大型商場(chǎng)多路智能監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

[摘要] 本文介紹了一種利用電力線載波信道，實(shí)現(xiàn)多路報(bào)警的實(shí)用微機(jī)多路監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)，給出了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)模型，詳細(xì)地介紹了系統(tǒng)的工作原理及電路組成。

[關(guān)鍵詞] 巡回檢測(cè)多路報(bào)警監(jiān)控載波

監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)是確保大型商場(chǎng)安全的重要手段，但目前的許多報(bào)警系統(tǒng)存在一些缺陷和不足。如一些報(bào)警系統(tǒng)報(bào)警點(diǎn)數(shù)較少，難以擴(kuò)充;大多數(shù)報(bào)警系統(tǒng)無(wú)法真正實(shí)現(xiàn)多路報(bào)警等。針對(duì)以上存在的問(wèn)題，我們?cè)谥悄芏嗦肺C(jī)監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程中采用了巡回檢測(cè)技術(shù)及兩級(jí)樹(shù)狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，增加了系統(tǒng)的報(bào)警點(diǎn)數(shù)，實(shí)現(xiàn)了多路報(bào)警而相互間不發(fā)生沖突，提高了系統(tǒng)的實(shí)用性和可靠性。

一、多路微機(jī)控制報(bào)警系統(tǒng)的特點(diǎn)及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

1.采用巡回檢測(cè)技術(shù)，保證一個(gè)時(shí)刻只有一個(gè)分機(jī)可能發(fā)出報(bào)警信號(hào)，解決了信道爭(zhēng)用問(wèn)題，真正實(shí)現(xiàn)多路報(bào)警。

2.主機(jī)監(jiān)控電路制成兼容PC-ISA總線的擴(kuò)展卡，可插入PC機(jī)的擴(kuò)展槽內(nèi)，由PC完成系統(tǒng)的監(jiān)控、檢測(cè)、報(bào)警、顯示、打印等功能。

3.完成監(jiān)控功能的微機(jī)的最低配置為單顯單軟的PC，降低系統(tǒng)對(duì)硬件的要求及系統(tǒng)造價(jià)。

4.采用電力線作為傳輸信道，較布專線和無(wú)線開(kāi)路發(fā)射，安裝簡(jiǎn)單，成本也低得多。

5.采用兩級(jí)樹(shù)狀結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)監(jiān)控容量大，可擴(kuò)充性好。最多可設(shè)置214-1個(gè)報(bào)警分機(jī)，每個(gè)報(bào)警分機(jī)又可接4個(gè)報(bào)警點(diǎn)，共(214-1)×4個(gè)報(bào)警點(diǎn)，每個(gè)報(bào)警點(diǎn)可接各種傳感器，只要傳感器處理電路能提供報(bào)警脈沖信號(hào)即可。

6.具有系統(tǒng)自檢能力，能自動(dòng)監(jiān)測(cè)各報(bào)警分機(jī)的好壞。

二、編解碼電路HT640、HT644L

本系統(tǒng)使用的編解碼集成電路為HT640、HT644L，HT640為編碼發(fā)送集成電路，它具有14條三態(tài)地址線（A0～A13）、4位數(shù)據(jù)線。當(dāng)HT640的使能端TE變低時(shí)，其14位地址信息及４位數(shù)據(jù)信息從DO（Date Out）腳上串行發(fā)送出去。

同樣，與編碼器HT640對(duì)應(yīng)的解碼器HT644L也具有A0～A13，14根地址線。當(dāng)解碼器的14根地址線設(shè)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(hào)同時(shí)將發(fā)送來(lái)的4位數(shù)據(jù)鎖存在D3～D0上。

三、主機(jī)監(jiān)控?cái)U(kuò)展卡工作原理

本擴(kuò)展卡主要由數(shù)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(huán)解碼電路為核心元件，主要完成主機(jī)HT640編碼數(shù)據(jù)的調(diào)制及分機(jī)發(fā)送來(lái)的載波信號(hào)的放大、接收、及高壓隔離。

