关于报警器研究方法的模板

‘壹’ （毕业设计开题报告）红外线防盗报警器的背景和意义以及研究的主要内容

亲 你毕设完了吧 我选的也是这个 正在为开题报告发愁

‘贰’ 煤气报警器的设计与制作

看看这本书应该对你有些帮助。
http://hi..com/h2y3g4/blog/item/afcb1cdb20ecbadcb6fd485b.html

‘叁’ 烟雾报警器论文研究的主要方面和解决的主要问题。

烟雾报警器
89c52单片机，可以的。

‘肆’ 想了解国内外防盗报警系统研究现状，最好能简要分析下！引用的文献标记清楚！谢谢了！好的话，会追加分！

兄弟，我一直做这个课题，如有兴趣不妨共同探讨，本人为千家论坛防盗报警版主，ID：淡蓝的忧郁。

你这个题目太大了，在这里要作出解答很难。本人在2009年底做过同样的课题，也向防盗报警行业的几家资深公司要过一些数据。但行业内至今缺少有力可陈的数据，只能是大概。总体来说，目前国内的防盗报警主机正在由传统的电话报警方式转变为电话，网络，GSM通讯的方式，一些政府，金融行业明确规定必须要双网。国内的报警主机用量有60%左右来自保安服务公司或者接警中心（国内私营的接警中心还很少），其他的市场份额由系统集成商或者用户分摊。预计在今后保安服务公司将在报警行业中占据更大的比重，私营的保安服务公司会逐步走向幕前。

国外的接警中心与国内还是有很大分别，私营的保安服务公司已成规模，拥有比较完备的人力和物力，有自己的出警人员。报警主机基本上都支持IP模式，相对电话报警，成本更低。报警的市场份额大部分还是由保安服务公司分摊。与国内相比，人力成本更高昂，因此他们更愿意选用质量稳定，误报率低的报警产品，维修一次的人工费用大于器材本身的费用是很正常的事情。另外对误报控制得也很严格，通常一个月内超过三次报警会被处于罚款，或者增加月服务费等。

以上仅为个人见解，不一定正确，还请大家共同参与讨论，相互学习。

‘伍’ 求一篇：铁门防撬报警器的毕业设计论文

摘要：介绍一种以单片机作为控制核心的电话报警器。利用电话网传输数字和语音信息，设计新颖，功能齐全，可靠性高，操作方便。这种报警器是机要部门、仓库及居家环境实现安全防范的现场化设施。

