大型商场多路智能监控报警系统的设计
发布时间：2015-07-04 20:33
[摘要] 本文介绍了一种利用电力线载波信道，实现多路报警的实用微机多路监控报警系统，给出了系统的设计模型，详细地介绍了系统的工作原理及电路组成。
[关键词] 巡回检测多路报警监控载波
监控报警系统是确保大型商场安全的重要手段，但目前的许多报警系统存在一些缺陷和不足。如一些报警系统报警点数较少，难以扩充;大多数报警系统无法真正实现多路报警等。针对以上存在的问题，我们在智能多路微机监控报警系统的设计过程中采用了巡回检测技术及两级树状网络结构，增加了系统的报警点数，实现了多路报警而相互间不发生冲突，提高了系统的实用性和可靠性。
一、多路微机控制报警系统的特点及系统结构
1.采用巡回检测技术，保证一个时刻只有一个分机可能发出报警信号，解决了信道争用问题，真正实现多路报警。
2.主机监控电路制成兼容pc-isa总线的扩展卡，可插入pc机的扩展槽内，由pc完成系统的监控、检测、报警、显示、打印等功能。
3.完成监控功能的微机的最低配置为单显单软的pc，降低系统对硬件的要求及系统造价。
4.采用电力线作为传输信道，较布专线和无线开路发射，安装简单，成本也低得多。
5.采用两级树状结构，系统监控容量大，可扩充性好。最多可设置214-1个报警分机，每个报警分机又可接4个报警点，共(214-1)×4个报警点，每个报警点可接各种传感器，只要传感器处理电路能提供报警脉冲信号即可。
6.具有系统自检能力，能自动监测各报警分机的好坏。
二、编解码电路ht640、ht644l
本系统使用的编解码集成电路为ht640、ht644l，ht640为编码发送集成电路，它具有14条三态地址线（a0～a13）、4位数据线。当ht640的使能端te变低时，其14位地址信息及４位数据信息从do（date out）脚上串行发送出去。
同样，与编码器ht640对应的解码器ht644l也具有a0～a13,14根地址线。当解码器的14根地址线设定情况与di（date in）脚收到的信息完全吻合，则在vt脚上输出一由低变高的脉冲信号同时将发送来的4位数据锁存在d3～d0上。
三、主机监控扩展卡工作原理
本扩展卡主要由数字电路部分和模拟电路部分组成。电路原理框如图2所示。模拟电路部分为电力线接口电路，它以lm567单片锁相环解码电路为核心元件，主要完成主机ht640编码数据的调制及分机发送来的载波信号的放大、接收、及高压隔离。
数字电路部分由74ls138a、74ls138b、74ls377a、74ls377b、74ls422等芯片构成。377a锁存的数据用于控制ht640编码器的低八位地址;377b锁存的数据用于控制ht640的高六位地址、编码发送使能端te及继电器开关jk，因此用两条out dx，al指令就可完成指定地址的编码发送功能。74ls244为总线缓冲接收器，用一条in al，dx指令可将ht644l接收到的四位数据传送到pc总线上。
四、分机电路工作原理
ht640编码器的地址编码设为全0，与主机的解码器的地址相对应。数据脚d3～d0数据输入来自ic4八d锁存器的数据输出。当j1～j4四个报警点中的任何一个发出报警脉冲（正脉冲）时，其高电平通过d7～d10触发ic4的cp端，使四个报警点的报警状态锁存在ic4的数据输出端上。j1～j4可接四个报警传感器，只要传感器报警电路能提供一报警脉冲（正脉冲）即可。开关ｋ为手动清除开关，可在各报警点解除报警后将报警状态手动清零。
ht644l解码器的地址端外接14位dip开关，用于设置除全0以外的分机号码。当分机解码器收到主机发送的与本机一致的地址码时，其vt端输出一正脉冲，触发编码器ht640的te端，启动编码器工作，将四个报警点的报警状态数据传送给主机。
五、控制软件介绍
本系统控制软件采用c语言及汇编语言混合编程，主要包括发射接收控制模块和系统管理控制模块。
发射接收控制模块主要完成对主机编码器地址的控制及对分机应答信号的接收。主机编码器从001ｈ开始进行巡回地址编码，发射完编码后等待001h号分机发出应答信号（分机的应答信号中包含四个报警点的状态数据），并将报警点的状态数据送入在微机内存中开辟的各分机报警点状态数据缓冲区，供系统管理模块查询调用。若在设定时间内收不到该分机发出的应答信号则主机重发一次该分机地址码，如果还收不到应答信号，则断定该分机已发生故障，设置分机故障标志，通知系统管理模块处理。完成001h号分机的操作后地址码加1，继续上述操作过程直至所有设置的分机均得到查询后又从001h号分机开始。若在编码发射过程中发现某个地址的分机已解除则跳过此地址继续，如此循环反复。
