鑒于目前單一的普通類型的火災(zāi)探測報警器已不能滿足需求，采用多個傳感器全面采集火災(zāi)發(fā)生前的各種異常信息，并用多傳感器信息融合技術(shù)處理傳感器提供的火災(zāi)信息，可以大大地提高整個報警監(jiān)測系統(tǒng)的可靠性。

1 系統(tǒng)硬件設(shè)計

本方案硬件系統(tǒng)的核心控制器是采用三星的具有ARM920T核的16/32位多功能、低功耗的嵌入式處理器S3C2440。S3C2440是韓國三星公司推出的一款高檔的，可用于工業(yè)控制、智能家電等便攜產(chǎn)品開發(fā)的嵌入式微處理器，其主頻處理速度達到400MHz，完全可以滿足火災(zāi)監(jiān)控報警的實時性處理要求。其主控制芯片及豐富的外圍接口電路可用于連接各類數(shù)字設(shè)備從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換?；诙鄠鞲衅鲾?shù)據(jù)融合的火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)采用模塊化結(jié)構(gòu)，主要由傳感器模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、S3C2440控制器、報警模塊、執(zhí)行模塊和控制器必需的電源模塊和存儲器模塊組成，圖1為系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。

多傳感器模塊由多組傳感器組成，每組傳感器由溫度傳感器，可燃氣體探測器和煙霧探測器組成，在該系統(tǒng)中溫度傳感器采用法國HuMIREL公司的HM500，它們具有成本低、體積小、壽命長、選擇性和穩(wěn)定性好等特性；可燃氣體探測器選用了深圳市吉安達科技公司最新開發(fā)的紅外氣體傳感器，探測器安裝于被測氣體容易泄露的室內(nèi)、外危險場所，它們能夠靈敏地感知空氣中的低濃度污染氣體，分別對空氣中的異味、CO、H、O有較高的敏感度，甚至能檢測到幾個ppm級污染氣體含量；煙霧探測器采用美國通用GE煙霧探測器514C，具有自診斷功能，漂移補償抗灰塵引起的干擾的能力。以上傳感器完成對火災(zāi)過程的多參數(shù)進行監(jiān)測，通過A/D轉(zhuǎn)換模塊將檢測的數(shù)據(jù)傳送給S3C2440控制器并配以智能判別技術(shù)，可以達到提前預(yù)警、減少漏報誤報、提高可靠性的目的。本設(shè)計中采用的A/D轉(zhuǎn)換模塊是TI公司的12位高速并行轉(zhuǎn)換器ADS805，具有采樣速度高，穩(wěn)定性好的特點。

S3C2440控制器的核采用一款16/32-bit RISC微處理器，采用6層板工藝，具有低功耗，高速的處理計算能力的特點，簡單穩(wěn)定的設(shè)計非常適合對電源要求較高的產(chǎn)品上。采用了新的總線構(gòu)架（AMBA），其內(nèi)核為32bit的先進處理器。其主頻最高可達到533MHz,在處理大量傳感器數(shù)據(jù)情況下，完全可以保證實時性的要求。其電源管理模塊能夠提供系統(tǒng)多種電壓供電，包括芯片內(nèi)核電壓采用1.8V供電，芯片的I/O部分采用3.3V供電。而片外的一些常規(guī)集成電路又采用5V供電。智能電源管理模塊很好地解決了對系統(tǒng)各個部分供電要求的不同,降低了功耗，減少了不同電源之間的干擾噪聲，提高了系統(tǒng)的集成度。它的存儲器模塊包括兩片SDRAM共64MB和一片64MNandflash（K9F1208）并且可根據(jù)存儲容量要求選配其他容量Nandflash存儲器，存儲器模塊用來存儲系統(tǒng)運行程序和傳感器采集的火災(zāi)監(jiān)控過程的數(shù)據(jù)。

報警模塊主要當判斷有火險發(fā)生時，啟動聲光報警信號來通知值班人員，從而采取相應(yīng)的措施；執(zhí)行模塊完成火險發(fā)生時啟動附近的滅火裝置，使火災(zāi)的危害降低到最小的程度。

2 系統(tǒng)軟件設(shè)計

該系統(tǒng)的軟件部分主要包括系統(tǒng)的上電初始化、系統(tǒng)自檢、初始化時鐘、中斷設(shè)置、外設(shè)初始化，然后運行主程序main（）函數(shù)，建立任務(wù)后，擴展口對ADC進行控制切換通道采集數(shù)據(jù)。對數(shù)據(jù)進行平滑濾波、標定補償?shù)阮A(yù)處理后，來通過數(shù)據(jù)融合算法分析火災(zāi)發(fā)生情況，判斷是否報警并循環(huán)檢測。系統(tǒng)軟件流程如圖2所示。