火灾毕业论文大全,级联通信方式在火灾显示盘设备上的应用

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《中小企业管理与科技·上旬刊》2015008期作者/李飞本文总字数:2487

李飞

山东英才学院山东济南250000

摘要:通信的稳定性和实时性在消防领域起着至关重要的作用,本文主要阐述级联通信方式在该领域的应用,通过介绍现场火灾显示盘设备之间的级联通信方式,提出了具体方案,并在最后说明级联方式在消防通信领域的特点和优势.

关键词:消防报警;级联;主从方式

1 概述

随着全球气候变暖和各种高能耗设备在实际生活的应用,火灾隐患的监测和预防已经成为当前公共安全的又一重大课题,而通信在消防报警领域就显得尤为重要.本文探讨一种新的通信应用方式———级联方式,通过提出具体的方案来说明该方式相对于传统总线方式的优势.

2 总体方案

消防报警控制器安装于机房,火灾显示盘设备安装于各处现场.火灾显示盘控制器采用NXP 的lpc1788,内部高达512KB 的Flash 存储器,包括5 个通用UART 等丰富外设,主频高达120MHz,火灾报警显示盘由24V 开关电源供电, 显示器采用大屏幕高亮彩屏TFT 液晶显示器,EMWIN 进行图形界面编辑,峰值电流小于200MA,总功耗低于5W.

考虑到消防报警对数据实时性和准确性的要求,通讯速率应当尽可能的高并且抗干扰能力强,所以将通讯速率设置为38400 bit/sec,数据格式:1 位起始位,9 位数据位(1 位唤醒位+ 8 位数据位),1位停止位,无奇偶校验和流控机制.通讯上采用主从级联方式,上一级火灾显示盘作为主机,下一级火灾显示盘作为从机,主机发送命令或者查询状态,从机返回需要的信息,命令转发依次向下查询,最终返回到控制器,响应只向上反馈,仅当目标地址为控制器(地址为1)的时候逐级向上传递,最终反馈到控制器.

3 接线方式

火灾显示盘之间采用直径为0.8mm 的双绞线连接,相邻火灾显示盘之间距离小于1500m,以485 总线方式依次串行级联所有在线的火灾显示盘设备.火灾显示盘设备依次设置地址编号2-254(主控制器保留地址为1),相邻火灾显示盘之间地址编号增加或者减少1,每个火灾显示盘设备使用两个uart 口,分别命名为A、B.A 代表与上级火灾显示盘连接接口,B 代表与下一级火灾显示盘连接接口,最后编号的火灾显示盘B 口连回控制器B 端,构成一个环形连接方式,如图3.1 所示.

4 通信规约

4.1 通信数据格式

通信的数据

级联通信方式在火灾显示盘设备上的应用
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格式见表4.1.

其中通信数据详细介绍见表4.2 所示.

数据段格式见表4.3 所示.

4.2 火灾显示盘之间工作流程

火灾显示盘之间的工作流程如图4.1 所示.

控制器首先发出一条指令,第一个显示盘(地址编号为2)先接到信息,判断是否为当前地址,如果正确响应控制器,如果不对应,转发向下一级.相邻两台显示盘接到数据立刻存储转发,当指令接收完毕后,立刻响应给上一级设备,表示通讯线路正常.当指令到达对应地址的显示盘之后,该显示盘处理完指令,发送一个目标地址是1 的响应,级联线路的显示盘设备依次向上一级转发,到达第一个(编号为2)显示盘后,第一个显示盘判断目标地址是1,立刻转发到控制器,通讯过程结束.

控制器串口B 用于检测通讯是否正常并响应目标地址为1 的指令,控制器发送指令在规定时间内没有到达控制器B(线路故障等),或者A 在规定的时间内没有接收到响应(目标地址不存在等),均表示线路或者现场设置存在问题.

4.3 通讯异常

通讯异常处理是所有通讯的重中之重,该级联方式在通讯问题上通过以下方法处理解决:若发送指令在规定的时间内没有接到响应,说明线路出现问题,发送线路查询指令(地址为1),相邻两台火灾显示盘依次握手通信,响应不再向上传送.传送到最后一台在线设备,接下来的设备由于某种原因通讯异常,该设备会超时,然后发送一条目标地址为1 的超时响应信息(参数段包含当通信故障火灾显示盘地址),依次级联往上级传送给主控制器,根据当前地址号,可以确定通讯异常的位置.

如图4.2 所示,通讯问题发生在火灾显示盘2 与火灾显示盘3之间,当前接收指令超时,发送查询命令,具体流程如下:

控制器寅火灾显示盘1:控制器发送指令,火灾显示盘1 不响应,直接转发;

火灾显示盘1寅火灾显示盘2:火灾显示盘1 发送指令,火灾显示盘2 响应;

火灾显示盘2寅火灾显示盘3:火灾显示盘2 发送指令通讯故障,火灾显示盘2 响应超时,发送目标地址为1,数据段中包含当前火灾显示盘地址的响应超时指令;

火灾显示盘3寅控制器:将火灾显示盘3 的通讯故障信息逐级向上转发,直到到达控制器端.

特殊情况下,如果火灾显示盘1 故障,则控制器会产生响应超时,则可以判断是第一个连接控制器的火灾显示盘通讯线路异常.

5 结束语

根据设备在现场运行以及反馈的结果,级联存储转发通信方式有着响应速度快,线路故障敏感,每级火灾显示盘又起到中继器的作用,从而延长了通讯距离,增强了抗干扰能力等特点.在实时性和安全性要求极高的消防领域,该通讯方式有着较大的优势,可以在消防报警行业予以推广.

参考文献:

[1]GB17429-2011 火灾显示盘国家标准.

[2]IRS25750612a_Hongsam-mn DEF 企业通讯标准.

[3]MISRA-C-2004 工业标准的C 编程规范.

[4]RS485 电气规范标准.

作者简介:

李飞,女,山东人,汉族,硕士,研究方向:数字信号处理.

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