摘 要:给出了一种分布式智能火灾报警操控体系的规划办法、体系软硬件的组成和完结。体系规划中选用多CPU的并行处理方式和智能数据处理办法,完结了体系的实时、精确报警和牢靠的联动操控,运用现场总线CAN完结操控器的联网。实践标明,体系牢靠性高、灵敏性强、人机界面友爱。
要害词:智能 火灾报警 微操控器网络CAN总线
智能型火灾报警操控体系是一个集信号检测、传输、处理和操控于一体的操控体系,代表了当今火灾报警体系的开展方向。跟着科学技能的迅猛开展以及国内外经济的迅速增长,市场上迫切需求一种容量大、功用优越、牢靠性高、便于装置、运用和修理的智能型火灾报警操控体系。
本文给出了作者所规划的具有90年代国际先进水平的智能型火灾报警操控体系的规划、组成、完结办法和特色。体系选用先进的计算机技能和通讯技能,具有可编程、火灾灵敏度主动调整和漂移主动补偿等智能特性,作业愈加安稳牢靠,运用领域宽广。
1 体系网络结构
为了完结大范围和大规模的火灾监控,有必要完结操控器之间以及操控器与复示器之间的快速和牢靠的通讯。CAN(Controllerarea Network)总线是德国Bosch公司在80年代初为处理现代轿车中很多的操控与测验仪器之间的数据交换而开发的一种串行数据通讯总线,因为CAN总线强调了实时性,又具有极高的牢靠性和共同的规划,特别适宜工业进程监控设备的互连,因而越来越遭到工业界的注重,得到了广泛的运用,开展前景非常宽广。其最高通讯速率可达1Mbps,通讯间隔可达10km。因为操控器之间通讯间隔远,传输信息多且实时性、牢靠性要求高,所以挑选CAN总线完结操控器之间的通讯是非常适宜的。操控器与复示器之间因为通讯间隔短,传输信息少,运用RS-485总线进行联网。体系网络结构如图1所示。
2操控器硬件规划
体系硬件规划首先应满意国家规范中火灾报警基本功用及各种牢靠性和抗搅扰性要求。其次供给一个灵敏的装备使其能适用于各种运用场合。一起体系应具有可扩展性,使得体系在开展进程中简单扩展和晋级。
2.1 选用多CPU作业形式和模块化结构
多CPU作业形式的选用首要是为了处理实时性及多任务分配等问题。操控器不但要实时地收集各种探测器及模块的参数和状况,还要进行数据处理、LCD显现、打印、通讯和操控等多项作业。单个微操控器无法实时完结以上作业。有必要选用多CPU作业形式和模块化结构。各CPU之间经过C总线进行通讯。操控器的组成框图如图2所示。
2.2 主CPU模块规划
主CPU模块用于监督和操控各功用部件,进行各种数据处理,网络通讯和材料保存等,是整个操控器的中心。它以微操控器80C652为中心进行规划,由程序存储器、数据存储器、监控及自检电路、I/O接口和通讯接口等组成,如图3所示。其间通讯接口为CAN总线,RS-485和RS-232C,CAN用于操控器之间的连网,RS-485用于操控器与复示器之间的连网,RS-232可直接同PC机、打印机或Modem相连。
2.3 回路扫描CPU模块规划
回路扫描CPU模块完结对各种探测器和操控单元的寻址,并收集各地址单元回来的信息,包含烟雾浓度模拟量、环境温度模拟量和反映外围部件的各种状况信息,并对这些信息进行剖析和处理,将成果经过回路总线传送到主CPU。依照完结的功用,它首要由七部分组成:外围部件驱动电路、电压检测电路、搅扰按捺电路、过流维护电路、回路CPU与主CPU接口电路,它们之间的联系如图4所示。
3 CAN总线接口规划
本体系是由许多智能火灾报警操控器经过CAN总线相连而组成的一个操控器部分网,因而,CAN总线的规划就显得极为重要。其间,CAN操控器的选取、CAN驱动器以及抗搅扰办法将成为规划的要害。
3.1 CAN操控器的选取
为了体系进一步扩展的需求,可选取支撑CAN2.0B通讯协议的SJW1000。SJW1000是PHILIPS公司最新出产的既支撑CAN2.0B又支撑CAN2.0A的CAN操控器,它与仅支撑CAN2.0A的CAN操控器82C200在硬件上和软件上彻底兼容。
3.2 CAN接口芯片82C250
82C250是PHILIPS公司的CAN操控器和物理总线间的接口,供给对总线的差动发送和接纳才能。它与ISO/DIS11898规范彻底兼容,有三种不同的作业方式即高速、斜率操控和待机,可根据实际情况挑选。
3.3 光电阻隔
为了进一步进步体系的抗搅扰才能,在SJW1000和驱动器之间增加了光电阻隔电路,电源选用DC-DC变换器如图5所示。
4 体系特色
·体系选用先进的模拟量传感器、微操控器和智能算法,能对各种非火灾要素引起的漂移施行主动补偿,对探测器的功用完结主动检测等。可有效地避免各种要素引起的误报和漏报,完结精确报警。
·体系中规划了操控矩阵,可用软件编程完结主动消防联动,替代了传统的硬件组合逻辑。不只便于规划和施工,且大大进步了消防联动的灵敏性和可扩展性。
·体系具有丰厚的自确诊功用,能及时检测出体系的毛病及其部位,削减修理时刻,为设备正常作业发明了条件。
·体系选用分布式模块化结构组成微机局域网,可根据需求进行灵敏装备,适用范围广。
·体系选用多媒体技能,具有汉字输入、显现、语音和声光报警功用,人机界面非常友爱。
该体系选用分布式模块化结构组成通讯网络,装备灵敏适应性强;选用多CPU协同作业方式,很好处理了实时性和多任务的对立;数据处理选用了线性和非线性滤波、门限检测以及进程剖析等智能算法,为完结精确报警奠定了根底;体系选用毛病自确诊技能和多媒体技能。