專利名稱：基于arm處理器的智能火災(zāi)兩級(jí)報(bào)警與聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要涉及火災(zāi)報(bào)警與聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于ARM處理器的智能火災(zāi)兩級(jí)報(bào)警與聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，火災(zāi)報(bào)警信號(hào)的傳輸方式主要有電力載波、電話線、總線和無線方式。應(yīng)用現(xiàn)有的電力線資源，無需另外布線，改造成本低，但干擾較大，安全性能較差。利用電話線通信是一個(gè)經(jīng)濟(jì)的方案，只需在數(shù)據(jù)集中器和管理中心主機(jī)各加裝調(diào)制解調(diào)器即可，但線路接續(xù)(包括撥號(hào)和應(yīng)答等)時(shí)間較長，通?？蛇_(dá)幾秒到幾十秒，使得主控報(bào)警管理中心無法對(duì)個(gè)探測器進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控
發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的就是為了彌補(bǔ)已有技術(shù)的缺陷，結(jié)合多種火災(zāi)因素探測器和應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法來提高報(bào)警的可靠性，采用兩級(jí)報(bào)警和主控中心聯(lián)動(dòng)滅火的設(shè)計(jì)提高消防的及時(shí)性，提供一種基于ARM處理器的智能火災(zāi)兩級(jí)報(bào)警與聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)，提高了消防系統(tǒng)的可靠性和及時(shí)性，以及減少了誤報(bào)率和提高了消防系統(tǒng)的智能化程度。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的
一種基于ARM處理器的智能火災(zāi)兩級(jí)報(bào)警與聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于包括有多組火災(zāi)探測器、ARM處理器一、消防控制中心、聯(lián)動(dòng)控制模塊，所述的各組火災(zāi)探測器安裝于現(xiàn)場的各個(gè)部位，每組火災(zāi)探測器包括有煙霧探測器、溫度探測器、火焰報(bào)警器、CO探測器、C02探測器，每組火災(zāi)探測器的信號(hào)輸出端接入一個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器的信號(hào)輸入端，每個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器的信號(hào)輸出端接入一個(gè)ARM處理器一，ARM處理器一內(nèi)置有神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法，每個(gè)ARM處理器一連接有無線收發(fā)模塊一、看門狗電路一、聲光報(bào)警電路一，所述的消防控制中心的主控制器為ARM處理器二，ARM處理器二連接有一個(gè)與各ARM處理器一的無線收發(fā)模塊一配合使用的無線收發(fā)模塊二，ARM處理器二還連接有看門狗電路二、鍵盤電路、聲光報(bào)警電路二、時(shí)鐘電路、遠(yuǎn)程報(bào)警裝置、打印機(jī)、上位機(jī)，聯(lián)動(dòng)控制模塊包括有ARM處理器三，ARM處理器三與ARM處理器二、聯(lián)動(dòng)滅火裝置連接。所述的無線收發(fā)模塊一、無線收發(fā)模塊二均采用無線收發(fā)芯片nRF401。所述的ARM處理器一、ARM處理器二、ARM處理器三的核心芯片為LPC2132。所述的ARM處理器一、ARM處理器二、ARM處理器三均連接有電源。本發(fā)明的原理是
將各組火災(zāi)探測器的各種探測器安裝在現(xiàn)場的各個(gè)部位，各探測器將探測到的各種火災(zāi)信到的各種火災(zāi)信號(hào)經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后傳送給ARM處理器一，探測器將煙霧、溫度、火焰、CO濃
度、CO2濃度組合使用，彌補(bǔ)了單
純采用煙霧探測器和感溫探測器的不足；ARM處理器一得到火災(zāi)信號(hào)后，進(jìn)行預(yù)處理和規(guī)范化處理，采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法對(duì)探測到多種信號(hào)進(jìn)行處理后作出判斷，若有火災(zāi)發(fā)生，則首先控制第一級(jí)聲光報(bào)警，然后將判斷結(jié)果和相應(yīng)的控制信號(hào)經(jīng)無線收發(fā)模塊一傳送給消防控制中心的主控制器ARM處理器二 ；ARM處理器二一方面分析出火情具體地點(diǎn)、發(fā)展情況、火災(zāi)發(fā)生原因等信息，并把這些信息上傳給上位機(jī)供監(jiān)控人員查看；另一方面控制聲光報(bào)警裝置、遠(yuǎn)程報(bào)警裝置，并傳送相應(yīng)信號(hào)給聯(lián)動(dòng)控制器ARM處理器三；ARM處理器三根據(jù)傳送過來的火情、地點(diǎn)、火情具體發(fā)展的情況以及火災(zāi)可能原因控制聯(lián)動(dòng)滅火系統(tǒng)各聯(lián)動(dòng)滅火裝置的驅(qū)動(dòng)電路工作，從而達(dá)到快速自動(dòng)滅火的目的。