關於報警器研究方法的模板

『壹』 （畢業設計開題報告）紅外線防盜報警器的背景和意義以及研究的主要內容

親 你畢設完了吧 我選的也是這個 正在為開題報告發愁

『貳』 煤氣報警器的設計與製作

看看這本書應該對你有些幫助。
http://hi..com/h2y3g4/blog/item/afcb1cdb20ecbadcb6fd485b.html

『叄』 煙霧報警器論文研究的主要方面和解決的主要問題。

煙霧報警器
89c52單片機，可以的。

『肆』 想了解國內外防盜報警系統研究現狀，最好能簡要分析下！引用的文獻標記清楚！謝謝了！好的話，會追加分！

兄弟，我一直做這個課題，如有興趣不妨共同探討，本人為千家論壇防盜報警版主，ID：淡藍的憂郁。

你這個題目太大了，在這里要作出解答很難。本人在2009年底做過同樣的課題，也向防盜報警行業的幾家資深公司要過一些數據。但行業內至今缺少有力可陳的數據，只能是大概。總體來說，目前國內的防盜報警主機正在由傳統的電話報警方式轉變為電話，網路，GSM通訊的方式，一些政府，金融行業明確規定必須要雙網。國內的報警主機用量有60%左右來自保安服務公司或者接警中心（國內私營的接警中心還很少），其他的市場份額由系統集成商或者用戶分攤。預計在今後保安服務公司將在報警行業中占據更大的比重，私營的保安服務公司會逐步走向幕前。

國外的接警中心與國內還是有很大分別，私營的保安服務公司已成規模，擁有比較完備的人力和物力，有自己的出警人員。報警主機基本上都支持IP模式，相對電話報警，成本更低。報警的市場份額大部分還是由保安服務公司分攤。與國內相比，人力成本更高昂，因此他們更願意選用質量穩定，誤報率低的報警產品，維修一次的人工費用大於器材本身的費用是很正常的事情。另外對誤報控製得也很嚴格，通常一個月內超過三次報警會被處於罰款，或者增加月服務費等。

以上僅為個人見解，不一定正確，還請大家共同參與討論，相互學習。

『伍』 求一篇：鐵門防撬報警器的畢業設計論文

摘要：介紹一種以單片機作為控制核心的電話報警器。利用電話網傳輸數字和語音信息，設計新穎，功能齊全，可靠性高，操作方便。這種報警器是機要部門、倉庫及居家環境實現安全防範的現場化設施。

