一種基于can總線的消防設(shè)備控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種基于CAN總線的消防設(shè)備控制系統(tǒng)，其特征在于，包括：CAN總線通信電路，包括至少一個(gè)CAN控制器和CAN收發(fā)器；主控制模塊，其連接CAN總線通信電路；若干控制器節(jié)點(diǎn)，其連接CAN控制器，各節(jié)點(diǎn)能夠獨(dú)立完成數(shù)據(jù)處理和實(shí)現(xiàn)與所述CAN總線通信電路之間的通信功能，基于CAN總線的分布式架構(gòu)，可以隨時(shí)添加、刪除節(jié)點(diǎn)設(shè)備，邏輯關(guān)系簡單，降低了故障率。
【專利說明】
一種基于CAN總線的消防設(shè)備控制系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及消防設(shè)備控制領(lǐng)域，尤其涉及一種基于CAN總線的消防設(shè)備控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]防水栗和防排煙風(fēng)機(jī)作為建筑物發(fā)生火災(zāi)時(shí)主要的消防設(shè)備，關(guān)乎著建筑物內(nèi)人員的生命安全和財(cái)產(chǎn)安全。而它們是否能可靠運(yùn)行，控制系統(tǒng)相當(dāng)關(guān)鍵。目前，一般僅僅由一個(gè)個(gè)獨(dú)立的控制箱來完成單個(gè)或幾個(gè)消防設(shè)備的控制及保護(hù)功能，而沒有形成一個(gè)控制系統(tǒng)。每個(gè)控制內(nèi)除了開關(guān)電器、接觸器、熱繼電器等一次元件外，控制和保護(hù)功能主要由繼電器等二次元件搭建而成。
[0003]對于一個(gè)功能單一、控制要求簡單的消防設(shè)備(例如正壓送風(fēng)機(jī))來說，需要的二次元件不多，控制邏輯簡單，接線簡單。而GB50116-2013《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》新增添了消防設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息的實(shí)時(shí)監(jiān)視要求。如果仍然采用傳統(tǒng)的方式收錄這些信息，一方面會(huì)大大增加二次元件的數(shù)量，而且如何將這些信息實(shí)時(shí)接入至火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)也是問題。
[0004]對于故障狀態(tài)和手自動(dòng)狀態(tài)等開度信號，可以通過消防輸入模塊掛接在消防聯(lián)動(dòng)總線上直接拾取。但這樣做不僅大量占用消防聯(lián)動(dòng)控制器的總點(diǎn)數(shù)，而且這些不用參加邏輯判斷的平時(shí)工作狀態(tài)大量傳至消防聯(lián)動(dòng)控制器，也降低了火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的穩(wěn)定性；而對于消防電源的電壓信號與電流信號等模擬量信號，就沒法通過消防輸入模塊直接拾取。
[0005]再加上，消防設(shè)備控制要求越發(fā)復(fù)雜，例如消防水栗類采用一主一備兩個(gè)設(shè)備，主用栗故障時(shí)備用栗要自動(dòng)投入運(yùn)行；消防排煙風(fēng)機(jī)與平時(shí)排風(fēng)風(fēng)機(jī)合用，作為排風(fēng)機(jī)使用時(shí)低速運(yùn)行，作為排煙風(fēng)機(jī)使用時(shí)高速運(yùn)行;排煙風(fēng)機(jī)與送風(fēng)機(jī)要連鎖運(yùn)行等等。邏輯關(guān)系越發(fā)復(fù)雜，即使能用傳統(tǒng)的方式搭建控制回路，二次元件的數(shù)量會(huì)大大增加，線路連接復(fù)雜，故障點(diǎn)會(huì)大大增加。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型設(shè)計(jì)開發(fā)了一種基于CAN總線的消防設(shè)備控制系統(tǒng)，能夠直接啟動(dòng)控制器節(jié)點(diǎn)對煙霧濃度和環(huán)境參數(shù)進(jìn)行檢測，且基于CAN總線的分布式架構(gòu)，可以隨時(shí)添加、刪除節(jié)點(diǎn)設(shè)備，邏輯關(guān)系簡單，降低了故障率。
[0007]本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案為:
