基于兩總線的消防設備電源監控系統的研究

張素玲

摘 要：目前，消防設備電源監控系統的通訊主要采用RS485通訊或者CAN通訊，工程施工比較困難。火災自動報警系統的兩總線技術已經非常成熟，具有成本低，工程施工簡單等特點，我們通過對兩總線通訊的進一步研究，將其引入消防設備電源監控系統，從而設計出結構簡單、成本低和易于工程施工和維護的消防設備電源監控系統產品。

關鍵詞：消防設備電源；RS485；CAN；兩總線；火災自動報警系統

引言：傳統的RS485總線通訊技術以及CAN總線通訊技術廣泛應用于消防設備電源監控系統，其硬件成本相對較高，工程施工復雜。火災自動報警系統兩總線通訊[1]技術的引入，使消防設備電源監控系統具有成本低，易施工，可靠性高等特點。

一、系統基本功能

消防設備電源監控系統利用電流和電壓傳感器對現場使用的消防設備電源的電壓信號和電流信號進行采樣，并通過火災兩總線通訊技術上傳到監控主機，監控主機可以判斷現場消防設備電源的狀態，包括過壓、欠壓、供電中斷等狀態，主機經過分析處理后不僅能夠指示出電源故障類型，并發出聲光報警信號。

二、系統硬件設計

單片機選用Microchip的PIC16F676[2]，該型號單片機有最多可提供12個I/O口，有1個8位定時器，1個16位定時器，1個看門狗。內部帶有1k 字的FLASH程序存儲區，64字節的SRAM和128字節EEPROM，最多可支持8路10位AD轉換，可以進行在線編程。

（一）穩壓電路。穩壓電路如圖1所示。兩線制無極性總線上的電壓經過整流之后，經過穩壓電路產生VCC和V12兩路電源。其中VCC電源為單片機及其外圍電路供電。兩總線上存在24V、12V和0V三種電平信號，當24V電平信號時，給電解電容C1和C3供電，而在12V電平信號時，電解電容C1和C3放電給前端電壓和電流傳感器使用。

（二）通訊電路。通訊電路如圖2所示，把兩總線上的24V、12V和0V的三種方波電平信號處理成單片機可識別的高低電平信號（Receive處），單片機[3-4]對接收到的方波信號進行處理，每個巡檢周期，與前端電壓和電流傳感器地址相符的方波信號到來時，單片機回發電流信號。

三、程序設計

軟件設計總體上是為了實現兩總線通訊與電壓、電流檢測兩部分。每個前端傳感器內部的EEPROM中都設置有故障報警值。監控主機對前端傳感器進行巡檢時，當未巡檢到該前端傳感器時，該前端傳感器采樣現場消防設備電源的電壓、電流信號，并進行相應的處理，與EEPROM內部設置好的故障報警值進行比較，如果超過該故障報警值則將報警位置高。當巡檢到該前端傳感器時，就將報警狀態回傳給監控主機，監控主機也可以對監測到的實時電壓值和電流值進行查詢。

四、結束語

本次設計的消防設備電源監控系統采用模塊化技術，優化了人機接口界面，同時具有一定的控制功能，是面向民眾和工業雙重領域的新一代消防電源監控產品，具有高智能、小型化、多功能、高可靠性、簡單實用等特點。

參考文獻：

[1] 邱公偉，趙祥元，巫淑萍.實時控制與智能儀表多微機系統的通訊技術[M].清華大學出版社，1996.

[2] 武鋒，陳新建.PIC單片機C語言開發入門[M].北京航空航天大學出版社，2005