葫芦岛市中考满分作文-论文 29页

-.武夷山职业学院毕业论文〔设计〕室智能综合安防系统系别：信息工程系专业〔班级〕：应用电子技术姓名：吴景泉学号：200714026102指导教师：梅卿完成时间：2021年6月3日.word.zl. -.目录第一章引言4第二章系统方案设计4第三章探测器的选择与电路设计63.1磁控开关63.2热感式红外线传感器73.3振动传感器9第四章信息处理控制器设计104.1信息处理控制器104.2信息处理控制器设计124.2.1输入控制接口单元电路134.2.2数据锁存器电路134.2.3判别器电路144.2.4信息处理控制器电路14完毕语16参考文献17附录18总电路图18.word.zl. -.室智能综合安防系统—窗台防报警【摘要】本文介绍现在智能建筑安防系统中窗户防盗系统。针对一般防盗系统单一、控制手段简易、防能力较差等缺点、采用各种探测器配合使用。取长补短，过滤错误的报警，完成周密而平安的防护。系统采用数据存储器判别器等数字逻辑电路来完成信息处理的控制设计。使系统具有可靠性高，本钱低易普及等优点。【关键词】智能建筑；探测器；数据存储器；判别器.word.zl. -..word.zl. -.第一章引言建筑业高速开展的今天，高层的现代建筑如雨后春笋一般，纷纷拔地而起，在楼层高度不断刷新的同时，人们对于现代楼宇的自动化程度提出了越来愈高的设计施工要求，出现了所谓的"3A","5A"模式的智能大厦。现代楼宇平安保障系统占有着举足轻重的地位。并且现代城市具名生活中，对平安的需要越来越高。居民住宅的平安，使创造良好社会治安环境的重要组成局部，使关系到人们生命财产平安和维护社会稳定大的大事。简单的实体防，即防盗门、锁具及窗户护栏，已经不能满足平安的需要。环境优美、交通便利，价格廉价，生活舒适是人们选择小康住宅的重要条件。但是这些条件只有在住宅的平安得到充分保证得前提下才有实际意义。让住房在起居方便、舒适的同时，还要有一种确实的平安感。因此，研究传统防与技术的优势互补，行成社区防系统，是创造社会平安环境的重要环节。住宅防仅靠有限的警力及保安巡视是难以胜任的。为了满足人们对住宅平安的需要，各种防盗设施的相继出世，不同程度地发挥了保安防盗作用。如〔1〕周边防非法入侵系统〔2〕可监视系统〔3〕住宅单元对讲电控防盗系统〔4〕室综合安防系统，它通过在住户室安装防盗报警、通讯主机和各类型的防盗传感器来对室的异常情况进展检测，当有盗窃情况时，之际连动声光报警或通过线按设定的向小区值班室报警。.word.zl. -.我们开发新型的智能建筑室安防系统。其系统包括监测报警控制中心、门禁系统模块、窗台报警系统模块、室移动物体检测模块和烟火监测报警系统模块。本设计为窗台报警系统模块。以往的报警系统的防盗系统单一，而本设计采用各种探测器配合使用来完成窗台报警系统的控制。第二章系统方案设计智能建筑室安防系统及窗台防盗子系统及窗台防盗子系统的组成方框如下列图2—1监测报警控制中心门禁控制系统烟火监测报警传感器模块〔第一号窗〕传感器模块〔第二号窗〕传感器模块〔第三号窗〕信息处理控制器通讯系统总线图2—1智能建筑室安防系统的组成方框.word.zl. -.从以上框图可以看到，我们设计的这套智能建筑是安防系统主要包括：监测报警控制中心、通讯系统、门禁控制、烟火控制、窗台防盗共五个子系统。上述后四个子系统分别对建筑物室的火灾、火情；大门的出入及开关；窗台的开关情况进展全面的监测，能够及时的、有效的发现可疑灾情及警情，并通过通讯系统迅速、无误地把相关数据信息传给监测报警控制中心，由监测报警控制中心对这些报警信息进展处理、判断及显示，并根据警情自动上报给上级报警中心，以便及时处理。`该系统框图〔1〕中虚线局部为本文的窗台报警系统。