关键词：双音多频
电话报警器
精简指令
DTMF引言改革开放以来，在城市大发展的过程中，大量外地人口涌入城市，给社会治安带来很大压力。工厂、机关和居家失盗、失火、抢劫事件时有发生；个别地方尤为严重，损失惊人。由此引起公安部门的高度重视和社会各届人士的普遍关注。有些部门和居民小区开始派人白天守卫、夜间巡逻，并纷纷购置防护铁门、铁栏杆等被动防范措施，将主人装在铁笼子中以求安全。一旦发生警性（如火警或煤气泄漏），才发现铁笼子将消防人员在事故现场之外，难以即时救助，实为弊端。从整顿市容角度来看，亦为雅观。为此，政府部门提倡采用高科技手段实现技术防范措施。在社会治安的现实需求和政府部门的推动下，市场上国产和进口的防盗报警应运而生。为此，我们分析、对比了国内外的十种防盗报警器的内部结构和功能；结合国内使用条件，研制适合国情的智能化电话报警器。经过不懈努力，已经取得成功。一、总体设计方案和技术要求过去不少单位已经安装了防盗报警装置，为何仍然失盗？为何至今仍然有人不习惯于使用防盗报警装置？这里涉及到机器的功能、可靠性以及机器在使用过程中是否简单方便、便于编程等一系列的问题。我们经过长期调查研究，从技术上认真分析，认为需满足下列技术要求，方能实现功能完善、操作方便这两个主要目标：（1）报警器灵敏度要高，又要求防止误报，就必须有微电脑监控。它能对来自传感器的事故信息进行分析，排除因小动物入侵而产生的误报信号及其他环境干扰信号。（2）事故地点（报警站）与被呼叫对象（接收站）之间的空间距离应不受限制。（3）语音和数字信息都可在同一条信道上传输。采用哪种传输方式（数字或语音），可由用户自行决定。（4）由于用户环境不同，配合使用的传感器类型及数量亦不相同。对于如此多样化的用户环境，机器的设置项目就要多一些（特别是进口产品），造成用户操作不便。为此我们事先编好适应多样化用户环境的精简指令并按顺序编号，使得用户只需用电话机按键拨号，键入事先编好的精简指令序号及适当的参数即可实现各种程序化操作，适应不同环境的要求。用户编程精简指令就像使用计算机一样简单方便，容易接受。（5）用EEPROM固化程序，程序中的关键数据（如用户报警电话的号码）可以临时在电话机键盘上修改又不因掉电而丢失。（6）如因故死机，应能自动恢复正常运行。二、技术措施上述要求是一项艰巨的任务但也是必须要达到的目标。为此我们经过长期努力，采用以下技术措施，实现了上述目标：（1）采用公用电话线作为信息传输媒体，不用无线电方式。这样，机器受干扰少，误报率低，使用范围更加宽广。凡是有公共电话的地方，报警信息都可以到达，距离不受限制。充分利用公共电话线路普及性的优势，成本大大降低。同时简化了设计，提高了可靠性。（2）传送报警信息用语音方式或数字信息方式，可由用户选择。语音简短明确，可在电话机上收听，使用方便。在有条件安装计算机的地方（如110报警中心及单位保卫部门），还可传送数字信号，便于计算机与报警器之间实现数字通信。（3）报警器设有拨号修改用户密码的电路，可以在很远的地方通过电话线路修改自己家中的电话报警器的密码，远程控制报警器的设防或撤防操作。（4）安装看门狗电路，因故死机后能自动恢复正常运行。（5）电话设计、元器件筛选及接插件安装过程符合国家《防盗报警控制器通用技术条件》（GB12663-90）。（6）在EEPROM中写入9条精简指令，断电后可以永久保存。同时用户可自行设置密码，他人无法使用，保密性好。（7）9条精简指令如下：①用户设定或修改密码；②用户设定第一个被呼叫的电话号码（最多16位数字）；③用户设定第二个被呼叫的电话号码（最多16位数字）；④用户设定第三个被呼叫的电话号码（最多16位数字）；⑤用户设定第四个被呼叫的电话号码（最多16位数字）；⑥用户设定8个防区（对应8个传感器）的设防或撤防状态；⑦用户设定8个防区是有声报警，或是无声报警（有声报警是拉响现场喇叭，驱走入侵者；无声报警是现场无声，声音由电话线路单线传送到被呼叫电话机上，外人听不到）；⑧用户自行录入8段（分别对应于8个传感器）语音，作为预定的报警语音；⑨用户通过电话机拨号操作，可以对报警器设防或撤防。以上9条预先编好的程序，按顺序编号。用户只需通过电话拨号盘拨号，即可选择各种操作。这些操作跟操作计算器一样方便。三、总体设计电路框图我们设计完成的智能电话报警器，做到了上述技术要求。其总体设计的电路结构框图如图1所示。四、主要电路分析1.传感器与信号输入接口要求居家安全，应确保被监视的区域（阳台、门窗、过道、金库等）置于传感器的敏感区域内。