火災(zāi)探測器以ARM處理器LPC2132為核心，LPC2132采用三級(jí)流水線方式，是基于一個(gè)實(shí)時(shí)仿真和嵌入式跟蹤的32位ARM7TDMI-S的CPU微控制器，并帶有64KB的嵌入式高速Flash存儲(chǔ)區(qū)。128位寬度的存儲(chǔ)接口和獨(dú)特的加速結(jié)構(gòu)，使代碼能夠在最大時(shí)鐘速率下運(yùn)行。通過片內(nèi)PLL可實(shí)現(xiàn)最大60MHz的CPU操作頻率，PLL的穩(wěn)定時(shí)間為lOOus，多達(dá)47個(gè)IO 口。供電電壓范圍寬，要求的電壓是3.0-3. 6V范圍內(nèi)，有利于遠(yuǎn)程傳輸控制的實(shí)現(xiàn)。無線收發(fā)芯片nRF401是單芯片ISM段雙頻(433MHz/351MHz)免調(diào)試無線收發(fā)芯片，采用FSK調(diào)制解調(diào)技術(shù)，接收靈敏度高(_105dBm)，最大數(shù)據(jù)傳輸率20kbit/s，信號(hào)傳輸距離遠(yuǎn)等特點(diǎn)。 3.4防火滅火聯(lián)動(dòng)控制模塊
防火滅火聯(lián)動(dòng)控制的結(jié)構(gòu)如圖5所示。根據(jù)火情地點(diǎn)、火情具體發(fā)展情況、火災(zāi)可能產(chǎn)生原因信號(hào)，處理器2通過一定算法分析出火情狀況，并把這些信息傳給處理器3，由處理器3去控制聯(lián)動(dòng)滅火裝置。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是
本發(fā)明結(jié)合多種火災(zāi)因素探測器和應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法來提高報(bào)警的可靠性，采用兩級(jí)報(bào)警和主控中心聯(lián)動(dòng)滅火的設(shè)計(jì)提高消防的及時(shí)性，提高了消防系統(tǒng)的可靠性和及時(shí)性，以及減少了誤報(bào)率和提高了消防系統(tǒng)的智能化程度。


圖I為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)框圖。圖2為本發(fā)明的探測器部分的結(jié)構(gòu)框圖。圖3為ARM處理器一內(nèi)的信號(hào)采集程序流程圖。圖4為ARM處理器二的運(yùn)行流程圖。
具體實(shí)施例方式如圖I所示，一種基于ARM處理器的智能火災(zāi)兩級(jí)報(bào)警與聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)，包括有多組火災(zāi)探測器4、ARM處理器I、消防控制中心、聯(lián)動(dòng)控制模塊，各組火災(zāi)探測器4安裝于現(xiàn)場的各個(gè)部位，每組火災(zāi)探測器4包括有煙霧探測器4. I、溫度探測器4. 2、火焰報(bào)警器4. 3、CO探測器4. 4、C02探測器4. 5，每組火災(zāi)探測器4的信號(hào)輸出端接入一個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器6的信號(hào)輸入端，每個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器6的信號(hào)輸出端接入一個(gè)ARM處理器I, ARM處理器I內(nèi)置有神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法，每個(gè)ARM處理器I連接有無線收發(fā)模塊7、看門狗電路8、聲光報(bào)警電路9，消防控制中心的主控制器為ARM處理器2，ARM處理器2連接有一個(gè)與各ARM處理器I的無線收發(fā)模塊7配合使用的無線收發(fā)模塊10，ARM處理器2還連接有看門狗電路11、鍵盤電路12、聲光報(bào)警電路13、時(shí)鐘電路14、遠(yuǎn)程報(bào)警裝置15、打印機(jī)16、上位機(jī)17，聯(lián)動(dòng)控制模塊包括有ARM處理器3，ARM處理器3與ARM處理器2、聯(lián)動(dòng)滅火裝置5連接。無線收發(fā)模塊7、無線收發(fā)模塊10均采用無線收發(fā)芯片nRF401。所述的ARM處理器I、ARM處理器2、ARM處理器3的核心芯片為LPC2132。所述的ARM處理器I、ARM處理器2、ARM處理器3均連接有電源18。ARM處理器一將自身分析處理的結(jié)果信號(hào)(火情地點(diǎn)、火情具體發(fā)展情況及火災(zāi)可能產(chǎn)生原因信號(hào))經(jīng)過nRF401傳送到ARM處理器二，ARM處理器二再根據(jù)這些信號(hào)來做如下處理①當(dāng)有火災(zāi)發(fā)生時(shí)，控制聲光報(bào)警裝置進(jìn)行聲光報(bào)警，即二級(jí)報(bào)警；上傳信息給上位機(jī)實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前火災(zāi)發(fā)生的地點(diǎn)、時(shí)間、火災(zāi)可能產(chǎn)生的原因、火災(zāi)進(jìn)展程度；控制打印機(jī)每隔一段時(shí)間打印出當(dāng)前火災(zāi)進(jìn)展的所有信息，以便事后對(duì)火災(zāi)事故進(jìn)行分析；控制遠(yuǎn)程報(bào)警裝置進(jìn)行遠(yuǎn)程報(bào)警，及時(shí)尋求滅火救援；根據(jù)火情地點(diǎn)、火情具體發(fā)展情況、火災(zāi)可能產(chǎn)生原因信號(hào)，控制ARM處理器三采取相應(yīng)措施進(jìn)行防火和滅火處理。②當(dāng)沒有火災(zāi)發(fā)生時(shí)，關(guān)閉聲光報(bào)警裝置；由上位機(jī)實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前火災(zāi)探測器探測到的各種信息(煙
