一种消防用户信息传输系统及其应用的制作方法

本发明涉及通信、消防安全管理等领域，尤其涉及一种消防用户信息传输系统及其应用。

背景技术：

在智慧消防系统中，为了能够全面的进行消防监控，往往需要接入各种类型的消防数据采集设备，如能够采集水压、水流等信息的物联网消防监控节点，或者是其他的如能够采集烟感温感等参数的消防设备等。有些场合，由于这些消防数据采集设备的生产厂家不同，其采集的消防数据会以各自的数据协议进行上传。若所有的消防监控设备直接向云端服务器发送数据，不仅需要同时解析多种不同的消防设备的数据协议，且对其网络也会造成较大的压力，不利于系统的稳定性。

而且，基于上述原因，在消防设备的数据采集后，由于各种数据的通信协议不一致，导致数据难以统一管理，不便于对消防设备的实时监控。

技术实现要素：

本发明针对现有技术的不足，提供了一种消防用户信息传输系统，解决消防数据上传的不相统一的问题，以降低消防数据中心的数据处理的压力，保持系统的稳定。

实现上述目的的技术方案是，一种消防用户信息传输系统，包括

多种消防数据检测模块，每一种所述消防数据检测模块用于检测其所对应的消防设备的数据；每一种所述消防数据检测模块用于按照各自的数据通信协议传输所述消防设备的数据；每个消防数据检测模块为一数据传输节点；

一消防用户信息传输装置，用于接收每一种所述消防数据检测模块传递至的消防设备的数据；以及用于处理各种所述消防设备的数据，并将所述消防设备的数据统一成同一通信协议下的数据；以及用于将统一后的数据以统一后的通信协议传输至一消防数据中心。

在本发明的一实施例中，所述消防用户信息传输装置包括

一微控制单元，用于处理所述消防用户信息传输装置接收到的各种数据；其中，所述微控制单元包括一消防网关单元，用于实现网关的功能控制；

一总线扩展器，连接于所述微控制单元，所述总线扩展器用于连接消防控制柜；

多种数据接收模块，用于接收不同种类通信协议下的数据；

一数据收发模块，用于将通信协议统一后的数据传输至消防数据中心；以及接收消防数据中心传递至的数据。

在本发明的一实施例中，所述消防用户信息传输装置还包括

一LCD触摸屏，连接于所述微控制单元，所述LCD触摸屏用于显示与所述消防用户信息传输装置所连接的各数据传输节点的实时数据以及警报提示的信息；以及用于输入向所述消防控制柜发出的复位指令和控制指令。

一蜂鸣器，连接于所述微控制单元，并关联于所述异常报警单元；

一电源模块，连接于所述微控制单元，所述电源模块用于为所述消防用户信息传输装置提供电源；

所述电源模块包括一常用电源和一备用电源。

在本发明的一实施例中，所述消防网关单元包括

一数据收发控制单元，用于收发各种消防设备的数据和控制指令；

一协议转换控制单元，用于将所述消防设备的数据统一成同一通信协议下的数据；

一复位单元，用于向所述消防控制柜发送复位指令；

一联动控制单元，用于向所述消防控制柜发送控制指令，当所述消防控制柜接收到控制指令后，向连接于该消防控制柜上的其他消防设备发送控制指令；

一集中管理单元，用于监控各种数据传输节点的工作状态是否正常；

一异常报警单元，分级处理各个数据传输节点上的异常数据所对应的设备故障，并发出各个级别所对应的警报提示。

在本发明的一实施例中，所述数据接收模块包括

一第一以太网通信模块，用于接收太网通信协议下的所述消防数据检测模块传递至的所述消防设备的数据；

一CAN总线通信模块，用于接收CAN总线通信协议下的所述消防数据检测模块传递至的所述消防设备的数据；

一RS485通信模块，用于接收RS485通信协议下的所述消防数据检测模块传递至的所述消防设备的数据；

一RS232通信模块，用于接收RS232通信协议下的所述消防数据检测模块传递至的所述消防设备的数据；

在本发明的一实施例中，所述数据收发模块包括

一第二以太网通信模块，用于传输以以太网通信协议统一后的各种所述消防设备的数据。

在本发明的一实施例中

本发明还公开了一种消防用户信息传输系统的应用。

一种消防用户信息传输系统的应用，包括以下步骤：

S1）从数据传输节点中接收与该数据传输节点对应的消防数据检测模块检测到的消防设备的数据；

S2）解析各种消防设备的数据，并统一各种消防设备的数据的通信协议；

S3）将各种消防设备的数据以统一后的通信协议传输至消防数据中心。

在本发明的一实施例中，所述步骤S1）中还包括监听所述消防数据中心的指令信息。

在本发明的一实施例中，所述步骤S2）中还包括处理监听到的指令信息：

当监听到复位指令时，所述消防用户信息传输装置将所述复位指令发送至消防控制柜，所述消防控制柜进行复位；

当发生消防隐患或者火灾，所述消防数据中心根据异常的消防设备的数据向消防用户信息传输装置发送控制指令，所述消防用户信息传输装置将该控制指令传输至消防控制柜，所述消防控制柜向其他的消防设备发送控制指令。

