專利名稱：一種二總線通信方法及使用該方法的火災報警系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種報警系統(tǒng)的總線通信方法，尤其是一種火災自動探測報警系統(tǒng)的二總線通信方法。本發(fā)明還涉及一種實現(xiàn)本發(fā)明方法的火災報警系統(tǒng)。
火災報警關系到國計民生，因而改進和增強自動探測報警系統(tǒng)的性能和功能，一直是受到該領域關注的課題。現(xiàn)有的火災自動探測報警系統(tǒng)通常由報警控制器以及分布在各個監(jiān)測點的火災探測器組成，報警控制器與各火災探測器之間通過兩總線方式聯(lián)接。由于火災探測器電源必須由報警控制器提供，因此其相互之間的信息傳輸只能疊加在直流電源上。其通信方法為報警控制器按火災探測器地址，向火災探測器進行發(fā)碼、再接收回碼。在進行通信時，一般由報警控制器發(fā)出電壓信號(即發(fā)碼)，火災探測器在其中疊加電流信號以應答(即回碼)。由于總線通常帶有許多個火災探測器，因此報警控制器只能通過逐個發(fā)碼和回碼巡回檢測。這樣，火災探測器在發(fā)現(xiàn)火災時不能主動向報警控制器發(fā)送信號，而只能被動地等待報警控制器的巡查。結果，總線所帶的火災探測器越多，平均等待的時間就越長，不利于及時發(fā)現(xiàn)火災。例如，申請日為1994年12月29日、申請?zhí)枮?4113382、公開號為CN1126908A的中國發(fā)明專利申請<<一種通訊集成電路及其制造方法>>，就采用了典型的巡回檢測方法。
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術存在的問題，提出一種可以對火災快速響應、迅速報警的二總線通信方法。同時，本發(fā)明還提出一種采用上述方法、對火災快速響應和報警的火災報警系統(tǒng)。
本發(fā)明的二總線通信方法在由編址單元和報警控制器組成的火災報警系統(tǒng)中實現(xiàn)，上述編址單元可以是火災探測器、手動報警按鈕和其他功能模塊，可以有j×k個(j≤64，為總線回路數(shù)；k≤512，為每個總線回路的編址單元數(shù))，其實現(xiàn)過程是A．將每個探測總線回路中的編址單元分成n(1≤n≤64)組；B．報警控制器通過總線逐個向編址單元發(fā)送命令碼和尋址碼，并接收對應編址單元的回碼，進行正常巡檢，其中發(fā)碼位兼作編址單元的報警中斷申請位；C．當?shù)趍(m≤n)組編址單元中的某一具有火警中斷優(yōu)先權的編址單元發(fā)生報警信號時，在約定的m組對應發(fā)碼位上通過總線向報警控制器回送中斷申請的組號脈沖；D．報警控制器接收到中斷申請的組號脈沖后，向第m(m≤n)組編址單元發(fā)送特別回碼命令；E．第m(m≤n)組編址單元收到特別回碼命令后，發(fā)生報警信號的編址單元在其所約定的對應回碼位上通過總線向報警控制器回送代表自己地址的組內(nèi)編號脈沖；F．報警控制器根據(jù)報警信號發(fā)生單元的組號和組內(nèi)編號計算出該單元的地址號，及時顯示報警。
