火災自動報警器淺析

（廣西廣播電視技術中心）

隨著城市人口密度的逐漸提升，城市建筑的容積率逐漸提高，城市建筑物火災威脅度逐漸增大，嚴重威脅城市人民生命和財產的安全。隨著科學技術的不斷提升以及信息技術的不斷應用，火災自動報警系統已經成為了現代城市建筑中消防安全必不可少的重要組成部分。火災自動報警器能夠通過探測器硬件對火災發生的區域進行信息數據收集，一旦發生火災就通過信號傳輸到控制臺，進而反饋到中控臺，向控制室工作人員發送報警信號。

一、火災自動報警器的基本概述

火災自動報警器是近年來科學技術發展以及城市建筑消防工作演化而來的產物，其工作的核心部分就是火災探測器如何有效接收監測區域的火災信號，并將接收的任何信號傳輸至中控臺進行火災報警。

由于建筑物內的環境結構十分復雜，對火災自動報警器的探測器限制要求也很多，現階段我國建筑所采用的自動報警器探測器種類很多，主要有：感光探測器、感溫探測器、感煙探測器等，它們的工作原理具有很大的差異，每一種探測器的優缺點相對比較明顯，在火災自動報警的實際應用當中都具有一定的局限性。

基于單片機原理設計出來的火災自動報警器具有實用性強、敏感度高、低功耗、應用便捷、報警及時、相聯互通、維護成本低以及抗干擾能力強的優勢，與傳統火災自動報警器相比，無論在性能上還是應用上都得到了大幅的提升，通過內部配置的單片機實現火災的自動報警，一旦單片機探測器感知監測區域內的溫度、光感、煙等評定參數與火災發生時設定的參數數值接近，就會自動傳輸信號進行報警。

二、單片機火災自動報警器的設計與實現

本文采用的火災自動報警器是以AT89S52單片機為系統設計的核心，氣體檢測模塊采用MQ-5氣體傳感器，火災自動報警器通過GIS、NB-IoT窄帶無線傳輸聯入控制中心計算機體系，與控制臺實現信號聯通，一旦檢測項目數值達到預設的火災基礎數值就即可發送報警數據。控制中心接到前端火災報警信號后通過互聯網絡的方式將報警指令下傳至PC端，控制臺將以報警聲控系統、短信、電話自動語音、廣播、APP等方式將報警信息傳輸至客戶端，火災現場通過TTS自動手機語音進行智能播報。如圖1。

圖1 系統原理及組成框圖

（一）現場實時監控環節設計

單片機火災自動報警器在消防監測區域內將探測器信號編織成一個網，對監測場所內的任何范圍實現實時的數據信息收集，再通過互聯網絡的方式實現現場實時信息至中央控制臺的傳輸，使監控部門能夠動態的掌握消防監測區域內的溫度、煙霧、可燃氣體等火災重要參照數據的信息。

（二）報警方式設計

單片機火災自動報警器通過電話自動語音、短信、互聯網絡、APP等通信形式向火災報警預先設置的聯絡人進行火災報警，如：小微業主、消防監督管理部門、消防隊、建筑物消防責任人等。在建筑物區域范圍內，單片機火災報警器通過建筑物內部互聯網絡發送信號至聲光裝置，進而實現火災報警。

（三）火災報警數據分析

無線探測器以LoRaWAN的通信方式將所采集的火災數據信息傳輸至中央控制臺，單片機自動報警器上傳的火災數據包含：時間、地點、頻次、相關設備運行狀態等，進而為火災調查工作提供基礎性依據。

圖2 主程序流程圖

主程序流程圖。如圖2。

三、單片機火災報警器的設計優勢

（一）可靠性較高

單片機火災自動報警器是一種應用程度較為先進、成熟的火災自動報警器，不僅對數據信息的處理具有較高的效率，同時，數據信息處理通過自身就可以實現而不需要進行任何的自己布線，對外界干擾具有較高的抵抗能力，大幅提升了火災信息探測的準確性，一旦發生錯誤，單片機火災自動報警器還能夠借助智能算法對運行錯誤進行修正，極大的提升了火災報警的可靠性。

（二）靈敏度較高

探測裝飾的靈敏度是衡量火災自動報警器性能的重要標識，其火災信息探測的靈敏度直接決定了火災自動報警器的準確性和有效性。以單片機為火災自動報警器的核心芯片比傳統的火災自動報警器的探測裝置具有更強的敏感度，對溫度、光、煙霧等火災探測信息具有極強的感知能力，當探測到的數值與火災發生時設定的預警數值接近時，單片機火災自動報警器會更加及時、準確的探測出火警信號。

（三）體積小且穩定度高

隨著電子技術的不斷發展，電子元件逐漸向著高集成化的方向發展，單片機芯片可以將更多的元件集成在一起，使得芯片的性能得到大幅提升，還能大幅降低芯片體積，使得火災自動報警器的最終探測準確性更高。此外，單片機火災自動報警器采用更加先進的智能算法，對傳統的火災數據分析進行了改進，使得數據信息處理更加科學性，火災報警的穩定度更高。

綜上所述，火災自動報警器對提高城市高層建筑發生火災的報警能力，對維護人民生命和財產安全具有極大的作用。以單片機為芯片核心的火災自動報警器與傳統火災自動報警器相比具有極大的優勢，與信息通信技術和互聯網絡技術進行深度的融合能夠極大的提升火災報警信息的采集準確性、傳輸效率性、分析精準性以及預警及時性。單片機火災自動報警器體積小、穩定度高、性能強、生產成本低的特性極大的拓展了其實際應用前景，是未來我國城市建筑火災自動報警系統的主要應用趨勢。

目前技術中心科技研發部高精儀器室，信息網絡部機房，綜合部、財務部、人力資源部檔案室均采用基于AT89S52單片機為系統設計的七氟丙烷自動滅火系統。七氟丙烷滅火系統具有效率高，滅火速度快，保護對象無污損等特點，建議在技術中心各單位重要部室推廣應用。