现有的传感器产品很多，如红外热释电探头、微波多普勒效应探头、微波-红外复用探头，用于检测盗贼侵入很灵敏。离子烟感器和半导体气敏传感器用于监视火警及煤气泄漏。传感器产品大多用继电器作信号输出端。正常时继电器触头开路，报警时触头闭合。传感器与信号输入接口电路如图2所示。正常时晶体管集电极输出低电平；报警时输出高电平。8个晶体管分别将来自8路传感器的信号传送到74F373的8个输入端，供CPU读取。若8个传感器未满额，空闲的晶体管仍然会输出低电平，不会报警IN0～IN7分别对应来自8个传感器的电平信号。2.语音控制与录放电路语音控制与录放电路如图3所示。采用ISD2575芯片作数字录音器件。录放音时间可达75s。可连续录放亦可通过地址线（A0～A9）选择分段录放。图3中将地址线A0～A4接地，仅用A5～A9可选32段或少于32段。我们只选8段。若将74ALS374的1脚（OE）通过K1接地（ON），则ISD2575芯片处于联机状态，语音芯片及录放电路受CPU控制；若将74ALS374的1脚浮空（开关K1的5脚OFF），则Q0～A7为高阻态，语音芯片处于脱机状态并受K1和K2控制，可用手拨开关实现录放操作。语音芯片ISD2575的片选输入端CE（23脚）为低脉冲时启动放音周期。放音不随CE电平的返高而结束。CE信号的下降沿启动录音周期。PD脚（24脚）为高时进入低功耗状态（非录放状态）。P/R（27脚）输入端为高电平时选定放音周期，低电平为录音周期。用户可事先选定脱机状态，手动开关K1和K2录入各段在报警时需要播放的固定语音段。报警器值班时语音芯片应处于联机状态。报警时程序能根据正在报警的传感器的编号（0～7）自动判断8种警性并按警情编号去选择应该播放的哪一段。图3中MIC为驻极体微音器。喇叭可监听到从电话网上收发的双音多频信号或语音信号。用MC34119作语音功放芯片，可调整放音输出的幅度。3.双音多频发送/接收电路双音多频发送/接收电路如图4所示。5087是配合电话机键盘使用的双音多频（DTMF）发送芯片。其输入引脚C1～C4（列）和R1～R4（行）对应电话机键盘（4行×4列）的8根接收端。按下任一键对应C1～C4和R1～R4的一种组合并能从5087的16脚发出某一组高低音搭配的双音频音调去电话网。收方（图4中是8870）收到双音频音调后再译码为4位二进制电平Q1～Q4并送CPU读取。DTMF信号与二进制编码的对应关系如表1所列。表1发方（5087）DTMF信令编码收方（8870）信息C4C3C2C1ZR4R3R2R1十六进制频率（低组）频率（高阻）键号Q4Q3Q2Q1十六进制*1011BHC0100011147H9411477#用74ALS374的8位输入口与5087的C1～C、R1～R4连接（取消电话机键盘），再将74ALS374作为CPU的输出口，CPU即可代替电话机键盘向电话网发送全部键盘信号（十六地数值0～F及"*"，"#"）就可以在单片机控制下通过电话网实现二进制数字传送。而在媒体上传输的是双音多频信号。这样，就实现了在电脑控制下分时传送语音和数字信息的目的。五、智能化电话报警的主要功能（1）配备8个传感器的信号输入通道。8个传感器（包括火警、煤气泄漏、玻璃破碎、紧急求救、盗匪侵入、房屋门窗被非法打开等）信号的输入通道，能满足全方位监控的需求。也可选择8个传感器中的任意几个使用，或根据具体情况屏蔽一些暂时不用的传感器信号。当不同的传感器输出报警信号时，本报警器中的微电脑经过分析判断后即可向外发送不同的报警信息。（2）通信对象多样化。本报警器内置电话拨号系统，能向用户指定的4个电话机发送发生事故的地点、用户姓名、电话号码等信息的语音或数字报警信息，使警情得到及时处理。4个电话机类型包括手机、传呼机、家用电话机及专用数据接收机。（3）操作方便。通过电话机的拨号盘就可输入9条精简指令及用户信息，就像操作计算器一样简单。（4）由于采用数字录音技术，用户可自行录入语音，反复录放，时间长达75s；分9段存储、播放。（5）设有外出布防、留守撤防两种状态，适用于家中有人、无人两种情况。（6）电话遥控。可通过外线电话遥控本报警器的撤防/设防、密码修改、指定探测器的开/关状态等功能。（7）可接高分贝报警喇叭。本报芍器配备有声/无声报警开关。（8）停电保护。断电后，本报警器的备用电池立即自动启用，并可支持24小时。（9）断线报警。当电话线被盗打时，能及时报警。（10）可扩展性。依据实际需要，可选装所需传感器。（11）存储的用户信息不因停电而丢失（EEPROM）。（12）根据需要，提供相关的主控中心平台软件，以实现小区区域型报警管理。

