智能化住宅小區(qū)防盜系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

陳林

摘要：隨著現(xiàn)代社會經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展以及現(xiàn)代人們對生活住宅要求的不斷提高，其中特別是現(xiàn)代智能化住宅小區(qū)的發(fā)展，對此進(jìn)行防盜系統(tǒng)的設(shè)計(jì)對保障居住者的生活安全具有重要的作用?；诖藢χ悄芑≌^(qū)防盜系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行研究，主要是通過防盜系統(tǒng)的組成和通信系統(tǒng)在其中的應(yīng)用，并且在其中對CAN總線技術(shù)與Modbus總線技術(shù)這兩種技術(shù)在現(xiàn)代防盜系統(tǒng)中的具體運(yùn)用。

【關(guān)鍵詞】智能化住宅小區(qū) 防盜系統(tǒng) CAN總線技術(shù)Modbus總線技術(shù)

近幾年隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展和加強(qiáng)對現(xiàn)代化城市的建設(shè)，促使我國的建筑行業(yè)持續(xù)的發(fā)展，同時現(xiàn)代人們對生活的追求不斷提高，其中特別是對住宅區(qū)防盜系統(tǒng)的設(shè)置，這也是現(xiàn)代智能化小區(qū)安保系統(tǒng)中重要的組成部分，對保障住宅居住者的人身和財(cái)產(chǎn)安全具有重要的作用，同時智能化住宅小區(qū)進(jìn)行防盜系統(tǒng)設(shè)計(jì)對現(xiàn)代建筑行業(yè)發(fā)展也具有現(xiàn)實(shí)意義。

1 防盜系統(tǒng)基本概述

住宅小區(qū)防盜系統(tǒng)主要結(jié)構(gòu)框架中防盜系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要是從三方面內(nèi)容進(jìn)行，其一是各種類型的防盜系統(tǒng)的終端模塊；其二是通信系統(tǒng)在其中的運(yùn)用，主要是通過通信系統(tǒng)將各個類型的防盜終端的狀態(tài)和信息實(shí)時傳達(dá)到智能化住宅小區(qū)的物業(yè)管理中心的主機(jī)上；其三是上位機(jī)的管理軟件，這類軟件在防盜系統(tǒng)中具有重要的作用，通過對接受到的報(bào)警信息及時的傳達(dá)到住宅小區(qū)中物業(yè)值班人員，并事件進(jìn)行有效處理。除此之外上位機(jī)管理軟件在防盜系統(tǒng)中的應(yīng)用還可以將這些報(bào)警信息進(jìn)行實(shí)時記錄，方便以后進(jìn)行查詢，促進(jìn)住宅小區(qū)的有效管理。

2 防盜終端

（1）在現(xiàn)代智能化住宅小區(qū)防盜系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，所運(yùn)用的傳感器種類有很多，其中包含對住宅小區(qū)周圍報(bào)警的接收和紅外線探頭，在防盜系統(tǒng)中運(yùn)用這種類型的傳感器可以對十幾米以內(nèi)的情況進(jìn)行有效的監(jiān)控。還有在住宅區(qū)室內(nèi)所運(yùn)用的紅外感應(yīng)傳感器和微波感應(yīng)探頭，可以對移動情況進(jìn)行監(jiān)探。除此之外還有最為簡單的窗磁或者是門磁的感應(yīng)檢測探頭，對靠近住宅房屋距離內(nèi)的情況進(jìn)行監(jiān)測。

（2）通過對上述中所使用的報(bào)警傳感器，將這些傳感器怎樣有效的運(yùn)用到對住宅小區(qū)的防盜系統(tǒng)當(dāng)中，促使住宅區(qū)業(yè)主與物業(yè)管理人員對報(bào)警信息進(jìn)行及時傳達(dá)和對此進(jìn)行有效解決，與此同時通過這些報(bào)警信息的傳達(dá)和處理，促使物業(yè)管理人員對不同的防盜區(qū)域加強(qiáng)設(shè)防和管理。因此在對本文研究時就需要針對不同類型的傳感器進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)這些傳感器都是銅通過開關(guān)量進(jìn)行輸出的。因此針對不同的應(yīng)用場合設(shè)計(jì)了三種不同的防盜終端通信的模塊：

單防區(qū)模塊：通過一位開關(guān)量輸入的形式，運(yùn)用RS-485標(biāo)準(zhǔn)的通信接口進(jìn)行輸出。同時由于整體的體型小，在實(shí)際的運(yùn)用中可以將之鑲嵌到住宅區(qū)周圍的紅外線接收的探頭之內(nèi)；

