随着科技的不断进步,动车组以其快捷、舒适、经济、环保等诸多优点逐渐成为我国高速铁路发展的重点,并在国民经济建设中发挥着越来越重要的作用。作为保障行车安全必要的组成部分,动车组火灾报警系统能够及时发现火灾,从而确保乘客的人身安全。但现阶段我国动车组所采用的此类设备完全依赖进口,由于知识产权原因而造成的进口设备价格昂贵、维护不及时等问题极大地限制了我国火灾报警系统在此领域的应用。本文在分析CRH5型动车组运行的实际环境和消防需要的基础上,以PIC系列单片机作为微处理控制器(MCU),设计和开发了一种应用于高速动车组的智能火灾报警系统。首先,在综合分析不同类型火灾报警系统的基础上,本文详细阐述了火灾探测的原理及烟雾检测室的设计,并采用感烟感温复合探测技术和基于“浮动门限+温度变化率”的火灾信号处理算法实现了火灾的自动监测和报警。其次,在系统总体设计方案下,采用PIC16F876A和PIC16F630作为MCU,完成了火灾探测器和控制器各功能模块的硬件电路设计及嵌入式软件开发。最后,在对系统可靠性设计进行了详细的分析后,从软、硬件两个方面提出了提高系统可靠性的措施。同时,本文还基于单稳态多频振荡器搭建了一种MCU监测电路,并在探测设备工作原理和基本组成的基础上设计了一种被动式的故障诊断系统,该系统能够及时并准确地发现探测器、控制器和连接线路间的故障,可有效降低系统维护成本,保障系统可靠运行。本系统在实验室环境下完成了对各功能模块的调试,并在CRH5型动车组实际运行条件下进行了综合测试。测试结果表明,本项目所研发的火灾报警系统达到了动车组对于火灾预警的要求,完全兼容进口的同类产品,具有较好的稳定性和适用性。