關鍵詞：雙音多頻
電話報警器
精簡指令
DTMF引言改革開放以來，在城市大發展的過程中，大量外地人口湧入城市，給社會治安帶來很大壓力。工廠、機關和居家失盜、失火、搶劫事件時有發生；個別地方尤為嚴重，損失驚人。由此引起公安部門的高度重視和社會各屆人士的普遍關注。有些部門和居民小區開始派人白天守衛、夜間巡邏，並紛紛購置防護鐵門、鐵欄桿等被動防範措施，將主人裝在鐵籠子中以求安全。一旦發生警性（如火警或煤氣泄漏），才發現鐵籠子將消防人員在事故現場之外，難以即時救助，實為弊端。從整頓市容角度來看，亦為雅觀。為此，政府部門提倡採用高科技手段實現技術防範措施。在社會治安的現實需求和政府部門的推動下，市場上國產和進口的防盜報警應運而生。為此，我們分析、對比了國內外的十種防盜報警器的內部結構和功能；結合國內使用條件，研製適合國情的智能化電話報警器。經過不懈努力，已經取得成功。一、總體設計方案和技術要求過去不少單位已經安裝了防盜報警裝置，為何仍然失盜？為何至今仍然有人不習慣於使用防盜報警裝置？這里涉及到機器的功能、可靠性以及機器在使用過程中是否簡單方便、便於編程等一系列的問題。我們經過長期調查研究，從技術上認真分析，認為需滿足下列技術要求，方能實現功能完善、操作方便這兩個主要目標：（1）報警器靈敏度要高，又要求防止誤報，就必須有微電腦監控。它能對來自感測器的事故信息進行分析，排除因小動物入侵而產生的誤報信號及其他環境干擾信號。（2）事故地點（報警站）與被呼叫對象（接收站）之間的空間距離應不受限制。（3）語音和數字信息都可在同一條信道上傳輸。採用哪種傳輸方式（數字或語音），可由用戶自行決定。（4）由於用戶環境不同，配合使用的感測器類型及數量亦不相同。對於如此多樣化的用戶環境，機器的設置項目就要多一些（特別是進口產品），造成用戶操作不便。為此我們事先編好適應多樣化用戶環境的精簡指令並按順序編號，使得用戶只需用電話機按鍵撥號，鍵入事先編好的精簡指令序號及適當的參數即可實現各種程序化操作，適應不同環境的要求。用戶編程精簡指令就像使用計算機一樣簡單方便，容易接受。（5）用EEPROM固化程序，程序中的關鍵數據（如用戶報警電話的號碼）可以臨時在電話機鍵盤上修改又不因掉電而丟失。（6）如因故死機，應能自動恢復正常運行。二、技術措施上述要求是一項艱巨的任務但也是必須要達到的目標。為此我們經過長期努力，採用以下技術措施，實現了上述目標：（1）採用公用電話線作為信息傳輸媒體，不用無線電方式。這樣，機器受干擾少，誤報率低，使用范圍更加寬廣。凡是有公共電話的地方，報警信息都可以到達，距離不受限制。充分利用公共電話線路普及性的優勢，成本大大降低。同時簡化了設計，提高了可靠性。（2）傳送報警信息用語音方式或數字信息方式，可由用戶選擇。語音簡短明確，可在電話機上收聽，使用方便。在有條件安裝計算機的地方（如110報警中心及單位保衛部門），還可傳送數字信號，便於計算機與報警器之間實現數字通信。（3）報警器設有撥號修改用戶密碼的電路，可以在很遠的地方通過電話線路修改自己家中的電話報警器的密碼，遠程式控制制報警器的設防或撤防操作。（4）安裝看門狗電路，因故死機後能自動恢復正常運行。（5）電話設計、元器件篩選及接插件安裝過程符合國家《防盜報警控制器通用技術條件》（GB12663-90）。（6）在EEPROM中寫入9條精簡指令，斷電後可以永久保存。同時用戶可自行設置密碼，他人無法使用，保密性好。（7）9條精簡指令如下：①用戶設定或修改密碼；②用戶設定第一個被呼叫的電話號碼（最多16位數字）；③用戶設定第二個被呼叫的電話號碼（最多16位數字）；④用戶設定第三個被呼叫的電話號碼（最多16位數字）；⑤用戶設定第四個被呼叫的電話號碼（最多16位數字）；⑥用戶設定8個防區（對應8個感測器）的設防或撤防狀態；⑦用戶設定8個防區是有聲報警，或是無聲報警（有聲報警是拉響現場喇叭，驅走入侵者；無聲報警是現場無聲，聲音由電話線路單線傳送到被呼叫電話機上，外人聽不到）；⑧用戶自行錄入8段（分別對應於8個感測器）語音，作為預定的報警語音；⑨用戶通過電話機撥號操作，可以對報警器設防或撤防。以上9條預先編好的程序，按順序編號。用戶只需通過電話撥號盤撥號，即可選擇各種操作。這些操作跟操作計算器一樣方便。三、總體設計電路框圖我們設計完成的智能電話報警器，做到了上述技術要求。其總體設計的電路結構框圖如圖1所示。四、主要電路分析1.感測器與信號輸入介面要求居家安全，應確保被監視的區域（陽台、門窗、過道、金庫等）置於感測器的敏感區域內。