智能化住宅防盜防火報警系統的設計

【摘要】隨著科學技術的不斷發展，住宅在防盜防火報警系統設計方面也有了越來越高的要求，防盜防火報警系統的設計關系著人民和國家安全和利益，它涉及到了社會的每一個方面。如今，我國的經濟不斷得到發展，建設水平也得到了很大的改善。本文描述住宅智能化防盜防火報警系統軟件部分和硬件模塊的設計。

【關鍵詞】智能化；住宅；防盜防火；報警；設計

1.前言

隨著信息技術的飛速發展和計算機的廣泛應用，人們對居住的環境提出了越來越高的要求，智能化技術逐漸的應用于住宅小區，并且在全國各地都受到重視。如今，小區的安防系統的可靠性和完備性、是否實現智能化已經成為小區的重要指標，對小區的品質起到了重要作用。住宅智能化主要有幾個基本功能：緊急呼叫系統、盜竊報警系統、有害氣體及火災報警系統等。

2.住宅智能化現狀分析

實現智能小區和智能化住宅在中國乃至世界的發展十分快速，信息化逐漸有了更為廣闊的市場，同時，它還是IT產業服務人們生活和住宅產業的必然。智能化的建設主要是可以為人們在物業管理方面更為的便利和高效，住宅環境更為舒適和安全，信息通信方面更為方便和快捷。使住宅小區逐漸的實現智能化，即將會成為住宅產業實現現代化的必然抉擇。根據智能化在技術開發方面存在作用和功能的不同，在設計智能小區時要注意抗干智能、監控智能和探測智能這三個方面的應用[1]。以火災的報警系統設計為例，探測智能在運行時主要是根據探測器上的微處理器給出的控制信號運行的，它不僅可以根據火災發出的信號進行直接的信號處理、分析和檢測，還可以根據環境變化而做出及時的響應，根據軟件中已經建立的算法做出正確的綜合比較，調整好要運行的參數，然后做出智能的正確的判斷。而智能化的監控智能則是通過探測器里固有的計算機的自身軟件來運行和完成，監控是否能夠正常有序的運行關系著系統能否保持良好的維護狀態和使用。在設計新的智能化火災預測的報警系統時，它的主要探尋方向是朝著智能化的尋址式系統方向發展。目前，住宅智能化方面整體上還處于比較低的水平。

3.防盜防火報警系統的需求分析

系統項目在開發的過程中會產生很多的實際需求，對智能化住宅的防盜防火報警系統在開發的過程中可以把功能集為一體，可以有效的實現自動報警和自動檢測。可以利用微波探測器和紅外探測器組成的雙鑒探測器實現對盜情的檢測。用無線布控的方法控制傳感器和主機的運行，安裝十分簡便，而且不用進行施工布線。如果室內發生什么異常情況，微電腦可以自動的撥號報警，即使在停電的情況下也不會影響系統的正常工作，而且警號的響度絲毫不會受到影響。在選擇警號的時間長短時，可以自行設定。對智能化住宅防盜防火系統的設計開發，如今還屬于初級階段，它的顧客主要是普通用戶和系統管理員，但是它可以在為業務服務的過程中會更為準確、快捷，而且還能有效的提高住宅小區的信息化管理水平，使人們的生命安全和財產安全有了保障。關于系統的具體功能主要如表1所示。

4.智能化住宅防盜防火報警系統的總體設計

4.1系統的總體設計結構

根據分析防盜防火報警系統可以得知，要能夠有效的對系統的硬件模塊進行控制，關鍵在于設計系統的硬件功能電路，硬件系統的功能電路主要包含了AVR ISP程序的電路下載、TTAG的仿真電路、遙控模塊、蜂鳴器的報警模塊、液晶顯示的控制模塊、紅外傳感器的模塊、傳感煙霧的模塊和控制電源的電路等硬件模塊。

4.2系統邏輯的設計結構

數據庫和客戶端中間還存在了一個二層體系結構，它不僅僅是指在物理方面的二層，它不僅僅只是簡單的把兩臺機器放置在上面，也不僅僅只是應用B/S二層體系，這里所說的二層是邏輯上的二層。二層體系在程序的應用上將合法性校驗、數據訪問和業務規則等放到了中間層的處理模式，在一般的情況下，客戶端和數據庫是不能進行直接的交互的，主要是在中間層和通訊把連接建立起來，然后經過數據庫和中間層進行直接的交互[2]。其間，表示層是離客戶最近的一層，因為它處于最外一層。它的主要作用是接受用戶輸入的相關數據和顯示數據。防盜防火系統屬于B/S的一個架構，它的維護性非常的穩定，客戶端只要用瀏覽器就可以直接使用，不需要維護和安裝。而業務邏輯層能體驗系統架構的核心價值，它主要運用在和業務有相關的系統設計上，它和系統的領域邏輯存在一定關系，主要關注點是實現業務流程和制定業務規則，業務邏輯層也可以叫做領域層。業務邏輯層是存在表示層和數據訪問層之間的，貫穿于數據交換的整個過程，是體系架構的關鍵組成部分。

