火灾报警器中英文文献翻译

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1、外文文献原稿和译文原稿Multiple single-chip microcomputer approach tofire detection and monitoring systemA.J. AI-Khalili, MSc, PhDD. AI-Khalili, MSc, PhDM.S. Khassem, MScIndexing term : Hazards, Design, Plant condition monitoringAbstract: A complete system for fire detection and alarm monitoring has been propos

2、ed for complex plants. The system uses multiple single chip architecture attached to a party line. The control algorithm is based on a two-level hierarchy of decision making, thus the complexity is distributed. A complete circuit diagram is given for the local and the central station with requiremen

3、ts for the software structure. The design is kept in general form such that it can be adapted to a multitude of plant configurations. It is particularly shown how new developments in technology, especially CMOS single chip devices,are incorporated in the systemdesign to reduce the complexity of the

4、overall hardware, e.g. by decomposing the system such that lower levels of hierarchy are able to have some autonomy in decision making, and thus a more complex decision is solved in a simple distributed method.1 Detection and alarm devicesA basic fire detection system consists of two parts, detectio

5、n and annunciation. An automatic detection device, such as a heat, smoke or flame detector, ultraviolet or infrared detectors or flame flicker, is based on detectingthe byproduct of a combustion. Smoke detectors, of both ionization and optical types, are the most commonly useddetector devices.When a

6、 typical detector of this type enters the alarm state its current consumption increasesfrom the pA to the mA range (say, from a mere 15pA in the dormant mode to 60 mA) in the active mode. Inmany detectors the detector output voltage is well defined under various operating conditions, such as those1:

7、 voltc* autohjt given in Table 1. The more levBi Opt-Bctcir rartdiTionw22 Vts in op4H cmcuiI condilionHssensitive the detector, the more1 VdHBCtOF 唐 tn Utort crcul c(ntansusceptibleit is to false alarms.In order to control the detector precisely,either of the following methods is used: a coincidence

8、 technique can be built into the detector, or a filtering technique such that a logic circuit becomesactive only if x alarms aredetectedwithin a time period T. The detection technique dependsgreatlyon the location and plant being protected; smoke detectors are used for sleepingareas,infrared or ultr

9、aviolet radiation are used when flammable liquids are being handled, heat detectors are used for fire suppressionor extinguishing systems. In general, life and property protection have different approaches.Alarm devices, apart from the usual audible or visible alarms, may incorporate solid state sou

10、nd reproduction and emergencyvoice communication or printers that record time, date, location and other information required by the standard code of practice for fire protection for complex plants. Heaviside 4 has an excellentreview of all types of detectors and extinguisher systems.1.1 Control phil

11、osophy and division of labourOur control philosophy is implemented hierarchically. Three levels of system hierarchy are implemented, with two levels of decision making. There is no communication between equipment on the same level. Interaction between levels occurs by upwards transfer of information

12、 regarding the status of the subsystems and downwards transfer of commands. This is shown in Fig. 1 where at level 1 is the central station microcomputer and is the ultimate decision maker (when not in manual mode). At level 2 are the local controllers, which reside in the local stations. At level 3

13、 are the actual detectors and actuators. A manual mode of operation is provided at all levels.Information regarding the status of all detectors is transmitted on a per area basis to the local controllers. Their information is condensedand transmitted upward to the central microcomputer. Transfer of

14、status is always unidirectional and upwards. Transfer of commands is always unidirectional and downwards, with expansion at the local control level. This approach preserves the strict rules of the hierarchy for exact monitoring detection and alarm systems associated with high risk plants.iQCai caNrn

15、otLCA iClwrAL COMTBOLLEflHazA fI UUL C SKT SWITCHMM JjH33T2TWS i4hn*i n fier IRjPf ftyrgl力口心；tOOFl，T?utr jg斑*0M 血信! FCkUTFIHBFGd.4WtL9flWTTP VoltiQtCvtatror cotfnificn22 Dncrcx it in open mull vorvtdm13 V 12 V SKW 4 carnal 1 V-1 3 V detactix 医 ir M M*rri 1 Vd&tBdtr is in aert circuril condition一个基本的

