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摘 要

随着社会的高速发展，用电设备也急剧增加，伴随着的电气火灾事故也与日俱增。电气火灾监控系统是针对电气火灾而开发的预防报警系统，当电气设备中的电流、温度等参数发生超限时，相关报警设备发出声、光报警信号和控制信号，能够准确指示发生事故现场位置的系统。

本文首先介绍了当前电气火灾监控系统在国内外的发展现状以及未来的发展趋势。其次对集中监控系统的各种选型方案进行了简单介绍，最后详细介绍本课题监控系统的设计方案。本课题中选用C8051F020芯片完成了I/O接口初始化程序模块和定时器设置模块；利用485转换模块ADM2587E实现了modbus通讯程序设计；采用S92048液晶显示屏设计了液晶显示程序。此外，还完成了按键、LED、蜂鸣器以及继电器控制程序模块。经过测试，软件性能稳定，数据可靠，满足要求。

关键词：C8051单片机　modbus 电气火灾监控系统

Software design for electrical fire monitoring system

Abstract

With the rapid development of the society, the electrical fire accident is also increasing rapidly with the electric equipment。 Electric fire monitor system is developed for electrical fire prevention alarm system, when the abnormal electrical equipment in the current, temperature and other parameters to sends out sound and light alarm signal and the control signal, and can accurately indicate the location of alarm system. 

This paper first introduces the current development situation of electric fire monitoring system at home and abroad and the development trend in the future. Secondly, various solutions for centralized monitoring system are introduced, finally introduces the design scheme of the monitoring system。 This paper uses C8051F020 chip to complete the I/O interface initialization module and timer module; implementation of the Modbus communication program design using 485 conversion module ADM2587E; according to the control S92048 LCD screen to display program design. In addition, the key, LED, buzzer and relay control program module is completed. After testing, the software performance is stable, data is reliable and meet the requirements.

Keywords: C8051 single chip; MODBUS; electric fire monitoring system;

目　　录

摘　要 I

Abstract II

第一章 绪 论 1

1.1概述 1

1.2电气火灾监控系统在国内外的发展现状 1

1.2.1国外技术措施 1

1.2.2国内研究现状及发展趋势 2

1.3现有监控系统的设计方案介绍 2

1.3.1基于B/S的电气火灾监控软件设计 2

1.3.2基于嵌入式MCU技术的电气火灾监控报警系统 3

1.4 本文的主要工作 4

第二章 监控系统的总体结构 5

2.1系统总体结构及其工作原理、工作特性 5

2.1.1总体结构 5

2.1.2工作原理 6

2.2监控系统的硬件 6

2.3硬件电路 7

2.3.1芯片C8051F020 7

2.3.2电源模块 8

2.3.3报警模块 9

2.3.4继电器模块 9

2.3.5按键模块 9

2.3.6液晶显示模块 10

2.3.7 485通讯模块 11

第三章 监控系统的软件设计 12

3.1系统开发工具 12

3.2电气火灾监控系统的软件设计原则 12

3.3软件系统结构图 12

3.4监控系统各个功能模块的软件设计 13

3.4.1 MODBUS通讯程序 14

3.4.2液晶显示程序 21

3.4.3按键程序 26

3.4.4定时中断程序 28

3.4.5报警程序 30

3.4.6继电器控制程序 31

3.5软件抗干扰 31

结语和展望 33

参考文献 34

致谢 35

第一章 绪 论

1.1概述

电气设备、电气线路故障或违章操作等原因而引发的火灾叫电气火灾。在2008 ～ 2012 年期间， 在国内公安消防部门共统计67. 5 万起火灾， 电气火灾约20. 8 万起，在有确定原因的约62. 3 万起火灾中， 占33. 37 %^[1]。而剩余电流过大是引发电气火灾的最主要原因之一。在同一高层建筑中分散安装大量的电气火灾监控探测器，因此，为了实现集中监控与管理方便，正确设计与使用集中监控系统具有十分重要的意义。据GB 14287. 1- 2005定义，当被保护线路中的被探测参数超过报警设定值时，能指示具体报警部位、能发出声光报警信号、控制信号的系统称为电气火灾监控系统，包括电气火灾监控设备和电气火灾监控探测器^[2][3][4]。电气火灾监控探测器指的是探测被保护线路中的温度和剩余电流等电气火灾危险参数变化的探测器^[5]。通过剩余电流动作保护装置主回路电流的矢量和，这种情况在国标（GB 13955-2005）《剩余电流动作保护装置安装和运行》被定义为“剩余电流”^[6]。

由剩余电流而引发的电气火灾较之其他电气火灾，具有很强的隐蔽性。所以它的危害性极大。消防设施的功能完善,对于保障人民生命财产安全,具有十分重要的意义^[7]。

1.2电气火灾监控系统在国内外的发展现状

1.2.1国外技术措施

电器火灾的防范在国外发达国家十分受重视，规范也比较完善。日本1978年在其《内线规程》(JEAC8001-1978)第190条明确要求必须安装能自动报警的剩余电流火灾报警器在公共浴室、饭店、集体宿舍、家庭公寓、旅馆、公共住宅等建筑面积在150m²以上的场所^[8]。国外的电气火灾监控系统的规范越来越健全，采用两级或三级剩余电流保护装置是l EC国际电工委员会1 9 94 1 200—53中5 93．3条明确的要求，这种要求防止剩余电流引起的人身触电事故和电气火灾的发生^[9]。

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