在本发明的一实施例中，所述步骤S2）中还包括

监控各个数据传输节点中的消防设备的数据是否正常；

当消防设备的数据发生异常时，分级处理异常数据所对应的设备故障，并发出各个级别所对应的警报提示。

本发明的优点是：解决了背景技术中存在的缺陷，消防用户信息传输装置将各种消防设备的数据进行转换、合并以及进行统一格式的上传，能够使消防监控系统兼容不同的消防监控设备，并以统一的数据协议与消防数据中心的云平台进行通信，保证了系统数据传输的可靠性以及稳定性。

具有多协议多接口接入功能；本系统的消防用户信息传输装置在传统的消防网关的数据接收的基础之上，增加了对于不同消防设备的不同协议的解析能力，以此来应对消防系统中繁杂的设备及其各自的数据协议，系统根据不同的设备及其不同的协议，进行数据解析转换，获取各类型设备的消防数据，大大增加设备的可用性。

具有消防设备复位及联动控制功能：除了数据传输，本消防用户信息传输装置结合了自身的嵌入式设备的控制功能，能够根据消防监控中心的要求，对联网单位端的消防控制柜等监控设备进行复位操作，使系统能够正常稳定的工作。而对于消防水泵、消防阀以及消防卷帘门等消防联动设备，同样能够在消防网关设备中，实现远程控制的功能，使设备能够在发生火灾的时候，通过远程进行合理科学的控制，保证能够将火灾的危险控制在最小的范围。

具有集成消防设备集中管理功能：消防用户信息传输装置作为信息接收中转装置，需要接入联网单位的所有消防监控数据，因此能够了解所有的消防监控节点的实时状况，适合消防设备的集中管理设备，来对联网单位众多的消防监控节点设备进行管理，查看设备的状态是否正常，并对经常出现异常或者在近期出现异常的监控节点进行分类重点观察维护等操作。

本消防用户信息传输装置已经突破了传统的消防网关设备的功能局限，不仅能够实现原有网关的数据接收、汇总以及上传等的功能，而且还能够进行多协议多接口的数据协议转换，并结合本身设备的嵌入式系统，完成消防设备的复位、重要消防设备的联动控制等功能，并能够实现消防节点的本地管理。该消防网关设备能够作为联网单位端消防监控系统的核心，完成大部分消防联网单位的本地监控管理功能。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明实施例的消防用户信息传输系统的模块图。

图2是本发明实施例的消防用户信息传输系统的数据传输示意图。

图3是本发明实施例的消防用户信息传输装置的模块图。

图4是本发明实施例的消防用户信息传输装置功能单元的模块图。

图5是本发明应用实施例的步骤流程图。

图6是本发明应用实施例的各模块或单元的工作的流程图。

其中，

1消防数据检测模块；2消防用户信息传输装置；

3消防数据中心；21微控制单元；

22总线扩展器；23数据接收模块；

24 LCD触摸屏；25蜂鸣器；

26 电源模块；27数据收发模块；

2111数据收发控制单元；2112协议转换控制单元；

2113复位单元；2114联动控制单元；

2115集中管理单元；2116异常报警单元。

具体实施方式

现在结合附图和实施例对本发明做进一步详细的说明，所用附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

实施例

如图1、图2所示，一种消防用户信息传输系统，包括多种消防数据检测模块1、一消防用户信息传输装置2、一消防数据中心3。

其中，每一种消防数据检测模块1用于检测其所对应的消防设备的数据；每一种消防数据检测模块1用于按照各自的数据通信协议传输所述消防设备的数据；每个消防数据检测模块1为一数据传输节点。

具体的，消防设备包括消防控制柜，该消防控制柜上的消防数据检测模块1是以RS232通信协议的方式将消防控制柜上的数据传递至消防用户信息传输装置2的。

消防设备还包括压力设备以及其他设备，压力设备包括消防喷淋管路、消防雨淋管路，压力设备上的消防数据检测模块1包括压力传感器，压力传感器以以太网通信协议将检测到的压力数据传递至消防用户信息传输装置2。而其他设备包括消防风机、消防水泵等，各自的消防数据检测模块1检测包括电压、电流以及消防水泵上的消防数据检测模块1还检测消防水泵的水压等，各自的消防数据检测模块1将检测到的数据同样以以太网通信协议传递至消防用户信息传输装置2。