它主要由传感器模块和信息处理模块组成。最下层的传感器模块是直接与人员打交道的设备，它可以实时反映监控区的情况。为了使系统更具有平安性，在一个窗户上用多种不同的探测器配合使用，组成传感器模块，过滤错误的警报。它们用来承受人员输入的信息并输出处理后，通过总线把报警信号发送至报警控制中心。信息处理模块具有以下几个方面的功能：1、在正常情况时〔既在撤防情况下〕，人员频繁出入探测器所在区域，信息处理模块及时承受到探测器发来的报警信号也不将报警信号发送至总线上。而在布防时，只要探测器发出报警信号进来，模块马上将报警信号通过总线送至报警控制中心。2、信息处理模块应能区分报警信号是哪个窗户的或者是哪种类型的探测器发出的报警信号。3、应具有很好的通讯功能，时系统实现自动化。本窗台报警系统应用数据锁存器、判别器等数字逻辑电路来完成信息处理控制器的设计。第三章探测器的选择与电路设计.word.zl. -.防盗报警系统中最关键的器件是实用的探测器。平安系统所用的探测器随着科技的开展不断的推出新，可靠性与灵敏度也不断的提高。如何根据具体的环境恰当的选用探测器，以发挥各种探测器的成效，是建立防盗报警系统首要问题。任何号称功能稳定的防盗系统，偶尔也会受到某些意想不到的情况或环境的影响而出动探测器，发出错误的报警。例如：小动物在高度灵敏的戒备区移动、气候变化等、或遇到聪明一点的盗贼，频繁地令防盗系统发出警报让保安人员在不胜其烦的情况下解除防盗系统，而一旦真正发出警报是不予理睬，那么防弹系统如同虚设。一套优秀的平安系统，需要各种探测器的配合使用，才能取长补短，过滤错误的报警，完成周密而平安的防护。因此，模块采用多种传感器，完成警报信号的采集，并经过放大电路将微弱的信号进展处理和完成阻抗匹配，波形变换，噪声的抑制等等。并将传感器发出的开关信号量送给信息处理器。目前传感器的应用越来越广泛，其应用电路也是多种多样的，尽管如此，但他们总有一些根本的共用电路。如电桥电路和各种的运算放大器的电路。以下为平安系统所使用的各类探测传感器。3.1磁控开关报警。这种方式的优点是：但线路被剪断或线路有故障时也会启动报警。因此在一般情况下采用常闭式。一般机械式开关接点容易锈蚀，导致接触不良，所以现在多数场合都使用磁簧开关。磁簧开关目前被普遍采用，在大型平安系统，常用作第一层次的保护，然后再与其他类型的探测器配合，形成较为严密的防盗网。磁控开关由于簧管和铁配套组成。磁簧开关是利用磁性簧片和惰性气体一起封入玻璃形成磁性驱动开关。由于接点和惰性气体一起被封装，所以不受开关切换所产生的火花和大气中的潮气、尘埃的影响，寿命较长，可靠性啦也大大提高。干簧管有常开接点和常闭接点，当磁铁靠近干簧管时，〔这个距离很小，磁铁几乎要碰到干簧管的外壁〕干簧管接点状态发生变化，原来闭合的断开，原来断开的闭合，便给出一个开关信号。.word.zl. -.磁控开关的示意图如下列图3-1：开关是防盗系统中最根本，简单而经济有效的探测器。最常用的开关包括微动开关、磁簧开关两种。开关一般装在门窗上，线路的连接可分常开和常闭两种。常开式平常处于开路状态，当有情况时〔窗被推开〕开关就闭合，使电路导通启动报警。这种方式的优点是正常开关不耗电，即使再增加无数个也不会消耗电力，其缺点是，如果电线被剪断或接触不良，将使其失效。常闭式那么相反平常为闭合，异常时翻开使电路断路而NS由磁敏传感器构成的信号检测电路：根本电路如图3—2：图3—2由磁敏传感器构成的信号检测电路工作原理：此检测电路由比拟器A1，A2和RP、R1、R2、R3、C、VD1、VD2、磁控开关组成。R1与Rp构成分压电路，调节RP的值：使R1的上端电压为6V。R2、R3、R4构成另一个分压电路，此分压电路使A1的反相输入端电压略高于6V，使A2的正相输入端电压低于反相输入端电压的形势，由于这样，A1与A2都输出低电平。