現有的感測器產品很多，如紅外熱釋電探頭、微波多普勒效應探頭、微波-紅外復用探頭，用於檢測盜賊侵入很靈敏。離子煙感器和半導體氣敏感測器用於監視火警及煤氣泄漏。感測器產品大多用繼電器作信號輸出端。正常時繼電器觸頭開路，報警時觸頭閉合。感測器與信號輸入介面電路如圖2所示。正常時晶體管集電極輸出低電平；報警時輸出高電平。8個晶體管分別將來自8路感測器的信號傳送到74F373的8個輸入端，供CPU讀取。若8個感測器未滿額，空閑的晶體管仍然會輸出低電平，不會報警IN0～IN7分別對應來自8個感測器的電平信號。2.語音控制與錄放電路語音控制與錄放電路如圖3所示。採用ISD2575晶元作數字錄音器件。錄放音時間可達75s。可連續錄放亦可通過地址線（A0～A9）選擇分段錄放。圖3中將地址線A0～A4接地，僅用A5～A9可選32段或少於32段。我們只選8段。若將74ALS374的1腳（OE）通過K1接地（ON），則ISD2575晶元處於聯機狀態，語音晶元及錄放電路受CPU控制；若將74ALS374的1腳浮空（開關K1的5腳OFF），則Q0～A7為高阻態，語音晶元處於離線狀態並受K1和K2控制，可用手撥開關實現錄放操作。語音晶元ISD2575的片選輸入端CE（23腳）為低脈沖時啟動放音周期。放音不隨CE電平的返高而結束。CE信號的下降沿啟動錄音周期。PD腳（24腳）為高時進入低功耗狀態（非錄放狀態）。P/R（27腳）輸入端為高電平時選定放音周期，低電平為錄音周期。用戶可事先選定離線狀態，手動開關K1和K2錄入各段在報警時需要播放的固定語音段。報警器值班時語音晶元應處於聯機狀態。報警時程序能根據正在報警的感測器的編號（0～7）自動判斷8種警性並按警情編號去選擇應該播放的哪一段。圖3中MIC為駐極體微音器。喇叭可監聽到從電話網上收發的雙音多頻信號或語音信號。用MC34119作語音功放晶元，可調整放音輸出的幅度。3.雙音多頻發送/接收電路雙音多頻發送/接收電路如圖4所示。5087是配合電話機鍵盤使用的雙音多頻（DTMF）發送晶元。其輸入引腳C1～C4（列）和R1～R4（行）對應電話機鍵盤（4行×4列）的8根接收端。按下任一鍵對應C1～C4和R1～R4的一種組合並能從5087的16腳發出某一組高低音搭配的雙音頻音調去電話網。收方（圖4中是8870）收到雙音頻音調後再解碼為4位二進制電平Q1～Q4並送CPU讀取。DTMF信號與二進制編碼的對應關系如表1所列。表1發方（5087）DTMF信令編碼收方（8870）信息C4C3C2C1ZR4R3R2R1十六進制頻率（低組）頻率（高阻）鍵號Q4Q3Q2Q1十六進制*1011BHC0100011147H9411477#用74ALS374的8位輸入口與5087的C1～C、R1～R4連接（取消電話機鍵盤），再將74ALS374作為CPU的輸出口，CPU即可代替電話機鍵盤向電話網發送全部鍵盤信號（十六地數值0～F及"*"，"#"）就可以在單片機控制下通過電話網實現二進制數字傳送。而在媒體上傳輸的是雙音多頻信號。這樣，就實現了在電腦控制下分時傳送語音和數字信息的目的。五、智能化電話報警的主要功能（1）配備8個感測器的信號輸入通道。8個感測器（包括火警、煤氣泄漏、玻璃破碎、緊急求救、盜匪侵入、房屋門窗被非法打開等）信號的輸入通道，能滿足全方位監控的需求。也可選擇8個感測器中的任意幾個使用，或根據具體情況屏蔽一些暫時不用的感測器信號。當不同的感測器輸出報警信號時，本報警器中的微電腦經過分析判斷後即可向外發送不同的報警信息。（2）通信對象多樣化。本報警器內置電話撥號系統，能向用戶指定的4個電話機發送發生事故的地點、用戶姓名、電話號碼等信息的語音或數字報警信息，使警情得到及時處理。4個電話機類型包括手機、傳呼機、家用電話機及專用數據接收機。（3）操作方便。通過電話機的撥號盤就可輸入9條精簡指令及用戶信息，就像操作計算器一樣簡單。（4）由於採用數字錄音技術，用戶可自行錄入語音，反復錄放，時間長達75s；分9段存儲、播放。（5）設有外出布防、留守撤防兩種狀態，適用於家中有人、無人兩種情況。（6）電話遙控。可通過外線電話遙控本報警器的撤防/設防、密碼修改、指定探測器的開/關狀態等功能。（7）可接高分貝報警喇叭。本報芍器配備有聲/無聲報警開關。（8）停電保護。斷電後，本報警器的備用電池立即自動啟用，並可支持24小時。（9）斷線報警。當電話線被盜打時，能及時報警。（10）可擴展性。依據實際需要，可選裝所需感測器。（11）存儲的用戶信息不因停電而丟失（EEPROM）。（12）根據需要，提供相關的主控中心平台軟體，以實現小區區域型報警管理。