‘陆’ 煤气报警器的使用方法

煤气报警器由探测器与报警控制主机构成，广泛应用于石油、燃气、化工、油库等存在有毒气体的石油化工行业，用以检测室内外危险场所的泄漏情况，是保证生产和人身安全的重要仪器。当被测场所存在有毒气体时，探测器将气信号转换成电压信号或电流信号传送到报警仪表，仪器显示出有毒气体爆炸下限的百分比浓度值。当有毒气体浓度超过报警设定值时发生声光报警信号提示，值班人员及时采取安全措施，避免燃爆事故发生。
⒈应用时的注意事项
煤气报警器固定式安装一经就位，其位置就不易更改，具体应用时应考虑以下几点。
⑴弄清所要监测的装置有哪些可能泄漏点，分析它们的泄漏压力、方向等因素，并画出探头位置分布图，根据泄漏的严重程度分成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种等级。
⑵根据所在场所的气流方向、风向等具体因素，判断当发生大量泄漏时，有毒气体的泄漏方向。
⑶根据泄漏气体的密度（大于或小于空气），结合空气流动趋势，综合成泄漏的立体流动趋势图，并在其流动的下游位置作出初始设点方案。
⑷研究泄漏点的泄漏状态是微漏还是喷射状。如果是微漏，则设点的位置就要靠近泄漏点一些。如果是喷射状泄漏，则要稍远离泄漏点。综合这些状况，拟定出最终设点方案。这样，需要购置的数量和品种即可估算出来。
⑸对于存在较大有毒气体泄漏的场所，根据有关规定每相距10—20m应设一个检测点。对于无人值班的小型且不连续运转的泵房，需要注意发生有毒气体泄漏的可能性，一般应在下风口安装一台检测器。
⑹对于有氢气泄漏的场所，应将检测器安装在泄漏点上方平面。
⑺对于气体密度大于空气的介质，应将检测器安装在低于泄漏点的下方平面上，并注意周围环境特点。对于容易积聚有毒气体的场所应特别注意安全监测点的设定。
⑻对于开放式有毒气体扩散逸出环境，如果缺乏良好的通风条件，也很容易使某个部位的空气中的有毒气体含量接近或达到爆炸下限浓度，这些都是不可忽视的安全监测点。根据现场事故的分析结果，其中一半以上是由不正确的安装和校验造成的。因此，有必要介绍正确的安装和校验的注意事项以减少故障。
⒉煤气报警器安装的注意事项
⑴报警器探头主要是接触燃烧气体传感器的检测元件，由铂丝线圈上包氧化铝和黏合剂组成球状，其外表面附有铂、钯等稀有金属。因此，在安装时一定要小心，避免摔坏探头。
⑵报警器的安装高度一般应在160—170cm，以便于维修人员进行日常维护。
⑶报警器是安全仪表，有声、光显示功能，应安装在工作人员易看到和易听到的地方，以便及时消除隐患。
⑷报警器的周围不能有对仪表工作有影响的强电磁场（如大功率电机、变压器）。
⑸被测气体的密度不同，室内探头的安装位置也应不同。被测气体密度小于空气密度时，探头应安装在距屋顶30cm外，方向向下；反之，探头应安装在距地面30cm处，方向向上。
煤气报警器施工接线图
控制器采用三芯屏蔽线与探测器连接（注：单芯线径不低于0.75mm国标线，依实际距离而定），将屏蔽层与控制器机壳相连并可靠接地。当采用RVV线缆时，应穿金属管并将金属管可靠接地。
参照控制器与探测器接线图，将控制器与探测器的对应端子相连接
接线方式
将输入控制器端子与探测器端子对应相接
◆输出端子与联动设备的连接
▲.当排风扇等感性设备满足小于等于5A/220VAV条件时，
可直接与输出端子相连，但尽可能的避免负载设备直接与输出端子相连，当负载设备大于5A/220VAV时，必须外接转接设备；
▲.控制器、探测器要保证可靠的接地；
▲.进行各种安装操作时，需先断电，否则可能会烧坏主机。
与控制器配套使用的探测器
与控制器配套使用的探测器有：点型气体探测器。
技术参数：
◆ 检测原理：催化燃烧式、电化学式
◆ 检测气体：可燃气体、有毒气体
◆ 采样方式：自然扩散
◆ 示值误差：±5%F·S/±10%/±5×10mol/mol
◆ 响应时间：≤30s
◆ 工作电压：DC12V～30V
◆ 额定功率：≤3W
◆ 温 度：-40℃～60℃
◆ 湿 度：≤95%RH
◆ 连接电缆：≥RVV3×0.75mm（国标线）
◆ 传输距离：≤1200m
◆ 防爆等级：ExdⅡCT6
◆ 安装方式：固定支架、管装、墙壁装
◆ 安装螺旋：G1/2〃
煤气报警器安装位置：
探测器应安装在气体易泄漏场所，具体位置应根据被检测气体相对于空气的比重决定。
当被检测气体比重大于空气比重时，探测器应安装在距离地面（30～60）cm处，且传感器部位向下。
当被检测气体比重小于空气比重时，探测器应安装在距离顶棚（30～60）cm处，且传感器部位向下。
为了正确使用探测器及防止探测器故障的发生，请不要安装在以下位置：
◆ 直接受蒸汽、油烟影响的地方；
◆ 给气口、换气扇、房门等风量流动大的地方；
◆ 水汽、水滴多的地方（相对湿度：≥90%RH）；
◆ 温度在-40℃以下或55℃以上的地方；
◆ 有强电磁场的地方。

