專利名稱：基于can總線的工業(yè)報警網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)監(jiān)控主機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及工業(yè)生產(chǎn)安全技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種用于工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場報警信息管理的基于CAN總線的工業(yè)報警網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)監(jiān)控主機(jī)。
背景技術(shù)：
工業(yè)生產(chǎn)過程中，安全事故的發(fā)生經(jīng)常不期而至，輕則導(dǎo)致生產(chǎn)設(shè)備的算壞，重則危及人的生命安全，導(dǎo)致火災(zāi)，有毒有害氣體泄漏，甚至爆炸等嚴(yán)重事故，對人、企業(yè)乃至社會帶來了無法承受的后果。在國家政府的高度關(guān)注下，所有企業(yè)都確立了相應(yīng)的安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，其中非常重要的一環(huán)就是應(yīng)用于生產(chǎn)現(xiàn)場的各類型預(yù)警、報警裝置，大大提高了生產(chǎn)過程中的安全性，但是，由于生產(chǎn)過程中各類型生產(chǎn)設(shè)備提供商的不同，每個設(shè)備提供商僅針對各自的設(shè)備加裝了報警裝置，結(jié)果使得各類報警信息混雜，比如報警信息的事故等級不統(tǒng)一，報警方式不統(tǒng)一，報警后的處理不統(tǒng)一等等，給現(xiàn)場的安全管理標(biāo)準(zhǔn)化帶來了困難，在一些大型生產(chǎn)場所，設(shè)備種類較多，對報警信息的管理就更加困難。

實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種基于CAN總線的工業(yè)報警網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)監(jiān)控主機(jī)，其結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計合理，體積小，便于攜帶，不間斷供電提高了系統(tǒng)的抗干擾性能和可靠性，模塊化設(shè)計使得本系統(tǒng)易于保養(yǎng)和維護(hù)，可擴(kuò)展性強(qiáng)，實用性強(qiáng)，使用效果好，便于推廣使用。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案是:一種基于CAN總線的工業(yè)報警網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)監(jiān)控主機(jī)，其特征在于:包括CAN總線主節(jié)點控制器和為所述監(jiān)控主機(jī)中各用電模塊供電的電源模塊，以及與CAN總線主節(jié)點控制器相接的數(shù)據(jù)處理器和設(shè)備控制器，所述數(shù)據(jù)處理器上連接有數(shù)據(jù)存儲器，所述數(shù)據(jù)處理器的輸入端接有用于輸入控制參數(shù)的鍵盤，所述數(shù)據(jù)處理器的輸出端接有用于顯示故障報警信息的液晶顯示電路模塊，所述設(shè)備控制器的輸出端接有用于在故障發(fā)生時斷開故障設(shè)備供電回路的繼電器、用于故障發(fā)生時發(fā)出聲光報警信號的聲光報警器和用于打印故障報警信息的打印機(jī)；所述電源模塊包括直流電源、與直流電源相接的蓄電池和與蓄電池相接的欠壓檢測電路模塊，所述監(jiān)控主機(jī)中各用電模塊通過雙電源自動切換電路模塊與直流電源和蓄電池相接，所述欠壓檢測電路模塊與所述CAN總線主節(jié)點控制器的輸入端相接。上述的基于CAN總線的工業(yè)報警網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)監(jiān)控主機(jī)，其特征在于:所述CAN總線主節(jié)點控制器為單片機(jī)C8051F040。上述的基于CAN總線的工業(yè)報警網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)監(jiān)控主機(jī)，其特征在于:所述數(shù)據(jù)處理器為ARM微處理器S3C2440。上述的基于CAN總線的工業(yè)報警網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)監(jiān)控主機(jī)，其特征在于:所述設(shè)備控制器為單片機(jī)C8051F310。上述的基于CAN總線的工業(yè)報警網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)監(jiān)控主機(jī)，其特征在于:所述數(shù)據(jù)存儲器為SD卡。