专利名称：火灾自动报警网络通信控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电子通讯及自动控制电气技术领域，涉及一种电子监控报警控制器，特别是一种可用于实现城市重点火灾防范场区集中消防监控管理的网络通信控制器。
城市经济的高速发展，使城市建筑物(群)的种类与性质日趋复杂，在建筑、道路、水源等要素中的不定因素也大大增多，因而对城市公共安全事务(包括防火、防匪盗、医护急救等)的防范与报警处理就越来越引起人们的重视，特别是在一些需对火灾进行重点防范的单位及部门如商场、饭店、宾馆、车站、仓库、机房、办公室、娱乐场所等，一旦发生火灾而又延误报警或报警情况不明确的话，灾害所造成的损失和恶劣影响将是不可估量的。
目前，国内大、中城市的绝大多数重点单位和部门均在其重点防火部位安装有自动报警监控系统，用于本单位和部门的火警监控。这类系统主要由火灾探测传感器和报警控制主机组成，探测传感器包括烟感、温感及煤气探头等探测设备，它们分布在各个火情监控点。当探测到火情时，探头向控制主机发送报警信息，控制主机扬声器发送声音报警，由值班人员根据火情进行判断和处理(拨打119中心电话)。这类系统一般都局限在本单位内，且需人员值守，由人工向119消防指挥中心拨号，报警延迟时间较长。
根据本实用新型申请人对有关技术资料及专利文献的查阅及检索，迄今已有一些申报过专利的技术内容对上述监控系统作出了改进，使之能够实现在探测到火警后自动拨叫119电话的功能，如专利申请号为96120930的《防火自动警报通讯系统》和专利申请号为95240285的《火警联网自动报警装置》两项技术内容。但它们仍然存在着以下的一些不足和缺陷①、不能对起火点精确到位，即不能准确到位报警的探头位置，因而也就无法确定起火的建筑物、楼层及具体房间号；②、现有的拨号控制器不能与各种报警控制主机在通信协议、通信接口等方面很好的兼容；③、不能使消防指挥中心快速确定报警单位的名称、地点、火势及火情周边情况；④、没有自动应答中心巡检功能，使消防指挥中心无法确定报警控制器及报警控制主机的当前工作状态；⑤、没有与拨号控制器相配套的具有报警接收、数据存储、数据查询与维护、数据统计分析等完善功能的自动接警软件。
本实用新型的目的在于针对目前公知技术所存在的不足与缺陷，提供一种可安装于现有自动报警监控系统中直接通过城市电话网自动接通火警电话并传送相关数字信息的火灾自动报警网络通信控制器。
用于实现上述发明目的而采用的技术解决方案是这样的所提供的火灾自动报警网络通信控制器为一种可连接在现有报警控制主机和普通电话线之间的接入装置，它含有中央处理器(CPU)、串行接口电平转换电路、可编程并行I/O扩展接口电路、可编程串行通信接口电路、调制解调电路、带E2PROM的看门狗电路和来电显示电路，其中串行接口电平转换电路的两个I/O端分别与报警控制主机的串行I/O端和中央处理器的串行I/O端相连，可编程并行I/O扩展接口电路的打印机接口输入端和输出端分别与报警控制主机的一个输出端和中央处理器的打印机接口输入端连接，看门狗电路的输出端接至中央处理器的一个输入端，中央处理器的串口输出I/O端通过可编程串行通信接口电路扩展的第二串口输出I/O端与调制解调电路的输入I/O端建立连接，调制解调电路的输出I/O端接入拨号话机的提机拨号输入控制端，来电显示电路的输入端和输出端分别接调制解调电路的输出端和中央处理器的来电显示输入端。
本实用新型所述的网络通信控制器具有两个串行接口，可同时工作，其使用过程是这样的当自动报警监控系统启动之后，中央处理器从带E2PROM的看门狗电路中读出串、并口选择标志，决定本网络通信控制器和报警控制主机是与串口连接还是与打印机接口连接；看门狗电路中存储的通信协议使中央处理器可以正确地和报警控制主机通信而获得火警或故障信息；从报警控制主机获得火警信息(主要是探头火警信息)后，中央处理器抢线，通过可编程串行通信接口电路扩展的第二串口和调制解调电路建立联系，发送AT命令，拨号到119消防指挥中心并传输具体到探头的数字化火警信息，获得中心确认之后挂断；中心端对收到的数据进行解析，据此查询数据库中的相关资料，以电子地图、建筑物结构图及详细文字信息等形式在屏幕上显示，并标示出火点的精确位置，为消防部门的救灾、出警及火灾预防提供科学的决策依据。消防指挥中心也可以在预定的时间以自动或手动方式向城市各重点防火单位的通信控制器巡检，控制器收到电话后经来电显示电路判别，若是消防指挥中心巡检电话则自动提机，待得到中心的查询命令后发送状态信息至中心。