[0008]—種基于CAN總線的消防設(shè)備控制系統(tǒng)，其特征在于，包括:
[0009]CAN總線通信電路，包括至少一個(gè)CAN控制器和CAN收發(fā)器；
[0010]主控制模塊，其連接所述CAN總線通信電路；
[0011 ]若干控制器節(jié)點(diǎn)，其連接所述CAN控制器，所述各節(jié)點(diǎn)能夠獨(dú)立完成數(shù)據(jù)處理和實(shí)現(xiàn)與所述CAN總線通信電路之間的通信功能。
[0012]優(yōu)選的是，所述CAN控制器采用STC15W204S芯片。
[0013]優(yōu)選的是，所述主控制模塊包括CAN節(jié)點(diǎn)控制器和模糊控制器。
[0014]優(yōu)選的是，還包括:
[0015]煙霧傳感器，其分布在建筑空間內(nèi)，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測建筑空間內(nèi)的煙霧濃度信息并輸出至所述CAN總線通信電路；
[0016]消防水栗壓力傳感器，其設(shè)置在消防水栗出水口位置，用于檢測消防水栗的開度信號并上傳至所述模糊控制器；
[0017]排煙口壓力傳感器，其設(shè)置在排煙口位置，用于檢測所述排煙設(shè)備的開度信號。
[0018]優(yōu)選的是，所述煙霧傳感器為光電式煙霧傳感器或離子式煙霧傳感器。
[0019]本實(shí)用新型的有益效果
[0020]1、主控制器和控制器節(jié)點(diǎn)設(shè)于控制箱內(nèi)，箱內(nèi)一次元件與控制器之間均設(shè)端接專口，接線簡單;控制要求變更時(shí)，無須變動(dòng)硬件設(shè)備，只需調(diào)整軟件編程即可，一方面會(huì)大大減少了二次元件的數(shù)量，另一方面邏輯結(jié)構(gòu)簡單，維修簡便。
[0021]2、對于消防設(shè)備的監(jiān)視信息和控制信息，不論是模擬量還是開關(guān)量，均由負(fù)責(zé)該設(shè)備的控制器(下位機(jī))通過專用的接口接入?？刂浦鳈C(jī)(上位機(jī))與控制器(下位機(jī))以及控制器(下位機(jī))之間的通信，則采用CAN總線方式進(jìn)行。而火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)不再通過消防模塊直接監(jiān)視和控制各個(gè)消防設(shè)備，而是通過內(nèi)部總線直接與本系統(tǒng)的控制主機(jī)(上位機(jī))共享上述信息。此時(shí)，整個(gè)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)變成集中管理、分散控制、信息綜合、資源共享，一個(gè)完全的集散控制系統(tǒng)。
【附圖說明】
[0022]圖1為本實(shí)用新型所述的CAN總線控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。
[0023]圖2為本實(shí)用新型所述的下位機(jī)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。
[0024]圖3為本實(shí)用新型所述的基于CAN總線的消防設(shè)備控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)說明，以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說明書文字能夠據(jù)以實(shí)施。
[0026]如圖1所示，本實(shí)用新型提供的基于CAN總線的消防設(shè)備控制系統(tǒng)，包括:CAN總線通信電路、主控制模塊和控制器節(jié)點(diǎn)。
[0027]其中CAN總線通信電路，包括至少一個(gè)CAN控制器和CAN收發(fā)器，具有接收、發(fā)送功能并能夠完成報(bào)文濾波；
[0028]主控制模塊，其連接所述CAN總線通信電路，能夠監(jiān)測系統(tǒng)的工作狀態(tài)并且有效地控制系統(tǒng)的運(yùn)行；
[0029]若干控制器節(jié)點(diǎn)，其連接所述CAN控制器，各節(jié)點(diǎn)能夠獨(dú)立完成相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理和實(shí)現(xiàn)與所述CAN總線通信電路之間的通信功能，作為一種優(yōu)選，控制器節(jié)點(diǎn)采用STC15W204S芯片。
[0030]其中，主控制模塊能夠控制所述節(jié)點(diǎn)中的一個(gè)或多個(gè)完成功能調(diào)試、功能控制和傳感器的數(shù)據(jù)采集，并能夠監(jiān)聽所述CAN總線通信電路的狀態(tài)；
