專利名稱：基于電力線通信的消防照明智能監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電力線通信技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種基于電力線通信的消防照明智能監(jiān)控系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
近年來，建筑樓宇的結(jié)構(gòu)越來越趨于高層多功能化和復(fù)雜化，消防照明監(jiān)控系統(tǒng)已成為大型樓宇所必需的裝置。這種裝置在發(fā)生火災(zāi)等緊急情況時(shí)，對(duì)于保證人員生命安全至關(guān)重要，因此受到各國重視并大力發(fā)展。目前國內(nèi)外生產(chǎn)使用的消防照明監(jiān)控系統(tǒng)有多種多樣，按其工作實(shí)現(xiàn)方式劃分有獨(dú)立控制型、集中控制型和子母控制型。國內(nèi)現(xiàn)有消防照明監(jiān)控系統(tǒng)以獨(dú)立控制型為主，由 于建筑內(nèi)的指示燈數(shù)量龐大，給管理和維護(hù)帶來了很大的困難。需要對(duì)指示燈的指示狀態(tài)逐個(gè)進(jìn)行檢查才能判斷其是否工作正常，對(duì)于后備電池供電的檢查則更加困難。其反作用是在發(fā)生火災(zāi)時(shí)往往會(huì)給大樓的逃生疏散指示帶來許多盲區(qū)。另一方面，此類應(yīng)急通道指示燈在緊急情況發(fā)生時(shí)只能按照事先設(shè)定好的方向指引逃生疏散路線，而無法根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整，優(yōu)化逃生指引路線。目前國內(nèi)市場上已有少部分產(chǎn)品采用集中控制的方法。但這些產(chǎn)品一般使用雙絞線等專用通信線纜作為通信信道構(gòu)建控制網(wǎng)絡(luò)，從而增加了建設(shè)成本。特別是對(duì)于一些已建成的樓宇，在整座建筑內(nèi)重新鋪設(shè)線纜困難重重，甚至?xí)茐慕ㄖ延薪Y(jié)構(gòu)。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是設(shè)計(jì)一套集中控制型消防照明智能監(jiān)控系統(tǒng)，基于電力線載波通信，使用建筑內(nèi)普遍已有的電力線作為通信信道構(gòu)建消防照明設(shè)備集中控制網(wǎng)絡(luò)，從而大大減少了網(wǎng)絡(luò)布線的成本與難度。本系統(tǒng)能夠?qū)ㄖO(shè)施內(nèi)消防應(yīng)急疏散照明燈具進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，能夠根據(jù)火災(zāi)報(bào)警聯(lián)動(dòng)信號(hào)及災(zāi)情現(xiàn)場的具體情況通過計(jì)算機(jī)選擇一條最佳逃生路線，能夠使數(shù)據(jù)傳輸和電力傳輸融為一體，實(shí)現(xiàn)自由拓?fù)涞目偩€架構(gòu)。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案一種基于電力線通信的消防照明智能監(jiān)控系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括與控制中心連接的基于電力線通信的電力載波集中器以及至少一個(gè)基于電力線通信的電力載波采集器，其中，電力載波采集器通過電力線及其通信協(xié)議組網(wǎng)，并與電力載波集中器建立通信；所述電力載波采集器與消防照明設(shè)備連接。所述電力載波采集器包括單片機(jī)、電力載波通訊模塊I、狀態(tài)監(jiān)控模塊、電源模塊I ;其中單片機(jī)與電力載波通訊模塊I使用SPI接口連接，狀態(tài)監(jiān)控模塊與單片機(jī)I/O引腳連接；電源模塊I分別與電力載波通訊模塊I和狀態(tài)監(jiān)控模塊相連，所述狀態(tài)監(jiān)控模塊包含電池電量檢測(cè)電路。所述電力載波集中器包括與S3C2440處理器分別連接的電力載波通訊模塊II、視頻模塊、USB接口、存儲(chǔ)裝置、硬盤接口 ；另外設(shè)有的電源模塊II分別與S3C2440處理器、電力載波通信模塊II、存儲(chǔ)裝置、USB接口、視頻模塊相連。