大型商場多路智能監控報警系統的設計

[摘要] 本文介紹了一種利用電力線載波信道，實現多路報警的實用微機多路監控報警系統，給出了系統的設計模型，詳細地介紹了系統的工作原理及電路組成。

[關鍵詞] 巡回檢測多路報警監控載波

監控報警系統是確保大型商場安全的重要手段，但目前的許多報警系統存在一些缺陷和不足。如一些報警系統報警點數較少，難以擴充;大多數報警系統無法真正實現多路報警等。針對以上存在的問題，我們在智能多路微機監控報警系統的設計過程中采用了巡回檢測技術及兩級樹狀網絡結構，增加了系統的報警點數，實現了多路報警而相互間不發生沖突，提高了系統的實用性和可靠性。

一、多路微機控制報警系統的特點及系統結構

1.采用巡回檢測技術，保證一個時刻只有一個分機可能發出報警信號，解決了信道爭用問題，真正實現多路報警。

2.主機監控電路制成兼容PC-ISA總線的擴展卡，可插入PC機的擴展槽內，由PC完成系統的監控、檢測、報警、顯示、打印等功能。

3.完成監控功能的微機的最低配置為單顯單軟的PC，降低系統對硬件的要求及系統造價。

4.采用電力線作為傳輸信道，較布專線和無線開路發射，安裝簡單，成本也低得多。

5.采用兩級樹狀結構，系統監控容量大，可擴充性好。最多可設置214-1個報警分機，每個報警分機又可接4個報警點，共(214-1)×4個報警點，每個報警點可接各種傳感器，只要傳感器處理電路能提供報警脈沖信號即可。

6.具有系統自檢能力，能自動監測各報警分機的好壞。

二、編解碼電路HT640、HT644L

本系統使用的編解碼集成電路為HT640、HT644L，HT640為編碼發送集成電路，它具有14條三態地址線（A0～A13）、4位數據線。當HT640的使能端TE變低時，其14位地址信息及４位數據信息從DO（Date Out）腳上串行發送出去。

同樣，與編碼器HT640對應的解碼器HT644L也具有A0～A13，14根地址線。當解碼器的14根地址線設定情況與DI（Date In）腳收到的信息完全吻合，則在VT腳上輸出一由低變高的脈沖信號同時將發送來的4位數據鎖存在D3～D0上。

三、主機監控擴展卡工作原理

本擴展卡主要由數字電路部分和模擬電路部分組成。電路原理框如圖2所示。模擬電路部分為電力線接口電路，它以LM567單片鎖相環解碼電路為核心元件，主要完成主機HT640編碼數據的調制及分機發送來的載波信號的放大、接收、及高壓隔離。

數字電路部分由74LS138A、74LS138B、74LS377A、74LS377B、74LS422等芯片構成。377A鎖存的數據用于控制HT640編碼器的低八位地址;377B鎖存的數據用于控制HT640的高六位地址、編碼發送使能端TE及繼電器開關JK，因此用兩條OUT DX，AL指令就可完成指定地址的編碼發送功能。74LS244為總線緩沖接收器，用一條IN AL，DX指令可將HT644L接收到的四位數據傳送到PC總線上。

四、分機電路工作原理

HT640編碼器的地址編碼設為全0，與主機的解碼器的地址相對應。數據腳D3～D0數據輸入來自IC4八D鎖存器的數據輸出。當J1～J4四個報警點中的任何一個發出報警脈沖（正脈沖）時，其高電平通過D7～D10觸發IC4的CP端，使四個報警點的報警狀態鎖存在IC4的數據輸出端上。J1～J4可接四個報警傳感器，只要傳感器報警電路能提供一報警脈沖（正脈沖）即可。開關Ｋ為手動清除開關，可在各報警點解除報警后將報警狀態手動清零。

HT644L解碼器的地址端外接14位DIP開關，用于設置除全0以外的分機號碼。當分機解碼器收到主機發送的與本機一致的地址碼時，其VT端輸出一正脈沖，觸發編碼器HT640的TE端，啟動編碼器工作，將四個報警點的報警狀態數據傳送給主機。

五、控制軟件介紹

本系統控制軟件采用C語言及匯編語言混合編程，主要包括發射接收控制模塊和系統管理控制模塊。

發射接收控制模塊主要完成對主機編碼器地址的控制及對分機應答信號的接收。主機編碼器從001Ｈ開始進行巡回地址編碼，發射完編碼后等待001H號分機發出應答信號（分機的應答信號中包含四個報警點的狀態數據），并將報警點的狀態數據送入在微機內存中開辟的各分機報警點狀態數據緩沖區，供系統管理模塊查詢調用。若在設定時間內收不到該分機發出的應答信號則主機重發一次該分機地址碼，如果還收不到應答信號，則斷定該分機已發生故障，設置分機故障標志，通知系統管理模塊處理。完成001H號分機的操作后地址碼加1，繼續上述操作過程直至所有設置的分機均得到查詢后又從001H號分機開始。若在編碼發射過程中發現某個地址的分機已解除則跳過此地址繼續，如此循環反復。

管理模塊主要完成系統報警分機的設置、解除、報警顯示及顯示系統故障情況等功能。