‘柒’ 关于楼宇火灾报警系统的毕业论文,谢谢

摘要： 对火灾自动报警控制系统及智能火灾报警控制系统的特征进行了分析， 在高层建筑设 计中采用智能火灾报警控制系统的主—从式网络结构， 解决了高层建筑与大型建筑中探测区 域广、探测器数量多、原有系统不能适应等问题。 关键词：高层建筑 火灾自动报警 探测器 智能控制 联动控制 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 随着我国经济建设的发展，现代高层建筑及重要建筑的防火问题引起了国家消防部门及设 计院等社会各界的高度重视。 国家制定了一系列防火规范， 从而促进火灾自动报警设备的研究和 推广使用。高层建筑建设规模大，装修标准高，人员密集，各种电气设备使用频繁，因而存在着 火灾隐患， 在建筑电气设计中必须严格依照规范要求设计火灾报警控制系统。 但选择何种控制系 统，使该系统充分有效地发挥功能，是设计中十分重要的问题。 1 火灾自动报警系统的主要部件及特征 火灾自动报警系统的基本形式有三种，即：区域报警系统、集中报警系统的控制中心报警系 统。高层建筑和大型建筑主要采用控制中心报警系统，这是一种复杂的火灾自动报警系统，主要 由触发器件、火灾报警装置、消防控制设备及电源组成。该系统从通报火灾到启动灭火系统和控 制各种消防设备，基本实现自动化。 触发器件 主要包括火灾探测器和手动火灾报警按钮。 火灾探测器是对火灾参数 （如烟、 温、 光、火焰辐射、气体浓度等）响应，并自动产生火灾报警信号的器件。按响应火灾参数的不同， 火灾探测器分为感温火灾探测器、感烟火灾探测器、气体火灾探测器、感光火灾探测器和复合火 灾探测器五种基本类型。 火灾报警装置 火灾报警装置 消防控制设备 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， 并能发生控制 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， 在火灾自动报警系统中当接收到来自触发器件的火灾报警信号， 能自动或手 信号和具有其它辅助功能的控制指标设备。 如火灾警报器， 它是一种基本的火灾警报装置， 以声、 光音响方式向报警区域发出火灾警报信号。 动启动相关消防设施并显示其状态的设备。主要包括：火灾报警控制器；自动灭火系统的控制装 置；室内消火栓系统的控制装置；防排烟系统及空调通风系统的控制装置；常开防火门、防火卷 帘的控制装置；电梯回降控制装置以及火灾应急广播、火灾警报装置、消防通信设备、火灾应急 照明与疏散指示标志的控制装置等十类控制装置。 每个系统根据工程的需要应具有十类控制装置 的部分或全部。 电源 火灾自动报警系统属于消防用电设备，主电源采用消防电源，备用电源采用蓄电池， 保证不间断供电。 设计中消防控制设备主要设置在消防控制中心， 便于实行集中统一控制， 有些消防控制设备 可设在消防设备现场，而动作信号必须返回消防控制中心，实行集中与分散相结合的控制方式。 但该探测器有误报现象、控制器容量较小。 2 智能火灾报警控制系统工作原理 智能火灾报警控制系统与火灾自动报警系统不同之处在于： 将发生火灾期间所产生的烟、 温、 光等， 以模拟量形式连同外界相关的环境参量一起传送给报警器， 报警器再根据获取的数据及内 部存贮的大量数据，利用火灾判据来判断火灾是否存在。 智能火灾报警器中编址单元包括： 智能控测器、 智能手动按钮、 智能模块、 探测器并联接口、 总线隔离器和可编程继电器卡等。新型的智能火灾探测器，又称模拟量火灾探测器，这种探测器 给出的输出信号是代表被响应的火灾参数值的模拟量信号或其等效的数字信号。 传统探测器称为 有阈值火灾探测器，而智能火灾探测器没有阈值，却设有专用芯片，智能火灾探测器的应用提高 了报警系统的准确性和智能化程度。 在火灾报警时，报警控制器通过控制模块启动相应的外探设备，如排烟阀、送风阀、卷帘门 等，需要接受外控设备的反馈信号时，应加一个监视模块，控制模块和监视模块一样，联接在报 警回路总线上，安装在所控设备的附近。模块内设十进制编码开关，可现场编号，各占用回路总 线上一个地址。通过报警控制器显示控制模块和监视模块的具体地址，用声、光报警可反映联动 设备的工作状态。 可编程继电器卡，通过编程可实现对风机、水泵等大型设备的二级联动控制。智能控制是一 种无需人的干预就能够自主地驱动智能机器实现其目标的过程。 3 工程实例 火灾自动报警系统的设计应用 笔者 1992～1993 年参与设计的海南省物资局金属大厦，该大厦是座地下 1 层，地上 22 层， 建筑高度 70 多米，建筑面积 1.2 万平方米的写字楼。根据《高层民用建筑设计防火规范》的规 定，建筑高度超过 50 m 的办公楼属于一类防火建筑，因此该大厦要设火灾自动报警系统。 设计中选择了国产火灾自动报警系统，这种系统在当时较普遍，仅有一台主机控制器，因而 适用于中、小型建筑。 3.1 大厦消防控制中心设在 1 层，每层设层显示器。