此类型的传感器，简单地用于事窗户上，当窗户被非法翻开时，此比拟器会输入一个高电平信号。.word.zl. -.3.2热感式红外线传感器红外线探测器根据探测的原理不同，又分量子型和热型两种。一般量子型探测器的灵敏度及响应速度均较热型好，但其灵敏波长十分敏感，而热型探测器的灵敏度与波长关系不大。因此，在防盗系统中采用热型探测器。热感式红外线探测器由于不需要另配发射器，且可探测立体的空间，所以又称为被动式立体红外线探测器。由于它是利用人体的温度来进展探测的，有时也称它为人体探测器。任何物体，包括生物和矿物，因为外表温度不同，都会发出强弱不等的红外线因物体的不同，其所辐射的红外线波长也不同，人体所辐射的红外线波长在10微米左右，热感式红外线探测器就是利用这一种特点来探测人体的。红外线传感器检测电路根本电路图3—3；图3—3红外线传感器检测电路此电路框图如下列图3—4：传感器驱动并输出比拟器放大滤波.word.zl. -.基准电压图3—4红外线检测电路框图B是对人体红外线热释电传感器，可检测人体发射的红外线，此器件对人体发射出的微量红外线尤其敏感，此件采用双元件〔单型号传感器其敏感度不及双元件〕制成，它可以消除环境温度变化引起的错误动作。在B前方配有半球形塑料涅耳透镜，其视角达120度。安装在窗户的顶端，可以很好的实行监测。由B探测器到的信号由S端输出，信号运算放大器放大，并加以处理。探测电路：信号检测局部、信号放大处理局部、电压比拟输出局部。R1、C1为去耦电路，R2为传感器的负载电阻。传感器信号由晕眩放大器A1放大。Ua=(R6/R4)*Uo=(R6=270KR4=10K):运算放大器A1的“+〞端用分压器设置偏压为电源的1/2。A2为第二级放大器，放大倍数Ub=(R10/R7)*Ua=150Ua(R10=1.5M/R7=10K).两级放大器的总放大倍数为两级放大倍数的乘积Uz=27*150Uo=4050Uo.当A2无输入信号时，其输出为4.5V〔DC〕左右，A3为电压比拟器，在无信号输入时，掉接电位器W，使比拟器同相端电压在2.4到4V围，当比拟器“—〞端电压高于“+〞电压时，比拟器输出零电平。当有人或物体通过或接近传感器是，比拟器处于相反转态，此时C点输出高电平，LED亮。当有人在探测区域，但未经过时，那么C点位一个脉冲〔上下变化〕，此时C12通过R16充电，假设没有再输入脉冲，那么C12将通过R17放电。假设有人在探测区域移动，那么会产生一串脉冲，使R12不断充电，当到达某一电压时，〔C12端电压到达2.1V〕使BG导通，使D端变为低电平，而在非门的的输出端为高电平。此电路主要完成的功能；当有人在此探测区域活动时，G点输出一个高电平信号，此信号就是我们需要的信号。.word.zl. -.第一级和第二级当打电路的小信号放大电路，其电路〔如图3-5〕为反相输出放大，其电压增益为：K=Vo/Vi=-Zf/Z1Z1=R1+I/jwC11/Zf=1/Rf+jwCfR=RfR1/(Rf+R1)图3—5小信号放大电路3.3振动传感器振动传感器用于门和窗等通道上，其类型以机械性式和压电效应式两种为主。机械惯性式是利用软簧片终端的重锤受到振动产生惯性振动，振幅足够大时，碰到旁边的另一个金属片而引起报警。压电式利用电材料，因振动产生机械变形而产生点特性的变化，检测电路根据其特性的变化来判断振动的大小。目前由于机械式容易锈蚀，且体积较大，所以一般都采用压电式。.word.zl. -.压电式加速传感器的根本工作原理是压电效应。石英晶体，压电瓷和一些塑料等材料在外界机械力的作用下，部产生极化现象导致其上下两外表出现电荷，当去掉外压力时，电荷立即消失，这种现象就是压电效应。压电式加速传感器是容性，其灵敏度很高的传感器。