經(jīng)濟和貿(mào)易的全球化促使海運這一運輸方式蓬勃發(fā)展,船舶安全性的要求也日益提高。由于同陸地環(huán)境的差異,船舶上的靜電、生活用火、電焊、雷電等因素都是引起船舶火災的重要原因。船舶這一特殊環(huán)境同樣導致了逃生通道擁擠,船體容易斷裂等特殊的情況,從而引起更大的人員傷亡。針對這些特殊之處,本文對船舶火災監(jiān)測系統(tǒng)進行了研究和設計。本文的主要內(nèi)容之一,是通過考慮理論和實際兩方面的因素對船舶消防監(jiān)控自動化系統(tǒng)進行硬件部分的研究。首先,本文選擇AT89S52微處理器作為船舶消防監(jiān)控自動化系統(tǒng)處理器。該處理器的設計及制造技術成熟,同時具有低功耗和高性能的優(yōu)點,因此成為本文的首選微處理器。同時,在CAN總線通訊技術的基礎上,對船舶消防監(jiān)控系統(tǒng)的溫度采集子系統(tǒng)、氫氣濃度檢測子系統(tǒng)和煙霧濃度檢測子系統(tǒng)進行了設計。火災溫度監(jiān)控裝置是在選用AT89S52單片機的基礎上,考慮系統(tǒng)的可靠性以及系統(tǒng)的簡潔性,搭配DS18B20數(shù)字溫度芯片共同構成,這不僅可以直接輸出溫度數(shù)字信號,還可以直接連接到外部控制計算機。氫氣濃度的檢測選用MQ-8氣體傳感器。煙霧濃度的探測器選取了離子感煙探測器。同時選取TAD-172這一煙霧報警器來對船舶的艙室內(nèi)進行煙霧濃度檢測,該報警器的設計考慮到了防塵、防蟲、防白光燈等因素。每次煙霧濃度超過極限時,報警器和探測器會發(fā)生聲光報警,并通過繼電器無源觸點輸出此時的開關量。在硬件選型和設計之后,本文還對船舶消防監(jiān)控系統(tǒng)的軟件部分進行了研究,編寫系統(tǒng)中單片機的主程序、SJA1000的初始化程序、CAN總線發(fā)送節(jié)點的程序和CAN總線接收節(jié)點的程序,實現(xiàn)了本系統(tǒng)要求的功能。最后,在整個船舶消防監(jiān)控系統(tǒng)設計完成之后,本文又對系統(tǒng)的可靠性進行了分析,并針對系統(tǒng)可能受到的干擾情況提供了抗干擾的解決方案。
【學位單位】：齊魯工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：U664.88
【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 研究意義
        1.2.1 理論意義
        1.2.2 實踐意義
    1.3 研究現(xiàn)狀
        1.3.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.4 研究內(nèi)容
第2章 船舶火災監(jiān)控系統(tǒng)概述
    2.1 船舶火災的成因
    2.2 船舶火災的特點
    2.3 船舶火災的分類
第3章 船舶消防監(jiān)控系統(tǒng)硬件設計
    3.1 單片機的選擇
        3.1.1 單片機最小系統(tǒng)組成
        3.1.2 振蕩電路
        3.1.3 復位電路
    3.2 CAN總線通信
        3.2.1 CAN總線的分層結構
        3.2.2 CAN的報文形式
        3.2.3 CAN總通訊電路
        3.2.4 控制器的選擇
        3.2.5 CAN總線收發(fā)器的選擇
    3.3 防火風閘狀態(tài)檢測
    3.4 溫度采集
        3.4.1 DS18B20介紹
        3.4.2 溫度采集原理
    3.5 氫氣濃度采集
    3.6 煙霧濃度采集
第4章 船舶消防監(jiān)控系統(tǒng)軟件部分設計
    4.1 單片機主程序
    4.2 SJA1000 初始化程序設計
    4.3 CAN總線發(fā)送節(jié)點程序
    4.4 CAN總線接收節(jié)點程序
第5章 船舶消防監(jiān)控系統(tǒng)可靠性分析
    5.1 系統(tǒng)可靠性進行分析
    5.2 抗干擾措施
        5.2.1 干擾原因及后果
        5.2.2 硬件抗干擾
第6章 總結與展望
參考文獻
致謝
附錄1 單片機主程序
附錄2 SJA1000初始化程序

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本文編號：2869449