专利名称：基于嵌入式系统的火灾报警控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种火灾报警控制器，特别是基于Li皿x嵌入式系统设计的火灾 报警控制器。
背景技术：
随着经济与技术的高速发展，全国各地建筑越建越高、越建越多，如果没有现代化 的自动消防报警设备及早发现火情和及时扑救，火灾蔓延的速度和生命财产的损失都是难 于估计的。 火灾报警控制器的到来给人们带来了很多便利，它可以在很远距离控制现场很多 设备的使用，例如灭火器、风机、火灾信号采集器等，工作人员可以不在现场一直看守，节省 了人力资源。但是现有技术的火灾报警控制器中处理器一般采用八位或十六位处理器，虽 然成本比较低，但是在处理速度上显得逊色许多，尤其是对于时间紧急的突发情况，提高复 杂数据算法的必要性尤其重要；一般多控制器相连时采用主从结构，由一台主控制器控制 多个从控制器进行通讯和资源共享，缺点是一旦主控制器出现故障，整个系统瘫痪，不能保 证系统的稳定性能；目前的火灾报警控制器只能通过计算机进行上网和下载资源，并不能 直接上网，中间转接设备比较复杂，不好控制；人机交互性能差，增加工作人员的操作复杂 性。针对以上问题的出现，现有技术并没有很好的解决，给本领域工作的正常进行带来了麻 烦。
发明内容本实用新型要解决提高控制器的处理速度以及减少中间转接设备，使控制器直接 连接在互联网上的技术问题，本实用新型设计了基于嵌入式系统的火灾报警控制器，借助 Li皿x嵌入式系统提高整个控制器的处理速度，在电路中增加与互联网连接的网络接口，通 过网线可以直接上网进行通讯和资源共享。 本实用新型实现发明目的采用的技术方案是，基于嵌入式系统的火灾报警控制 器，电路结构中包括电源电路，主处理器，存储有管理程序、警控过程相关信息资料和标准 代码资料的存储单元，接口电路的主控制单元电路，配套的人机交互单元电路， 一组从控制 单元电路、与控制单元电路配套的从控制启动电路，在接口电路中包括以太网接口电路和 配套的存储有通讯协议的数据库摸块，以太网接口电路借助1/0接口和数据总线与主处理 器连接。 主控制单元电路是火灾报警控制器的核心，主控制单元电路包括主处理器以及配 套的存储单元，工作人员通过人机交互界面将信息发送至主处理器，处理后将信息存储在 存储单元中进行备份，工作人员还可以通过从控制启动电路将从控制单元电路所连接的现 场设备打开，进行相应的工作程序， 一旦发生火灾，通过以太网接口电路可以把嵌入式火灾 报警控制器检测到的火警信息通过Internet传输到"119"火灾报警中心，同时具有远程登 陆功能，方便套阅控制器的运行情况，并可进行远程维护。[0007] 本实用新型的有益效果是 1)采用ARM体系的嵌入式硬件和嵌入式LINUX操作系统，嵌入式技术的使用，使火
灾报警控制器在处理过程中的实时性、稳定性等方面都有突出的表现。 2)基于ARM火灾报警控制器具有RS232、 USB、 RS485、 CAN、以太网多种接口 ，通讯
功能强大，系统处理速度快，可适合现代大型工程的需要。 3)采用嵌入式LINUX操作系统、嵌入式图形界面、嵌入式文件系统，使火灾报警控 制器拥有更友好的人机界面，操作简单，维护方便，系统中可存储实际工程的平面图，火警 时可以显示报警楼层的平面图。 4)在嵌入式LINUX操作系统中移植相关的网络软件，使火灾报警控制器很方便 的接入以太网络，实现信息对外传输，并可远程登陆火灾报警控制器，查阅控制器的运行情 况，进行远程维护。 5)火灾控制器与火灾控制器之间对等网络的结构，能把各种信息与其它的火灾报 警控制器相连，达到了真正的资源共享。 6)ARM作为主控板的CPU,回路控制单元采用单片机系统，二者通过内部总线进行 通讯。多控制器之间的连接采用CAN总线模块接口，各个控制器的CAN节点在错误严重的 情况下具有自动关闭的功能，避免影响网络上的其他节点，使系统有很强的稳定性。
以下结合附图对本实用新型进行详细说明。