所述消防照明設(shè)備包括應(yīng)急燈或應(yīng)急通道指示燈或火災(zāi)報(bào)警器。所述單片機(jī)為ATmegal6。所述電力載波通信模塊I、電力載波通信模塊II為電力載波芯片MI200E載波芯片，所述MI200E載波芯片使用直序擴(kuò)頻調(diào)制方式，通信速率I. 6Kbps ;所述S3C2440處理器操作系統(tǒng)采用Iinux操作系統(tǒng)，圖形用戶界面采用QT⑶I，電力載波芯片MI200E采用Iinux驅(qū)動(dòng)程序。所述基于電力線通信的消防照明智能監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法步驟步驟I)上電自檢；
步驟2)自檢通過后，電力載波采集器加入電力載波網(wǎng)絡(luò)；步驟3)分別反復(fù)對(duì)消防照明設(shè)備電池電壓，設(shè)備電路關(guān)鍵位置故障以及火災(zāi)報(bào)警信號(hào)進(jìn)行監(jiān)測(cè)判斷。發(fā)現(xiàn)問題，將狀態(tài)發(fā)送至電力載波集中器。電力載波采集器采集消防照明設(shè)備電池電壓，還采集設(shè)備電路關(guān)鍵位置故障以及火災(zāi)報(bào)警信號(hào)狀態(tài)信息，每隔20秒向電力載波集中器發(fā)送采集信息。步驟4)電力載波集中器接收端對(duì)發(fā)送來的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行分析判斷，當(dāng)電池電壓低于額定工作電壓95%的閾值時(shí)；電力載波采集器發(fā)送電池故障數(shù)據(jù)包到電力載波集中器，否則轉(zhuǎn)步驟3);若消防照明設(shè)備電路關(guān)鍵位置有故障，則顯示故障，若有火災(zāi)報(bào)警則計(jì)算最佳逃生路線發(fā)送控制信號(hào)。所述步驟4具體步驟為I)上電自檢；2)建立電力載波網(wǎng)絡(luò)；3)接收電力載波采集器數(shù)據(jù)，并定時(shí)顯示；4)判斷是否收到消防照明設(shè)備故障數(shù)據(jù)包，若是，轉(zhuǎn)步驟6)，否則，轉(zhuǎn)步驟3)；5)判斷是否收到火災(zāi)報(bào)警數(shù)據(jù)包，若是，轉(zhuǎn)步驟7)，否則，轉(zhuǎn)步驟3)；6)顯示故障設(shè)備，供用戶查詢；7)計(jì)算最佳逃生路線并發(fā)送控制信號(hào)。所述計(jì)算最佳逃生路線采用標(biāo)準(zhǔn)蟻群算法，包括以下步驟I)初始化火災(zāi)報(bào)警器(6)節(jié)點(diǎn)拓?fù)渚W(wǎng)導(dǎo)入火災(zāi)報(bào)警器(6)節(jié)點(diǎn)拓?fù)鋱D，包括相鄰火災(zāi)報(bào)警器路徑和距離，監(jiān)測(cè)火災(zāi)報(bào)警器傳輸來的信息，若有火警信息，將處于火災(zāi)狀態(tài)的火災(zāi)報(bào)警器實(shí)際位置加入禁忌表；2)設(shè)置螞蟻數(shù)量、迭代次數(shù)和初始信息素在每個(gè)火災(zāi)報(bào)警器(6)位置放置M個(gè)人工螞蟻，設(shè)置迭代次數(shù)N，M和N視建筑物規(guī)模而定，本實(shí)施例設(shè)置M = 20，N = 50 ;初始信息素設(shè)置為TijQO = 1/|A|, A為路徑總數(shù)；i為當(dāng)前節(jié)點(diǎn)；j為下一節(jié)點(diǎn)，TijQO是每條路經(jīng)信息素濃度；初始化信息素，每條路徑濃度相同；3)設(shè)置螞蟻序號(hào)k = 0,所走路線長度k_len = 0 ；4) k = k+1并選擇序號(hào)為k的螞蟻；5)判斷螞蟻k是否達(dá)到安全出口，若是，轉(zhuǎn)步驟10)，否則，轉(zhuǎn)步驟6)；6)按公式⑴選擇下一節(jié)點(diǎn)[0033]
