基于森林火災監控報警系統軟件的設計

黃聰

摘 要：森林火災監控報警系統軟件很重要的一個功能就是實現報警控制器和煙霧探測器之間的通訊。本文設計的煙霧報警系統軟件，其中上位機軟件中利用串口接收下位機系統傳輸的煙霧報警數據，通過VS平臺實現數據的顯示和存儲。為了將煙霧報警系統應用于實際應用系統中，對煙霧報警系統進行了軟件配置，并設計了系統的實現流程以達到測試目的。通過實驗驗證該系統適用于相應的火災報警，充分保證系統的穩定性和準確性。

關鍵詞：煙霧報警系統；軟件系統；下位機；上位機

森林火災監控報警系統的通訊過程為：由火災報警器依次向各個火災探測器發送巡檢數據包，火災探測器接收到數據包后檢查數據包內包含的火災探測器地址編碼，如果和自身的地址編碼相匹配說明數據包是發給自己的；否則，丟棄該數據包，不作任何響應。當火災探測器確定報警控制器是呼叫本機時，由數據包頭可以判斷出數據包的內容，對數據包中的數據做出正確的處理。為了確保數據包的內容，每個數據包最后一個字節傳輸的是整個數據包計算出的效驗和，接收方也通過同樣的方法計算出數據包的效驗和二者比較，如果一致認為數據包傳輸正確。否則，認為數據包傳輸錯誤，要求重新傳輸該數據包，當火災報警控制器發送巡檢數據包后，報警控制器處于等待狀態，等待時間可以在程序中人為設定，如果在等待時間內接收到報警探測器返回的數據包，判斷正確后，可以對數據包進行相應處理。如果在預設時間內有收都無法收到火災探測器的答應數據包，則系統判斷通訊線路或者該火災探測器出現故障。在LCD顯示器屏幕顯示錯誤警告，提示操作人員檢查?；馂膱缶刂破魍ㄐ懦绦蛄鞒虉D如下圖1所示。

1 終端軟件設計

系統最終面向終端用戶，而用戶一般對技術細節不了解，也不需要了解，用戶直接接觸到的是軟件的運行界面。在系統功能實現的基礎上，用戶往往通過操作界面的簡潔與否、操作流程的復雜程度、界面是否有良好的一致性、是否可以方便地進行二次開發等標準來評價一個系統的優劣。從編程人員的角度考慮，能夠輕松維護和升級的程序才有活力。因此，在基本功能實現的基礎上，如何為用戶提供一個簡單、舒適、友好的界面，如何能使用戶方便、簡單的操作系統，如何在現有基礎上方便的實現軟件的維護和升級，如何能使擁護容易的進行二次開發，使現代系統軟件設計的目標。報警控制器軟件的基本功能設計要求如下：

1.要能夠對每個火災探測器進行管理，包括查詢火災報警探測器的相關信息、修改火災探測器的相關信息、增加、刪除火災報警探測器。在軟件運行過程中，可以隨時在界面上觀察火災探測器的工作狀態。

2.要能夠準確判明發生火災或故障的火災探測器的位置，并且在界面上顯示相關報警信息，提示操作人員進行處理。如果發生了火災，系統除了在屏幕上顯示出報警信息，發出報警以外，還將相關報警信息打印出，以方便查閱、分析。

終端運行流程圖如圖2所示。

2 串口通信軟件設計

系統采用zigbee模塊，煙霧傳感器對檢測到的數據進行傳輸，計算機與計算機之間，計算機與傳感器之間采用串口通信傳遞數據。

串行總線是一種久遠但目前仍常用的通信方式，早期的儀器、單片機、PLC等均使用串口是計算機進行通信，最初多用于數據通信上，但隨著工業測控行業的發展許多測量儀器都帶有串口總線接口，因此了解掌握串口通信技術及其編程是非常必要的。在此設計中，報警控制器和煙霧探測器之間的通訊為SerialPort的串口通信，外設和計算機之間，通過數據信號線、地線、控制線等，按位進行傳輸數據。

3 上位機軟件設計

軟件還要能夠管理操作人員的相關信息。可以增加、刪除操作人員，并且可以修改現有操作人員信息。軟件運行時需要輸入操作人員編號和密碼進入系統，使對于操作系統的人員進行更好的管理，使系統具有更高的安全性。軟件還要做到能方便查詢報警控制器和火災探測器之間傳遞的數據記錄，以及程序主界面報警信息查詢模塊通訊模塊火警處理模塊探測器查詢模塊探測器管理模塊操作人員管理模塊系統運行日志模塊系統進行的歷史記錄。上位機軟件運行流程圖和界面圖如下。

4 小結

本文構思了一個智能化、安全化化的煙霧報警軟件系統，并結合該系統的需要的功能去實現這些功能。編程部分主要是上位機系統部分，需要考慮將串口通信接收的數據儲存并發送，還要結合用戶的自身需求而改動煙霧濃度的值和下位機的數據交流，進行閉環控制，最終經過多次修改和調試完成了系統的整體設計。