它常配以电压放大器和电荷放大器。其电路分别如图3—6和图3—7：图3—6电压放大器图3—7电荷放大器电荷放大器频带宽，增益由负反应电路中的电容Cf决定。输出电缆的电容对放大器无影响。输出电压为：V0=-q/Cf电压放大信号从同相端输入，实际就是同相比例放大器，其输出电压为：V0=Sq/C(a+q)式中Sq为电荷灵敏度；Ca为传感电容；Cq为电缆电容。因此输出电压易受输出电缆电容Cq的影响，所以其类型的常将放大器置于传感器。GIA型压电加速传感器的冲击检测电路：根本电路如图3—8：.word.zl. -.GIA型压电加速传感器是采用聚偏二氟乙烯等压膜材料研制成的全塑料加速传感器，含放大电路，它的一种固有频率高，频响特性好，灵敏度高，重量轻，价格较低的压电加速传感器。其电路框图如图3—9：图3—9压电加速传感器检测电路框图该电路由比例放大器，电压比拟器和电平转换器构成。C1和R1构成高通滤波器，消除直流成分及温度漂移的影响：A1为同相比例放大器，放大倍数由R2和R3确定K=V0/Vi=1+R3/R2。R4和C2为去高频杂音之用，A2为电压比拟器，当冲击量到达一定值时，A2输出某一个开关量信号，闸值电平可由W1调节。C3为隔离电容，晶体管BG作为电平转换，处于开关工作状态。二极管增加延迟BG的导通时间。当有相当的冲击时，在此电路会输出一个高电平。此传感器安装在窗户边，防止窗户被破坏。当玻璃被震坏时，传感器检测到信号量，由电路进展信号处理，在电路的输出端输出一个可用的高电平〔开关信号)。.word.zl. -.第四章信息处理控制器设计4.1信息处理控制器根据设计要求，信息处理器不仅能够接收传感器传来的开关信号量并作相应的处理，而且还能准确判别报警信号是由哪个窗户或是哪种类型传感器〔即入侵者怎么进入的〕发出的。通过信息处理控制器中的输入控制接口单元模块、数据锁存模块、窗号〔或类型〕判别器模块来解决。其根本原理是利用输入控制接口单元将信号进展处理后，由数据锁存器报警信号锁存，并由判别器完成窗号〔或类型〕的判别。控制处理器根本构造框图如图4-1所示：.word.zl. -.监测报警控制中心通讯处理系统判别电路布防、撤防信号数据锁存器输入控制接口单元传感器信号.word.zl. -.图4—1控制处理器根本构造框图窗号报警信号〔即哪个窗户上发出的报警信号〕和类型〔传感器〕报警信号的判别都可用此信息处理控制器模块来解决，而不同的是将传感器的报警信号作不同的处理。窗号报警信号时将窗户上多个探测传感器检测到的信号先经或逻辑运算，综合成一个窗号报警信号。只要有一个探测传感器发出报警信号，或逻辑单元的输出端都会输出一个报警信号〔即窗号报警信号〕，并由一个数据锁存器将此信号锁存，锁存器一个输入口存一个窗号报警信号。其框图如下列图4—2：.word.zl. -.数据锁存器或逻辑预算传感器模块一号窗或逻辑运算传感器模块N号窗图4—2窗号报警信号框图类型〔传感器〕报警信号是将每个窗户上一样的探测传感器检测到的信号经或逻辑门进展或逻辑运算，综合成类型〔传感器〕报警信号。无论哪个窗户上的探测传感器发出报警信号，同样在或逻辑单元的输出端也输出一个报警信号〔即传感器类型报警信号〕，并由另一个锁存器将此信号锁存，锁存器一个输入口存一个类型〔传感器〕报警信号。起其框图如下列图.word.zl. -.数据锁存器或逻辑预算传感器模块一号窗或逻辑运算传感器模块N号窗图4—3传感器报警信号由此可知，只有把传感器的报警信号作不同的处理器就能完成窗户和传感器类型的判别。4.2信息处理控制器设计信息处理器的部框图如图4-4所示，根据其部框图，分别将每个局部的电路逐一将性讨论、说明。.word.zl. -.如图4—4信息处理器部框图4.2.1输入控制接口单元电路输入控制接口由多个或逻辑门组成。