8防區(qū)模塊：這項(xiàng)模塊在住宅小區(qū)中的運(yùn)用可以對緊急求助開關(guān)進(jìn)行連接，并且對總共8bit開關(guān)量信號進(jìn)行輸入，與此同時也對RS-485標(biāo)準(zhǔn)的通信接口進(jìn)行輸出；

6防區(qū)帶鍵盤模塊：這種方式的運(yùn)用可以將住宅區(qū)室內(nèi)的紅外探頭和門磁或者是窗磁等探頭進(jìn)行連接。除了所提供的RS-485標(biāo)準(zhǔn)的通信接口之外，還可以通過住宅用戶對鍵盤進(jìn)行操作對所設(shè)置的不同防區(qū)進(jìn)行布放、撤防，還可以進(jìn)行密碼的設(shè)置和修改等這些高級功能的設(shè)置。

（3）在對上述中三種住宅防盜終端設(shè)計(jì)時還需要注意以下三方面的問題：

1在對單防區(qū)模塊設(shè)置時，由于這項(xiàng)模塊的工作開展是在室外進(jìn)行，就需要對室外工作開展的溫度進(jìn)行設(shè)置，一般溫度控制在-40C～+85℃之間，因此在模塊設(shè)置時需要選用工業(yè)級的器材進(jìn)行設(shè)計(jì)和運(yùn)用；

2考慮到對這三種模塊設(shè)計(jì)中實(shí)際的供電情況和長線的衰減情況，就需要保證這三種模塊能夠在一定電壓的范圍之內(nèi)正常工作，因此在電源設(shè)計(jì)部分通常是采用DC/DC電路形式。并且這項(xiàng)電路的運(yùn)用由于電壓的范圍較寬，在進(jìn)行工作時整體電流較小，可以很好的滿足防盜系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求；

3.由于住宅小區(qū)的防盜系統(tǒng)設(shè)計(jì)對穩(wěn)定性要求很高，主要是在極端惡劣的情況下依然能夠二十四小時開展工作，就需要從兩方面內(nèi)容增強(qiáng)防盜系統(tǒng)的穩(wěn)定性。一方面是在整體的電路板增加濾波電路的方式加強(qiáng)防盜系統(tǒng)的穩(wěn)定性；另一方面是通過主CPU控制的部分運(yùn)用二級看門電路，以此保證其中單片機(jī)系統(tǒng)的有效運(yùn)行。

（4）在防盜系統(tǒng)設(shè)計(jì)中對單片機(jī)的選擇需要針對不同的運(yùn)用情況進(jìn)行有效選擇，如現(xiàn)代運(yùn)用比較廣泛的89051單片機(jī)，運(yùn)用熱釋電紅外傳感器，這是一項(xiàng)具有高性能、低能耗優(yōu)勢特點(diǎn)，并且其中含有4K字節(jié)快插寫可編程的8位VMOS單片機(jī)，時鐘的工作頻率達(dá)到24MHZ。同時進(jìn)行安裝的成本較低，靈敏度較高和抗干擾能力強(qiáng)。

3 通信系統(tǒng)

（1）通信系統(tǒng)在整個住宅小區(qū)防盜系統(tǒng)中具有重要的作用，在現(xiàn)目前我國對住宅智能化相對運(yùn)用成熟的總線設(shè)置協(xié)議有很多，如：LonWorks總線。但是這項(xiàng)總線在住宅小區(qū)防盜通信系統(tǒng)的運(yùn)用考慮到使用成本的問題，一般還是選用成本相對較低，同時在現(xiàn)代住宅區(qū)系統(tǒng)設(shè)計(jì)使用性更強(qiáng)的RS-485總線和CAN總線在其中的運(yùn)用，通過這兩種類型的總線構(gòu)建出一款帶有混合型的防盜通信系統(tǒng)。

（2）為了促使RS-485總線和CAN總線之間進(jìn)行數(shù)據(jù)的交換，以此設(shè)計(jì)出4個光隔RS-485接口和一個CNA光隔接口的通信機(jī)。并且在每一根的RS-485總線上設(shè)計(jì)可以掛30個的防盜終端，通過這種設(shè)計(jì)形式就可以在通信機(jī)上連接到120個防盜終端。同時將通信機(jī)安裝到防盜終端附近的住宅單元樓豎井中，以此還可以有效的節(jié)約安裝電纜的成本費(fèi)用。在此基礎(chǔ)之上增添一級CAN總線，促使系統(tǒng)的通信速率更高，在可靠性、穩(wěn)定性和實(shí)用性功能更強(qiáng)大。通過將全部的通信機(jī)CAN接口與貫穿整個住宅小區(qū)的CAN總線相互連接。在進(jìn)行管理的總主機(jī)上也添置一塊具有光隔的工控卡，最大可以對此設(shè)置2條總線，那么每一條總線上就有60個通信主機(jī)。如果整個住宅小區(qū)防盜系統(tǒng)中需要設(shè)置通信機(jī)的超過120個，還可以在進(jìn)行管理的總機(jī)上添加工控卡。endprint