图1是本实用新型的电路原理框图。 图2是本实用新型中以太网接口电路的具体实施例。 附图中，1是主控制单元电路，1A是主处理器，IB是存储单元，1B-1是可擦除可编 程存储器，1B-2是内存，1B-3是同步动态随机存取存储器，1B-4是闪存，1C是接口电路， 1C-1是以太网接口电路，1C-2是IIC总线模块电路，1C-3是RS485总线模块电路，1C_4是 RS232接口电路，1C-5是USB接口电路，1C_6是CAN总线模块电路，2是人机交互单元电路， 2A是LCD显示电路，2B是触摸屏控制电路，2C是按键电路，3是从控制单元电路，4是从控制 启动电路，5是电源电路，CD8900A是网络芯片，TR是变压器，AT93C46是存储芯片，C0N1是 网线接口， Rl-R6是电阻，C1、C2、C3是电容，LED1、LED2是发光二极管。
具体实施方式基于嵌入式系统的火灾报警控制器，电路结构中包括电源电路5，主处理器1A，存 储有管理程序、警控过程相关信息资料和标准代码资料的存储单元1B，接口电路1C的主控 制单元电路1 ，配套的人机交互单元电路2 ， 一组从控制单元电路3 、与控制单元电路3配套 的从控制启动电路4，在接口电路1C中包括以太网接口电路1C-1和配套的存储有通讯协议 的数据库摸块，以太网接口电路1C-1借助1/0接口和数据总线与主处理器1A连接。主控制 单元电路是火灾报警控制器的核心，主控制单元电路包括主处理器以及配套的存储单元， 工作人员通过人机交互界面将信息发送至主处理器，处理后将信息存储在存储单元中进行 备份，工作人员还可以通过从控制启动电路将从控制单元电路所连接的现场设备打开，进 行相应的工作程序，一旦发生火灾，通过以太网接口电路可以把嵌入式火灾报警控制器检测到的火警信息通过Internet传输到"119"火灾报警中心，同时具有远程登陆功能，方便 查阅控制器的运行情况，并可进行远程维护。 上述的以太网接口电路1C-1结构中包括网络芯片CS8900A、变压器TR、存储芯片 AT93C46和外围配套阻容元件、显示、放大元件，网络芯片CS8900A借助阻容元件与变压器 TR连接，存储芯片AT93C46与网络芯片CS8900A连接存储以太网的地址信息。主处理器1A 采用HMS30C系列，内部没有集成网络接口，所以在其外扩了网络芯片CS8900A，用以实现网 络功能。CS8900A是用于嵌入式设备的低成本、低功耗以太局域网控制器。CS8900A通过一 个隔离的变压器TR链接到IOBASE-T端口上，采用3. 3V电源时，变压器TR供发送器使用的 线圈的绕线比为l : 2. 5，使用的是HanRun公司的HR601267，网络芯片CS8900A还连接一 个存储芯片AT93C46，用来保存网络芯片CS8900A的配置信息和系统惟一的以太网地址。 为了最大限度地简化结构，上述的主处理器1A与从控制单元电路3之间借助IIC 总线模块电路1C-2以及配套的IIC总线协议实现双向通讯连接。从控制单元电路3的功 能是与主控制单元电路1进行通讯，通过IIC总线模块1C-2对总线供电、对前端器件(探 测器、手动报警按钮、输入/输出模块等)进行巡检、发送命令、接收前端器件的返回信息。 该总线各节点具有独立的电气特性，各节点单元电路能在相互不受影响的情况下接入或撤 除；该总线支持多主控，其中任何能够进行发送和接收的设备都可以成为主总线；该总线 系统可方便地对某一节点电路进行故障诊断与跟踪，有极好的可维护性。 上述的主处理器1A与从控制启动电路4之间借助RS485总线模块电路1C_3进行 通讯连接。从控制启动电路4用于控制从控制单元电路3连接的相应现场设备，例如探测 器、手动报警按钮、输入/输出模块。 上述的主处理器1A为32位微处理器HMS30C系列处理器，主处理器1A与存储单 元1B中的可擦除可编程存储器1B-1、具有静止存取功能的内存1B-2、同步动态随机存取存 储器1B-3和闪存1B-4连接。 为了提高整个系统的处理速度，上述的主处理器1A采用HMS30C系列的处理器是 HMS30C7202。 为了便于系统扩展、与计算机连接进行下载调试和读取移动设备的信息，上述的 接口电路1C包括与计算机通讯的RS232接口电路1C-4、与可移动设备连接的USB接口电 路1C-5以及控制器与控制器之间扩展通讯连接用的CAN总线模块电路1C-6。其中RS232 接口电路1C-4用于与PC机进行通信，接收PC的调试命令，并将调试信息回传给PC机，在 显示终端上打印输出；USB接口电路1C-5以便读取U盘等USB存储器数据；CAN总线网络 上的节点不分主从，任意一个节点可在任何时刻主动地向其他节点发送信息，无需站地址， CAN节点在错误严重的情况下具有自动关闭的功能，避免影响网络上的其他节点。 为了工作人员更为方便地操作火灾报警控制器，上述的人机交互单元电路2包括 LCD显示电路2A、与LCD显示电路2A配套的触摸屏控制电路2B和按键电路2C，LCD显示电 路2A借助数据总线连接主处理器1A，按键电路2C将按键扫描信号发送至主处理器1A。系 统采用10. 1英寸的TFT液晶屏以及配套的触摸屏控制器，而按键电路2C则使用24键的小 键盘，以方便报警系统进行现场文字输入和其他相关控制。 本实用新型的具体实施方式