在上述设备中，还包括消防电源或电路等各项数据进行检测，本实施例中，检测时，通常以CAN总线通信协议和RS485通信协议的方式传递。对此在下文消防用户信息传输装置2功能模块中具体阐述。

消防用户信息传输装置2用于接收每一种消防数据检测模块1传递至的消防设备的数据；以及用于处理各种消防设备的数据，并将消防设备的数据统一成同一通信协议下的数据；以及用于将统一后的数据以统一后的通信协议传输至一消防数据中心3。

如图3所示，具体的，消防用户信息传输装置2包括一微控制单元21、一总线扩展器22、数据接收模块23、一LCD触摸屏24、 一蜂鸣器25、一电源模块26以及一数据收发模块27。微控制单元21包括消防网关单元211，该消防网关单元211用于实现网关控制的功能。

其中，微控制单元21用于处理数据接收模块23接收到的各种数据。该微控制单元21采用TI的ARM Cortex-A8内核的AM335X微处理器，作为消防用户信息传输装置2的主控单元，控制着整个消防用户信息传输装置2的运行，完成数据的收发、解析运算、总线扩展器22的端口的控制等功能。

总线扩展器22即GPIO，连接于微控制单元21，总线扩展器22用于连接消防控制柜。总线扩展器22的端口用于装置控制外围的消防联动设备以及控制消防控制柜的复位，当需要复位或者开闭消防联动设备时，控制相关的GPIO口的电位高低，使其完成对应的操作。

如图4所示，消防网关单元211为微控制单元21的一功能单元，消防网关单元211用于实现网关功能。本实施例中，消防用户信息传输装置2的功能单元包括一数据收发控制单元2111、一协议转换控制单元2112、一复位单元2113、一联动控制单元2114、一集中管理单元2115以及一异常报警单元2116。

具体的，该数据收发控制单元2111用于收发各种消防设备的数据和控制指令以及用于与消防数据中心3实现数据收发。

在本实施例中，数据接收模块包括一第一以太网通信模块、一CAN总线通信模块、一RS485通信模块、一RS22通信模块；数据收发模块为一第二以太网通信模块。

第一以太网通信模块用于接收以太网通信协议下的消防数据检测模块1传递至的消防设备的数据。在本实施例中，凡是消防数据检测模块1的数据传输节点以以太网通信协议实现通信的均由该第一以太网通信模块实现数据传输。

CAN总线通信模块用于接收CAN总线通信协议下的消防数据检测模块1传递至的所述消防设备的数据。在本实施例中，凡是消防数据检测模块1的数据传输节点以CAN总线通信协议实现通信的均由该CAN总线通信模块实现数据传输。如CAN总线通信模块使消防设备能够通过CAN总线接收来自于通过CAN总线发送的消防设备数据信息，其主要连接的是电源监控设备上的CAN接口，用于接收CAN总线传输的电源数据。

RS485通信模块用于接收RS485通信协议下的消防数据检测模块1传递至的所述消防设备的数据。在本实施例中，凡是消防数据检测模块1的数据传输节点以RS485通信协议实现通信的均由该RS485通信模块实现数据传输。在本实施例中，RS485通信模块作为工业上常用的数据通信方式，在系统中，存在电源监控节点采用RS485通信协议进行通讯，设备的RS485接口与电源监控模块的RS485接口连接，以进行通讯。

RS232通信模块，用于接收RS232通信协议下的消防数据检测模块1传递至的消防设备的数据。在本实施例中，因现有大量的消防控制柜均采用RS232通信接口进行数据输出，因此RS232通信模块的RS232接口用于消防用户信息传输装置2与消防控制柜之间的数据通信。

第二以太网通信模块用于传输以以太网通信协议统一后的各种消防设备的数据。该第二以太网通信模块实现消防用户信息传输装置2与消防数据中心3之间的数据传递。

协议转换控制单元2112用于将消防设备的数据统一成同一通信协议下的数据。由于底层的物联网下的数据传输节点多种多样，通过不同的通信方式进行数据传输，其数据通信协议往往不同，各设备厂家之间没有统一的标准的数据协议，因此网关设备需要能够在接收到消防数据之后，对数据进行解析，并将其重新进行组织，并按照统一的数据通信协议进行数据的封装，完成消防数据的协议转换，使消防数据中心3的消防数据处理更加便捷稳定。具体操作时，协议转换控制单元2112将消防数据统一汇总，并上传到消防数据中心3以提供统一的集中监控。消防数据每隔10秒发送一次，消防用户信息传输装置2统一对数据进行处理解析，并统一通过以太网通信协议（TCP/IP协议）上发到消防数据中心3。

