基于RT—Linux和QT—Embedded的火災自動報警控制系統設計

摘 要：火災自動報警控制系統是用以輔助人們及早發現和通報火災，并及時采取有效措施并及時撲滅的一種自動消防系統。隨著我國消防保衛工作的不斷加強，特別是近年來國家出臺了一系列法律法規，對各類工作與民用建筑消防提出了嚴格的要求。此設計系統選用的AR-B1422是PC/104總線結構的，利用QT-Embedded開發的基于RT-Linux操作系統的火災自動報警系統。

關鍵詞：火災；自動報警控制系統；QT-Embedded；RT-Linux

中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2014） 04-0000-01

近年來，隨著我國消防保衛工作的不斷加強，特別是隨著國家標準《高層民用建筑設計防火規范》、《火災自動報警系統設計規范》、《火災自動報警系統施工及驗收規范》等一系列消防技術法規的貫徹實施，我國的火災自動報警系統產品生產和工程應用有了極大的發展。

一個完整的火災自動報警系統應由火災報警控制器（聯動型）、火災報警探測器、區域顯示器、手動火災報警按鈕、總線輸入模塊、總線控制模塊、總線主模塊等組成。系統結構圖1如下。

根據系統結構圖可以看出火災報警控制器主要管理被保護空間的空氣中煙霧情況，并將各種信息都同時通過串行口傳入中央計算機進行顯示和控制，在實際應用中存在著以下缺點：

（1）當現場發生了火時，系統的響應時間依賴于系統接受數據的延時，而這個延遲不是一個固定的可預測的時間。（2）這樣的系統靈活性較差，維護功能也比較差，當向其中添加新的功能，那么整個系統都要重新安排。（3）由于是總線型的系統，所以當任務多時，出現的狀況也比較多，各種資源如果調配不當就會發生死鎖，降低軟件可靠性，程序編寫任務量成指數增加。

整個設計過程如下：

（1）在這個系統設計中，我們只要選用普通Linux2.2.18版本的內核，制作出合適大小的RT-Linux內核。使用RT-Linux的kernel-patch-2.2對其進行修補，然后，進行內核配置，配置工作是指在內核代碼上稍做修改，即刪除多余的內核支持選項，這樣就會得到一個精巧實用的實時RT-Linux內核，最后在目標平臺上成功運行這個內核，是開發的第一步。（2）另外一部就是非實時部分的開發。它的主要功能是測試基于QT-Embedded編寫的界面。從QT-Embedded提供的窗口類，派生出屬于自己的窗口子類，形成用戶自己的界面。它負責對用戶的操作進行提示，接受用戶輸入的編程信息和邏輯參數，傳遞給實時模塊。并根據實時模塊傳送過來的參數，顯示出系統中的各種設備及總線輸入器件當前的工作狀態，例如：各種總線輸入器件的工作狀態（如火警、故障、斷線等）及當前的總線控制模塊的工作狀態。（3）實時模塊的運行。這一部分主要負責與總線輸入器件進行通訊，同時檢測總線器件的工作狀態，并且把總線器件的工作狀態反饋到火災報警控制器上來，根據具體情況和用戶輸入的邏輯關系啟動相應的滅火設備，同時把啟動信息傳送到滅火設備上。在實際設計過程中考慮一點，那就是必須要先插入RT-Linux的高度模塊rt1_sched，以及一些相應的支撐模塊，如rt1_time， rt1_posixio等，再注意模塊之間的相互依賴性，最后才能把實時部分的程序是作為模塊插入進去。在測試階段可以通過手工加入，以后可以在系統啟動腳本里面自行插入模塊。（4）最后將系統集成。這一步主要是實時部分和非實時部之間通過FIFO（先入先出）的通訊情況。非實時部分負責用戶輸入的參數通過FIFO傳送到實時模塊，實時模塊負責把系統的狀態信息通過FIFO傳遞給非實時部分，由非實時模塊顯示給用戶。

經實驗證明，基于RT-Linux和QT-Embedded開發的自動滅火系統，利用API（應用編程接口）不僅大大的減輕開發強度，更加快開發的速度，最重要的是系統具有良好的可擴展性。例如利用Linux對網絡協議的支持功能，在系統中增加一個嵌入式的http服務器，通過它來讀取用戶在網絡另一端設置的參數，然后依靠進程間通訊的方式傳遞給控制程序，再發送給滅火設備，啟動相應區域的滅火設備，從而完成消滅火災的任務。由此可見基于RT-Linux和QT-Embedded的自動報警系統的設計是具有非常鮮明的實際意義的。

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[作者簡介]李潤榮（1978.06-），女，營口職業技術學院電氣電子系教師，講師，本科學士學位，主要研究方向：計算機科學技術與應用及電子產品的科研開發與研究。