模块是运用或逻辑门〔三或门〕将传感器送来的报警信号进展或逻辑运算。即将窗户上的三个传感器信号综合成窗号报警信号，一个小单元框图如下列图4-5：图4—5输入控制接口组成框图或逻辑:只要有一个输入端输入高电平“1〞，起输出端为高电平“1〞。只有当输入端全部为低电平“0〞时，其输出端为低电平〞0〞..word.zl. -.4.2.2数据锁存器电路锁存器是具有“透明〞特性的一种存放器。所谓“透明〞是只在使能状态时，输出随输入信号变化〔即输出端相当于直接同输入端连接〕；当使能信号完毕时，其跳变前那一刻的输入数据被锁存。图4—674LS373逻辑框图8位锁存器74LS373的逻辑框图如图4-6所示，G为使能端，高电平有效。OE为输出控制端，低电平有效。假设令OE=0，那么当G=1,时，输出端状态随输入端数据而变化〔即透明性〕;当G=0时，输出端状态不变。换言之，在使能端信号G有“1〞跳变到“0〞时〔使能信号失效那一刻〕完全锁存。图4—774148逻辑框图4.2.3判别器电路此模块是完成窗号判别的主要控制器。它是分别扫描数据锁存器的输出口的状态，从而进展编码。.word.zl. -.本模块判别器运用8-3编码器图4-7为74148的逻辑框图，74148具有拥有控制8根数据输入及输出地使能〔EI〕输入，输出有数据输出AO、A1、A2和EO、GS五个，其中EO是使能输出，在扩展74148使用时连接到下一段的EI〔使能输入〕。GS是选通输出。4.2.4信息处理控制器电路信息处理控制器如图4-8所示，各类型探测器或各个窗号送出的信号经74LS373锁存、编码器编码，同时再填加一个或门电路和数据锁存器来到达将报警信号和编码一起输出。其真知表如下表-1，真值表的输入中“1〞为锁存器输出端口的报警信号，而输出地第一位是报警信号，而后三位为编码号。输入〔“1〞为报警信号〕输出000000011000000000101001000001001010000010001011000100001100001000001101.word.zl. -.010000001110100000001111表—1由此我们可以清楚的判别是哪个窗户发出的报警信号“1000〞表示一号窗“1001〞表示二号窗“1010〞表示三号窗“1011〞表示四号窗“1100〞表示五号窗“1101〞表示六号窗“1110〞表示七号窗“1111〞表示八号窗.word.zl. -.完毕语本文介绍现在只能建筑安防系统中的窗户防盗系统。采用各种探测器配合使用，取长补短，过滤错误的报警，完成周密而平安的防护。信息处理的控制采用数据锁存器、攀不起等数字逻辑电路来设计。信息处理控制器不仅能够接收传感器传来的开关信号量并作相应的处理，而且还能准确判别报警信号是由哪个窗户或是哪种类型传感器发出的。从设计过程来看，掌握数字电子技术、通信技术等根本知识及其应用，是非常重要的。.word.zl. -..word.zl. -.参考文献【1】尔绍，传感器使用装置制作集锦[M]：人民邮电，1999【2】黄贤武，筱霞，曲波，文杰。传感器实际运用电路设计[M].：电子科技大学，1997。【3】王化祥，淑英。传感器原理及应用[M].XX：XX大学，1996【4】邹平，道贵，飞。FD-1型多功能防盗报警器[J]。地震研究，2000，〔10〕。【5】王化祥，传感器原理及应用。XX大学，1997.7【6】强锡富.传感器.机械工业【7】肖蕙蕙.数字电子技术根底.大学,2002.10【8】克农.数字电子技术根底:高等教育,2003.4【9】友汉.数字电子技术根底:高等教育【10】汉房.数字电路与逻辑设计.:电子工业,2007.word.zl. -..word.zl. -.附录总电路图.word.zl. -..word.zl.