复位单元2113用于向消防控制柜发送复位指令。消防网关单元211在数据收发以及转换的基础上，还需结合消防系统业务逻辑和需求，配合完成消防系统中一些常见的任务。远程复位即通过消防数据中心3的操作，在消防管理人员需要的时候， 能够对消防网关发送远程复位指令，网关设备通过GPIO口控制继电器开闭状态，对消防控制柜进行复位，实现消防设备的远程复位功能。

联动控制单元2114，用于向所述消防控制柜发送控制指令，当消防控制柜接收到控制指令后，向连接于该消防控制柜上的其他消防设备发送控制指令。

在本实施例中，本系统除了具备消防设备实时状态的监控的功能之外，还需要在有消防隐患或者真正发生火灾的情况下第一时间根据实时的消防状态（如消防数据分析结果）进行消防设备的实时联动控制，需要控制的设备包括了消防水泵、消防阀、以及消防卷帘门等设备；消防数据中心3根据获取到的实时消防数据，做出反馈，向消防网关设备发送控制指令，通过消防网关单元211进一步控制对应的消防设备，使对应的消防设备能够做到高效的联动，保证消防安全。消防数据中心3发送控制指令到消防信息传输模块，模块按照消防控制柜的数据协议发送控制指令，消防控制柜进而发送控制指令到制定的联动消防设备，采取相应的动作。

集中管理单元2115用于监控各种数据传输节点的工作状态是否正常。消防网关单元211收集了该地点中所有物联网下数据传输节点的实时数据，能够对该地点中的所有消防节点的消防设备进行数据通信以及控制，因此在本系统的消防网关中，需要能够对于所有的消防监控节点进行集中的管理，主要的管理包括了查看其是否正常工作，对于报警节点进行长期的统一跟踪观察等。

异常报警单元2116分级处理各个数据传输节点上的异常数据所对应的设备故障，并发出各个级别所对应的警报提示。消防网关单元211作为消防监控数据第一个接收到的接收端，需要在第一时间对异常数据进行处理；对于不同类型的数据异常，网关设备（微控制单元21）需要做到不同级别的报警，对于普通的故障造成的数据异常，例如消防水路水压过高等故障，在进行异常上传的同时，将故障显示在LCD触摸屏24，发出设备故障提示；若有报警器等设备数据异常，则在上发数据的同时，通过蜂鸣器25发出报警，通知现场监管人员进行及时的火警排查。蜂鸣器25连接于微控制单元21。

LCD触摸屏24连接于所述微控制单元21， LCD触摸屏24用于显示与消防用户信息传输装置2所连接的各数据传输节点的实时数据以及警报提示的信息；以及用于输入向消防控制柜发出的复位指令和控制指令。本实施例中，除了消防数据中心3能够发送复位指令以及控制指令外，在设备异常情况下，消防工作人员也可以通过该LCD触摸屏24来实现消防控制柜的复位以及控制消防控制柜向其他消防设备发出控制指令。

电源模块26连接于微控制单元21，电源模块26用于为消防用户信息传输装置2提供电源；

电源模块26包括一常用电源和一备用电源。常用电源主要完成消防用户信息传输装置2的供电，保障设备的正常运行。备用电源是消防用户信息传输装置2的重要安全设施，需要在断电的情况下正常工作一定的时间，因此需要备用电源在断电的情况下带起电源，保障设备的正常运行。

通过消防网关单元211，管理人员能够在本地进行消防系统监控的大部分本地功能，方便对消防监控节点的管理监控，对于各种类型的报警以及故障能够做到分类处理，在保证效率的同时提高消防系统的安全性。

应用实施例

如图5至图6所示，本发明还公开了一种消防用户信息传输系统的应用，应用于消防系统，包括以下步骤。

开始时，系统首先进行系统的初始化以及自检，若初始化发现设备异常，则LCD触摸屏24显示错误信息，若设备正常，则正常进入下一步。

S1）从数据传输节点中接收与该数据传输节点对应的消防数据检测模块1检测到的消防设备的数据。

其中，采集的消防设备的数据包括以太网通信协议下的数据传输节点采集的消防设备的数据和其他通信协议下的数据传输节点采集的消防设备的数据。

其中，以太网通信协议下消防设备的数据包括：

消防喷淋、雨淋压力监测数据：消防喷淋、雨淋系统中的水压数据是消防监控中的重要监控项目，在消防喷淋、雨淋管路中添加压力传感器，并通过消防物联网节点进行传感器输出的模拟量的监测，并通过WiFi等通信方式，进行数据传输，将数据传输至消防用户信息传输装置。