以下将结合附图对本实用新型内容做进一步说明。
图1为本实用新型所述火灾自动报警网络通信控制器的设计原理图。
图2～图4为本实用新型一种具体实施例结构的电路联线图，其中图2为串行接口电平转换电路、可编程并行I/O扩展接口电路、可编程串行通信接口电路、E2PROM看门狗电路与中央处理器的实施例结构的联线图，图3为调制解调电路的联线图，图4为来电显示电路的联线图。
参见图1，本实用新型所述的网络通信控制器实际上是防火单位和消防指挥中心联网的门户，它由中央处理器6、串行接口电平转换电路3、可编程并行I/O扩展接口电路4、可编程串行通信接口电路9、调制解调电路12、带E2PROM的看门狗电路10和来电显示电路11等部分组成。中央处理器6采用MCS-51系列单片机，它是本网络信号控制器的核心，负责处理报警控制主机1发出的火警和故障信息并向中心报警。串行接口电平转换电路3和可编程并行I/O扩展接口电路4构成中央处理器6的输入部分，它们分别通过与报警控制主机1的串口和打印机口相连而获得火警和故障信息。可编程串行通信接口电路9和调制解调电路12作为控制器的输出部分可通过拨号电话机13和消防中心联网并传输探头的火警和故障信息。带E2PROM的看门狗电路10的作用是控制中央处理器6复位和存贮工作参数，用于将报警控制主机1的数据通信协议写入其内，以使中央处理器6可以正确地和报警控制主机1通信而获得火警和故障信息。来电显示电路11可以识别消防中心的巡检电话，以实现自动应答及报告控制主机1状态信息的功能。为提高系统工作的稳定性，在本网络通信控制器中还设有温度监控电路8、电压监控电路2、电源模块电路5和状态指示电路7。
在图2～4所示的实施例中，中央处理器6采用AT89C51单片机；串行接口电平转换电路3采用MAX232电平转换芯片集成电路，也可由RS232或1488、1489等类似芯片代替；可编程并行I/O扩展接口电路4采用8255芯片集成电路，可编程串行通信接口电路9采用8251芯片集成电路，调制解调电路12采用MODEM芯片集成电路Z02201和Z02205，带E2PROM的看门狗电路10采用型号为X25045的芯片集成电路，来电显示电路11采用MT8870芯片集成电路，此外，温度控制电路可采用AD7416芯片集成电路。图示电路中，MAX232电路的第12和11引脚分别接至AT89C51单片机的第10和11脚；X25045芯片的第1、5、6脚分别与AT89C51单片机的第1、3、2脚连接；8255芯片和8251芯片与AT89C51单片机之间均通过地址线和数据控制线相连；8255芯片的第1～4脚(INPUT线)来自打印机控制总线，第18～25脚(INPUT线)来自打印机数据总线；MODEM芯片的作用是向外拨号、传输数据和应答电话振铃，它包括Z02201和Z02205两个芯片，8251芯片的第319脚(OUTPUT端)同时接至Z02201芯片的第18脚和Z02205芯片的第38脚，8251芯片的第24脚接至Z02201芯片的第13脚，Z02201芯片和Z02205芯片间的连接线有数据线八条，分别为D0～D7，控制线5条，分别为IRQ、RESET、WR、RD、CS；MT8870芯片的四条数据地址线AD0～AD3分别与AT89C51单片机的同名线联通，MT8870的第15脚(IDINTQ线)通过SN74LS08与AT89C51单片机的第13脚连接，工作使，MT8870通过并接两条电话线TI1和PI1获得来电时由交换机发来的电话号码信息，通过IDINTQ申请中断，在CPU响应中断后将电话号码放到数据、地址复用总成上由CPU取走，CPU判断如果是消防指挥中心的巡检电话则摘机实现自动应答，向中心报告状态信息。图3中标号13为电话机；14为电话线插座。