實現(xiàn)上述方法的火災報警系統(tǒng)由編址單元和報警控制器組成(編址單元可以是火災探測器、手動報警按鈕及其他受權功能模塊，編址單元總數(shù)為j×k個，j≤64，為總線回路數(shù)，k≤512，為每個總線回路的編址單元數(shù))，每個總線回路中的編址單元被分成n(1≤n≤64)組，其中具有中斷優(yōu)先權的編址單元內(nèi)含有可以隨時向報警控制器申請中斷的元件，報警控制器包括鍵盤輸入裝置、報警顯示裝置、主控板以及回路管理電路(回路管理電路總數(shù)j≤64)，鍵盤輸入裝置接主控板的輸入端，顯示和打印部分接主控板的輸出端，回路管理電路接主控板的通信端，并通過二總線接各編址單元，回路管理電路內(nèi)含有向編址單元發(fā)送命令碼、尋址碼和回碼同步脈沖的發(fā)碼電路，以及可以接收正常信息回碼及中斷申請回碼的檢測電路。
按照本發(fā)明總線通信方法建立起來的火災自動探測報警系統(tǒng)工作時，由于報警控制器的發(fā)碼位兼作編址單元的火警中斷申請位，因此系統(tǒng)中的任何具有火警中斷優(yōu)先權的編址單元，包括火災探測器、手動報警按鈕和其它受權功能模塊，都可以在發(fā)生災情時，立即向報警控制器發(fā)出中斷申請信號，使報警控制器及時對災情作出快速響應，而編址單元不必被動地等待巡檢。由此可見，本發(fā)明的火災自動探測報警系統(tǒng)無論總線上有多少包括火災探測器在內(nèi)的編址單元，都能在發(fā)生災情的最短時間內(nèi)及時報警響應，從而將火災損失減小到最低限度。
下面結合附圖對本發(fā)明的以上技術方案作進一步說明。


圖1是本發(fā)明一個實施例的總線電壓、電流波形圖，其中(1)是起始位，(2)是發(fā)碼部分(8位命令+8位尋址)，(3)是空格A，(4)是回碼部分(16位)，(5)是空格B。
圖2是本發(fā)明一個實施例的火災自動報警系統(tǒng)電路框圖。
圖3是圖2實施例中編址單元與回路管理電路部分電路圖。
圖4為發(fā)碼“0”和“1”的波形以及回碼位的波形圖。
圖5為回碼“0”和“1”的波形圖。
本實施例的二總線通信方法建立在由16×254個編址單元和報警控制器組成的火災報警系統(tǒng)中，其實施步驟為A．把254個包括火災探測器、手動報警按鈕及其他功能模塊在內(nèi)的編址單元按其地址號每16個分為一組，則一共可分為16組，正好等于火災控制器發(fā)碼的命令和尋址位數(shù)之和，即16組火災探測器申請報警的組號可以與發(fā)碼位一一對應。后附的表1和表2分別列出了16組編址單元的火災報警中斷申請位置、254個編址單元的分組情況，以及每組編址單元的組內(nèi)編號和其回碼位置，可以作為理解本報警控制器發(fā)碼以電壓脈沖的形式表現(xiàn)(參見圖4)。在發(fā)碼部分，“0”由寬度為0.2ms的碼間隔和寬度為0.9ms的負脈沖間隔組成；“1”由寬度為0.2ms的碼間隔和寬度為1.3ms的負脈沖組成。在回碼部分，回碼空間是相等的，均為1.1ms，回碼空間之間為寬度0.2ms的回碼同步脈沖。
發(fā)碼間隔脈沖以及回碼同步脈沖的下跳沿之后約0.5ms是回碼電流脈沖的位置(參見圖5)?；卮a“1”電流脈沖幅度約為20mA，寬度為0.2ms。沒有電流脈沖代表回碼為“0”。C．當某組編址單元中具有火警中斷優(yōu)先權的編址單元發(fā)生災情申請中斷時，則在與組號對應碼位上通過總線向報警控制器發(fā)出組號電流脈沖信號(如圖1和圖5所示)，例如第11組中的某編址單元發(fā)生災情，則在對應的第11碼位上回送申請中斷的組號脈沖。D．報警控制器收到該申請信號后，立即中斷正常巡檢，向申請中斷組發(fā)送特別回碼命令，要求申請中斷的編址單元回地址碼信息(組內(nèi)編號脈沖)。E．該組申請中斷的具體編址單元收到特別回碼命令后，在報警控制器發(fā)出的16位回碼空間對應位置回地址碼信息(組內(nèi)編號脈沖)F．報警控制器接收地址回碼信息后，根據(jù)組號和組內(nèi)編號，確定該編址單元的具體地址編號，同時根據(jù)實時時鐘確定火警發(fā)生時間，及時顯示報警。
