嵌入式工业机箱在火灾报警系统中的应用

随着经济的发展，越来越多的公共活动场呈现在人们眼前。随之而来，火灾隐患的增加。我国每年的火警有数万起之多，特重大火灾时有发生。这不仅给国家财产和公民生命财产带来重大损失，也在一定程度上影响了国家的经济建设和社会稳定。因此，对以预防为主的火灾自动报警控制系统提出了更高、更新的要求。
目前市场上的大多数火灾自动报警控制器，他们的中心处理单元均采用单片机控制，单片机以优势的价格，加上简单硬件，便于维修等被广泛应用，可说是物美价廉。但随着系统容量的增加，单片机的处理速度越来越慢，以及容量越来越大，对于复杂系统的App编程繁琐、操作不便，尤其要进行报警平面图的显示时，这种控制器无法实现，必须要配一台工业机箱作为中央处理器的控制器应运而生，它以中文win7作为操作平台，采用高级语言编程，使得控制器具有良好的界面和更好的兼容性，克服了单片机的不足之处，工业机箱容量大，功能更强，能很好地适应市场需求。


一、工业机箱的硬件设计1.中央处理器 该系统的中央处理器基本配置要求：低功耗超极酷睿4代移动处理器、板载内存2G、板载硬盘32G、显存2G，可安装Win xp或win7操作系统，采用10.1寸高清工业触摸带屏工控机箱，同时留两个USB接口，一个网口，一个并行接口。采用热敏微型打印机，最大平均电流不大于115A。根据用户要求，可以另配触摸屏和操作键盘。2、串口扩展槽 4个标准的RS232串口，其中1、2、3号用于联接回路通讯卡，4号用于联接外设通讯卡。3、回路通讯卡 回路通讯卡的功能是向下管理32个回路板，完成对每个回路板的状态扫描（正常、火警、故障、联动），向上实现与工控机间的双向数据交换。与工控机之间采用RS232通讯，与回路间采用RS485通讯。4、外设通讯卡 外设通讯卡的功能是向下管理系统配用的音箱板、继电器卡、手动控制盘、楼层复示器，除音响板为1块儿必备外，其余为选件，其中最多配继电器卡16块，手动控制盘16块，楼层复示器64台，二者之间采用RS485通讯方式；向上完成与工控机间的双向数据传输，二者采用RS232通讯方式。5、回路板 回路板的作用是完成与本回路相连的所有探测器、模块的数据采集，并做初步的数据处理，同事接受来自中央处理器的控制输出命令，发往现场各模块。每块回路板上可接普通编址单元128只，或智能编址单元198只。6、音箱板 音箱板的功能首先是实现火警、故障、预警情况下的声光报警，同时监测电源板上的主、备电运行状态，此外管理系统中设置的总火警继电器，可编程继电器。二、工业机箱App设计1、工控机App工控机的App采用微软企业的可视化程序语言Visual Basic编制。主要完成对来自下位机的各种采样数据的处理、判断，监控系统运行状态，响应用户的各种操作指令。程序在结构上可分成以下几个模块：（1）编辑程序模块：完成系统配置、回路配置、控制矩阵建立、平面图绘制等功能。（2）通讯程序模块：完成和回路通讯卡、外设通讯卡、打印机等部分的通讯功能。（3）报警显示程序模块：完成对系统报警事件的显示、记录、平面图调用等功能。（4）帮助程序模块：对所有的操作系统在线帮助，使用用户熟练掌握系统功能、设置等要求。2、通讯卡、回路板、音响板App 这三种板卡均采用MCS251汇编语言编程，板间通讯的RS485波特率置为4800bps。汇编语言可以更好的解决实时性、准确性问题，从而满足国标GB16806-1997关于首次报警时间的要求。为了提高报警的可靠性，App采用了CRC校验、智能算法、多重判断等措施。