霧濃度、CO濃度、CO2濃度以及具體溫度)。上位機(jī)開辟一段存儲(chǔ)區(qū)存儲(chǔ)這些消防信息。上位機(jī)人機(jī)界面是監(jiān)控系統(tǒng)的主要對(duì)外應(yīng)用窗口，也是監(jiān)控軟件的功能的集中體現(xiàn)，操作管理人員通過計(jì)算機(jī)屏幕監(jiān)控被控對(duì)象的動(dòng)態(tài)變化，并利用鼠標(biāo)，鍵盤等輸入設(shè)備對(duì)控制對(duì)象進(jìn)行人工干預(yù)。圖像界面應(yīng)該完成以下內(nèi)容，工藝流程畫面的編輯生成；而是動(dòng)畫連接的實(shí)現(xiàn)。這里本設(shè)計(jì)可以采用LABVIEW進(jìn)行上位機(jī)的設(shè)計(jì)。上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案流程圖如圖4所不。
權(quán)利要求
1.一種基于ARM處理器的智能火災(zāi)兩級(jí)報(bào)警與聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于包括有多組火災(zāi)探測器、ARM處理器一、消防控制中心、聯(lián)動(dòng)控制模塊，所述的各組火災(zāi)探測器安裝于現(xiàn)場的各個(gè)部位，每組火災(zāi)探測器包括有煙霧探測器、溫度探測器、火焰報(bào)警器、CO探測器、C02探測器，每組火災(zāi)探測器的信號(hào)輸出端接入一個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器的信號(hào)輸入端，每個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器的信號(hào)輸出端接入一個(gè)ARM處理器一，ARM處理器一內(nèi)置有神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法，每個(gè)ARM處理器一連接有無線收發(fā)模塊一、看門狗電路一、聲光報(bào)警電路一，所述的消防控制中心的主控制器為ARM處理器二，ARM處理器二連接有一個(gè)與各ARM處理器一的無線收發(fā)模塊一配合使用的無線收發(fā)模塊二，ARM處理器二還連接有看門狗電路二、鍵盤電路、聲光報(bào)警電路二、時(shí)鐘電路、遠(yuǎn)程報(bào)警裝置、打印機(jī)、上位機(jī)，聯(lián)動(dòng)控制模塊包括有ARM處理器三，ARM處理器三與ARM處理器二、聯(lián)動(dòng)滅火裝置連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于ARM處理器的智能火災(zāi)兩級(jí)報(bào)警與聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于所述的無線收發(fā)模塊一、無線收發(fā)模塊二均采用無線收發(fā)芯片nRF401。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于ARM處理器的智能火災(zāi)兩級(jí)報(bào)警與聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于所述的ARM處理器一、ARM處理器二、ARM處理器三的核心芯片為LPC2132。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于ARM處理器的智能火災(zāi)兩級(jí)報(bào)警與聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于所述的ARM處理器一、ARM處理器二、ARM處理器三均連接有電源。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于ARM處理器的智能火災(zāi)兩級(jí)報(bào)警與聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)，包括有多組火災(zāi)探測器、ARM處理器一、聯(lián)動(dòng)控制模塊，各組火災(zāi)探測器安裝于現(xiàn)場的各個(gè)部位，每組火災(zāi)探測器的信號(hào)輸出端接入一個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器的信號(hào)輸入端，每個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器的信號(hào)輸出端接入一個(gè)ARM處理器一，ARM處理器一內(nèi)置有神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法，每個(gè)ARM處理器一連接有無線收發(fā)模塊一、聲光報(bào)警電路一，ARM處理器二連接有無線收發(fā)模塊二，ARM處理器二還連接有鍵盤電路、聲光報(bào)警電路二、時(shí)鐘電路、遠(yuǎn)程報(bào)警裝置、打印機(jī)、上位機(jī)，ARM處理器三與ARM處理器二、聯(lián)動(dòng)滅火裝置連接。本發(fā)明提高了消防系統(tǒng)的可靠性和及時(shí)性，以及減少了誤報(bào)率和提高了消防系統(tǒng)的智能化程度。
文檔編號(hào)G08B17/00GK102831746SQ20121029750
公開日2012年12月19日 申請(qǐng)日期2012年8月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月20日
發(fā)明者潘家偉, 蔣梓云, 張如朝, 陸連海, 熊和金 申請(qǐng)人:伽伽集團(tuán)股份有限公司