這樣，報警過程在兩個通信周期內(nèi)即可完成，而與總線上的火災探測器數(shù)量無關。而采用現(xiàn)有的一般通用方法，則有可能需要254個通信周期才能確定。由于高層和大型建筑日益增加，火災報警系統(tǒng)越來越龐大，每個總線回路上所帶的編址單元往往很多，巡檢時間很難縮短，因此本發(fā)明對火災的撲救贏得了寶貴的時間。
實現(xiàn)上述二總線通信方法的火災報警系統(tǒng)電路框圖見圖2，圖中U表示編址單元(≤254)，L表示二總線，該系統(tǒng)由16×254個編址單元和報警控制器組成，其中報警控制器主要由鍵盤輸入裝置、顯示和打印部分、存儲器、主控板、實時時鐘及16個回路管理電路等部分組成。鍵盤輸入裝置接主控板的輸入端，用于輸入各種操作命令，以完成預期的操作；顯示和打印部分接主控板的輸出端，用于顯示或輸出有關火警、故障、診斷、配置、火災特征參數(shù)的當前和歷史數(shù)據(jù)；存儲器用于存儲系統(tǒng)的配置數(shù)據(jù)、歷史事件以及計算和操作數(shù)據(jù)等，實時時鐘為報警控制器提供準確的時間信息，以確定火警、故障、診斷信息發(fā)生的時間，并為程序運行提供時間坐標；回路管理電路接主控板的通信端，通過二總線接各編址單元，其主要功能是在主控板的控制下，巡檢連接于本回路二總線的各編址單元，檢出各編址單元的信息回碼和火警中斷回碼，并處理火警中斷優(yōu)先事務。每個回路管理電路管理的編址單元最多為254個，按地址號分成16組(參見表1和表2)。
圖3是借以說明上述實施例火災自動探測報警系統(tǒng)具體動作情況的編址單元與回路管理電路部分電路圖，其中箭頭表示接主板。該圖中左邊的編址單元可以是火災探測器、手動報警按鈕及其他功能模塊，通過中間的二總線與右邊報警控制器中的回路管理電路連接。
在編址單元中，三端穩(wěn)壓器N1為微處理器up1及編址單元內(nèi)的其他功能電路提供電源。C1、C2為N1的配套濾波電容。限流電阻R1用以緩沖編址單元工作時對二總線造成的電流沖擊。V1、C3、R3、R2、R4、C4組成收碼接口，將總線上來自回路管理電路的信息經(jīng)電平轉(zhuǎn)換及整形后送至微處理器up1端口。C3是信號耦合電容，C4用于信號整形。V2、R5、R6組成回碼接口電路。R6決定回碼電流的幅度?；卮a電流的寬度及動作時機由微處理器up1決定。由于采用了發(fā)生報警時，可以通過回碼接口，在約定碼位上回傳報警中斷組別編號脈沖和組內(nèi)編號脈沖的微處理器up1，因此本實施例電路簡捷、性能可靠。
在回路管理電路中，三端穩(wěn)壓器N2及R7、R8、V3、R9與微處理器up2共同構成發(fā)碼電路，其功能是向總線發(fā)出命令碼、尋址碼、回碼同步脈沖以及起始碼、空格A和空格B，同時允許發(fā)碼位兼作中斷申請位。碼脈沖的幅度由N2的穩(wěn)壓值以及R7和R8分壓比決定。回碼取樣電阻R10、信號放大器N3與微處理器up2共同構成回碼檢測電路，該電路可以隨時接受中斷申請。當回碼電流流經(jīng)回碼取樣電阻R10時，將產(chǎn)生電壓信號。此電壓信號經(jīng)過放大器N3放大整形后，饋至微處理器up2的端口。微處理器up2根據(jù)目前執(zhí)行的命令以及回碼脈沖出現(xiàn)位置，判定是何種回碼信息(編址單元的狀態(tài)、類型、地址回碼、煙/溫/一氧化碳、診斷信息等)，以及是否為火警中斷申請組號和組內(nèi)編號脈沖。
