專利名稱：用于火災報警系統(tǒng)遠程聯(lián)網的數(shù)據(jù)采集裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于報警技術領域，涉及一種用于火災報警系統(tǒng)遠程聯(lián)網的數(shù)據(jù)采集裝置。
技術背景隨著經濟社會的發(fā)展，火災給人們帶來的損失將越來越大，及早發(fā)現(xiàn)撲滅火災，是人們迫切的要求，而火災報警系統(tǒng)的網絡化將很好地滿足人們的這一需求。但是由于現(xiàn)在各個單位使用的火災報警系統(tǒng)生產廠家不同，型號也千差萬別，尚無法將它們直接連成一個網絡。
實用新型內容本實用新型的目的是提供一種用于火災報警系統(tǒng)遠程聯(lián)網的數(shù)據(jù)采集裝置，它可以將各個不同廠家、不同型號的火災報警系統(tǒng)連到同一報警網絡里面來。
本實用新型是通過以下技術實現(xiàn)的本實用新型所提供的用于火災報警系統(tǒng)遠程聯(lián)網的數(shù)據(jù)采集裝置由數(shù)據(jù)采集器和網絡控制器組成，所述數(shù)據(jù)采集器由數(shù)據(jù)采集單片機和與其相接的串行總線接口電路、圣特羅尼克標準并行接口電路構成；所述網絡控制器由網絡控制單片機和與其相接的無源輸入端口電路、帶隔離的串行接口電路、用于同數(shù)傳模塊進行通訊、不帶隔離的串行接口電路，所述網絡控制器中帶隔離的串行接口電路和數(shù)據(jù)采集器上的串行總線接口電路構筑了一個串行通訊通道。
本實用新型的工作原理如下所述該數(shù)據(jù)采集裝置中數(shù)據(jù)采集器的圣特羅尼克標準并行接口電路用來實時采集各火災報警系統(tǒng)中的打印口信息，將采集的信號輸入給數(shù)據(jù)采集單片機，再經總線串行接口電路與網絡控制器中帶隔離的串行接口電路所形成的串行通訊通道將此信號輸給網絡控制單片機，同時在網絡控制單片機的控制下，帶隔離的串行接口電路還可采集火災報警控制器串行口的信息；網絡控制器還通過其上的無源端口電路采集各火災報警系統(tǒng)無源端口的信息，并將采集的信息輸至網絡控制單片機；在網絡控制單片機的控制下，通過網絡控制器的串行接口電路將這些信息以統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式經模塊，通過公共電話網、移動網或聯(lián)通網傳到監(jiān)控中心，并且接受監(jiān)控中心的控制，從而實現(xiàn)了異地遠程聯(lián)網，滿足城市消防管理部門、行業(yè)管理部門對各自獨立的單位消防情況進行監(jiān)控、管理和統(tǒng)計的需要。
由于該數(shù)據(jù)采集裝置中的網絡控制器和數(shù)據(jù)采集器可以連接各火災報警系統(tǒng)中的打印口、串行口和無源端口等輸出口，滿足不同火災報警系統(tǒng)聯(lián)網的要求；該用于火災報警系統(tǒng)遠程聯(lián)網的報警數(shù)據(jù)采集裝置可以實時采集各不同廠家、不同型號的火災報警系統(tǒng)中的打印口、串行口和無源端口輸出的信息，然后以統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式通過通訊模塊向監(jiān)控中心發(fā)送，可以將各個不同廠家、不同型號的火災報警系統(tǒng)連到同一報警網絡里面來。采用隔離串行總線接口電路，提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?，該?shù)據(jù)采集裝置使用方便，工作可靠，配置靈活，適用于各種類型的火災報警系統(tǒng)。


圖1、本實用新型對報警數(shù)據(jù)采集、通訊的原理框圖；圖2、數(shù)據(jù)采集器的電原理框圖；圖3、網絡控制器電原理框圖；圖4、數(shù)據(jù)采集器的電原理圖；圖5、網絡控制器電原理圖。
圖中D1C-D、D105A-F、反相器，D2、D3、D103、TTL-232電平轉換器，D4、看門狗，D5、網絡控制單片機，D6、異步通信芯片，D7、D102、鎖存器，D8、RAM存儲器，D9、譯碼器，D10、D13-D15、總線驅動器，D11、鍵盤管理芯片，D16、串入并出芯片，D17、時鐘芯片，D101、數(shù)據(jù)采集單片機，D104、電源芯片，E1、E2、光電耦合器，V12-V19、穩(wěn)壓二極管，具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型做詳細描述從圖1可看到本實用新型所提供的用于火災報警系統(tǒng)遠程聯(lián)網的數(shù)據(jù)采集裝置，它可以采集各火災報警系統(tǒng)打印口、無源端口、串行口的信息，并經通訊模塊將這些信息通過公共電話網、移動網或聯(lián)通網傳到監(jiān)控中心。