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摘 要

一体式电气火灾探测器是专门针对电气火灾而开发的预防报警探测器，当被保护的电气线路中的被探测参数超过预先设定的报警值时，能够发出报警信号。本文根据电气火灾监控系统的基本要求并考虑实际中的具体要求，设计并开发了一套电气火灾探测器的软件系统。

首先对电气火灾的产生原因及监控意义进行了分析，阐述了电气火灾探测器的系统组成及设计原则。然后介绍了系统的软件设计工具和详细程序设计。一体式电气火灾探测器的软件程序包括如下模块程序：基于STM32芯片的系统初始化程序和定时器设置程序；利用串口通讯模块实现的串口通信程序；利用A/D转换模块实现的数据采集程序；利用液晶显示模块LCD实现的液晶显示程序；利用FLASH存储模块实现的参数保存程序。最终调试结果表明各模块程序运行正确，实现设计功能。

关键词：剩余电流 STM32 数据采集 交流采样

Software design of electric fire detection monitor

Abstractor

Electric fire detection monitor is a development of prevention alarm detector monitor which is specializedly developed for the electrical fire， which is when the electrical wiring in the protected by the detection parameter exceeds the preset alarming value can send out alarm signal. According to the basic requirements of electric fire monitoring system and considering the specific requirements in practical, software system is designed and developed a set of electrical fire detector.

Firstly, the causes of electrical fires and monitoring of significance were analyzed to explain this residual current detector system components and design principles. Then introduced the STM32, the basic principles of software design. Then enter the program design exposition. Monitoring detector software programs contain content: Based on the STM32 system initialization procedure and timer setting program; serial communication program of serial communication module; using the A / D converter module implements data collection procedures; using the LCD module implemented LCD procedures;The FLASH memory module to realize power saving .The final module program have been achieved.

Keywords: Residual current ;STM32 ;Data Acquisition; AC Sampling

目录

摘 要 I

Abstractor II

目录 III

第一章 绪论 1

1.1概述 1

1.2电气火灾监控探测器的现状与发展 3

第二章 一体式电气火灾探测器的系统结构 7

2.1探测器总体结构 7

2.1.1总体结构 7

2.1.2工作原理 7

2.2探测器的硬件结构组成 8

第三章 一体式电气火灾探测器的软件设计 10

3.1系统开发工具 10

3.2一体式电气火灾探测器的软件系统结构 10

3.3 A/D采样模块 12

3.4 按键模块 14

3.5 串口通讯模块 16

3.6 液晶屏显示模块 19

3.7 FLASH存储模块 23

第四章 系统调试结果 27

总结 29

参考文献 30

致谢 31

第一章 绪论

1.1概述

电气火灾监控探测器是探测被保护线路中的剩余电流、温度等电气火灾危险参数变化的探测器。据《中国火灾统计年鉴》的统计，自1993～2002年全国范围内发生电气火灾203780起，占火灾总数的30％，在所有的火灾起因中居首位。电气火灾造成的人身伤亡数值相当惊人，仅2000～2002年就造成32l5人伤亡。我国的电气火灾大部分是由于短路引发的，特别是接地电弧性短路。因此有必要安装“漏电火灾报警系统”以提前发现火灾隐患，提前解决问题，减少财产人员损失。

电气火灾探测器又叫漏电保护开关,主要作用于检测漏电、过载、短路电气线路故障,当电气线路或设备发生上述故障时,发出报警信号,经处理后切断电源,以及向专业人员发送短信报警等方式通知相关人员对故障进行及时处理,电气火灾探测器不仅可将主电路接通或断开,而且具有对漏电流、过载、短路实时在线检测与判断功能,当主回路中发生漏电或绝缘破坏时,电气火灾探测器可根据判断结果,先发出预警信号,当漏电电流值达到危险值时,并可设置手动或自动断电模式,将主电路接通或断开 ^[1]。

由电气火灾发生的原因可知:电气线路的温度和剩余电流过大是引发电气火灾的最主要原因。剩余电流是指电气线路中各相电流矢量和相加后的电流。因此通过对电气线路的剩余电流、温度和负荷等参数进行检测,保证参数值在正常工作范围内就可以达到预测电气火灾的目的。由此可知电气火灾监控系统的工作原理是,当电气设备中的剩余电流、温度等参数发生异常变化时,终端探测器对信息进行采集,并输送到监控中心进行解析、判断,然后将解析的信息数据与报警设定值进行比较,如果超出报警设定值则控制报警设备发出报警信号,同时显示火灾报警发生位置等信息,管理人员则可以根据报警显示的信息,迅速到事故报警现场进行检查处理,排除可能发生的火灾^[6]。

故障电弧有两种基本类型——串型和并型。当串联载流负载电路被无意中断开时，会发生串型电弧故障。电弧会在断开间隙处产生，并且局部热量增加。而串型电弧的电流强度则受到负载量的限制^[7]。

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