[0031]在上位機(jī)控制系統(tǒng)中，各節(jié)點(diǎn)獨(dú)立完成相應(yīng)的數(shù)據(jù)采集、處理、存儲(chǔ)以及顯示等任務(wù)，數(shù)據(jù)通信時(shí)各節(jié)點(diǎn)是“平等主體”，采用點(diǎn)對點(diǎn)方式通信，同時(shí)每個(gè)節(jié)點(diǎn)均可作為上位機(jī)與CAN總線的連接點(diǎn)，其中，主控制模塊能夠控制控制器節(jié)點(diǎn)中的一個(gè)或多個(gè)工作，CAN總線的軟件實(shí)現(xiàn)主要由SJAl 000的初始化、數(shù)據(jù)的接收以及發(fā)送三個(gè)部分構(gòu)成
[0032]下位機(jī)軟件利用微處理器對消防設(shè)備信息等數(shù)據(jù)的采集功能，并且根據(jù)上位機(jī)的控制指令，控制消防水栗和防排煙風(fēng)機(jī)類設(shè)備控制系統(tǒng)。通過對CAN總線協(xié)議進(jìn)行軟件化實(shí)現(xiàn)，完成上、下位機(jī)之間的數(shù)據(jù)顯示和控制功能。下位機(jī)控制流程圖如圖2所示。
[0033]下位機(jī)控制系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)兩個(gè)功能:其一是通過數(shù)據(jù)采集模塊即開度和模擬量的采集，并對檢測值分析處理，及時(shí)將處理結(jié)果輸出給CAN總線，交由上位機(jī)分析處理;其二是可以實(shí)現(xiàn)與CAN總線的通信功能，既可以滿足下位機(jī)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳送至上位機(jī)，也可以滿足實(shí)時(shí)接收上位機(jī)下達(dá)的控制信號，實(shí)現(xiàn)對下位機(jī)控制。
[0034]作為一種優(yōu)選，主控制模塊包括CAN節(jié)點(diǎn)控制器和模糊控制器，其中，CAN節(jié)點(diǎn)控制器包括主節(jié)點(diǎn)工作模式和從節(jié)點(diǎn)工作模式；
[0035]當(dāng)處于主節(jié)點(diǎn)工作模式時(shí)，通過CAN總線實(shí)現(xiàn)主控制模塊與控制器節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)通信；
[0036]當(dāng)處于從節(jié)點(diǎn)工作模式時(shí)，通過CAN總線實(shí)現(xiàn)各控制器節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)通信。
[0037]其中，主節(jié)點(diǎn)工作模式包括:主動(dòng)模式和從動(dòng)模式；
[0038]當(dāng)處于主動(dòng)模式時(shí)，主控制模塊發(fā)送數(shù)據(jù)請求指令，并接收針對數(shù)據(jù)請求指令返回的數(shù)據(jù)，對返回的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后進(jìn)行指令應(yīng)答；
[0039]當(dāng)處于從動(dòng)模式時(shí)，主控制模塊被動(dòng)接收數(shù)據(jù)，并對接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后進(jìn)行指令應(yīng)答。
[0040]如圖3所示，本實(shí)用新型提供的基于CAN總線的消防設(shè)備控制系統(tǒng)還包括:火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)、消防水栗和防排煙機(jī)類控制系統(tǒng)和消防設(shè)備信息采集系統(tǒng)，
[0041]其中火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)包括煙霧傳感器和火災(zāi)報(bào)警器，其中，煙霧傳感器為光電式煙霧傳感器或離子式煙霧傳感器，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測建筑空間內(nèi)的煙霧濃度信息并輸出至所述CAN總線；
[0042]消防設(shè)備信息采集系統(tǒng)包括消防水栗壓力傳感器和排風(fēng)口壓力傳感器、溫度傳感器和濕度傳感器等，
[0043]消防水栗壓力傳感器，其設(shè)置在消防水栗出水口位置，用于檢測消防水栗的開度信號并上傳至所述模糊控制器；
[0044]排煙口壓力傳感器，其設(shè)置在排煙口位置，用于檢測所述排煙設(shè)備的開度信號。