圖2、圖3分別為數(shù)據(jù)采集器與網絡控制器的電原理方框圖。圖4、圖5分別為本實用新型的一個實施例的數(shù)據(jù)采集器和網絡控制器的電原理圖。從圖中可知數(shù)據(jù)采集器中圣特羅尼克標準并行接口電路由鎖存器D102、反相器D105D、D105E、D105F組成，鎖存器D102的信號輸入端接火災報警系統(tǒng)的打印口，其信號輸出端進入數(shù)據(jù)采集單片機D101中P0口的八位P00-P07，鎖存器D102的時鐘信號輸出端通過反相器D105F接數(shù)據(jù)采集單片機D101的中斷請求口INT0。數(shù)據(jù)采集器中串行總線接口電路采用電平轉換電路D103，該電路片的一組發(fā)送、接收口T2IN、R2OUT與數(shù)據(jù)采集單片機D101的發(fā)送、接收口TXD、RXD相接。該數(shù)據(jù)采集器由圣特羅尼克標準并行接口電路實時采集各個廠家火災報警系統(tǒng)打印口的信息，并以中斷的方式通知數(shù)據(jù)采集單片機D101讀取數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)采集單片機D101將采集到的數(shù)據(jù)通過由電平轉換器D103構成的串行總線接口電路發(fā)送給網絡控制器與網絡控制器交換信息。在該實施例中鎖存器D102采用74HC273，反相器D105D、D105E、D105采用74HC14，電平轉換電路D103采用MAX202C，數(shù)據(jù)采集單片機D101采用P89LPC932。
網絡控制器中無源輸入端口電路由譯碼器D9、雙向三態(tài)總線驅動器D13、穩(wěn)壓二極管V12-V19、電容C40-C47、電阻R18、R37-R44組成，譯碼器D9的地址輸入與網絡控制單片機D5地址輸出相接，其輸出Y0接雙向三態(tài)總線驅動器D13的使能端G，雙向三態(tài)總線驅動器D13的輸入A0-A8與網絡控制單片機D5的輸出P00-P07相接，其輸出B1-B8分別接穩(wěn)壓二極管V12-V19、電容C40-C47、電阻R18、R37-R44，構成八個無源輸入端口電路。該八個無源輸入端口電路與各火災報警系統(tǒng)的無源輸出端口相接，采集其輸出信息。該端口電路是掛接于數(shù)據(jù)總線之上的，采用了譯碼器D9和雙向三態(tài)總線驅動器D13來構建，用來控制數(shù)據(jù)的流向和采集時間。該實施例中譯碼器D9采用SN74HC138，雙向三態(tài)總線驅動器D13采用74HC245，網絡控制單片機D5采用80S52。
本實施例中網絡控制器的隔離串行接口電路，由電平轉換器D3，光電耦合器E1、E2，電容C24、C25、C30、C31及電阻R7、R8、R12、R13構成，電平轉換器D3的一組發(fā)送、接收口T2OUT、R2IN與數(shù)據(jù)采集器中串行總線接口電路的輸出相接，電平轉換器D3的接收輸出口R2OUT通過電阻R7接光電耦合器E1的輸入腳3，光電耦合器E1的輸出腳6與網絡控制單片機D5的接收口RXD相接，電平轉換器D3的發(fā)送輸入口T2IN與網絡控制單片機D5的發(fā)送口TXD相接。在網絡控制單片機D5的控制下，一方面它可火災報警系統(tǒng)的串行口相接采集火災報警系統(tǒng)串行口的信息；同時也可與數(shù)據(jù)采集器的總線串行接口電路相接，構筑一個串行通訊通道，采集各火災報警系統(tǒng)打印口的信息。該隔離串行接口電路采用光電耦合器E1、E2來構建隔離串行接口電路，實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集裝置和被采設備間電氣上的完全隔離，可以減少干擾，增強系統(tǒng)的穩(wěn)定性。該實施例中電平轉換器D3采用MAX202C，光電耦合器E1、E2采用6N137。該實施例中網絡控制器中的不帶隔離串行接口電路由電平轉換器D2、通用異步收發(fā)器D6、電容C22、C23、C29組成，通用異步收發(fā)器D6數(shù)據(jù)信號端D0-D7與單片機D5的P0口的8位P00-P07相接，通用異步收發(fā)器D6的輸出、輸入端SOUT、SIN與電平轉換器D2的接收輸出口、發(fā)送輸入口R2OUT、T2IN相接。該串行接口電路的輸出與通訊模塊相通，在網絡控制單片機的控制下，將數(shù)據(jù)采集裝置采集的火災報警系統(tǒng)打印口、無源端口和串行口的信息經通信模塊，通過公共電話網、移動網或聯(lián)通網傳到監(jiān)控中心。