LonWorks技術(shù)下智能型列車(chē)火災(zāi)報(bào)警控制器分析

鄭皓

摘 要:主要講述了LonWorks技術(shù),通過(guò)該項(xiàng)技術(shù)可以設(shè)計(jì)出整個(gè)列車(chē)的火災(zāi)報(bào)警的控制技術(shù)。與此同時(shí),它還可以解決pc機(jī)與神經(jīng)元芯片和單片機(jī)間的串行聯(lián)絡(luò)。這樣我們可以利用這項(xiàng)新技術(shù)解決測(cè)控系統(tǒng)的一些問(wèn)題。

關(guān)鍵詞:LonWorks串行通信火災(zāi)報(bào)警智能

中圖分類(lèi)號(hào):TP2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-098X(2012)06(b)-0075-01

最近幾年,現(xiàn)代化技術(shù)突飛猛進(jìn),現(xiàn)場(chǎng)總線這種技術(shù)也進(jìn)步得很快。它已經(jīng)取代了傳統(tǒng)的集中式的控制技術(shù)。LonWorks技術(shù)最初是由美國(guó)的公司開(kāi)發(fā)的,它與傳統(tǒng)的技術(shù)相比有很大的優(yōu)越性。例如:相互操作性,開(kāi)放性,優(yōu)秀的處理能力等等。它已經(jīng)適應(yīng)了未來(lái)對(duì)測(cè)控技術(shù)的要求。并且這會(huì)大大應(yīng)用在現(xiàn)場(chǎng)總線中。LonWorks技術(shù)集中了網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、遠(yuǎn)程控制、計(jì)算機(jī)技術(shù)于一體。并且把它們集中在芯片上,在此通過(guò)了LonTalk協(xié)議。LonTalk協(xié)議通過(guò)CSMA解決網(wǎng)絡(luò)通信的問(wèn)題。通信速度與通信長(zhǎng)度都達(dá)到了一定程度。LonWorks技術(shù)采用了面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)方法,使得網(wǎng)絡(luò)通信變得簡(jiǎn)單易懂。當(dāng)前LonWorks技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域當(dāng)中。無(wú)論是家庭,能源,工業(yè)還是交通,都廣泛使用了LonWorks技術(shù)。

1 列車(chē)火災(zāi)報(bào)警控制系統(tǒng)的整體功能

近幾年國(guó)內(nèi)車(chē)輛不斷增加,尤其是一些城鎮(zhèn)高速列車(chē),動(dòng)車(chē)等。為了更好地了解車(chē)輛的信息,我們需要對(duì)列車(chē)的故障信息和運(yùn)行速度等作出分析,但是傳統(tǒng)的控制技術(shù)已經(jīng)解決不了這系列問(wèn)題。在這種情形下,我們就研究出了智能型列車(chē)火災(zāi)報(bào)警控制器。這項(xiàng)系統(tǒng)采用了LonWorks技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了火車(chē)的單節(jié)點(diǎn)報(bào)警。大大滿足了我們的需求。

這項(xiàng)系統(tǒng)可以同時(shí)監(jiān)測(cè)出最多八個(gè)工位的溫度。具有預(yù)報(bào)警,報(bào)電源故障等功能。在報(bào)警時(shí),會(huì)發(fā)出蜂鳴的聲音,同時(shí)發(fā)光二級(jí)管也會(huì)顯示出在哪出現(xiàn)事故。并且還會(huì)提供一些滅火器的急救裝置。因?yàn)樗捎昧薒onWorks技術(shù),使得所有報(bào)警器都連成了網(wǎng)絡(luò)。所以它還具備網(wǎng)絡(luò)通信的功能。無(wú)論是它的硬件還是軟件都采用標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)備,它的發(fā)光二極管也是先進(jìn)的。另外,它還具有開(kāi)關(guān),方便我們對(duì)數(shù)據(jù)的采集。這樣,我們可以很方面的對(duì)火災(zāi)進(jìn)行預(yù)控制。