『陸』 煤氣報警器的使用方法

煤氣報警器由探測器與報警控制主機構成，廣泛應用於石油、燃氣、化工、油庫等存在有毒氣體的石油化工行業，用以檢測室內外危險場所的泄漏情況，是保證生產和人身安全的重要儀器。當被測場所存在有毒氣體時，探測器將氣信號轉換成電壓信號或電流信號傳送到報警儀表，儀器顯示出有毒氣體爆炸下限的百分比濃度值。當有毒氣體濃度超過報警設定值時發生聲光報警信號提示，值班人員及時採取安全措施，避免燃爆事故發生。
⒈應用時的注意事項
煤氣報警器固定式安裝一經就位，其位置就不易更改，具體應用時應考慮以下幾點。
⑴弄清所要監測的裝置有哪些可能泄漏點，分析它們的泄漏壓力、方向等因素，並畫出探頭位置分布圖，根據泄漏的嚴重程度分成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三種等級。
⑵根據所在場所的氣流方向、風向等具體因素，判斷當發生大量泄漏時，有毒氣體的泄漏方向。
⑶根據泄漏氣體的密度（大於或小於空氣），結合空氣流動趨勢，綜合成泄漏的立體流動趨勢圖，並在其流動的下游位置作出初始設點方案。
⑷研究泄漏點的泄漏狀態是微漏還是噴射狀。如果是微漏，則設點的位置就要靠近泄漏點一些。如果是噴射狀泄漏，則要稍遠離泄漏點。綜合這些狀況，擬定出最終設點方案。這樣，需要購置的數量和品種即可估算出來。
⑸對於存在較大有毒氣體泄漏的場所，根據有關規定每相距10—20m應設一個檢測點。對於無人值班的小型且不連續運轉的泵房，需要注意發生有毒氣體泄漏的可能性，一般應在下風口安裝一台檢測器。
⑹對於有氫氣泄漏的場所，應將檢測器安裝在泄漏點上方平面。
⑺對於氣體密度大於空氣的介質，應將檢測器安裝在低於泄漏點的下方平面上，並注意周圍環境特點。對於容易積聚有毒氣體的場所應特別注意安全監測點的設定。
⑻對於開放式有毒氣體擴散逸出環境，如果缺乏良好的通風條件，也很容易使某個部位的空氣中的有毒氣體含量接近或達到爆炸下限濃度，這些都是不可忽視的安全監測點。根據現場事故的分析結果，其中一半以上是由不正確的安裝和校驗造成的。因此，有必要介紹正確的安裝和校驗的注意事項以減少故障。
⒉煤氣報警器安裝的注意事項
⑴報警器探頭主要是接觸燃燒氣體感測器的檢測元件，由鉑絲線圈上包氧化鋁和黏合劑組成球狀，其外表面附有鉑、鈀等稀有金屬。因此，在安裝時一定要小心，避免摔壞探頭。
⑵報警器的安裝高度一般應在160—170cm，以便於維修人員進行日常維護。
⑶報警器是安全儀表，有聲、光顯示功能，應安裝在工作人員易看到和易聽到的地方，以便及時消除隱患。
⑷報警器的周圍不能有對儀表工作有影響的強電磁場（如大功率電機、變壓器）。
⑸被測氣體的密度不同，室內探頭的安裝位置也應不同。被測氣體密度小於空氣密度時，探頭應安裝在距屋頂30cm外，方向向下；反之，探頭應安裝在距地面30cm處，方向向上。
煤氣報警器施工接線圖
控制器採用三芯屏蔽線與探測器連接（註：單芯線徑不低於0.75mm國標線，依實際距離而定），將屏蔽層與控制器機殼相連並可靠接地。當採用RVV線纜時，應穿金屬管並將金屬管可靠接地。
參照控制器與探測器接線圖，將控制器與探測器的對應端子相連接
接線方式
將輸入控制器端子與探測器端子對應相接
◆輸出端子與聯動設備的連接
▲.當排風扇等感性設備滿足小於等於5A/220VAV條件時，
可直接與輸出端子相連，但盡可能的避免負載設備直接與輸出端子相連，當負載設備大於5A/220VAV時，必須外接轉接設備；
▲.控制器、探測器要保證可靠的接地；
▲.進行各種安裝操作時，需先斷電，否則可能會燒壞主機。
與控制器配套使用的探測器
與控制器配套使用的探測器有：點型氣體探測器。
技術參數：
◆ 檢測原理：催化燃燒式、電化學式
◆ 檢測氣體：可燃氣體、有毒氣體
◆ 采樣方式：自然擴散
◆ 示值誤差：±5%F·S/±10%/±5×10mol/mol
◆ 響應時間：≤30s
◆ 工作電壓：DC12V～30V
◆ 額定功率：≤3W
◆ 溫 度：-40℃～60℃
◆ 濕 度：≤95%RH
◆ 連接電纜：≥RVV3×0.75mm（國標線）
◆ 傳輸距離：≤1200m
◆ 防爆等級：ExdⅡCT6
◆ 安裝方式：固定支架、管裝、牆壁裝
◆ 安裝螺旋：G1/2〃
煤氣報警器安裝位置：
探測器應安裝在氣體易泄漏場所，具體位置應根據被檢測氣體相對於空氣的比重決定。
當被檢測氣體比重大於空氣比重時，探測器應安裝在距離地面（30～60）cm處，且感測器部位向下。
當被檢測氣體比重小於空氣比重時，探測器應安裝在距離頂棚（30～60）cm處，且感測器部位向下。
為了正確使用探測器及防止探測器故障的發生，請不要安裝在以下位置：
◆ 直接受蒸汽、油煙影響的地方；
◆ 給氣口、換氣扇、房門等風量流動大的地方；
◆ 水汽、水滴多的地方（相對濕度：≥90%RH）；
◆ 溫度在-40℃以下或55℃以上的地方；
◆ 有強電磁場的地方。