（3）如上通信機(jī)結(jié)構(gòu)框架圖所示，CAN總線的最先運(yùn)用是用于汽車的內(nèi)部電氣聯(lián)網(wǎng)控制當(dāng)中，對此進(jìn)行運(yùn)用主要是由于可以發(fā)揮出很強(qiáng)的抗干擾性。其中CAN總線的發(fā)送機(jī)制是運(yùn)用逐位仲裁技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)的運(yùn)用可以對任何節(jié)點(diǎn)的信息進(jìn)行發(fā)送。若現(xiàn)目前CAN總線上兩個節(jié)點(diǎn)同時發(fā)送信息，那么較低的節(jié)點(diǎn)不會對較高的節(jié)點(diǎn)信息發(fā)送造成影響.低優(yōu)節(jié)點(diǎn)發(fā)送信息需要在高優(yōu)節(jié)點(diǎn)信息發(fā)送完成后。由于這項(xiàng)特點(diǎn)，就可以有效的在住宅小區(qū)防盜系統(tǒng)設(shè)計(jì)上進(jìn)行運(yùn)用，同時與RS-485總線系統(tǒng)相比較，CAN總總線在其中的運(yùn)用更加具有實(shí)時性，可以促使對報(bào)警信息及時傳達(dá)和對此進(jìn)行快速、準(zhǔn)確解決。但是由于在住宅小區(qū)防盜系統(tǒng)設(shè)計(jì)中運(yùn)用CAN總線其就會發(fā)費(fèi)更多的成本，因此為了有效節(jié)約成本，還是在最多的防盜終端上運(yùn)用成本較低的RS-485接口。與此同時通信機(jī)與各防盜終端間主要是采用主從的方式，依據(jù)Modbus協(xié)議輪詢，以此對各防盜終端實(shí)時信息進(jìn)行獲取，如果在監(jiān)測中發(fā)現(xiàn)異常情況就會通過CAN的總線對相關(guān)信息及時的傳送到管理主機(jī)上，進(jìn)行報(bào)警。

4 上位機(jī)軟件

上位機(jī)軟件在住宅小區(qū)防盜系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的運(yùn)用首先就需要滿足基本的通信功能，除此之外還需要運(yùn)用良好的人機(jī)界面以方便對相關(guān)信息的查詢。根據(jù)這項(xiàng)需求就可以對防盜系統(tǒng)設(shè)計(jì)中運(yùn)用VB6+SQL數(shù)據(jù)庫開發(fā)平臺。對這項(xiàng)平臺中的雙CAN接口工控卡所提供的VB控件，從而實(shí)現(xiàn)最終的通信。并且在這個過程中將所收集到的信息及時的儲存到寫庫當(dāng)中，并且通過語音提示的方式對住宅小區(qū)的物業(yè)值班人員對這些信息進(jìn)行及時處理。與此同時軟件還具有比較強(qiáng)大的查詢儲存功能，可以通過對時間、地點(diǎn)、事件等輸入關(guān)鍵詞，對此進(jìn)行檢索，在頁面上就會彈出與之相關(guān)的所有信息和數(shù)據(jù)，其中還可以通過住宅小區(qū)物業(yè)管理人員對訪問查詢權(quán)限的設(shè)置，以此方便管理。

5 結(jié)語

本文是基于對智能化住宅小區(qū)防盜系統(tǒng)設(shè)計(jì)的研究，隨著我國經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，我國對智能化小區(qū)中防盜系統(tǒng)的設(shè)計(jì)也已經(jīng)經(jīng)過專業(yè)的部門進(jìn)行鑒定。在本文中對此進(jìn)行研究主要是從防盜系統(tǒng)的基本概述展開，其中主要是對防盜系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的三個模塊進(jìn)行闡釋，其次是對系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的防盜終端進(jìn)行選擇，在這一部分中對現(xiàn)目前我國住宅小區(qū)中所運(yùn)用的防盜終端種類和特點(diǎn)以及適用范圍進(jìn)行具體的闡述，以及在選擇這些終端時所需要注意的問題進(jìn)行披露。再者是對防盜系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的通信系統(tǒng)進(jìn)行研究，通過RS-485總線和CAN總線在其中的運(yùn)用，促使整個防盜通信系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定性、可靠性、和實(shí)用性。最后是對防盜系統(tǒng)中的上位機(jī)軟件的使用進(jìn)行闡述，對此進(jìn)行運(yùn)用主要是方便對報(bào)警信息的準(zhǔn)確、及時傳送，并且及時處理，最為重要的是其自身強(qiáng)大的查詢和儲存功能。

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