在本实用新型的实际应用方案中，89C51可由其它51系列单片机代替，这时只需增加2764、6264等外接程序存储器或数据存储器即可，89C51亦可由双串口CPU代替，此时8251可不要。另外，89C51的串口和8251扩展的第二串口可互换，8251直接接报警控制主机的串口，89C51的串口接MODEM芯片。MODEM芯片亦可由其它同类产品替代。
与现有技术相比，本实用新型所具有的有益效果和优点如下所述。
一、本实用新型所述网络通信控制器能使火灾自动报警精确到具体每一个探头位置一般的自动报警系统是以片区作为监控单位，每一片区包含几个甚至几十个感应探头，当接到火警信息时，监控系统只能确定某一区域有警情，却不能精确地定位到某一个房间或部位，而本实用新型所述通信控制器在向消防指挥中心报警发送的报警信息中包含有单位识别码和探头编号，同时利用计算机网络及数据库，能精确定位警情的建筑物及至房间并以图形和文字的方式详细、实时地描述出火灾现场情况。
二、该网络通信控制器能与各种型号的火灾自动报警控制主机相匹配现有的火灾自动报警控制系统一般仅用于本单位和部门的火警控制，它们并没有与公安消防指挥中心联网，且各种火灾自动报警控制主机的品牌繁杂，数据通信格式也没有统一的标准，本实用新型所述通信控制器能安装于现有到监控系统中并兼容各种数据通信格式，充分保护了用户的现有投资。
三、软硬件结合使监控系统更具先进性和可操作性火灾报警监控系统通过本实用新型所述通信控制器向消防指挥中心发送数字化报警信息，消防中心自动接警计算机接收到正确数据后回应远端控制器以确保数据的发送与接收正确，并通过计算机网络、数据库及应用软件等对数据进行采集、接收、分析、处理和存储，同时通过对历史警情进行统计及分析后，为消防部门的防灾、减灾、灭灾及灾情分析和灾情处理提供了科学的决策依据。
四、专用通信协议保证了数据传输的正确性本实用新型所述通信控制器和消防指挥中心件的通信采用应答式通信协议和数据冗余校验技术，保证了接、报警数据传输的正确性和迅速性，有效地防止了火警的误报和漏报。
五、本实用新型所具有的自动抢线、来电显示和自动应答功能可使消防中心随时监控整个城市内各重点防火单位火警和消防设备运行情况进行实时监测，从而提高消防报警设施的可靠性，增强消防部队快速反应能力和指挥能力。
除适用于火警的报警及处理外，本实用新型所述的技术方案及其产品也适用于盗警、匪警以及医务急救等应用领域。
权利要求一种可接入在防火单位自动报警控制主机(1)和普通电话线之间的火灾自动报警网络通信控制器，其特征在于它含有中央处理器(6)、串行接口电平转换电路(3)、可编程并行I/O扩展接口电路(4)、可编程串行通信接口电路(9)、调制解调电路(12)、带E2PROM的看门狗电路(10)和来电显示电路(11)，其中串行接口电平转换电路(3)的两个I/O端分别与报警控制主机(1)的串行I/O端和中央处理器(6)的串行I/O端相连，可编程并行I/O扩展接口电路(4)的打印机接口输入端和输出端分别与报警控制主机(1)的一个输出端和中央处理器(6)的打印机接口输入端连接，看门狗电路(10)的输出端接至中央处理器(6)的一个输入端，中央处理器(6)的串口输出I/O端通过可编程串行通信接口电路(9)扩展的第二串口输出I/O端与调制解调电路(12)的输入I/O端建立连接，调制解调电路(12)的输出端接入电话机的提机拨号输入控制端，来电显示电路(11)的输入端和输出端分别接调制解调电路(12)的输出端和中央处理器(6)的来电显示输入端。
专利摘要本实用新型为一种可连接在防火单位自动报警控制主机和普通电话线间的接入装置,由中央处理器6、串行接口电平转换电路3、可编程并行I/O扩展接口电路4、可编程串行通信接口电路9、调制解调电路12、看门狗电路10和来电显示电路11等组成。工作时,当控制器从报警控制主机获得火警信息后,看门狗电路中存储的通信协议可使中央处理器正确地与报警控制主机通信而获得火警信息,中央处理器抢线,通过调制解调电路发送AT命令,拨号到119中心并传输数字化火警信息。
文档编号G08B25/14GK2436986SQ0022672
公开日2001年6月27日 申请日期2000年8月17日 优先权日2000年8月17日
发明者白志成, 胡元章, 王宝华 申请人:深圳市宏成电脑有限公司