地下室作设备用房有变电室、空调机房、 水泵房，机房内设有防排烟风机、消防水泵等消防设备，当火灾发生时，温度达到一定值排 烟风机自动启动，并打开排烟阀，开始排烟（图 1）。 图1 排烟风机控制原理 该工程地下室是消防联动控制的集中点，将地下室的防排烟风机、排烟阀等控制线均引 至消防中心的联动控制器。消防泵、喷淋泵、正压风机、排烟风机、消防电梯等却属于外控 设备，均由联动控制器控制。整个火灾自动报警系统设计合理、运行可靠。 3.2 智能火灾报警系统的设计应用 随着科学技术的发展，智能火灾报警系统问世，从传统型走向智能型是国内外火灾报警 系统技术发展的必然趋势，工程设计人员必须予以充分重视。 徐州某大型建筑群由三栋塔楼组成，一栋为 25 层，一栋 13 层和一栋 12 层的塔楼由 4 层 裙楼连接而成，建筑面积 6 万平方米，建筑高度 85 m，主要功能：1 至 4 层为商场，5 层以上 为写字楼。由于该大厦建筑面积大，探测区域广，探测器数量非常可观。传统的火灾自动报 警系统已无法满足需要，因此，在设计中，经过反复的方案比较，选择了采用主—从式网结 构的智能火灾报警控制系统，该系统利用大容量的控制矩阵交叉查寻软件包，以软件编程代 替硬件组合，满足了大型工程的适用性，提高了消防联动的灵活性和可修改性。系统由主机、 从机、复示器等构成。该工程消防控制中心设于 1 层，主机和消防联动控制柜设在消防中心， 从机与复示器分设于楼层内。 智能探测器数量的确定 设计时先根据《火灾自动报警器系统设计规范》的规定确定探 测器的布局和设置。其规定探测区域内的每个房间至少应设置一只火灾探测器。感烟、感温 探测器的保护面积和保护半径应按表 1 确定。表中列出的是一个感烟探测器或感温探测器的 保护面积和保护半径。建筑物内往往一个探测区域的面积较大，超过一只探测器的保护面积， 这时需要计算一个探测区域内所需设置的探测器数量，可按下式计算： 式中：N 为一个探测区域内所需设置的探测器数量（只），N 取整数；S 为一个探测区域的面 积（m ）；A 为探测器的保护面积；K 为修正系数，重点保护建筑取 0.7～0.9，非重点保护建 筑取 1.0。 根据上式计算结果，可确定一个探测区内的智能探测器的安装数量。 选择控制器容量计算 该系统控制器为主—从式网络结构，每个主—从机系统，只能有 一台主机，从机数量根据工程要求确定，一般按探测器数量计算，从机数量最多为 15 台。 表1 感烟、感温探测器的保护面积和保护半径探测器的保护面积 A 和保护半径 R 火灾探测 器的种类 地面面积 S (m ) 2 2 房间高度 H (m) θ≤15° A (m ) 2 屋顶坡度 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 感烟探测器 S＞80 h≤12 6＜h≤12 h≤6 80 80 60 30 20 感温探测器 S≤30 S＞30 h≤8 h≤80 每台控制器最大有四个回路，每个回路容量均为 198 个地址，其中 99 个智能探测 器，99 个编址模块。因此一台主机或从机的最大容量为 4×99=396 个智能探测器， 4×99=396 个编址模块。 该工程经过计算，选用了一台主机和四台从机，每台控制器都按四个回路设计。 主机 N 控制 1～4 层商场内的所有探测器，手动报警按钮，控制按钮，水流指示器等消 防设备，从机 N1 控制地下室的所有探测器、送风阀、排烟阀、防火阀等消防设备，从 机 N2 控制 13 层和 12 层两座连通塔楼的 5～13 层的消防设备，N3、N4 分别控制 25 层 塔楼的 5～13 层和 14～25 层的消防设备。 整个大厦智能火灾报警控制系统设计比较合理，充分考虑到建筑群的特点，选用 一台主机、四台从机控制了 6 万平方米的建筑，如果用传统火灾自动报警系统则需要 几套控制系统分别控制，现有系统设计即经济实用，又准确可靠。 4 结论 综合上述工程设计与实践研究，可以得出以下几点认识与结论。 1） 传统的火灾自动报警系统适合于中、 小型建筑， 它的特点是探测器属于阀值型， 控制器仅有主机一台。而智能火灾报警控制系统，采用模拟量探测器，控制系统采用 主—从式网络结构，适应性强，尤其适合大型建筑的火灾报警系统。 2）智能火灾报警系统，克服了传统火灾自动报警系统存在的漏报和误报的难题， 提高了报警系统的准确性、可靠性。在设计中可灵活应用，根据工程需要选择适当的 从机数量，使工程设计最经济、最合理。 3）为了防患于未然，火灾报警系统的设计和应用十分重要，设计人员应根据不同 的建筑工程，优化设计方案。 参考文献：〔1〕 蔡自兴， 徐光礻 〔2〕 右.人工智能及其应用 〔M〕 .北京： 清华大学出版社， 1996,329～ 360 戴汝为.智能系统的综合集成〔M〕.杭州：浙江科学技术出版社，1995,128～ 160 〔3〕 陈一才.大楼自动化系统设计手册 〔M〕 .北京： 中国建筑工业出版社， 1994,230～ 270 〔4〕 王根堂.公安消防监督员业务培训教材，群众出版社，1997,213～236