本實施例的火災報警系統(tǒng)電路簡捷，工作可靠，能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明的二總線通信方法，在對災情發(fā)生的最短時間內(nèi)，作出快速響應。
表1火警中斷申請組別及其對應的中斷位 表2組內(nèi)編號位置
權利要求
1．一種二總線通信方法，在由編址單元和報警控制器組成的火災報警系統(tǒng)中實現(xiàn)，其過程是A．將每個探測總線回路中的編址單元分成1-64組；B．報警控制器通過總線逐個向編址單元發(fā)送命令碼和尋址碼，并接收對應編址單元的回碼，進行正常巡檢，其中發(fā)碼位兼作編址單元的報警中斷申請位；C．當某組編址單元中的某一具有火警中斷優(yōu)先權的編址單元發(fā)生報警信號時，在該組對應發(fā)碼位上通過總線向報警控制器回送中斷申請的組號脈沖；D．報警控制器接收到中斷申請的組號脈沖后，向該組編址單元發(fā)送特別回碼命令；E．該組編址單元收到特別回碼命令后，產(chǎn)生報警信號的編址單元在對應回碼位上通過總線向報警控制器回送代表自己地址的組內(nèi)編號脈沖；F．報警控制器根據(jù)報警信號產(chǎn)生單元的組號和組內(nèi)編號計算出該單元的地址號，及時顯示報警。
2．根據(jù)權利要求1所述的二總線通信方法，其特征在于所述具有中斷優(yōu)先權的編址單元為火災探測器、手動報警按鈕和其他受權的功能模塊。
3．一種采用如權利要求1所述二總線通信方法的火災報警系統(tǒng)，由編址單元和報警控制器組成，每個回路的編址單元共有1-64組，其中具有中斷優(yōu)先權的編址單元含有可以隨時向報警控制器申請中斷的元件，報警控制器包括鍵盤輸入裝置、報警顯示裝置、主控板以及回路管理電路，鍵盤輸入裝置接主控板的輸入端，報警顯示裝置接主控板的輸出端，回路管理電路接主控板的通信端，并通過二總線接各編址單元，其特征在于回路管理電路內(nèi)含有向編址單元發(fā)送發(fā)碼位兼作中斷申請位的發(fā)碼電路，以及可以隨時接受中斷申請的回碼檢測電路。
4．根據(jù)權利要求3所述的火災報警系統(tǒng)，其特征在于所述具有中斷優(yōu)先權的編址單元中含有發(fā)生報警時，通過回碼接口，在約定碼位上回傳報警中斷組別編號和組內(nèi)編號脈沖的微處理器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種對火災快速響應的二總線通信方法及采用該方法的火災報警系統(tǒng)。實現(xiàn)快速響應的過程是將每個探測總線回路中的編址單元分組,當具有火警中斷優(yōu)先權的編址單元產(chǎn)生火警信號后,在發(fā)碼位對應位置上通過二總線向報警控制器回傳組號脈沖,在回碼位對應位置上回傳組內(nèi)編號脈沖,報警控制器根據(jù)組號和組內(nèi)編號計算出產(chǎn)生火災信號的編址單元的地址號并及時報警。本發(fā)明的優(yōu)點是無論總線上有多少包括火災探測器在內(nèi)的編址單元,都能在發(fā)生災情的最短時間內(nèi)及時報警響應,從而將火災損失減小到最低限度。
文檔編號G08B25/00GK1296245SQ9911458
公開日2001年5月23日 申請日期1999年12月2日 優(yōu)先權日1999年12月2日
發(fā)明者王殊, 竇征, 沈光進 申請人:王殊, 竇征, 沈光進