消防水泵及风机电压监测数据：对于重要的消防联动设备，如消防水泵以及消防风机等，需要进行消防电源的监控。消防电源监测物联网节点通过设备的三相电压的接入，进行电源数据的获取，并通过TCP/IP或者CAN等通信方式，将电压数据上传至用户信息传输模块。

数据传输节点连接信息：每个消防物联网节点在工作时都会检测其与消防用户信息传输装置的联网状态，若工作正常，则会发送心跳包以表明连接正常，若连接不正常，则心跳包无法发送至消防用户信息传输装置，表明连接断开。

第一以太网通信模块监听：开启本地服务器，用于接收本地消防物联网的数据传输节点通过TCP/IP发送的消防数据。CAN总线通信模块监听：用于接收消防电源等监控节点通过CAN总线发送的消防数据；

RS485通信模块和/或RS232通信模块监听：用于接收消防控制柜等设备需要用RS485或者RS232进行数据通讯的设备发送的消防数据；

其他通信协议下的消防设备的数据包括：

烟感、温感等探测器报警信息：消防控制柜集中的监控所在地点的的烟感、温感、手报等消防报警设备，当报警触发时，能够将报警数据通过RS232接口将数据发送至消防用户信息传输装置2。

消防风机、消防水泵等消防联动设备的开关量信息：消防风机以及卷帘门等消防联动设备能够通过消防主机检测其开关状态，当消防联动设备发生状态改变或者发生故障时，将其状态或者故障数据发送至消防用户信息传输装置2。

在上述步骤S1）中，还包括监听所述消防数据中心3的指令信息。

第二以太网通信模块监听：主要用于接收来自于消防数据中心3发送过来的例如消防控制柜复位以及消防设备联动的指令信息。

S2）解析各种消防设备的数据，并统一各种消防设备的数据的通信协议。

在接收到上述步骤S1）的数据之后，首先判断数据是否正确可用，若数据不正确，则删除数据；若数据正确，则进行将数据按照各自的数据协议进行解析，获取该数据包所代表的消防设备及其状态信息，若状态出现异常，则进行启动蜂鸣器25，进行现场报警。同时在数据解析之后，进行LCD触摸屏24上的数据显示，以表示各消防设备或数据传输节点的实时状态；在数据显示的同时，将其进行本地保存，以供查询；最后将数据进行上传，这里需要将各种类型的数据按照统一的数据协议进行上传，方便数据中心的数据解析。转换成统一的以以太网通信协议的传输数据上传到消防数据中心3。

消防用户信息传输装置2与上层的消防数据中心3交互的数据包括了：消防状态数据：即将上述步骤S1）采集得到的消防设备的数据进行解析处理之后，按照的数据协议进行上传。

所述步骤S2）中还包括处理监听到的指令信息以及监控各个数据传输节点中的消防设备的数据是否正常。当消防设备的数据发生异常时，分级处理异常数据所对应的设备故障，并发出各个级别所对应的警报提示。

在该步骤中，消防用户信息传输装置2与上层的消防数据中心3交互的数据还包括了：消防设备联动信息/数据：当发生消防火警或其他意外状况时，需要紧急启动消防风机、消防水泵等消防联动设备，因此需要能够通过消防数据中心3实现消防设备的联动，将设备联动信息发送至消防用户信息传输装置2，消防用户信息传输装置2通过GPIO口的高低电位的控制，操作相关时设备的继电器模块，实现设备的联动开关等操作。

S3）将各种消防设备的数据以统一后的通信协议传输至消防数据中心3。当监听到复位指令数据之后，进行解析，并按照该指令进行操作，若指令操作成功，则返回指令操作成功信息；反之，若指令执行失败，则将失败信息发送给消防数据中心3，等待进一步的指令数据。消防用户信息传输装置2将复位指令发送至消防控制柜，消防控制柜进行复位；当发生消防隐患或者火灾，消防数据中心3根据异常的消防设备的数据向消防用户信息传输装置2发送控制指令，消防用户信息传输装置2将该控制指令传输至消防控制柜，消防控制柜向其他的消防设备发送控制指令。

以上依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关人员完全可以在不偏离本项发明技术思想范围内，进行多样的变更和修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容。必须要根据权利要求范围来确定技术性范围。