基于兩總線的消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)的研究

張素玲

摘 要：目前，消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)的通訊主要采用RS485通訊或者CAN通訊，工程施工比較困難?；馂?zāi)自動報警系統(tǒng)的兩總線技術(shù)已經(jīng)非常成熟，具有成本低，工程施工簡單等特點，我們通過對兩總線通訊的進一步研究，將其引入消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)，從而設(shè)計出結(jié)構(gòu)簡單、成本低和易于工程施工和維護的消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)產(chǎn)品。

關(guān)鍵詞：消防設(shè)備電源；RS485；CAN；兩總線；火災(zāi)自動報警系統(tǒng)

引言：傳統(tǒng)的RS485總線通訊技術(shù)以及CAN總線通訊技術(shù)廣泛應(yīng)用于消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)，其硬件成本相對較高，工程施工復(fù)雜?；馂?zāi)自動報警系統(tǒng)兩總線通訊[1]技術(shù)的引入，使消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)具有成本低，易施工，可靠性高等特點。

一、系統(tǒng)基本功能

消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)利用電流和電壓傳感器對現(xiàn)場使用的消防設(shè)備電源的電壓信號和電流信號進行采樣，并通過火災(zāi)兩總線通訊技術(shù)上傳到監(jiān)控主機，監(jiān)控主機可以判斷現(xiàn)場消防設(shè)備電源的狀態(tài)，包括過壓、欠壓、供電中斷等狀態(tài)，主機經(jīng)過分析處理后不僅能夠指示出電源故障類型，并發(fā)出聲光報警信號。

二、系統(tǒng)硬件設(shè)計

單片機選用Microchip的PIC16F676[2]，該型號單片機有最多可提供12個I/O口，有1個8位定時器，1個16位定時器，1個看門狗。內(nèi)部帶有1k 字的FLASH程序存儲區(qū)，64字節(jié)的SRAM和128字節(jié)EEPROM，最多可支持8路10位AD轉(zhuǎn)換，可以進行在線編程。

（一）穩(wěn)壓電路。穩(wěn)壓電路如圖1所示。兩線制無極性總線上的電壓經(jīng)過整流之后，經(jīng)過穩(wěn)壓電路產(chǎn)生VCC和V12兩路電源。其中VCC電源為單片機及其外圍電路供電。兩總線上存在24V、12V和0V三種電平信號，當24V電平信號時，給電解電容C1和C3供電，而在12V電平信號時，電解電容C1和C3放電給前端電壓和電流傳感器使用。

（二）通訊電路。通訊電路如圖2所示，把兩總線上的24V、12V和0V的三種方波電平信號處理成單片機可識別的高低電平信號（Receive處），單片機[3-4]對接收到的方波信號進行處理，每個巡檢周期，與前端電壓和電流傳感器地址相符的方波信號到來時，單片機回發(fā)電流信號。

三、程序設(shè)計

軟件設(shè)計總體上是為了實現(xiàn)兩總線通訊與電壓、電流檢測兩部分。每個前端傳感器內(nèi)部的EEPROM中都設(shè)置有故障報警值。監(jiān)控主機對前端傳感器進行巡檢時，當未巡檢到該前端傳感器時，該前端傳感器采樣現(xiàn)場消防設(shè)備電源的電壓、電流信號，并進行相應(yīng)的處理，與EEPROM內(nèi)部設(shè)置好的故障報警值進行比較，如果超過該故障報警值則將報警位置高。當巡檢到該前端傳感器時，就將報警狀態(tài)回傳給監(jiān)控主機，監(jiān)控主機也可以對監(jiān)測到的實時電壓值和電流值進行查詢。

四、結(jié)束語

本次設(shè)計的消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)采用模塊化技術(shù)，優(yōu)化了人機接口界面，同時具有一定的控制功能，是面向民眾和工業(yè)雙重領(lǐng)域的新一代消防電源監(jiān)控產(chǎn)品，具有高智能、小型化、多功能、高可靠性、簡單實用等特點。

參考文獻：

[1] 邱公偉，趙祥元，巫淑萍.實時控制與智能儀表多微機系統(tǒng)的通訊技術(shù)[M].清華大學(xué)出版社，1996.

[2] 武鋒，陳新建.PIC單片機C語言開發(fā)入門[M].北京航空航天大學(xué)出版社，2005