上述的基于CAN總線的工業(yè)報警網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)監(jiān)控主機(jī)，其特征在于:所述鍵盤為USB數(shù)字小鍵盤W-9017。上述的基于CAN總線的工業(yè)報警網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)監(jiān)控主機(jī)，其特征在于:所述液晶顯示電路模塊為TFT型液晶顯示屏AT070TN83。上述的基于CAN總線的工業(yè)報警網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)監(jiān)控主機(jī)，其特征在于:所述繼電器為電磁繼電器。上述的基于CAN總線的工業(yè)報警網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)監(jiān)控主機(jī)，其特征在于:所述打印機(jī)為針式微型打印機(jī)。本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點:1、本實用新型采用了集成化、模塊化的設(shè)計，結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計合理，體積小，可簡單的裝入普通的工具箱內(nèi)，攜帶、運(yùn)輸更加方便。2、本實用新型中的數(shù)據(jù)處理器采用了 ARM微處理器S3C2440，使得在保持工控機(jī)系統(tǒng)人機(jī)交互界面美觀易懂的前提下，成本更低、體積更小，功耗也更低。3、本實用新型中的CAN總線主節(jié)點控制器采用了內(nèi)部集成有CAN控制器的單片機(jī)C8051F040，提高了系統(tǒng)集成度，穩(wěn)定性更高。4、本實用新型中的輸出設(shè)備由獨立的設(shè)備控制器集中管理，其模塊化設(shè)計提高了裝置的可互換性和通用性。
5、本實用新型中的電源模塊為不間斷供電系統(tǒng)，可在不接外接電源的情況下利用內(nèi)部的蓄電池對系統(tǒng)持續(xù)供電，消除了停電、意外斷電造成數(shù)據(jù)信息丟失的可能性，其欠壓檢測電路模塊可以將蓄電池電壓信息反饋給CAN總線主節(jié)點控制器，實現(xiàn)欠壓報警，提示用戶及時插入外接電源對蓄電池充電。6、本實用新型中的聲光報警器可為距離該監(jiān)控主機(jī)較遠(yuǎn)的人員提供視覺和聽覺信息，保證了報警信息的有效性。7、本實用新型中的繼電器可為用戶的功能擴(kuò)展留出升級空間。 8、本實用新型中的打印機(jī)為針式微型打印機(jī)，體積小，易操作，更換方便。9.本實用新型能夠統(tǒng)一多種報警方式，便于報警后故障的處理，便于實現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)場的安全管理標(biāo)準(zhǔn)化，實用性強(qiáng)，使用效果好，便于推廣使用。綜上所述，本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計合理，體積小，便于攜帶，不間斷供電提高了系統(tǒng)的抗干擾性能和可靠性，模塊化設(shè)計使得本系統(tǒng)易于保養(yǎng)和維護(hù)，可擴(kuò)展性強(qiáng)，實用性強(qiáng)，使用效果好，便于推廣使用。下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

圖1為本實用新型的電路原理框圖。附圖標(biāo)記說明:I一CAN總線主節(jié)點控制器；2 —電源模塊； 2_1—直流電源；2~2一畜電池；2-3—欠壓檢測電路申旲塊；2-4—雙電源自動切換電路模塊； 3—數(shù)據(jù)處理器；[0030]4一設(shè)備控制器；5—數(shù)據(jù)存儲器；6—鍵盤；7一液晶顯不電路模塊；8—繼電器；9一聲光報警器；10—打印機(jī)。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型包括CAN總線主節(jié)點控制器I和為所述監(jiān)控主機(jī)中各用電模塊供電的電源模塊2，以及與CAN總線主節(jié)點控制器I相接的數(shù)據(jù)處理器3和設(shè)備控制器4，所述數(shù)據(jù)處理器3上連接有數(shù)據(jù)存儲器5，所述數(shù)據(jù)處理器3的輸入端接有用于輸入控制參數(shù)的鍵盤6，所述數(shù)據(jù)處理器3的輸出端接有用于顯示故障報警信息的液晶顯示電路模塊7，所述設(shè)備控制器4的輸出端接有用于在故障發(fā)生時斷開故障設(shè)備供電回路的繼電器8、用于故障發(fā)生時發(fā)出聲光報警信號的聲光報警器9和用于打印故障報警信息的打印機(jī)10 ;所述電源模塊2包括直流電源2-1、與直流電源2-1相接的蓄電池2-2和與蓄電池2-2相接的欠壓檢測電路模塊2-3，所述監(jiān)控主機(jī)中各用電模塊通過雙電源自動切換電路模塊2-4與直流電源2-1和蓄電池2-2相接，所述欠壓檢測電路模塊2-3與所述CAN總線主節(jié)點控制器I的輸入端相接。