‘捌’ 防盗报警器原理（光电三极管）

光电三极管也称光敏三极管，它的电流受外部光照控制。是一种半导体光电器件。比光电二极管灵敏得多，光照集中电结附近区域。
利用雪崩倍增效应可获得具有内增益的半导体光电二极管（APD）,而采用一般晶体管放大原理，可得到另一种具有电流内增益的光伏探测器，即光电三极管。它的普通双极晶体管十分相似，都是由两个十分靠近的p-n结-------发射结和集电结构成，并均具有电流发大作用。为了充分吸收光子，光电三极管则需要一个较大的受光面，所以，它的响应频率远低于光电二极管。[1]
2.1机构与工作原理
光电三极管是一种相当于在基极和集电极之间接有光电二极管的普通三极管，因此，结构与一般晶体管类似，但也有其特殊地方。如图2.1.1所示。图中e.b.c分别表示光电三极管的发射极.基极和集电极。正常工作时保证基极--集电极结（b—c结）为反偏正状态，并作为受光结（即基区为光照区）。光电三极管通常有npn和pnp型两种结构。常用的材料有硅和锗。例如用硅材料制作的npn结构有3DU型，pnp型有3GU型。采用硅的npn型光电三极管其暗电流比锗光电三极管小，且受温度变化影响小，所以得到了广泛应用。[2]
光电三极管的工作有两个过程，一是光电转换;二是光电流放大。光电转换过程是在集---基结内进行，它与一般光电二极管相同。[3]当集电极加上相对于发射极为正向电压而基极开路时（见图2.1.1（b）），则b--c结处于反向偏压状态。无光照时，由于热激发而产生的少数载流子，电子从基极进入集电极，空穴则从集电极移向基极，在外电路中有电流（即暗电流）流过。当光照射基区时，在该区产生电子---空穴对，光生电子在内电场作用下漂移到集电极，形成光电流，这一过程类似于光电二极管。于此同时，空穴则留在基区，使基极的电位升高，发射极便有大量电子经基极流向集电极，总的集电极电流为
IC=IP +βI P=（1+β）IP 2.1.1

图2.1.1光电三极管结构及工作原理

式中β为共发射极电流放大倍数。因此，光电三极管等效于一个光电二极管与一般晶体管基极---集电极结的并联。它是把基极---集电极光电二极管的电流（光电流IP）放大β倍的光伏探测器，可用图2.1.1（c）来表示。与一般晶体管不同的是集电极电流IC由基极---集电极结上产生的光电流IP=Ib控制。也就是说，集电结起双重作用，一是把光信号变成电信号起光电二极管的作用；二是将光电流放大，起一般晶体三极管的集电极的作用。[4]

2.2光电三极管的等效电路
根据光电三极管的工作原理，我们可以比较容易的画出他的等效电路。由于它的集电结势垒电容Ccb远小于发射结势垒电容Cbe,我们可以得到如图2.2.1光电三极管的交流等效电路，图中ip为集电结光电二极管的电流源，Cbe为发射结电容；rbe为发射结正向微分交流电阻；iLw为放大后的电流源；iL=βip;β为光电三极管的放大倍数；Rce为集电极发射极电阻；Cce为集电极发射极间电容；RL为负载电阻。由图5--40等效电路，

可以得到负载电阻两端的输出电压V0为
2.2.1
式中， ， 为入射光信号的角频率，选择合适的负载，使得 ，则 ,输出电压为
2.2.2
由上式可看出，当输入光信号时，由于发射结电容相对较大，造成对信号的分流，将使有效输出信号减小。此外，电容 的旁路也会减少流过 的输出电流。利用光电三极管的等效电路在计算机和分析它的时间响应和输出外特性是非常方便的。[5]

2.3光电三极管的特性参数
2.3.1伏安特性
图2.3.1表示光电三极管的 关系曲线。由图可见，光电三极管在偏压为零时，集电流为零。当有光照时，光电三极管输出电流比同样光照下光电二极管的输出电流大 倍。图中曲线还表明，在光功率等间距增大的情况下，输出电流并不等间距增大，这是由于电流放大倍数 随信号光电流的增大而增大所引起的。

