无线火灾自动报警装置的设计与实现——结题报告

项目执行期间发表科研论文5篇，其中核心期刊发表2篇，且本项目为论文唯一标 注。文章发表信息如下：

（1） 齐斌、胡兵、王小娟；“基于LoRa和GPRS的无线火灾报警系统设计”发表在 《消防科学与技术》（核心期刊）第40卷第2期，242-244页，2021年2月。

（2） 齐斌、胡兵；“基于多传感器的多路无线火灾报警监控系统设计”发表在《工 业仪表与自动化装置》（核心期刊）第6期（已录用，未见刊），2021年6月。

（3） 殷芳、齐斌；“电气自动化控制在消防工程中的应用”发表在《设备管理与维 护》第2期，134-135页，2021年2月。

（4） 齐斌，张真真；“基于职业岗位能力需求的消防工程技术专业课程体系建设的 研究”发表在《产业与科技论坛》（已录用，未见刊），2021年9月。

（5） 殷芳、齐斌；“机电安装工程中火灾报警与联动系统调试研究”发表在《无线 互联科技》第20期，146-147页，2020年10月。

2.7成果应用前景

传统火灾报警系统采用有线连接方式，施工过程中布线量大，耗用有色金属多，成 本高，施工完成后移动不方便，故障检测和故障排除复杂。无法满足高大狭窄空间、博 物馆、文物保护建筑等特殊场合的消防需求。随着计算机技术、互联网技术、物联网技 术的发展，无线技术得到迅速发展，将无线技术应用到火灾报警系统中可以很好解决上 述问题。

本系统主要是以PLC、单片机、温度传感器和烟雾传感器作为温度和烟雾检测及远 程报警系统设计的核心部分，通过对无线消防装置调研，分析了当前火灾报警器及远程 报警系统优缺点，采用基于LoRa和GPRS的无线火灾报警控制系统以PLC为系统控制器, 单片机为火灾信号采集模块控制器，采用DS18B20为温度传感器，MQ-2烟雾传感器，通 过Modbus总线通信将采集到的温度、烟雾信息传送到PLC控制器，控制器经过与设定 值比较分析，自动判断温度和烟雾浓度指数是否超标，如果超标，报警系统发出声光报 警，提示值班人员及时处理。采用GPRS无线模块向相关管理人员发送报警信息，以提 高消防处突能力，最大限度的减少人员伤亡和财产损失。采用触摸屏为上位机监控平台， 实时监控现场温度、烟雾数据，设定温度、烟雾报警阈值，保存监控数据，方便事后查 询。系统采用LoRa无线通信、GPRS无线通信、Modbus通信和以太网通信构成通信网络。 以S7-200PLC为主控制站，以单片机数据采集模块和GPRS无线模块为从站，采用Modbus 总线通信将各个站点连接起来。S7-200PLC与触摸屏采用以太网通信，实现整个控制系 统的分散控制、集中监控。

以PLC和单片机为系统的核心，采用高灵敏度烟雾传感器和温度传感器实现对室内 烟雾、温度的监测、报警。

基于GSM/GPRS无线通信功能，采用MD720GPRS模块实现系统数据的无线收发，以 方便用户远程监视系统的运行工况。

解决了目前二总线火灾自动报警系统中布线复杂、工程量大、施工成本高、报警主 机价位偏高、系统操作复杂等问题。

解决了总线制火灾自动报警系统在火灾探测中总线由于温度过高熔断，将真实火警 误报为故障警的问题。

解决了总线制火灾自动报警系统中只能监测竣工后建筑，而无法对在建建筑进行有 效监控的问题。

综上所述，本项目研究比较贴合实际，并有效解决当前传统火灾自动报警系统面临

的实际问题，在当今高层建筑鳞次栉比、层出不穷的时代，这套无线火灾自动报警系统 系统的研究与开发，具备良好的科学意义和应用前景。