当前位置 : 安防网>安防技术>综合布线>阅读正文

智能大厦火灾报警系统设计

作者: 时间:2008-09-28

      在智能大厦火灾报警自动控制系统中采用CAN总线技术,可提高信息传输的可靠性、实时性和准确性,在火灾判别上采用模糊控制和神经网络控制相结合的智能控制技术,将大大减少系统的误报率,这是符合国际发展趋势的。


      火灾智能报警必须具备对火灾信号的容错识别、分析判断功能。传统火灾报警的判断方法是根据预先设定的某一阈值或阈值区域的比较,一旦所探测的火灾信号超过该阈值,就发出火警。阈值法尽管较为简单,但很大程度上依赖于传感器的灵敏度,且易受偶然出现的其它信号的干扰,产生误报警和漏报警。
     火灾现象具有复杂性和多变性。火灾受多种因素影响,火灾发生时的许多特征,难以用精确的数学公式加以描述,具有不确定性,人工智能中的模糊逻辑理论和人工神经网络等技术,在处理非线性问题,及难以用精确公式描述的信息方面,具有一定的优越性,而其较强的的模糊类比、高容错性和样本自学能力是实现复杂模式分类和辩识的有效工具。因此,将模糊控制理论和人工神经网络等技术引人到系统中才能形成真正的火灾报警监控系统。

    此网络结构为管理计算机和智能节点组成的两层网络结构。整个系统由上位监控机、CAN通讯适配卡和多个智能节点组成,节点数量可根据建筑物的规模增减。采用CAN总线作为通讯网络将各节点连接成一个分布式智能监控系统。网络拓扑结构为总线方式,上位监控机是抗干扰能力很强的工业PC机,以SJA 1000芯片作为CAN总线控制器,AT89C51单片机作为节点控制器,将其与火灾传感器相连,82C250芯片作为CAN收发器。

     各个部件的功能分别说明如下。火灾探测器主要有感烟式和感温式火灾探测器,完成对现场温度和烟雾浓度的检测,单片机主要完成现场传感信号的采集以及对系统的计算及信息处理等功能;CAN控制器主要用于系统的通信;CAN收发器主要用于增强系统的驱动能力,增大通讯距离,提高系统的瞬时抗干扰能力,保护总线,降低射频干扰(RFI)以及实现热保护等。而传输介质采用的是双绞线,当通信位速率设为20kb/s时,CAN总线任意两点之间的距离可以达到 3.3km,完全可以满足智能大厦内部的通信要求,上位PC机通过CAN通信适配卡与CAN总线相连,从而实现了内部与各个下位智能节点进行信息交换及对整个系统的监视管理和控制。
      当火灾发生时,可以通过上位PC机的报警,获得火灾发生的时间及地点。一方面通过119火灾智能报警器自动与消防指挥中心联络,实现无人值守,另一方面利用消防联动控制系统,根据联动控制盘的指令自动启动消防设施,以达到灭火的目的。上位PC机还具有系统参数(如波特率、输出控制、报文标识与屏蔽等)设置、监视状态设置、数据发送、数据请求、节点状态查询等功能。而各个下位节点控制器主要是通过CAN总线接受上位机的各种操作控制命令和设定参数,实时采集现场监测到的火灾报警信号等。各个下位智能节点间也可通过CAN总线网络相互发起通信,进行信息交换,由于CAN总线固有的电气特性,在一个CAN总线网络中最多只能配置110个节点,为了满足智能大厦的要求,可利用中继器对CAN总线进行扩展,这样不仅增加了系统的节点,还可以起到信号放大作用,增大通信距离。


      整个系统软件要实现的功能是:上位机PC向下位节点发送命令,下位节点识别并执行相应命令,然后根据设置主动向上位机发送本节点的工作状态。各智能下位节点间也可以按照要求进行信息交换。在该网络系统中,可含多个上位节点,各节点间通过CAN总线网络进行信息交换,从而构成微机间多方式现场通讯网。
      系统软件设计包括两个部分:主机的应用软件和节点的通讯软件。主机主要完成系统的监控、数据接收及分析和命令的发送。主机的应用软件是用 C++Builder开发的控制平台;每个智能节点主要是完成和上位PC机的通信以及对各个节点的现场火灾数据的采集,这部分是用MCS-51汇编语言编写。
      系统上电后,89C51先对自身和SJA1000进行初始化,以确定工作的波特率、输出特性等,然后用查询的方式获取现场火灾传感器传来的信号值,并把该值通过SJA1000传送到CAN总线上或者直接现场显示、控制;而对CAN总线上来的信息则采用中断的方式,系统每接收到一帧信息,便产生一次中断,引发微处理机进人中断,在中断服务程序中读取该帧信息并传送到现场;为防止死机,采用了Watchdog技术进行定位监控。在智能节点的软件设计中,对 SJA 1000的初始化设计是一个重点,SJA 1000通讯控制器的初始化程序如图2所示。CAN控制器软件流程图如图3所示。

上一篇:CAN总线技术特点
下一篇:没有了
最新评论共有 0 位网友发表了评论
发表评论
评论内容:不能超过250字,需审核,请自觉遵守互联网相关政策法规。
用户名: 密码:
匿名?
注册