2.3.2频率响应
光电三极管的频率响应与 结的结构及外电路有关。通常需考虑：少数载流子对发射结和收集结势垒电容（ 和 ）的充放电时间;少数载流子渡越基区所需时间；少数载流子扫过收集势垒区的渡越时间；通过收集结到达收集区的电流流经收集区及外负载电阻产生的结压将，使收集结电荷量改变的时间常数。于是光电三极管总响应时间应为上述各个时间之和。因此，光电三极管的响应时间比光电二极管的要长的多。由于光电三极管广泛应用于各种光电控制系统，其输入光信号多为脉冲信号，即工作在大信号或开关状态，因而光电三极管的响应时间或响应频率将是光电三极管的重要参数。[6]
为改善光电三极管的响应频率，从光电三极管的等效电路可知道应尽可能减少 和 时间常数。一方面在工艺上设法减小结电容 . 等；另一方面要合理选择负载电阻 ，减小电路时间常数。图2.3.2给出了在不同负载电阻 下，光电三极管输出电压的相对值与入射光调制频率的关系。由图可知， 愈大，高频响应将愈差。减小 可以改善频率特性。但 降低会导致输出电压下降。因此，在实际使用时，合理选择 和利用高增益运算放大器作后级电压放大，可得到高的输出电压并改善频率响应。此外，为改善频率响应，减小体积，提高增益，电路上常采用高增益.低输入阻抗的运算放大器与之配合。图2.3.3（a）（b）分别表示达林顿光电晶体管的集成电路示意图。实际使用光电三极管时常采用带基极引线的光电三极管，并提供一定的基极电流。对无基极引线的光电三极管，则给予一定照度的背景光，使其工作于线性放大区，以得到较大的集电极电流，这将有利于提高光电三极管的频率响应。图2.3.4给出了光电三极管响应时间与集电极电流 的关系，由图可知，增加集电极电流 可减小光电三极管的响应时间，即提高光电三极管的工作频率。[7]

与光电二极管相比较，光电三极管频率响应较低，不宜使用于高速，宽带的光电探测系统中，但由于其响应率高，具有电流内增益，故在一般光电探测系统中仍得到广泛应用。

设计一个报警器。由图3.1（a）、（b）所示电路分别是红外发射器和红外接收、无线发射机的电路图。
图3.1（a）所示电路为红外发射器电路。由VT1、VT2、C1以及R1等组成一个300Hz左右的自激振荡器，其振荡器频率主要由时间常数R1 C1决定。红外发射二极管串接在VT2的集电极回路中，在振荡器振荡过程中VT2每导通一次，发光二极管发光一次。R3用于限流，使VT2的电流不超过500mA。

（a） 红外发射器

（b）红外接受无线发射机
图3.1 遮光式红外监控无线报警器电路
在图3.1（b）所示电路中，红外就收管VD3选用选用与发射管配套的管型（光波长一致）。VD3将照射的红外光转换成电信号，并经C2、R5加至IC1-a的反相输入端。IC1采用双运放TL072（或LM358、R4558、NE5532），其同相端外接6V骗子电压。该级的放大倍数K=20lg(R8/R5),图示参数给出近53dB的放大量。IC1-a的输出经VD4、C3等整流后，以直接电压形式加至IC1-b的反相输入端。IC1-b与R10、R12、RP1等组成一个电压比较器，当VD3一直受红外光照时，b点的电位Vb<Va(预先调好)，IC1-b的输出端（⑦脚）呈高电平，VT3饱和导通，致使其集电极，（即IC2的④脚）呈低电平（<0.4V）。IC2与R15、R16、C4等组成一个可控多谐振荡级，当它的强制复位④脚呈低电平时，电路被强制复位，振荡中止。
当有人涉足红外监控区时，红外光束被遮断，IC1-a无信号输入，其输出呈低电平，则电源电压通过R9对C3充电，致使Vb>Va, IC1-b的⑦脚呈低电平，VT3截止，则IC2的④脚通过R14接电源，呈高电位，IC2起振。其振荡频率f=1.44/[( R15+2 R16)C4],图示参数的振荡频率约为1000Hz。
IC2输出的音频脉冲信号通过R17、C6加至VT4的基极。VT4与L、C9、C10等组成一个高频振荡器，其振荡频率主要取决于L、C9组成的选频回路，调节C9，使振荡频率在调频波段88-108MHz范围内。同时，该振荡级在输入脉冲信号的激励下呈调频振荡状态，这是由于VT4的集电结电容随调制脉冲的高低电平变化，进而实现调频。调频载波信号通过天线发射出去。