基于單片機(jī)和GSM的火災(zāi)報警器設(shè)計

1、引言
隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人民的生活水平也不斷的提高，防患于未然的意識也越來越強(qiáng)。隨著各種各樣的新型家電進(jìn)入我們的家庭使我們對電的使用越來越多，加上偶爾的疏忽，導(dǎo)致了家庭火災(zāi)的發(fā)生率不斷上升。同時由于人們對于火災(zāi)的撲救不及時和火災(zāi)自救能力的不足，使得一次次的火災(zāi)慘案發(fā)生在我們身邊。讓我們廣大人民的生命和財產(chǎn)安全受到嚴(yán)重影響。根據(jù)相關(guān)消防部門的統(tǒng)計，在所有火災(zāi)中造成嚴(yán)重后果的比例中有30%是因為火災(zāi)的發(fā)現(xiàn)和報警不及時，延誤了撲救時機(jī)。
這就需求我們能有一款能及時發(fā)現(xiàn)火災(zāi)隱患并進(jìn)行報警的報警設(shè)備。現(xiàn)在一般的火災(zāi)報警器只能簡單的實現(xiàn)定點報警或者短距離的無線報警，而對于那些常常沒有人在家的家庭是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，所以一款可以遠(yuǎn)距離報警的火災(zāi)報警器是我們所需要的，通過它我們即使在離家很遠(yuǎn)的地方也能及時收到相應(yīng)的報警信息，避免因為火災(zāi)報警不及時引發(fā)的各種悲劇。
2、系統(tǒng)設(shè)計
系統(tǒng)以一塊單片機(jī)為控制核心，由溫度和煙霧監(jiān)測模塊、GSM遠(yuǎn)程報警模塊、聲光報警、圖像采集模塊等部分組成總的功能模塊。如圖1所示。
系統(tǒng)主要的設(shè)計內(nèi)容有：利用溫度和煙霧傳感器、A/D轉(zhuǎn)化器和單片機(jī)對周圍環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測；通過攝像設(shè)備進(jìn)行現(xiàn)場圖像信息反饋；通過聲光報警和GSM網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行定點和遠(yuǎn)程報警。
2.1外部傳感器
為了以最好的效果達(dá)到報警的的目的，我們在信息的采集上選擇了將AD590溫度傳感器和TGS202氣體傳感器組合。集成一個可以同時對溫度和氣體信息同時進(jìn)行采集的火災(zāi)信息采集傳感器。其中的AD590是電流型的二端溫度傳感器，TGS202是一種靈敏度高、性能穩(wěn)定的多種氣體探測傳感器。將這兩種傳感器進(jìn)行一個組合，就能在火災(zāi)發(fā)生時對周圍的溫度和氣體進(jìn)行同時檢測。當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時，溫度會上升，同時空氣中的CO、CO2含量也會會明顯改變。通過傳感器就能對這兩方面的信號進(jìn)行采集，再由A/D轉(zhuǎn)換器對這些信號轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息并將這些數(shù)據(jù)信息送到單片機(jī)的儲存單元等待下一步分析處理。
2.2報警系統(tǒng)
報警系統(tǒng)對于整個的火災(zāi)報警器可以說是起著至關(guān)重要的作用，在目前的的各類火災(zāi)報警設(shè)備中，通過數(shù)據(jù)的收集、處理、反饋后進(jìn)行的定點報警系統(tǒng)已經(jīng)做得非常完善了。已經(jīng)很好的實現(xiàn)了在火災(zāi)發(fā)生時及時報警的功能。但是本系統(tǒng)在原本的定點報警的基礎(chǔ)上添加了利用GSM網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程火災(zāi)報警功能。在定點報警上我們采用了普通的聲光報警，當(dāng)火災(zāi)信息被采集處理成報警信號輸入報警器就能進(jìn)行定點聲光報警。GSM遠(yuǎn)程報警我們使用了GSM智能控制器，當(dāng)它接收到單片機(jī)的報警信號，就會通過短信向預(yù)存的接收裝置進(jìn)行遠(yuǎn)程報警，這使得即使我們不在火災(zāi)現(xiàn)場附近也能及時得到火災(zāi)報警，避免了報警不及時而引發(fā)悲劇。
2.3GSM網(wǎng)絡(luò)報警和圖像系統(tǒng)
現(xiàn)在GSM網(wǎng)絡(luò)的普及，使得它相對于傳統(tǒng)無線網(wǎng)絡(luò)在覆蓋上有著很好的優(yōu)勢。它在用戶的使用上無需另外組網(wǎng)的要求，對使用網(wǎng)絡(luò)的用戶的數(shù)量也沒用限制，覆蓋范圍很大，信號也很強(qiáng)。所以在本設(shè)計中使用了GSM智能控制器來替代傳統(tǒng)的無線工具，通過它利用GSM網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)遠(yuǎn)距離火災(zāi)報警。
接收報警的裝置是我們平時使用的手機(jī)，在智能控制器中的SIM卡中預(yù)存相應(yīng)的手機(jī)號碼，當(dāng)我們開啟報警系統(tǒng)后，GSM智能控制器開始進(jìn)行初始化，完成后就開始等待外部報警信號的進(jìn)入。當(dāng)溫度和煙霧信號通過單片機(jī)的處理變成報警信號進(jìn)入智能控制器，它開始在SIM卡的電話本中查找相應(yīng)的號碼并以短信形式向該號碼進(jìn)行遠(yuǎn)程報警。作為接收終端的手機(jī)可以在收到短信后選擇直接進(jìn)行火警報警，也可以通過發(fā)送代碼短信到GSM控制器，通過控制器發(fā)出圖像采集指令，再通過攝像裝置進(jìn)行現(xiàn)場信息采集，通過單片機(jī)反饋到GSM控制器，然后通過彩信發(fā)送到接收手機(jī)，來判斷火災(zāi)報警的真實性。這樣大大減少了因為傳感器故障等原因產(chǎn)生的火災(zāi)誤報情況，也讓用戶能對現(xiàn)場信息有充分的了解。
3、結(jié)語
本文主要討論關(guān)于單片機(jī)和GSM網(wǎng)絡(luò)的火災(zāi)遠(yuǎn)程報警系統(tǒng)的設(shè)計。我們在平時的生活中可以通過的這個系統(tǒng)對家庭火災(zāi)有很好的預(yù)防和報警，讓我們不會因為由于的關(guān)系而不能得到及時的火災(zāi)報警，同時又通過圖像采集功能對火災(zāi)情況進(jìn)行判斷，避免誤報現(xiàn)象。對我們生命和財產(chǎn)安全有著很大的積極作用。
致謝：本文得到了李祖欣博士的細(xì)心指導(dǎo)，在此表示感謝！
參考文獻(xiàn)
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