[0045]消防水栗和防排煙機(jī)類控制系統(tǒng)包括消防水栗、排煙機(jī)、排煙口、風(fēng)道等。
[0046]主控制器和控制器節(jié)點(diǎn)設(shè)于控制箱內(nèi)，箱內(nèi)一次元件與控制器之間均設(shè)端接?？冢泳€簡單;控制要求變更時(shí)，無須變動(dòng)硬件設(shè)備，只需調(diào)整軟件編程即可，一方面會(huì)大大減少了二次元件的數(shù)量，另一方面邏輯結(jié)構(gòu)簡單，維修簡便。
[0047]對于消防設(shè)備的監(jiān)視信息和控制信息，不論是模擬量還是開關(guān)量，均由負(fù)責(zé)該設(shè)備的控制器(下位機(jī))通過專用的接口接入?？刂浦鳈C(jī)(上位機(jī))與控制器(下位機(jī))以及控制器(下位機(jī))之間的通信，則采用CAN總線方式進(jìn)行。而火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)不再通過消防模塊直接監(jiān)視和控制各個(gè)消防設(shè)備，而是通過內(nèi)部總線直接與本系統(tǒng)的控制主機(jī)(上位機(jī))共享上述信息。此時(shí)，整個(gè)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)變成集中管理、分散控制、信息綜合、資源共享，一個(gè)完全的集散控制系統(tǒng)。
[0048]盡管本實(shí)用新型的實(shí)施方案已公開如上，但其并不僅僅限于說明書和實(shí)施方式中所列運(yùn)用，它完全可以被適用于各種適合本實(shí)用新型的領(lǐng)域，對于熟悉本領(lǐng)域的人員而言，可容易地實(shí)現(xiàn)另外的修改，因此在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本實(shí)用新型并不限于特定的細(xì)節(jié)和這里示出與描述的圖例。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于CAN總線的消防設(shè)備控制系統(tǒng)，其特征在于，包括: CAN總線通信電路，包括至少一個(gè)CAN控制器和CAN收發(fā)器； 主控制模塊，其連接所述CAN總線通信電路； 若干控制器節(jié)點(diǎn)，其連接所述CAN控制器，所述各節(jié)點(diǎn)能夠獨(dú)立完成數(shù)據(jù)處理和實(shí)現(xiàn)與所述CAN總線通信電路之間的通信功能。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于CAN總線的消防設(shè)備控制系統(tǒng)，其特征在于，所述CAN控制器采用STC15W204S芯片。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于CAN總線的消防設(shè)備控制系統(tǒng)，其特征在于，所述主控制模塊包括CAN節(jié)點(diǎn)控制器和模糊控制器。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于CAN總線的消防設(shè)備控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括: 煙霧傳感器，其分布在建筑空間內(nèi)，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測建筑空間內(nèi)的煙霧濃度信息并輸出至所述CAN總線通信電路； 消防水栗壓力傳感器，其設(shè)置在消防水栗出水口位置，用于檢測消防水栗的開度信號并上傳至所述模糊控制器； 排煙口壓力傳感器，其設(shè)置在排煙口位置，用于檢測所述排煙設(shè)備的開度信號。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于CAN總線的消防設(shè)備控制系統(tǒng)，其特征在于，所述煙霧傳感器為光電式煙霧傳感器或離子式煙霧傳感器。
【文檔編號】H04L29/08GK205679989SQ201620623221
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月22日 公開號201620623221.9, CN 201620623221, CN 205679989 U, CN 205679989U, CN-U-205679989, CN201620623221, CN201620623221.9, CN205679989 U, CN205679989U
【發(fā)明人】王立光, 張立輝, 遲耀丹, 王超, 高曉紅, 趙春雷, 楊小天
【申請人】吉林建筑大學(xué)