『柒』 關於樓宇火災報警系統的畢業論文,謝謝

摘要： 對火災自動報警控制系統及智能火災報警控制系統的特徵進行了分析， 在高層建築設 計中採用智能火災報警控制系統的主—從式網路結構， 解決了高層建築與大型建築中探測區 域廣、探測器數量多、原有系統不能適應等問題。 關鍵詞：高層建築 火災自動報警 探測器 智能控制 聯動控制 The design and application of automatic fire warning control system in high buidings Abstract： This article analyses the characteristics of the fire antomatic warning system and the intelligent fire warning control system. By using the sytem a lot of traditional problems can be solved, including using a lot of probes but cotrolling olny a relalively small area. Key words: high rised buiding; fire automatic warning system; probe; intelligent control; coordinated control system 隨著我國經濟建設的發展，現代高層建築及重要建築的防火問題引起了國家消防部門及設 計院等社會各界的高度重視。 國家制定了一系列防火規范， 從而促進火災自動報警設備的研究和 推廣使用。高層建築建設規模大，裝修標准高，人員密集，各種電氣設備使用頻繁，因而存在著 火災隱患， 在建築電氣設計中必須嚴格依照規范要求設計火災報警控制系統。 但選擇何種控制系 統，使該系統充分有效地發揮功能，是設計中十分重要的問題。 1 火災自動報警系統的主要部件及特徵 火災自動報警系統的基本形式有三種，即：區域報警系統、集中報警系統的控制中心報警系 統。高層建築和大型建築主要採用控制中心報警系統，這是一種復雜的火災自動報警系統，主要 由觸發器件、火災報警裝置、消防控制設備及電源組成。該系統從通報火災到啟動滅火系統和控 制各種消防設備，基本實現自動化。 觸發器件 主要包括火災探測器和手動火災報警按鈕。 火災探測器是對火災參數 （如煙、 溫、 光、火焰輻射、氣體濃度等）響應，並自動產生火災報警信號的器件。按響應火災參數的不同， 火災探測器分為感溫火災探測器、感煙火災探測器、氣體火災探測器、感光火災探測器和復合火 災探測器五種基本類型。 火災報警裝置 火災報警裝置 消防控制設備 在火災自動報警系統中用以接收、 顯示和傳遞火災報警信號， 並能發生控制 在火災自動報警系統中用以發出區別於環境聲、光的火災警報信號的裝置， 在火災自動報警系統中當接收到來自觸發器件的火災報警信號， 能自動或手 信號和具有其它輔助功能的控制指標設備。 如火災警報器， 它是一種基本的火災警報裝置， 以聲、 光音響方式向報警區域發出火災警報信號。 動啟動相關消防設施並顯示其狀態的設備。主要包括：火災報警控制器；自動滅火系統的控制裝 置；室內消火栓系統的控制裝置；防排煙系統及空調通風系統的控制裝置；常開防火門、防火卷 簾的控制裝置；電梯回降控制裝置以及火災應急廣播、火災警報裝置、消防通信設備、火災應急 照明與疏散指示標志的控制裝置等十類控制裝置。 每個系統根據工程的需要應具有十類控制裝置 的部分或全部。 電源 火災自動報警系統屬於消防用電設備，主電源採用消防電源，備用電源採用蓄電池， 保證不間斷供電。 設計中消防控制設備主要設置在消防控制中心， 便於實行集中統一控制， 有些消防控制設備 可設在消防設備現場，而動作信號必須返回消防控制中心，實行集中與分散相結合的控制方式。 但該探測器有誤報現象、控制器容量較小。 2 智能火災報警控制系統工作原理 智能火災報警控制系統與火災自動報警系統不同之處在於： 將發生火災期間所產生的煙、 溫、 光等， 以模擬量形式連同外界相關的環境參量一起傳送給報警器， 報警器再根據獲取的數據及內 部存貯的大量數據，利用火災判據來判斷火災是否存在。 智能火災報警器中編址單元包括： 智能控測器、 智能手動按鈕、 智能模塊、 探測器並聯介面、 匯流排隔離器和可編程繼電器卡等。新型的智能火災探測器，又稱模擬量火災探測器，這種探測器 給出的輸出信號是代表被響應的火災參數值的模擬量信號或其等效的數字信號。 傳統探測器稱為 有閾值火災探測器，而智能火災探測器沒有閾值，卻設有專用晶元，智能火災探測器的應用提高 了報警系統的准確性和智能化程度。 在火災報警時，報警控制器通過控制模塊啟動相應的外探設備，如排煙閥、送風閥、卷簾門 等，需要接受外控設備的反饋信號時，應加一個監視模塊，控制模塊和監視模塊一樣，聯接在報 警迴路匯流排上，安裝在所控設備的附近。模塊內設十進制編碼開關，可現場編號，各佔用迴路總 線上一個地址。通過報警控制器顯示控制模塊和監視模塊的具體地址，用聲、光報警可反映聯動 設備的工作狀態。 可編程繼電器卡，通過編程可實現對風機、水泵等大型設備的二級聯動控制。智能控制是一 種無需人的干預就能夠自主地驅動智能機器實現其目標的過程。 3 工程實例 火災自動報警系統的設計應用 筆者 1992～1993 年參與設計的海南省物資局金屬大廈，該大廈是座地下 1 層，地上 22 層， 建築高度 70 多米，建築面積 1.2 萬平方米的寫字樓。