每項(xiàng)系統(tǒng)都會(huì)有它的協(xié)議。LonTalk就是LonWorks技術(shù)所使用的協(xié)議。它遵守了國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化的結(jié)構(gòu)要求。LonTalk是建立在CSMA的基礎(chǔ)上的。介質(zhì)訪問(wèn)協(xié)議是給出的。這樣根據(jù)預(yù)測(cè)的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)可以發(fā)送出報(bào)文。而LonTalk協(xié)議支持多種多樣的介質(zhì)。包括電力線、光纖、雙絞線、同軸電纜和無(wú)線。在其中數(shù)據(jù)傳輸?shù)母袷绞蔷W(wǎng)絡(luò)變量。網(wǎng)絡(luò)變量可以是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),也可以是單個(gè)的數(shù)據(jù)項(xiàng)。這樣網(wǎng)絡(luò)變量作為L(zhǎng)onTalk協(xié)議的介質(zhì)被傳送、初始化和錯(cuò)誤處理大大簡(jiǎn)化了需要編程的復(fù)雜的程序。程序員就不需要像以前處理一些報(bào)文緩沖區(qū)和地址請(qǐng)求。

LonWorks技術(shù)給出了網(wǎng)絡(luò)開(kāi)發(fā)最基本的分析工具。它可以分析出網(wǎng)絡(luò)變量和通信包的狀態(tài)。在使用了面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)理念后,設(shè)計(jì)者對(duì)于低層設(shè)計(jì)是透明的。這樣程序員可以把精力集中在優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)通信。不僅如此,LonWorks技術(shù)對(duì)于網(wǎng)絡(luò)管理作出了精準(zhǔn)的定義。包括安裝、檢測(cè)還有網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)。

2 列車(chē)火災(zāi)報(bào)警控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)

系統(tǒng)的軟件是由Neuron C語(yǔ)言編譯的。它包括了多任務(wù)的調(diào)度程序。實(shí)質(zhì)上,報(bào)警系統(tǒng)軟件是由多個(gè)事件驅(qū)動(dòng)構(gòu)成的。這款軟件是基于模塊化編程的,所以它增強(qiáng)了事件的可讀性和通用性。它的整體構(gòu)造是由主程序的模塊、自檢系統(tǒng)模塊、采集模塊、串行口通信模塊和顯示模塊五部分組成。它們分別具有各自的功能。主程序模塊可以按時(shí)完成事件的調(diào)度處理。自檢可以進(jìn)行自身檢測(cè)。而采集模塊用來(lái)采集模擬量。串行口通信可以實(shí)現(xiàn)串行通信的功能。最后顯示模塊可以讓二極管顯示發(fā)亮。每一個(gè)節(jié)點(diǎn)是由輸入變量和輸出變量定義的。它們有相同的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。輸入性變量是一個(gè)數(shù)組,它可以和其它的輸出變量綁定。當(dāng)某個(gè)節(jié)點(diǎn)有火災(zāi)發(fā)生時(shí),該輸出網(wǎng)絡(luò)變量就會(huì)定位在哪發(fā)生的火警和所在的車(chē)廂號(hào)。從而可以及時(shí)控制火警的發(fā)生。

3 列車(chē)火災(zāi)報(bào)警控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)

LonWorks技術(shù)的核心是神經(jīng)元芯片。它由只讀存儲(chǔ)器、讀寫(xiě)存儲(chǔ)器、I/O接口和很多個(gè)微型處理器構(gòu)成。芯片中含有三個(gè)CPU,分別是網(wǎng)絡(luò)處理器、應(yīng)用處理器還有介質(zhì)訪問(wèn)控制處理器。并且它還有五個(gè)引腳,是為了適應(yīng)不同的介質(zhì)。我們具體講述一下I/O接口,I/O接口是分別連接著消音鍵和自檢鍵,CPU的引腳連接著復(fù)位鍵。這樣通過(guò)數(shù)碼二極管可以顯示信息。而驅(qū)動(dòng)蜂鳴器和它們共同完成火災(zāi)報(bào)警控制。當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí),它還會(huì)提供一些開(kāi)關(guān),來(lái)提供一些滅火設(shè)備,例如滅火器。這樣能全面的避免火災(zāi)的發(fā)生,大大減小了火災(zāi)發(fā)生率,保障了人們的出行安全。

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