數(shù)字電路部分由74LS138A、74LS138B、74LS377A、74LS377B、74LS422等芯片構(gòu)成。377A鎖存的數(shù)據(jù)用于控制HT640編碼器的低八位地址;377B鎖存的數(shù)據(jù)用于控制HT640的高六位地址、編碼發(fā)送使能端TE及繼電器開(kāi)關(guān)JK，因此用兩條OUT DX，AL指令就可完成指定地址的編碼發(fā)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(shù)據(jù)傳送到PC總線上。

四、分機(jī)電路工作原理

HT640編碼器的地址編碼設(shè)為全0，與主機(jī)的解碼器的地址相對(duì)應(yīng)。數(shù)據(jù)腳D3～D0數(shù)據(jù)輸入來(lái)自IC4八D鎖存器的數(shù)據(jù)輸出。當(dāng)J1～J4四個(gè)報(bào)警點(diǎn)中的任何一個(gè)發(fā)出報(bào)警脈沖（正脈沖）時(shí)，其高電平通過(guò)D7～D10觸發(fā)IC4的CP端，使四個(gè)報(bào)警點(diǎn)的報(bào)警狀態(tài)鎖存在IC4的數(shù)據(jù)輸出端上。J1～J4可接四個(gè)報(bào)警傳感器，只要傳感器報(bào)警電路能提供一報(bào)警脈沖（正脈沖）即可。開(kāi)關(guān)Ｋ為手動(dòng)清除開(kāi)關(guān)，可在各報(bào)警點(diǎn)解除報(bào)警后將報(bào)警狀態(tài)手動(dòng)清零。

HT644L解碼器的地址端外接14位DIP開(kāi)關(guān)，用于設(shè)置除全0以外的分機(jī)號(hào)碼。當(dāng)分機(jī)解碼器收到主機(jī)發(fā)送的與本機(jī)一致的地址碼時(shí)，其VT端輸出一正脈沖，觸發(fā)編碼器HT640的TE端，啟動(dòng)編碼器工作，將四個(gè)報(bào)警點(diǎn)的報(bào)警狀態(tài)數(shù)據(jù)傳送給主機(jī)。

五、控制軟件介紹

本系統(tǒng)控制軟件采用C語(yǔ)言及匯編語(yǔ)言混合編程，主要包括發(fā)射接收控制模塊和系統(tǒng)管理控制模塊。

發(fā)射接收控制模塊主要完成對(duì)主機(jī)編碼器地址的控制及對(duì)分機(jī)應(yīng)答信號(hào)的接收。主機(jī)編碼器從001Ｈ開(kāi)始進(jìn)行巡回地址編碼，發(fā)射完編碼后等待001H號(hào)分機(jī)發(fā)出應(yīng)答信號(hào)（分機(jī)的應(yīng)答信號(hào)中包含四個(gè)報(bào)警點(diǎn)的狀態(tài)數(shù)據(jù)），并將報(bào)警點(diǎn)的狀態(tài)數(shù)據(jù)送入在微機(jī)內(nèi)存中開(kāi)辟的各分機(jī)報(bào)警點(diǎn)狀態(tài)數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，供系統(tǒng)管理模塊查詢調(diào)用。若在設(shè)定時(shí)間內(nèi)收不到該分機(jī)發(fā)出的應(yīng)答信號(hào)則主機(jī)重發(fā)一次該分機(jī)地址碼，如果還收不到應(yīng)答信號(hào)，則斷定該分機(jī)已發(fā)生故障，設(shè)置分機(jī)故障標(biāo)志，通知系統(tǒng)管理模塊處理。完成001H號(hào)分機(jī)的操作后地址碼加1，繼續(xù)上述操作過(guò)程直至所有設(shè)置的分機(jī)均得到查詢后又從001H號(hào)分機(jī)開(kāi)始。若在編碼發(fā)射過(guò)程中發(fā)現(xiàn)某個(gè)地址的分機(jī)已解除則跳過(guò)此地址繼續(xù)，如此循環(huán)反復(fù)。

管理模塊主要完成系統(tǒng)報(bào)警分機(jī)的設(shè)置、解除、報(bào)警顯示及顯示系統(tǒng)故障情況等功能。