根據《高層民用建築設計防火規范》的規 定，建築高度超過 50 m 的辦公樓屬於一類防火建築，因此該大廈要設火災自動報警系統。 設計中選擇了國產火災自動報警系統，這種系統在當時較普遍，僅有一台主機控制器，因而 適用於中、小型建築。 3.1 大廈消防控制中心設在 1 層，每層設層顯示器。地下室作設備用房有變電室、空調機房、 水泵房，機房內設有防排煙風機、消防水泵等消防設備，當火災發生時，溫度達到一定值排 煙風機自動啟動，並打開排煙閥，開始排煙（圖 1）。 圖1 排煙風機控制原理 該工程地下室是消防聯動控制的集中點，將地下室的防排煙風機、排煙閥等控制線均引 至消防中心的聯動控制器。消防泵、噴淋泵、正壓風機、排煙風機、消防電梯等卻屬於外控 設備，均由聯動控制器控制。整個火災自動報警系統設計合理、運行可靠。 3.2 智能火災報警系統的設計應用 隨著科學技術的發展，智能火災報警系統問世，從傳統型走向智能型是國內外火災報警 系統技術發展的必然趨勢，工程設計人員必須予以充分重視。 徐州某大型建築群由三棟塔樓組成，一棟為 25 層，一棟 13 層和一棟 12 層的塔樓由 4 層 裙樓連接而成，建築面積 6 萬平方米，建築高度 85 m，主要功能：1 至 4 層為商場，5 層以上 為寫字樓。由於該大廈建築面積大，探測區域廣，探測器數量非常可觀。傳統的火災自動報 警系統已無法滿足需要，因此，在設計中，經過反復的方案比較，選擇了採用主—從式網結 構的智能火災報警控制系統，該系統利用大容量的控制矩陣交叉查尋軟體包，以軟體編程代 替硬體組合，滿足了大型工程的適用性，提高了消防聯動的靈活性和可修改性。系統由主機、 從機、復示器等構成。該工程消防控制中心設於 1 層，主機和消防聯動控制櫃設在消防中心， 從機與復示器分設於樓層內。 智能探測器數量的確定 設計時先根據《火災自動報警器系統設計規范》的規定確定探 測器的布局和設置。其規定探測區域內的每個房間至少應設置一隻火災探測器。感煙、感溫 探測器的保護面積和保護半徑應按表 1 確定。表中列出的是一個感煙探測器或感溫探測器的 保護面積和保護半徑。建築物內往往一個探測區域的面積較大，超過一隻探測器的保護面積， 這時需要計算一個探測區域內所需設置的探測器數量，可按下式計算： 式中：N 為一個探測區域內所需設置的探測器數量（只），N 取整數；S 為一個探測區域的面 積（m ）；A 為探測器的保護面積；K 為修正系數，重點保護建築取 0.7～0.9，非重點保護建 築取 1.0。 根據上式計算結果，可確定一個探測區內的智能探測器的安裝數量。 選擇控制器容量計算 該系統控制器為主—從式網路結構，每個主—從機系統，只能有 一台主機，從機數量根據工程要求確定，一般按探測器數量計算，從機數量最多為 15 台。 表1 感煙、感溫探測器的保護面積和保護半徑探測器的保護面積 A 和保護半徑 R 火災探測 器的種類 地面面積 S (m ) 2 2 房間高度 H (m) θ≤15° A (m ) 2 屋頂坡度 θ 15°＜θ≤30° A (m ) 80 100 80 30 30 4.9 4.9 2 θ＞30° A (m ) 80 120 100 30 40 2 R (m) 6/7 6.7 5.8 4.4 3.6 R (m) 7.2 8.0 7.2 R (m) 8.0 9.9 9.0 5.5 6.3 S≤80 感煙探測器 S＞80 h≤12 6＜h≤12 h≤6 80 80 60 30 20 感溫探測器 S≤30 S＞30 h≤8 h≤80 每台控制器最大有四個迴路，每個迴路容量均為 198 個地址，其中 99 個智能探測 器，99 個編址模塊。因此一台主機或從機的最大容量為 4×99=396 個智能探測器， 4×99=396 個編址模塊。 該工程經過計算，選用了一台主機和四台從機，每台控制器都按四個迴路設計。 主機 N 控制 1～4 層商場內的所有探測器，手動報警按鈕，控制按鈕，水流指示器等消 防設備，從機 N1 控制地下室的所有探測器、送風閥、排煙閥、防火閥等消防設備，從 機 N2 控制 13 層和 12 層兩座連通塔樓的 5～13 層的消防設備，N3、N4 分別控制 25 層 塔樓的 5～13 層和 14～25 層的消防設備。 整個大廈智能火災報警控制系統設計比較合理，充分考慮到建築群的特點，選用 一台主機、四台從機控制了 6 萬平方米的建築，如果用傳統火災自動報警系統則需要 幾套控制系統分別控制，現有系統設計即經濟實用，又准確可靠。 4 結論 綜合上述工程設計與實踐研究，可以得出以下幾點認識與結論。 1） 傳統的火災自動報警系統適合於中、 小型建築， 它的特點是探測器屬於閥值型， 控制器僅有主機一台。而智能火災報警控制系統，採用模擬量探測器，控制系統採用 主—從式網路結構，適應性強，尤其適合大型建築的火災報警系統。 2）智能火災報警系統，克服了傳統火災自動報警系統存在的漏報和誤報的難題， 提高了報警系統的准確性、可靠性。在設計中可靈活應用，根據工程需要選擇適當的 從機數量，使工程設計最經濟、最合理。 3）為了防患於未然，火災報警系統的設計和應用十分重要，設計人員應根據不同 的建築工程，優化設計方案。 參考文獻：〔1〕 蔡自興， 徐光礻 〔2〕 右.人工智慧及其應用 〔M〕 .北京： 清華大學出版社， 1996,329～ 360 戴汝為.智能系統的綜合集成〔M〕.杭州：浙江科學技術出版社，1995,128～ 160 〔3〕 陳一才.大樓自動化系統設計手冊 〔M〕 .北京： 中國建築工業出版社， 1994,230～ 270 〔4〕 王根堂.公安消防監督員業務培訓教材，群眾出版社，1997,213～236