16、火灾探测系统由两部分组成，检测和报 警。自动检测设备有比如热烟雾或火焰检测器，紫外线或红外线探测器或火焰闪烁，是基于检测一个燃烧的副产品。烟雾探测器都电离和光类型，是最常用的检测设备。当这种类型的典型探测器进入报警状态产生的电流信号会从PA变成MA （比如，从单纯的15PA在休眠模式下为60毫安）在主动模式。在许多探测器的检测器输出电压明 确在各种运行条件，例如见表 1。越是敏感的检测器，它更容易受到虚假警报。为了控制探测器的精确，可使用下列方法：过滤技术，这样的逻辑电路成为 活跃仅当x警报的时间内检测周期T。检测技术在很大程度上取决于地点和植物 受到保护，烟雾探测器是睡觉的地方，红外线和紫外

17、线辐射探测器，检测易燃液 体燃烧，热探测器用于灭火和灭火系统。一般来说，生命和财产保护有不同的做法。报警装置，从通常的声响或视觉报警外，还可以采用固态的声音再现和紧急 话音通信或打印机，记录时间，日期，地点和其他资料 。1.1控制理念和分工我们的理念是实施控制等级。三个层次的系统级的实施，两个级别的决策。之间没有设备，在同一层次的沟通。交互各级之间发生了向上的信息传输有关的子系统和向下状态转移的命令。这是图所示。1,其中第1级是中央控制站， 是微机最终（在不手动模式）决策者。第2级是当地控制器，建立在当地的站。第3级是实际检测器和驱动器。在各级提供手操作模式。所有探测器的数据和分处理器是当地控

18、制的基础。他们将信息浓缩，并转交中央处理器。信息传递的地位始终是单向及以上。命令传输是单向的总是向下，并在扩大局部控制的水平。这种方法保留了层次的准确监测检测和严格的规则高风险的核电站警报系统。两个控制层的分类是基于决策层。（一）在届时的决定，提出和决定的执行情况不能再拖延（二）决定的不确定性（三）将隔离当地的决定（例如，我们可能会在当地报警，但有可能有故障系统）13”中jhrmj, - m息时)4，E L. # /、前JtUMF IHW2、硬件图.2描绘了我们的设计最简单的形式。这个系统采用四个导体开放的路线，在所有远程共享一个循环电缆设备和控制面板。 这种方法简单，经济上可行。但是，一个主

19、要缺点是对一个单一的电力和信号电缆的依赖。在重要环境下，可靠可并行连接。性是极其重要的。 固可采用两个甚至三个电缆采取不同的线路连接， 图 .3 是驱动电路必须得一个扩展总线。 采用这种设计在单片机技术的最新发展优势减少与中央控制站和地方控制站的接口。2.1 中央控制任务中央站点提供了一个集中点， 以监测和控制系统的活动。 在该系统介绍了中央控制单元的目的（一） 它得到了分控制站的信息和控制警钟及其他输出设备。（二） 它提示在系统出现故障时的操作。（三） 它提供了一个全面系统的手动和自动控制。（四） ， 它提供了中央和分站的系统测试点。（五） 它提供了一个中心点观察，学习和适应。tut INf

20、U F.EDiyaS r.J. HJ. Pt 6P Au /, Ff “原ITRff-1Q1 3dc-rurn r？imrj； c jJdJi f.n2.2 分控制站分控制站的决定可以控制处理当地的信息。 这种技术我们就依靠负载型协调下级单位，承认在同一水平上的其他决定单位的存在；中央或高层提供了一个较低的单位模型之间的行动和系统响应的关系。 很明显， 一个强大的机器， 需要在这个阶段，使所有需要的功能得到有效执行。 该芯片的新一代供应使得该体系结构的解决变得可行。单片机被选中了离散的数字和模拟设备接口， 到外地设备和中央微机。 这是最主要的原因， 以前这种做法是不可行的。 该芯片的选择的，