如圖1所示，本實施例中，所述CAN總線主節(jié)點控制器I為單片機(jī)C8051F040。所述數(shù)據(jù)處理器3為ARM微處理器S3C2440。所述設(shè)備控制器4為單片機(jī)C8051F310。所述數(shù)據(jù)存儲器5為SD卡。所述鍵盤6為USB數(shù)字小鍵盤W-9017。所述液晶顯示電路模塊7為TFT型液晶顯示屏AT070TN83。所述繼電器8為電磁繼電器。所述打印機(jī)10為針式微型打印機(jī)。具體實施時，所述CAN總線主節(jié)點控制器I也可以為內(nèi)部集成有一個CAN控制器和兩個串口的其他微處理器。所述設(shè)備控制器4也可以為內(nèi)部集成有一個SPI接口的其他微處理器。所述聲光報警器9與所述設(shè)備控制器4的SPI接口相接。所述直流電源2-1為輸入AC220V/50HZ，輸出DC12V`的直流穩(wěn)壓電源，所述蓄電池2_2為DC12V的鉛酸蓄電池。所述直流電源2-1可對蓄電池2-2進(jìn)行充電，并可通過雙電源自動切換電路模塊2-4實現(xiàn)直流電源2-1和蓄電池2-2之間的自動切換，所述欠壓檢測電路模塊2-3主要由電壓比較器構(gòu)成。本實用新型的工作原理及工作過程是:通過在CAN總線主節(jié)點控制器I上連接CAN總線電纜，并在CAN總線電纜上連接多個用于對工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場生產(chǎn)設(shè)備的工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測的CAN總線監(jiān)測節(jié)點，當(dāng)CAN總線監(jiān)測節(jié)點監(jiān)測到某個指標(biāo)超過用戶預(yù)設(shè)的閾值時，將報警信息通過CAN總線電纜發(fā)送至CAN總線主節(jié)點控制器I的消息隊列緩沖區(qū)，CAN總線主節(jié)點控制器I在發(fā)現(xiàn)緩沖區(qū)有新的消息時進(jìn)入中斷響應(yīng)，對消息數(shù)據(jù)進(jìn)行解析，判斷節(jié)點編號、報警類型、故障狀況后，一方面，通過串口將信息送至設(shè)備控制器4，設(shè)備控制器4接收到信息后根據(jù)報警類型選擇相應(yīng)的輸出設(shè)備進(jìn)行動作，包括通過繼電器8斷開故障設(shè)備供電回路，通過聲光報警器9進(jìn)行聲光報警，通過打印機(jī)10打印故障報警信息，以便維修人員迅速前往故障節(jié)點進(jìn)行排查處理；另外一方面，CAN總線主節(jié)點控制器I將故障報警信息通過串口送至數(shù)據(jù)處理器3，數(shù)據(jù)處理器3通過液晶顯示電路模塊7對控制室人員進(jìn)行顯示輸出，并自動記錄在數(shù)據(jù)存儲器5中，控制人員可通過鍵盤6進(jìn)行消除報警操作，并可以通過操作鍵盤6進(jìn)行歷史信息查詢、狀態(tài)自檢等操作。[0037]整個工作過程中，電源模塊2中的直流電源2-1與220V/50HZ的交流電網(wǎng)相連，為所述監(jiān)控主機(jī)中各用電模塊供電，并對蓄電池2-2進(jìn)行充電，在遇到意外停電時，直流電源2-1失去作用，供電回路通過雙電源自動切換電路模塊2-4自動切換到由蓄電池1-3進(jìn)行供電，在蓄電池1-3儲能快要耗盡時，輸出電壓開始降低，欠壓檢測電路模塊2-3檢測到蓄電池1-3電壓低的信號并輸出給CAN總線主節(jié)點控制器1，CAN總線主節(jié)點控制器I在檢測到該信號后輸出給設(shè)備控制器4，設(shè)備控制器4控制聲光報警器9進(jìn)行低壓報警動作，以便現(xiàn)場人員及時對蓄電池2-2進(jìn)行充電。具體實施時，CAN總線電纜采用屏蔽電纜。CAN總線監(jiān)測節(jié)點通過加裝不同類型的傳感器(如壓力傳感器、氣體濃度傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、電壓傳感器、電流傳感器等)，可對工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場一些可能造成安全生產(chǎn)事故的重要指標(biāo)進(jìn)行狀態(tài)檢測，例如載重壓力過大導(dǎo)致的坍塌、水面液位過高導(dǎo)致的水災(zāi)、儲藏濕度過大導(dǎo)致的儲藏物變質(zhì)損毀、鍋爐溫度過高導(dǎo)致鍋爐爆炸、易燃易爆氣體環(huán)境下的甲烷濃度過高導(dǎo)致的氣體爆炸、電網(wǎng)電壓波動造成的生產(chǎn)設(shè)備運(yùn)行失控、電焊機(jī)電流過大導(dǎo)致設(shè)備損壞，人員傷亡等等進(jìn)行檢測。以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例，并非對本實用新型作任何限制，凡是根據(jù)本實用新型技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本實用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.