權(quán)利要求1.一種基于電力線通信的消防照明智能監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是，所述系統(tǒng)包括與控制中心連接的基于電力線通信的電力載波集中器(I)以及至少一個(gè)基于電力線通信的電力載波采集器(3)，其中，電力載波采集器(3)通過電力線(2)及其通信協(xié)議組網(wǎng)，并與電力載波集中器(I)建立通信；所述電力載波采集器(3)與消防照明設(shè)備連接。
2.如權(quán)利要求I所述的基于電力線通信的消防照明智能監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是，所述電力載波采集器(3)包括單片機(jī)(8)、電力載波通訊模塊I (9)、狀態(tài)監(jiān)控模塊(7)、電源模塊I(IO);其中單片機(jī)⑶與電力載波通訊模塊I (9)使用SPI接口連接，狀態(tài)監(jiān)控模塊(7)與單片機(jī)(8)1/0引腳連接；電源模塊1(10)分別與電力載波通訊模塊1(9)和狀態(tài)監(jiān)控模塊(7)相連，所述狀態(tài)監(jiān)控模塊(7)包含電池電量檢測(cè)電路。
3.如權(quán)利要求I所述的基于電力線通信的消防照明智能監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是，所述電力載波集中器(I)包括與S3C2440處理器(11)分別連接的電力載波通訊模塊II (16)、視頻模塊(14)、USB接口(13)、存儲(chǔ)裝置(15)、硬盤接口 (12);另外設(shè)有的電源模塊11(17)分別與S3C2440處理器(11)、電力載波通信模塊II (16)、存儲(chǔ)裝置(15)、USB接口(13)、視頻模塊(14)相連。
4.如權(quán)利要求I所述的基于電力線通信的消防照明智能監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是，所述消防照明設(shè)備包括應(yīng)急燈(4)或應(yīng)急通道指示燈(5)或火災(zāi)報(bào)警器(6)。
5.如權(quán)利要求2所述的基于電力線通信的消防照明智能監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是，所述單片機(jī)(8)為 ATmegal6。
6.如權(quán)利要求3所述的基于電力線通信的消防照明智能監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是，所述電力載波通信模塊I (9)、電力載波通信模塊II (16)為電力載波芯片MI200E載波芯片，所述MI200E載波芯片使用直序擴(kuò)頻調(diào)制方式，通信速率I. 6Kbps ;所述S3C2440處理器(11)操作系統(tǒng)采用Iinux操作系統(tǒng)，圖形用戶界面采用QT⑶I，電力載波芯片MI200E采用Iinux驅(qū)動(dòng)程序。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種基于電力線通信的消防照明智能監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是，所述系統(tǒng)包括與控制中心連接的基于電力線通信的電力載波集中器；至少一個(gè)基于電力線通信的電力載波采集器，其中，電力載波采集器通過電力線通信協(xié)議組網(wǎng)，并與電力載波集中器建立通信；所述電力載波采集器與消防照明設(shè)備連接。本實(shí)用新型的有益效果，通過電力線通信方式實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)安裝的方便性，避免在建筑內(nèi)重新鋪設(shè)線纜，破壞建筑已有結(jié)構(gòu)。使用電力載波集中器和電力載波采集器協(xié)同工作方式提升系統(tǒng)的易用性；具有自動(dòng)計(jì)算指示逃生路線功能，縮短事故響應(yīng)時(shí)間。
文檔編號(hào)H05B37/03GK202495934SQ201220057369
公開日2012年10月17日 申請(qǐng)日期2012年2月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月22日
發(fā)明者劉其鵬, 劉子謙, 栗華, 王洪君 申請(qǐng)人:山東大學(xué)