摘  要：使用AT89C51單片機，選用集成溫度傳感器AD590和氣體傳感器TGS202作為敏感元件，利用多傳感器信息融合技術，開發了可用于小型單位火災報警的語音數字聯網報警器。

    關鍵詞：單片機；傳感器；信號處理；火災報警器

    1  引  言

    我國的火災自動報警控制系統經歷了從無到有、從簡單到復雜的發展過程，其智能化程度也越來越高。目前國內廠家多偏重用于大型倉庫、商場、高級寫字樓、賓館等場所大型火災報警系統的研發，他們采用集中區域報警控制方式，其系統復雜、成本較高。而在居民住宅區、機房、辦公室等小型防火單位，需要設置一種單一或區域聯網、廉價實用的火災自動探測報警裝置，因此，研制一種結構簡單、價格低廉的語音數字聯網火災報警器是非常必要的。

    一般小型防火單位火災報警系統如圖1所示。現場火災報警器通過對傳感器火情信息的檢測，使用智能識別算法實現對火災的監測。當報警器監測到火情信息后，直接通過Modem經公用電話交換網迅速向消防指揮中心報告火情信息(包括火災單位編碼、單位名稱、火情級別以及報警時間等)，同時產生聲光報警信號，并按事先預留的電話號碼自動撥號通知單位有關負責人。消防指揮中心根據接收到的火警信息，立即在消防信息數據庫中查詢單位位置、周圍道路、交通、水源情況等基本信息，根據所獲得的信息迅速確定最佳救火方案，通過網絡將出警命令直接下達各消防中隊。本文將詳細介紹小型防火單位語音數字聯網報警器的設計與實現。
                  
     2  報警器硬件設計

    2．1  硬件組成

    如圖2所示，報警器硬件由溫度煙霧信號采集模塊、聲光報警模塊以及單片機與Modem通信模塊組成。圖中1，2，3組成數據采集模塊，4，5組成聲光報警模塊，5，6，7組成與Modem通信模塊。其中，1為傳感器(包括煙感和溫感)，將現場溫度、煙霧等非電信號轉化為電信號；2為信號調理電路，將傳感器輸出的電信號進行調理(放大、濾波等)，使之滿足A/D轉換的要求；3為A/D轉換電路，完成將溫度傳感器和煙霧傳感器輸出的模擬信號到數字信號的轉換。聲光報警模塊由單片機和報警電路組成，由單片機控制實現不同的聲光報警(異常報警、故障報警、火災報警)功能。單片機與Modem通信模塊由單片機、GM16C550串行端口擴展芯片和RS232電平轉換電路組成，實現報警器經Modem與消防指揮中心的通信。下面對上述各模塊進行簡要介紹。
                    
       2．2  溫度煙霧信號采集模塊

    要準確地進行火災報警，選擇合適的溫度和煙霧傳感器是準確報警的前提。綜合考慮各因素，本文選擇集成溫度傳感器AD590和氣體傳感器TGS202用作采集系統的敏感元件。

    AD590是美國Analog Devices公司生產的一種電流型二端溫度傳感器。電路如圖3所示。由于AD590是電流型溫度傳感器，他的輸出同絕對溫度成正比，即1μA/k，而數模轉換芯片ADC0809的輸入要求是電壓量，所以在AD590的負極接出一個10 kΩ的電阻R1和一個100Ω的可調電阻W，將電流量變為電壓量送入ADC0809。通過調節可調電阻，便可在輸出端VT獲得與絕對溫度成正比的電壓量，即10 mV/K。
                      
    2．2  溫度煙霧信號采集模塊

    要準確地進行火災報警，選擇合適的溫度和煙霧傳感器是準確報警的前提。綜合考慮各因素，本文選擇集成溫度傳感器AD590和氣體傳感器TGS202用作采集系統的敏感元件。

    AD590是美國Analog Devices公司生產的一種電流型二端溫度傳感器。電路如圖3所示。由于AD590是電流型溫度傳感器，他的輸出同絕對溫度成正比，即1μA/k，而數模轉換芯片ADC0809的輸入要求是電壓量，所以在AD590的負極接出一個10 kΩ的電阻R1和一個100Ω的可調電阻W，將電流量變為電壓量送入ADC0809。通過調節可調電阻，便可在輸出端VT獲得與絕對溫度成正比的電壓量，即10 mV/K。