種基于CAN總線的工業(yè)報警網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)監(jiān)控主機(jī)，其特征在于:包括CAN總線主節(jié)點控制器(I)和為所述監(jiān)控主機(jī)中各用電模塊供電的電源模塊(2)，以及與CAN總線主節(jié)點控制器(I)相接的數(shù)據(jù)處理器(3 )和設(shè)備控制器(4 )，所述數(shù)據(jù)處理器(3 )上連接有數(shù)據(jù)存儲器(5)，所述數(shù)據(jù)處理器(3)的輸入端接有用于輸入控制參數(shù)的鍵盤(6)，所述數(shù)據(jù)處理器(3)的輸出端接有用于顯示故障報警信息的液晶顯示電路模塊(7)，所述設(shè)備控制器(4)的輸出端接有用于在故障發(fā)生時斷開故障設(shè)備供電回路的繼電器(8)、用于故障發(fā)生時發(fā)出聲光報警信號的聲光報警器(9)和用于打印故障報警信息的打印機(jī)(10);所述電源模塊(2)包括直流電源(2-1 )、與直流電源(2-1)相接的蓄電池(2-2)和與蓄電池(2-2)相接的欠壓檢測電路模塊(2-3)，所述監(jiān)控主機(jī)中各用電模塊通過雙電源自動切換電路模塊(2-4)與直流電源(2-1)和蓄電池(2-2)相接，所述欠壓檢測電路模塊(2-3)與所述CAN總線主節(jié)點控制器(I)的輸入端相接。
2.照權(quán)利要求1所述的基于CAN總線的工業(yè)報警網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)監(jiān)控主機(jī)，其特征在于:所述CAN總線主節(jié)點控制器(I)為單片機(jī)C8051F040。
3.照權(quán)利要求1所述的基于CAN總線的工業(yè)報警網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)監(jiān)控主機(jī)，其特征在于:所述數(shù)據(jù)處理器(3)為ARM微處理器S3C2440。
4.照權(quán)利要求1所述的基于CAN總線的工業(yè)報警網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)監(jiān)控主機(jī)，其特征在于:所述設(shè)備控制器(4)為單片機(jī)C8051F310。
5.照權(quán)利要求1所述的基于CAN總線的工業(yè)報警網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)監(jiān)控主機(jī)，其特征在于:所述數(shù)據(jù)存儲器(5)為SD卡。
6.照權(quán)利要求1所述的基于CAN總線的工業(yè)報警網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)監(jiān)控主機(jī)，其特征在于:所述鍵盤(6)為USB數(shù)字小鍵盤W-9017。
7.照權(quán)利要求1所述的基于CAN總線的工業(yè)報警網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)監(jiān)控主機(jī)，其特征在于:所述液晶顯示電路模塊(7)為TFT型液晶顯示屏AT070TN83。
8.照權(quán)利要求1所述的基于CAN總線的工業(yè)報警網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)監(jiān)控主機(jī)，其特征在于:所述繼電器(8 )為電磁繼電器。
9.照權(quán)利要求1所述的基于CAN總線的工業(yè)報警網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)監(jiān)控主機(jī)，其特征在于:所述打印機(jī)(10)為針式微型打印機(jī)。
專利摘要本實用新型公開了一種基于CAN總線的工業(yè)報警網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)監(jiān)控主機(jī)，包括CAN總線主節(jié)點控制器和電源模塊，以及與CAN總線主節(jié)點控制器相接的數(shù)據(jù)處理器和設(shè)備控制器，數(shù)據(jù)處理器上連接有數(shù)據(jù)存儲器，數(shù)據(jù)處理器的輸入端接有鍵盤，數(shù)據(jù)處理器的輸出端接有液晶顯示電路模塊，設(shè)備控制器的輸出端接有繼電器、聲光報警器和打印機(jī)；電源模塊包括直流電源、與直流電源相接的蓄電池和與蓄電池相接的欠壓檢測電路模塊，監(jiān)控主機(jī)中各用電模塊通過雙電源自動切換電路模塊與直流電源和蓄電池相接，欠壓檢測電路模塊與CAN總線主節(jié)點控制器的輸入端相接。本實用新型設(shè)計合理，體積小，便于攜帶，抗干擾性能好，可靠性高，可擴(kuò)展性強(qiáng)，便于推廣使用。
文檔編號G05B19/048GK202929415SQ20122066851
公開日2013年5月8日 申請日期2012年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月5日
發(fā)明者張奇, 柴鈺, 苗瑞, 姜翔, 房楞, 蔣勇俊 申請人:西安科技大學(xué)