21、包含要求的模拟和数字接口所需的端口和 CMOS 技术的运用 ， 由于地处偏僻的分控制站最一体化。这个选择是摩托罗拉68HC11A4,理由如下：（ 1）它是CMOS 技术，这可减少电力消耗。（ 2）它有一个UART ，这有利于串行通信。（ 3）它有一个A / D 转换器上，这消除了外部 A / D 转换（ 4）它有一个4K 的 ROM， 256 K 内存， 512K EERROM 字节 40个 I/O 端口的线路和一个16位定时器;符合分控制站所有的内存和1 / 0 的要求。3、系统实施分控制站：图 .3 是用于一个远程火灾报警MC68HCllA4 电路框图检测电路： 图 .4 这是前一个电路的

22、扩展形式。可以看出单片机可用于监控多个探测器，从而降低了系统成本。回路电源，通常在 26 到 28V 之间，通常五伏一百毫安单片低功耗电压调节器供电的微控制器。板载振荡器，是一个2.4576 MHz 的外部晶体结合，提供时间信号，它被分为 4 个内部收益率为 614.4千赫，这是一个更多的 RS 232 7波特率发生器的处理器频率微控制器。U1L fRUCLIINGS. JJ5. Pt.G, Mnf. FEENLTRF /W*Fig. 9匚拈工闻1 E用本州目恤可“假4、主循环5、结论本文描述了一个大规模的火灾探测及报警系统， 使用多的发展， 单芯片微型计算机。 该架构是采用两 个层次的决策层

23、次。这种架构是可以用到的新的 CMOS 微控制器，低功耗，并在数据处理功能强大的高堆积密度和决策。 每个地方控制站可以自主作出的决定如果上级机构， 允许它这样做。 一般格式化系统设计， 因此它可以适应不同的情况。所描述的系统原型已经建成并测试10。中央控制站的控制部分是基于 MC68000微处理器（墨西哥68KECB 摩托罗拉） ，它有一个内置的显示器称为导师。该应用程序都是使用这个显示器提供的特性。 本地基站控制器的设计采用了MC68705R3 单片机。7、参考文献1 Fire protection guidelinesfor nuclear power plants U,S NRC Reg

24、ulatory Guide 1.1202 BAGCHI, C.N.: A m-leuvltei l distributed microprocessor system for a nuclearpower plant fire protection system controls, monitoring,and communication IE EE, Trans., 19823 PUCILL, P.M.: Fire hazard protection, detection and monitoring systems , Sea. Con, 2, Proceedings of Symposi

25、um on ADV in offshore and terminal measurement and control systems, Brighton, England, March 1979, pp. 353-3634 HEAVISID, L.: Offshore fire and explosion detection and fixed fire . Offshore Technological Conference, 12th Annual Proceedings,4H,ouston, Texas, May 1980, pp. 509-5225 CELLENTANI, E.N., a

26、nd HUMPHREY, W.Y.: Coordinateddetection/communication approach to fire protection Specif: Eng., ,6 Motorola Microprocessors Data Manual (Motorola Semiconductor Products,Austin, Texas, USA)7 Electronic Industries Association : Interface between data terminal equipment and data communication equipment

27、 employing serialbinary data interchangea nda(ErdIARSSt-232, Washington, DC, 1969)8 MESAROVIC, M.D., MACKO, D., TAKAHARA, Y.: Theory of hierarchicalmultilevel systems (Academic Press, 1970)9 KASSEM, M.: Fire alarm systems , MSc. thesis, D&eCpto.mofp.EElencg. .,Concordia University, Montreal, Canada, 198510 LIE, P., and KOTAMARTI, U.: The design of a fire alarm system using microprocessors , C481 Project, Dept. of Elec. and Comp. Eng., Concordia University, Montreal, Canada, 1986