該實施例中電平轉換器D2采用MAX202C，通用異步收發(fā)器D6采用16C550A。在該實施例中的網絡控制器中還有一個可同時管理多個按鍵和多只發(fā)光二極管LED的鍵盤接口電路。該電路由鍵盤管理芯片D11、串入并出芯片D16、電容C34、C35、電阻R14、R17、R21-R36三極管V10、V11、二極管V20組成，鍵盤管理芯片D11的按鍵有效輸出端KEY接網絡控制單片機D5的INT1，鍵盤管理芯片D11的復位、同步時鐘輸入及串行數(shù)據(jù)端RST、CLK、DAT分別與網絡控制單片機D5中P1口的三位P10、P11、P12相接，其數(shù)字信號輸出DIG0、DIG1分別接三極管V10、V11的基極，電阻R29-R36接鍵盤管理芯片D11的數(shù)字信號輸出DIG0-DIG7，串入并出芯片D16的串行數(shù)據(jù)、時鐘信號端A、B，CLK與鍵盤管理芯片D11的串行數(shù)據(jù)、時鐘信號端SDAT、SCLK相接，其并行輸出Q0-Q7分別接電阻R21-R28，二極管V20與電阻R21并接。該電路可同時管理多個按鍵和發(fā)光二極管LED，檢測鍵的狀態(tài)，生成鍵值；驅動發(fā)光二極管LED常亮、閃亮或熄滅；并可與網絡控制單片機通過總線SPI交換數(shù)據(jù)。
在該實施例中還為網絡控制單片機D5設置了一個由反相器D1D、看門狗D4、電容C20、C21、電阻R5、二極管V5組成的復位電路，該電路是網絡控制單片機D5的監(jiān)控電路，提供上電復位和電源檢測功能。
在該實施例中網絡控制器中還有一個由三極管V3、V4，電阻R1、R2、R3，二極管V2組成的報警驅動電路，其輸出端接報警設備，該電路接在網絡控制單片機D5中P1口的一位P13上，由網絡控制單片機D5控制其工作。
從以上實施例中可以看出，本實用新型所提供的用于火災報警系統(tǒng)遠程聯(lián)網的數(shù)據(jù)采集裝置，它可以通過其上數(shù)據(jù)采集器和網絡控制器實時采集火災報警系統(tǒng)打印口、無源端口、串行口的信息，并在數(shù)據(jù)采集、網絡控制單片機的控制下，實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集器和網絡控制器的通訊，網絡控制單片機的控制下，以統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式向通訊模塊發(fā)送所實時采集的打印口、無源端口、串行口的信息，經通訊模塊將這些信息通過公共電話網、移動網或聯(lián)通網傳到監(jiān)控中心?？梢苑奖愕貙⒏鱾€不同廠家、不同型號的火災報警系統(tǒng)連到同一報警網絡里面來。
權利要求1.一種用于火災報警系統(tǒng)遠程聯(lián)網的數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于該裝置由數(shù)據(jù)采集器和網絡控制器組成，所述數(shù)據(jù)采集器由數(shù)據(jù)采集單片機和與其相接的串行總線接口電路，圣特羅尼克標準并行接口電路構成；所述網絡控制器由網絡控制單片機和與其相接的無源輸入端口電路，帶隔離的串行接口電路，用于同通訊模塊進行通訊、不帶隔離的串行接口電路，所述網絡控制器中帶隔離的串行接口電路和數(shù)據(jù)采集器上的串行總線接口電路構筑了一個串行通訊通道。
2.根據(jù)權利要求1所述的用于火災報警系統(tǒng)遠程聯(lián)網的數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于所述的數(shù)據(jù)采集器中圣特羅尼克標準并行接口電路由鎖存器(D102)、反相器(D105D、D105E、D105F)組成，鎖存器(D102)的信號輸入端與火災報警系統(tǒng)的打印口的輸出相接，其信號輸出端進入數(shù)據(jù)采集單片機(D101)的一個I/O口，鎖存器(D102)的時鐘信號輸出端通過反相器(D105F)接數(shù)據(jù)采集單片機(D101)的中斷請求口(INT0)。
3.根據(jù)權利要求1所述的用于火災報警系統(tǒng)遠程聯(lián)網的數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于所述的數(shù)據(jù)采集器中串行總線接口電路采用電平轉換電路(D103)，該電路片的一組發(fā)送、接收口(T2IN、R2 OUT)與數(shù)據(jù)采集單片機(D101)的發(fā)送、接收口(TXD、RXD)相接。