是首先将探测器、手动报警按钮、输入/输出模块等 设备安装在现场，一旦现场发生火灾，主处理器1A通过从控制单元电路3收集到火灾信息，借助以太网接口电路1C-1将火灾信息通过互联网发送给"119"总部，以便派遣工作人员即 时扑救火灾。
权利要求基于嵌入式系统的火灾报警控制器，电路结构中包括电源电路(5)，主处理器(1A)，存储有管理程序、警控过程相关信息资料和标准代码资料的存储单元(1B)，接口电路(1C)的主控制单元电路(1)，配套的人机交互单元电路(2)，一组从控制单元电路(3)、与控制单元电路(3)配套的从控制启动电路(4)，其特征在于在接口电路(1C)中包括以太网接口电路(1C-1)和配套的存储有通讯协议的数据库摸块，以太网接口电路(1C-1)借助I/O接口和数据总线与主处理器(1A)连接。
2. 根据权利要求1所述的基于嵌入式系统的火灾报警控制器，其特征在于所述的以 太网接口电路(1C-1)结构中包括网络芯片(CS8900A)、变压器(TR)、存储芯片(AT93C46) 和外围配套阻容元件、显示放大元件，网络芯片(CS8900A)借助阻容元件与变压器(TR)连 接，存储芯片(AT93C46)与网络芯片(CS8900A)连接存储以太网的地址信息。
3. 根据权利要求1所述的基于嵌入式系统的火灾报警控制器，其特征在于所述的主 处理器(1A)与从控制单元电路(3)之间借助IC总线模块电路(1C-2)以及配套的IIC总线协议实现双向通讯连接。
4. 根据权利要求3所述的基于嵌入式系统的火灾报警控制器，其特征在于所述的主 处理器(1A)与从控制启动电路(4)之间借助RS485总线模块电路(1C-3)进行通讯连接。
5. 根据权利要求3或4所述的基于嵌入式系统的火灾报警控制器，其特征在于所述 的主处理器(1A)为32位微处理器HMS30C系列处理器，主处理器(1A)与存储单元(1B)中 的可擦除可编程存储器(1B-1)、具有静止存取功能的内存(1B-2)、同步动态随机存取存储 器(1B-3)和闪存(1B-4)连接。
6. 根据权利要求3或4所述的基于嵌入式系统的火灾报警控制器，其特征在于所述 的主处理器(1A)采用HMS30C系列的处理器是HMS30C7202。
7. 根据权利要求1所述的基于嵌入式系统的火灾报警控制器，其特征在于所述的接 口电路(1C)包括与计算机通讯的RS232接口电路(1C-4)、与可移动设备连接的USB接口电 路(1C-5)以及控制器与控制器之间扩展通讯连接用的CAN总线模块电路(1C-6)。
8. 根据权利要求1所述的基于嵌入式系统的火灾报警控制器，其特征在于所述的人 机交互单元电路(2)包括LCD显示电路(2A)、与LCD显示电路(2A)配套的触摸屏控制电 路(2B)和按键电路(2C)， LCD显示电路(2A)借助数据总线连接主处理器(1A)，按键电路 (2C)将按键扫描信号发送至主处理器(1A)。
专利摘要基于嵌入式系统的火灾报警控制器，解决提高控制器的处理速度以及减少中间转接设备，使控制器直接连接在互联网上的技术问题，采用的技术方案是，电路结构中包括电源电路、具有主处理器、存储有管理程序、警控过程相关信息资料和标准代码资料的存储单元和接口电路的主控制单元电路、配套的人机交互单元电路、一组从控制单元电路、与从控制单元电路配套的从控制启动电路，在接口电路中包括以太网接口电路和配套的存储有通讯协议的数据库摸块，以太网接口电路借助I/O接口和数据总线与主处理器连接。本实用新型的优点是系统运行处理速度快，控制器之间互不影响，通过以太网接口直接与互联网连接，即时进行通讯与资源共享。
文档编号G08B17/00GK201465253SQ20092010357
公开日2010年5月12日 申请日期2009年7月2日 优先权日2009年7月2日
发明者刘国强, 苏颜斌 申请人:秦皇岛富通尼特智能科技有限公司