管理模块主要完成系统报警分机的设置、解除、报警显示及显示系统故障情况等功能。
[关键词] 巡回检测多路报警监控载波
监控报警系统是确保大型商场安全的重要手段，但目前的许多报警系统存在一些缺陷和不足。如一些报警系统报警点数较少，难以扩充;大多数报警系统无法真正实现多路报警等。针对以上存在的问题，我们在智能多路微机监控报警系统的设计过程中采用了巡回检测技术及两级树状网络结构，增加了系统的报警点数，实现了多路报警而相互间不发生冲突，提高了系统的实用性和可靠性。
一、多路微机控制报警系统的特点及系统结构
1.采用巡回检测技术，保证一个时刻只有一个分机可能发出报警信号，解决了信道争用问题，真正实现多路报警。
2.主机监控电路制成兼容pc-isa总线的扩展卡，可插入pc机的扩展槽内，由pc完成系统的监控、检测、报警、显示、打印等功能。
3.完成监控功能的微机的最低配置为单显单软的pc，降低系统对硬件的要求及系统造价。
4.采用电力线作为传输信道，较布专线和无线开路发射，安装简单，成本也低得多。
5.采用两级树状结构，系统监控容量大，可扩充性好。最多可设置214-1个报警分机，每个报警分机又可接4个报警点，共(214-1)×4个报警点，每个报警点可接各种传感器，只要传感器处理电路能提供报警脉冲信号即可。
6.具有系统自检能力，能自动监测各报警分机的好坏。
二、编解码电路ht640、ht644l
本系统使用的编解码集成电路为ht640、ht644l，ht640为编码发送集成电路，它具有14条三态地址线（a0～a13）、4位数据线。当ht640的使能端te变低时，其14位地址信息及４位数据信息从do（date out）脚上串行发送出去。
同样，与编码器ht640对应的解码器ht644l也具有a0～a13,14根地址线。当解码器的14根地址线设定情况与di（date in）脚收到的信息完全吻合，则在vt脚上输出一由低变高的脉冲信号同时将发送来的4位数据锁存在d3～d0上。
三、主机监控扩展卡工作原理
本扩展卡主要由数字电路部分和模拟电路部分组成。电路原理框如图2所示。模拟电路部分为电力线接口电路，它以lm567单片锁相环解码电路为核心元件，主要完成主机ht640编码数据的调制及分机发送来的载波信号的放大、接收、及高压隔离。
数字电路部分由74ls138a、74ls138b、74ls377a、74ls377b、74ls422等芯片构成。377a锁存的数据用于控制ht640编码器的低八位地址;377b锁存的数据用于控制ht640的高六位地址、编码发送使能端te及继电器开关jk，因此用两条out dx，al指令就可完成指定地址的编码发送功能。74ls244为总线缓冲接收器，用一条in al，dx指令可将ht644l接收到的四位数据传送到pc总线上。
四、分机电路工作原理
ht640编码器的地址编码设为全0，与主机的解码器的地址相对应。数据脚d3～d0数据输入来自ic4八d锁存器的数据输出。当j1～j4四个报警点中的任何一个发出报警脉冲（正脉冲）时，其高电平通过d7～d10触发ic4的cp端，使四个报警点的报警状态锁存在ic4的数据输出端上。j1～j4可接四个报警传感器，只要传感器报警电路能提供一报警脉冲（正脉冲）即可。开关ｋ为手动清除开关，可在各报警点解除报警后将报警状态手动清零。
ht644l解码器的地址端外接14位dip开关，用于设置除全0以外的分机号码。当分机解码器收到主机发送的与本机一致的地址码时，其vt端输出一正脉冲，触发编码器ht640的te端，启动编码器工作，将四个报警点的报警状态数据传送给主机。
五、控制软件介绍
本系统控制软件采用c语言及汇编语言混合编程，主要包括发射接收控制模块和系统管理控制模块。
发射接收控制模块主要完成对主机编码器地址的控制及对分机应答信号的接收。主机编码器从001ｈ开始进行巡回地址编码，发射完编码后等待001h号分机发出应答信号（分机的应答信号中包含四个报警点的状态数据），并将报警点的状态数据送入在微机内存中开辟的各分机报警点状态数据缓冲区，供系统管理模块查询调用。若在设定时间内收不到该分机发出的应答信号则主机重发一次该分机地址码，如果还收不到应答信号，则断定该分机已发生故障，设置分机故障标志，通知系统管理模块处理。完成001h号分机的操作后地址码加1，继续上述操作过程直至所有设置的分机均得到查询后又从001h号分机开始。若在编码发射过程中发现某个地址的分机已解除则跳过此地址继续，如此循环反复。
管理模块主要完成系统报警分机的设置、解除、报警显示及显示系统故障情况等功能。
下一篇：浅谈地铁车站的排水系统设计