因而需要保证医疗设备的安全和预防火灾[1]。近来偶有医院发生火灾，由于医院有些是病重住院患者，行动不便，易造成人员伤亡。
现代安防监控系统己有了新的概念，通常称为安全自动化SAS(Security Automation System)，并与防火自动化系统FAS.(Fire Automation System)共同构成智能建筑系统最底层的系统[2]。目前国外发达国家已逐渐形成一个集安防、消防、医疗救护为一体的安全保障行业。安全技术防范行业真正形成行业规模是在第二次产业革命中即1950年—1971年，首先在美国、英国等国家形成，像DEMCO(安定宝);VICON(维康);CHUBO(集宝);AMERICA DYNAMIC (A.D)等。60年代视频图像技术、70年代计算机数字技术。80年代生物识别技术以及90年代国际互联网技术的应用，使安防行业得到快速发展。
西门子楼宇科技公司针对医院建筑安全防范的实际情况，充分考虑医院实际情况，推出了Guano Easy新型安全防范系统[3]。西门子楼宇科技公司的最新产品Guarto Casy将视频监控、音频对讲监听、防盗报警(有线或无线连接方式)、火灾探测、危险气体探测等多种警告方式(声光，无线，拨号)结合起来，对医院建筑进行全方位的安全防范。Guarto Easy采用总线式结构，符合安防系统的暴露线路最短的原则。通过适配器可以接入各种信号(电压，触点等)，可以连接防盗探测器，震动探测器，气体探测器，火灾探测器，紧急按钮，门禁触点等各种探测器，能够适应各种情况。在线路上，可以接入中继器实现探测线路的延长，从而更好的适应环境。
就智能医院中的火灾报警而言，目前出现的大型组合火灾报警系统或智能火灾报警系统，一般是根据灾前检知的光、热、烟、气、味等个别异常或是否达到某种阐值来做。出判断的多阂值系统，多传感元件火灾探测器是智能型的装置[4]，使用三种不同类型传感元件的探测器记录模拟量的火灾参数，并将这些模拟量转换成数字信号，然后，探测器利用数值算法判定是否存在火灾危险。现在世界各国都在致力于研究和开发能早期预报火灾的火灾探测方法和设备，如利用神经网络所具有的自学习和自适应等特点[5][6]，就可组成智能火灾探测系统，提高火灾探测系统的检出率，增进系统的可靠性。
可以预见，智能建筑将成为21世纪建筑业的发展主流[7]。特别是在我国，随着人们生活水平的日益提高，各种建筑设施是否智能化，安防系统是否完备、可靠将成为评价建筑设施的重要指标。
按智能技术开发的功能和作用的不同，智能医院中报警系统应用一般体现在探测智能、监控智能和抗干扰智能三个主要方面。以火灾报警为例[8]，探测智能是通过探测器中的微处理器进行的，它不但对火灾信号直接进行检测、分析和信号处理，而且对环境的变化可及时做出响应，并利用软件中建立的算法进行综合比较，自动调整运行参数，做出恰当的智能判断：监控智能则是由探测器中计算机自身的软件(程序块)来完成的[9]，监控程序周期地运行，使系统始终保持良好的使用和维护状态。将来的火灾探测报警系统的发展方向是智能寻址式(也称模拟量)系统，目前欧美己有一些国家正在大力研究无线火灾探测报警系统，随着时间的推移，这种产品在我国也会发展成为主流。
1.2 本课题主要工作概述
针对国内外的发展情况，可见建筑智能安全防范系统是我国未来智能建筑建设的重点发展方向。本课题所设计的防火防盗报警系统实现功能包括：能对建筑的火灾、有害气体泄露等实行自动报警；还能对盗窃实行自动报警；住宅设置紧急呼叫系统；用户端自动报警器对各传感器的信号进行检测和控制。智能报警系统主要包含用户端电子防盗防火系统。用户端的电子防盗防火系统又包括探测器、自动报警器及输出等组成部分，并将模块化思想引入此系统，从而使整个系统的功能更完善、灵活、可调。课题重点设计了前端探测器部分。
本课题内容属于硬件电路的设计与应用方面，确定硬件系统的整体设计方案，采用模块化设计，确定各个模块的器件，设计制作各模块的电路，搭建出整个硬件系统。整机调试，给出调试结果。另外，在满足各项性能指标的前提下，不仅要考虑到系统的易用性，还要努力降低成本，使其经济实用，在保证灵敏度的情况下，尽量降低误报率。
1.3 论文结构
论文第1章为绪论部分，介绍整个系统设计的背景及将要开展的工作；第2章为系统总体方案设计分析；第3章介绍防盗探测器的设计与实现；第4章为防火探测器的设计与实现；第5章介绍用户端报警器的设计与实现；第6章为探测器电路调试；最后为文章结论。
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