『捌』 防盜報警器原理（光電三極體）

光電三極體也稱光敏三極體，它的電流受外部光照控制。是一種半導體光電器件。比光電二極體靈敏得多，光照集中電結附近區域。
利用雪崩倍增效應可獲得具有內增益的半導體光電二極體（APD）,而採用一般晶體管放大原理，可得到另一種具有電流內增益的光伏探測器，即光電三極體。它的普通雙極晶體管十分相似，都是由兩個十分靠近的p-n結-------發射結和集電結構成，並均具有電流發大作用。為了充分吸收光子，光電三極體則需要一個較大的受光面，所以，它的響應頻率遠低於光電二極體。[1]
2.1機構與工作原理
光電三極體是一種相當於在基極和集電極之間接有光電二極體的普通三極體，因此，結構與一般晶體管類似，但也有其特殊地方。如圖2.1.1所示。圖中e.b.c分別表示光電三極體的發射極.基極和集電極。正常工作時保證基極--集電極結（b—c結）為反偏正狀態，並作為受光結（即基區為光照區）。光電三極體通常有npn和pnp型兩種結構。常用的材料有硅和鍺。例如用硅材料製作的npn結構有3DU型，pnp型有3GU型。採用硅的npn型光電三極體其暗電流比鍺光電三極體小，且受溫度變化影響小，所以得到了廣泛應用。[2]
光電三極體的工作有兩個過程，一是光電轉換;二是光電流放大。光電轉換過程是在集---基結內進行，它與一般光電二極體相同。[3]當集電極加上相對於發射極為正向電壓而基極開路時（見圖2.1.1（b）），則b--c結處於反向偏壓狀態。無光照時，由於熱激發而產生的少數載流子，電子從基極進入集電極，空穴則從集電極移向基極，在外電路中有電流（即暗電流）流過。當光照射基區時，在該區產生電子---空穴對，光生電子在內電場作用下漂移到集電極，形成光電流，這一過程類似於光電二極體。於此同時，空穴則留在基區，使基極的電位升高，發射極便有大量電子經基極流向集電極，總的集電極電流為
IC=IP +βI P=（1+β）IP 2.1.1

圖2.1.1光電三極體結構及工作原理

式中β為共發射極電流放大倍數。因此，光電三極體等效於一個光電二極體與一般晶體管基極---集電極結的並聯。它是把基極---集電極光電二極體的電流（光電流IP）放大β倍的光伏探測器，可用圖2.1.1（c）來表示。與一般晶體管不同的是集電極電流IC由基極---集電極結上產生的光電流IP=Ib控制。也就是說，集電結起雙重作用，一是把光信號變成電信號起光電二極體的作用；二是將光電流放大，起一般晶體三極體的集電極的作用。[4]

2.2光電三極體的等效電路
根據光電三極體的工作原理，我們可以比較容易的畫出他的等效電路。由於它的集電結勢壘電容Ccb遠小於發射結勢壘電容Cbe,我們可以得到如圖2.2.1光電三極體的交流等效電路，圖中ip為集電結光電二極體的電流源，Cbe為發射結電容；rbe為發射結正向微分交流電阻；iLw為放大後的電流源；iL=βip;β為光電三極體的放大倍數；Rce為集電極發射極電阻；Cce為集電極發射極間電容；RL為負載電阻。由圖5--40等效電路，

可以得到負載電阻兩端的輸出電壓V0為
2.2.1
式中， ， 為入射光信號的角頻率，選擇合適的負載，使得 ，則 ,輸出電壓為
2.2.2
由上式可看出，當輸入光信號時，由於發射結電容相對較大，造成對信號的分流，將使有效輸出信號減小。此外，電容 的旁路也會減少流過 的輸出電流。利用光電三極體的等效電路在計算機和分析它的時間響應和輸出外特性是非常方便的。[5]

2.3光電三極體的特性參數
2.3.1伏安特性
圖2.3.1表示光電三極體的 關系曲線。由圖可見，光電三極體在偏壓為零時，集電流為零。當有光照時，光電三極體輸出電流比同樣光照下光電二極體的輸出電流大 倍。圖中曲線還表明，在光功率等間距增大的情況下，輸出電流並不等間距增大，這是由於電流放大倍數 隨信號光電流的增大而增大所引起的。