4.根據(jù)權利要求1所述的用于火災報警系統(tǒng)遠程聯(lián)網的數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于所述網絡控制器中無源輸入端口電路由譯碼器(D9)、雙向三態(tài)總線驅動器(D13)、穩(wěn)壓二極管(V12-V19)、電容(C40-C47)、電阻(R18、R37-R44)組成，譯碼器(D9)的地址輸入與網絡控制單片機(D5)地址輸出相接，其輸出(Y0)接雙向三態(tài)總線驅動器(D13)的使能端(G)，雙向三態(tài)總線驅動器(D13)的輸出(A0-A8)與網絡控制單片機(D5)的數(shù)據(jù)總線(P00-P07)相接，其輸入(B1-B8)分別接穩(wěn)壓二極管(V12-V19)、電容(C40-C47)、電阻(R18、R37-R44)。
5.根據(jù)權利要求1所述的用于火災報警系統(tǒng)遠程聯(lián)網的數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于所述網絡控制器中的帶隔離的串行接口電路，由電平轉換器(D3)，光電耦合器(E1、E2)，電容(C24、C25、C30、C31)及電阻(R7、R8、R12、R13)構成，電平轉換器(D3)的接收輸出口(R2OUT)通過電阻(R7)與光電耦合器(E1)的輸入腳3相接，光電耦合器(E1)的輸出腳6與網絡控制單片機(D5)的接收口(RXD)相接，電平轉換器(D3)的發(fā)送輸入口(T2IN)與光電耦合器(E2)的輸出腳6相接，網絡控制單片機(D5)的發(fā)送口(TXD)通過電阻(R13)與光電耦合器(E2)的輸入腳3相接。
6.根據(jù)權利要求1所述的用于火災報警系統(tǒng)遠程聯(lián)網的數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于所述網絡控制器中的不帶隔離串行接口電路由電平轉換器(D2)、通用異步收發(fā)器(D6)、電容(C22、C23、C29)組成，通用異步收發(fā)器(D6)數(shù)據(jù)信號端(D0-D7)與單片機(D5)中數(shù)據(jù)總線端(P00-P07)相接，通用異步收發(fā)器(D2)的輸出、輸入端(SOUT、SIN)與電平轉換器(D2)的接收輸出口、發(fā)送輸入口(R2OUT、T2IN)相接。
7.根據(jù)權利要求1所述的用于火災報警系統(tǒng)遠程聯(lián)網的數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于所述網絡控制器中還有一個鍵盤接口電路由鍵盤管理芯片(D11)、串入并出芯片(D16)、電容(C34、C35)、電阻(R14、R17、R21-R36)三極管(V10、V11)、二極管(V20)組成，鍵盤管理芯片(D11)的按鍵有效輸出端(KEY)接網絡控制單片機(D5)的中斷請求口(INT1)，鍵盤管理芯片(D11)的復位、同步時鐘輸入及串行數(shù)據(jù)端(RST、CLK、DAT)分別與網絡控制單片機(D5)P1口的三位(P10、P11、P12)相接，其數(shù)字信號輸出(DIG0、DIG1)分別接三極管(V10、V11)的基極，電阻(R29-R36)接鍵盤管理芯片(D11)的信號輸出(DIG0-DIG7)，串入并出芯片(D16)的串行數(shù)據(jù)、時鐘信號端(A、B，CLK)與鍵盤管理芯片(D11)的串行數(shù)據(jù)、時鐘信號端(SDAT、SCLK)相接，其并行輸出(Q0-Q7)分別接電阻(R21-R28)，二極管(V20)與電阻(R21)并接。
專利摘要本實用新型屬于報警技術領域，提供一種用于火災報警系統(tǒng)遠程聯(lián)網的數(shù)據(jù)采集裝置。它由包括數(shù)據(jù)采集單片機和與其相接的串行總線接口電路、圣特羅尼克標準并行接口電路構成的數(shù)據(jù)采集器和包括網絡控制單片機和與其相接的無源輸入端口電路、帶隔離的串行接口電路、不帶隔離的串行接口電路構成的網絡控制器組成。在工作時，數(shù)據(jù)采集器、網絡控制器可采集火災報警系統(tǒng)通過打印口、RS－232串口和無源端口輸出的警報信息，在網絡控制單片機的控制下將警報信息以統(tǒng)一的格式向通信模塊發(fā)送，經通信模塊，將警報數(shù)據(jù)通過公共電話網、移動網或聯(lián)通網傳到監(jiān)控中心，并且可接受監(jiān)控中心的控制，從而實現(xiàn)了異地遠程聯(lián)網的需要。
文檔編號G08B25/10GK2874650SQ20052012610
公開日2007年2月28日 申請日期2005年12月16日 優(yōu)先權日2005年12月16日
發(fā)明者翁斌, 單夫來, 馮勇, 向前 申請人:蚌埠依愛消防電子有限責任公司