第1页共8页基于单片机的电气火灾系统的研究摘要随着我国电气化程度的不断提高，电气火灾发生的频率也在逐年增加。本文基于对单片机的研究，对电气火灾探测及单片机软件程序进行了探讨，研究了温度传感器PT1000及剩余电流互感器在电气火灾系统中的应用，引入了两总线通讯方法，并总结了电气火灾控制系统开发过程中的一些问题。研究结果表明，此系统具有功能齐全、成本低、结构简单、故障率低和工程施工简单等优点，能够很好的满足市场需求，对电气火灾的预防起到了一定的作用。关键词单片机；电气火灾；控制系统TP39文献标识码A1674-6708（2015）135-0168-010引言近年来，我国电气化程度不断提高，用电量逐年增大，电气设备广泛分布，布线隐蔽且错综复杂，甚至存在不规范的操作，导致第2页共8页电气火灾的发生率随之上升。每年因为电气火灾造成的生命、财产损失非常巨大，预防电气火灾的发生就显得至关重要。单片机具有控制功能强大，实用方便和可靠性高等特点，可广泛应用于多种领域。采用单片机来进行电气火灾的监控，具有灵敏度高、实时性强、成本低等特点。1系统硬件设计1.1温度传感器温度传感器[1]种类繁多，综合考虑控制系统的采样方式、采样范围等因素，一般选用温度传感器PT1000来对温度进行监测。常见的PT1000感温元件有陶瓷元件、玻璃元件和云母元件，该温度传感器抗干扰性强，信号传输距离小于10m，适用于开关柜出线、电缆接头、接线盒、电气设备箱、桥梁隧道电缆以及各种可能存在电气火灾隐患的场所。PT1000在零摄氏度的时候电阻值为1000欧姆，随着温度的上升电阻值会上升，近似匀速的增长。电阻值变化导致电压变化，利用第3页共8页单片机就可以对这个电压进行采样，根据电阻与温度的对应关系就可以计算出相应的温度。1.2电流互感器电流互感器由闭合的铁心和线圈组成，其一次绕组匝数相对少，串在需要测量的电路上，二次绕组匝数相对多些，串在仪器仪表和保护电路中。电流互感器工作时，必须保证二次绕组闭合。电流互感器是根据电磁感应原理，把一次大电流转换成二次小电流，通过在二次输出端串入电阻的方式，将小电流信号转换成小电压信号，通过运算放大器将小电压信号进一步放大，然后，我们再利用单片机对电压信号进行AD采样[2]。1.3STC89C52单片机STC89C52单片机是一款低功耗、高性能的微控制器，具有8k字节的Flash，512字节的RAM，4KB字节的EEPROM，复位电路，看门狗定时器，3个16位定时器/计数器，4个外部中断，全双工串行口等功能。STC89C52使用经典的MCS-51内核，但做了很多的改进使得第4页共8页芯片具有传统51单片机[3-4]不具备的功能，为众多嵌入式应用系统提供更灵活、超有效的解决方案。1.4通信模块本系统使用二总线对温度和剩余电流测量信息进行传输，监控设备通过0V、+15V和+24V电压变换来实现通讯协议控制各电平的时间，查询总线上的探测器，一方面对探测器进行供电，另一方面分时通讯[5]，而电气火灾探测器通过电流返回值的变化来实现对监控设备的信号反馈。探测器检测到温度和剩余电流值大于设定的报警值时，会将报警信号通过总线传递给监控设备，监控设备收到报警信号，会进行相应的报警处理及控制，同时记录报警信息。2系统功能设计2.1系统功能控制系统的功能主要分为四个方面：第一，对探测器检测到的温度和剩余电流数据进行收集和显示。第5页共8页第二，直接通过上位机设置探测器报警的温度值和剩余电流值，而且还能由主控机对该系统的运行时间和设定报警值进行修正。第三，电源管理功能和密码管理功能。第四，信息显示和查询功能，支持汉字打印，并采取对应的措施。2.2系统组成该控制系统利用温度探测器和剩余电流探测器分别对现场的温度和剩余电流信息进行收集，然后在利用单片机的检测系统来对接收到现场信息进行整合和处理，接着通过RS232把现场信息传送监控设备，监控设备再进一步的传送给计算机，在计算机上我们便可以根据这些指标做出进一步的分析。利用监控设备设定温度和剩余电流报警值，通过计算机进行远程控制。如实时采样值超过报警值，则系统联动输出来控制相应的现场设备。上位机使用VisualBasic软件编写的一个数据库管理系统，可第...