2.3.2頻率響應
光電三極體的頻率響應與 結的結構及外電路有關。通常需考慮：少數載流子對發射結和收集結勢壘電容（ 和 ）的充放電時間;少數載流子渡越基區所需時間；少數載流子掃過收集勢壘區的渡越時間；通過收集結到達收集區的電流流經收集區及外負載電阻產生的結壓將，使收集結電荷量改變的時間常數。於是光電三極體總響應時間應為上述各個時間之和。因此，光電三極體的響應時間比光電二極體的要長的多。由於光電三極體廣泛應用於各種光電控制系統，其輸入光信號多為脈沖信號，即工作在大信號或開關狀態，因而光電三極體的響應時間或響應頻率將是光電三極體的重要參數。[6]
為改善光電三極體的響應頻率，從光電三極體的等效電路可知道應盡可能減少 和 時間常數。一方面在工藝上設法減小結電容 . 等；另一方面要合理選擇負載電阻 ，減小電路時間常數。圖2.3.2給出了在不同負載電阻 下，光電三極體輸出電壓的相對值與入射光調制頻率的關系。由圖可知， 愈大，高頻響應將愈差。減小 可以改善頻率特性。但 降低會導致輸出電壓下降。因此，在實際使用時，合理選擇 和利用高增益運算放大器作後級電壓放大，可得到高的輸出電壓並改善頻率響應。此外，為改善頻率響應，減小體積，提高增益，電路上常採用高增益.低輸入阻抗的運算放大器與之配合。圖2.3.3（a）（b）分別表示達林頓光電晶體管的集成電路示意圖。實際使用光電三極體時常採用帶基極引線的光電三極體，並提供一定的基極電流。對無基極引線的光電三極體，則給予一定照度的背景光，使其工作於線性放大區，以得到較大的集電極電流，這將有利於提高光電三極體的頻率響應。圖2.3.4給出了光電三極體響應時間與集電極電流 的關系，由圖可知，增加集電極電流 可減小光電三極體的響應時間，即提高光電三極體的工作頻率。[7]

與光電二極體相比較，光電三極體頻率響應較低，不宜使用於高速，寬頻的光電探測系統中，但由於其響應率高，具有電流內增益，故在一般光電探測系統中仍得到廣泛應用。

設計一個報警器。由圖3.1（a）、（b）所示電路分別是紅外發射器和紅外接收、無線發射機的電路圖。
圖3.1（a）所示電路為紅外發射器電路。由VT1、VT2、C1以及R1等組成一個300Hz左右的自激振盪器，其振盪器頻率主要由時間常數R1 C1決定。紅外發射二極體串接在VT2的集電極迴路中，在振盪器振盪過程中VT2每導通一次，發光二極體發光一次。R3用於限流，使VT2的電流不超過500mA。

（a） 紅外發射器

（b）紅外接受無線發射機
圖3.1 遮光式紅外監控無線報警器電路
在圖3.1（b）所示電路中，紅外就收管VD3選用選用與發射管配套的管型（光波長一致）。VD3將照射的紅外光轉換成電信號，並經C2、R5加至IC1-a的反相輸入端。IC1採用雙運放TL072（或LM358、R4558、NE5532），其同相端外接6V騙子電壓。該級的放大倍數K=20lg(R8/R5),圖示參數給出近53dB的放大量。IC1-a的輸出經VD4、C3等整流後，以直接電壓形式加至IC1-b的反相輸入端。IC1-b與R10、R12、RP1等組成一個電壓比較器，當VD3一直受紅外光照時，b點的電位Vb<Va(預先調好)，IC1-b的輸出端（⑦腳）呈高電平，VT3飽和導通，致使其集電極，（即IC2的④腳）呈低電平（<0.4V）。IC2與R15、R16、C4等組成一個可控多諧振盪級，當它的強制復位④腳呈低電平時，電路被強制復位，振盪中止。
當有人涉足紅外監控區時，紅外光束被遮斷，IC1-a無信號輸入，其輸出呈低電平，則電源電壓通過R9對C3充電，致使Vb>Va, IC1-b的⑦腳呈低電平，VT3截止，則IC2的④腳通過R14接電源，呈高電位，IC2起振。其振盪頻率f=1.44/[( R15+2 R16)C4],圖示參數的振盪頻率約為1000Hz。
IC2輸出的音頻脈沖信號通過R17、C6加至VT4的基極。VT4與L、C9、C10等組成一個高頻振盪器，其振盪頻率主要取決於L、C9組成的選頻迴路，調節C9，使振盪頻率在調頻波段88-108MHz范圍內。同時，該振盪級在輸入脈沖信號的激勵下呈調頻振盪狀態，這是由於VT4的集電結電容隨調制脈沖的高低電平變化，進而實現調頻。調頻載波信號通過天線發射出去。