4.3系統體系的功能設計

系統的軟件體系主要包括了用戶的界面交互、規則中心、控制中心、數據庫和后臺程序等部分。在操作的時候可以對后臺程序進行定時的執行，將采集到的信息和中心的數據導入到數據庫中，而控制中心可以對數據庫進行操作控制，處理文檔信息和對數據庫中的信息進行讀取，且還可以與用戶進行直接的交流。而且如果要使軟件系統具備良好的性能，就必須處理好軟件和配置還有硬件網絡之間的關系。為了有效提高系統的良好性能，提高訪問系統的速度，系統合理應用數據集成管理、工作流管理系統等，支持XML技術。在利用系統的后臺和前臺傳輸數據、在系統與業務進行交互數據時，不用把報表單上的全部樣式信息傳輸過去，只需要傳輸表單上的XML數據就可以，這不僅使系統的響應時間可以加快，還可以節省信息的傳輸量[3]。防盜防火報警系統采用的是很成熟的軟件產品，“UCAP”數據可以集成一個有效管理全部應用系統接口和防盜防火報警系統的管理系統。同時，服務器具有十分強大的處理能力，在傳輸量減少的同時，還可以加快系統處理業務的時間，整體上使系統的性能得到有效提升。

4.4系統的硬件模塊設計

在硬件設計系統中，電源電路關系著整個控制系統在供電方面的核心，系統的供電類型主要分為三種，一種是9V的直流電壓，一種是5V的直流電壓，還有一種是220V的交流電。在設計電源時，可以把電壓模塊分成兩個子模塊。而防盜防火報警系統主要是由報警控制、區域控制和信號控制等組成的。處于最底層的是執行設備和探測器，它們主要是轉換和采集各類發現異常的信號，同時把信號發到區域的控制器上，再由區域的控制器傳送到報警控制的計算機中心。

4.4.1熱釋紅外線的防盜探測器設計

BISS0001是熱釋的紅外線防盜探測器的主要檢測元件，BISS0001是專用于數據混合CM OS的集成電路，它一般都是應用在紅外的專用芯片中，它可以和很多種傳感器進行匹配，對信號進行預處理，它所具有的運算放大器是相對獨立的。此外，它同時也具備有雙向鑒幅器，可以很好的對干預信號的因素起到抑制的作用，它的內部設置不存在封鎖時間的定時器和延遲時間的定時器。專用的新品BISS0001可以根據需要而進行多級的放大，然后經過雙向的鑒幅器處理過后，可以根據檢測出的信號啟動延遲時間的定時器。把MCU單片進行處理之后再報警。當“A”端的數據顯示為“0”時，所顯示的狀態是不可以出發的，就是說在TX的時間之內，不管怎樣的V2是可以變化同時也是被忽略的，直到TX的時間已經結束。

4.4.2防火探測器的設計

當溫度探測器所顯示的傳感器數據為DS1820時，它只具備兩個引腳，它可以把信號和溫度傳感器調整成電路之后，集成在一塊芯片之中，這樣不僅有效的節省了外圍的硬件，而且應用也十分的方便。在光電感煙的探測器中，它主要有兩個部分，接收部分和紅外線的充發射部分，如果發生火災，煙霧中存在的細微顆粒就會對紅外線的脈沖進行漫反射，同時轉換成相應的電信號并通過比較器將信號送到單片機處理之后進行報警。而CO氣體的探測器主要是采用MGS1100作為敏感元件，它可以很好的對CO的響應起選擇性作用，并且它的穩定性特別好，具有較高的靈敏度。在采集信號的同時進行溫度補償的步驟，然后利用MCU單片機實行特性修正和實時控制。

4.5軟件模塊設計結構

軟件模塊主要包含了對數據維護的模塊設計、視頻的管理模塊設計和防火的報警模塊三個方面。其中，數據維護的模塊設計數據的還原功能模塊、數據備份、數據的結構維護、數據的字典維護和數據的初始化。而它的視頻管理模塊設計中，視頻的信息在媒體的范疇范圍，它的格式主要是可以按照時間的先后順序來對連續音或是視頻數據進行播放和傳輸，可以大大的節省存儲空間和下載的等待時間。在防火的報警模塊中，根據傳感器輸出的電壓范圍對氣體的煙霧質量分成“很差-優”的四個狀態，根據煙霧的質量確定火警的情況。

5.結語

隨著科技的不斷發展，在設計智能化住宅防盜防火報警系統時更好的利用了先進的科技技術，通過自動報警的方式保障人們的生命安全和財產安全，相信在不久的將來，發展更先進的智能化技術將會成為我國社會發展的必然。住宅小區的智能化系統也會不斷的朝著綜合性、多方法和多功能的方向發展。

參考文獻

[1]汪振華.智能化住宅防盜防火報警系統設計與實現[J].電子科技大學，2011，03（25）：25-26.

[2]肖貴賢.家庭紅外防盜防火報警系統的設計[J].科技信息，2011，05（25）：141-142.

[3]劉乃生； 苑龍軍.宿舍智能防盜防火報警系統設計[J].濰坊學院學報，2012，12（15）：156-157.

作者簡介

吳廣意，男，1965年生。高級工程師，主要從事建筑電氣設計工作。