CN101146061A - 一种用于城市应急指挥数据联网的多种协议转换系统 - Google Patents
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Abstract
一种用于城市应急指挥联网的多种协议转换系统，包括各厂家的控制器NCA(1)前端多种协议转换器(2)、多种协议转换软件(3)、基于GPRS的DTU模块(4)、监控中心服务器(5)和远程协议接收软件(6)组成。通过多种协议转换器(2)与各厂家的NCA(1)设备相连，将来自各厂家不同协议的报警和状态数据通过多种协议转换软件(3)进行转换为标准的数据格式，多种协议转换器(2)通过GPRS的DTU模块(4)将标准数据发送到监控中心服务器(5)，由远程协议接收软件(6)完成对所连接的各系统状态的远程监视、报警处理、电子地图显示、辅助决策。
Description
技术领域
本发明专利涉及一种协议转换装置，特别是涉及一种用于城市应急指挥数据联网的多种协议转换装置。
背景技术
随着城市建设的发展，城市应急指挥系统市应付城市灾难的重要手段，以城市消防应急指挥为例，火险隐患不断增加，重特大火灾发生几率呈上升趋势。目前，在各建筑物内安装的火灾探测报警系统及消防设施，在早期发现火灾警情和预防火灾方面发挥了重要作用，但在实际使用过程中暴露出的产品质量、设备管理、日常管理等方面问题也巨益突出，严重影响了火灾探测报警设备功能的正常发挥。以现代通信和网络传输技术为基础发展起来的城市消防应急指挥技术，可以确保火灾探测报警系统和消防安全设施正常运行并发挥其应有作用，通过传输火灾探测报警系统的设备运行数据和报警信息，为消防监管和灭火救援部门提供强有力支持，实现缩短报警时间，准确迅速扑救火灾，提高城市防灾减灾技术水平。
城市消防应急指挥数据联网技术在国外发达国家和地区较早得到应用，我国此项技术的应用研究起步于上世纪90年代后期，但在近些年得到快速发展。目前已有多家科研院所和厂家致力于研发适合我国消防领域特点的火灾自动报警监控联网技术及相关产品，在部分城市建立了城市消防应急指挥监控中心，在消防监控和灭火救援方面发挥了重要作用。
城市消防应急指挥数据联网系统一般由火灾报警监控终端(亦称为火警传输设备，简称监控终端)、报警监控通信网、报警监控中心三部分组成。
但是目前无论是国际和国内均处于起步阶段，大部分城市消防应急指挥数据联网为连接自己的产品和系统，对其它有限厂家的设备和系统的联网也仅限于串口的透明协议，因此目前还谈不上真正的城市消防应急指挥数据联网技术。
由于消防系统的安全性和可靠性要求，国外的消防系统厂商均在自己生产的消防系统里使用不同的工业控制协议，而目前城市里众多的消防系统来自不同的生产厂家，给城市消防应急指挥数据联网带来极大的困难。
发明专利内容
本发明专利就是解决对来自国际上不同厂家的系统的数据联网。
本发明专利将全世界的所有国际通用和流行的工业控制协议转换成统一的城市消防应急指挥数据联网数据格式；发明了统一的城市消防应急指挥数据联网数据格式标准；创造性的提出了城市消防应急指挥数据联网的拓扑结构，真正实现了城市消防应急指挥数据联网。
本发明专利的目的是彻底解决城市应急指挥数据联网中兼容不同厂家协议的难题，真正实现在城市监控中心对所辖的上万个系统同时进行状态监控和报警自动推出，在此基础上建立高效、可靠的城市应急指挥系统。本发明专利可以应用在城市消防应急指挥数据联网、城市抗震减灾应急指挥数据联网、城市防洪应急指挥数据联网、城市反恐应急指挥数据联网、城市市政设施应急指挥数据联网、城市医疗紧急救护应急指挥数据联网等多个城市应急指挥系统。
本发明专利所要转换的国际通用和流行的工业控制协议为：
IEC61158 Ed. 3的国际标准协议：
l Type 1 TS61158
2 Type 2 ControlNet和Ethernet/IP
3 Type 3 Profibus
4 Type 4 P-Net
5 Type 5 FF HSE
6 Type 6 SwiftNet
7 Type 7 WorldFIP
8 Type 8 Interbus
9 Type 9 FF H1
10 Type 10Profinet
IEC TC17B通过的3种低压开关设备的工业控制总线国际标准：
SDS(Smart Distributed System)
AS-I(Actuator Sensor Interface)
DeviceNet
以及ISO11898标准的CAN(Control Area Network)和ModBus
本发明专利提出了标准的城市联网协议数据格式(消防类)，定义的任何设备信息编码，在全国范围内是唯一的。即任何安装的消防设备和探头在全国有唯一的编码。编码采用十进制，共计43位。
| 城市编码 | 站点编码 | 状态 | N | L | M | D | Z | P | B | time | Date |
| 1-4 | 5-8 | 9 | 10-12 | 13-14 | 15-17 | 18-21 | 22-24 | 25-28 | 29 | hhmmss | yyyymmdd |
| 30-35 | 36-43 |
其中：
城市编码(4位)：按照国家电信规定的区位号，如杭州0571、济南0531；
站点编码(4位)：现场定义，指每个城市城市应急监控中心的编号；
状态(消防类)：(1位)
1：火灾报警 (Fire Alarm)
2：安全报警 (Security Alarm)
3：隔离 (Disable)
4：测试 (Test)
5：故障 (Trouble)
6：激活 (Active)
N(3位)： 节点，编号现场定义；
L(2位)： 回路，编号现场定义；
M(3位)： 模块，编号现场定义；
D(4位)： 探头，编号现场定义；
Z(3位)： 分区，编号现场定义；
P(4位)： 面板，编号现场定义；
B(1位)： 声光，编号现场定义；
time(6位)： 时间，时分秒；
Date(8位)： 日期，年月日；
本发明专利与现有技术相比的优点，在于改变了城市监控中心只与本厂家系统联网的方式，而是从设计思想上将目前国际和国内满足各种协议标准的系统全部兼容到本系统中，通过协议转换成本发明专利定义的数据格式，然后再通过GPRS传送到监控中心进行数据处理，从而真正实现了城市应急指挥系统数据联网。
本发明专利的难点在于目前国际上还没有类似将所有国际通用和流行的工业控制协议同时进行转换的系统，这样的系统需要对各种协议标准、软硬件深入的了解，实现起来非常困难。但是一旦多种协议转换系统实现，则在数据联网、视频联网、语音联网的三大联网中实现了数据联网在城市应急、工业控制、航空航天、军事作战指挥中起到极其重要的作用。
附图说明
图1 本发明专利的城市应急指挥联网的多种协议转换系统框图
图2 本发明专利的多种协议转换软件程序框图
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明专利的实施例。
参照图1城市应急指挥联网的多种协议转换系统框图：
各厂家的网络显示控制器NCA(1)通过RS-232接口1与多种协议转换器(2)相连，用于提取来自系统的状态和报警信息，而各家系统的协议和通信规约我们已知，例如美国霍尼维尔公司采用BacNet协议和串口协议，其数据长度分为160和80个字长的ASCII码。
多种协议转换器(2)和多种协议转换软件(3)与NCA(1)建立双向通讯并接收来自NCA(1)的报警、系统状态信息，在各家协议和规约的规定下，数据包括系统的各种状态、故障点的编号、故障点对应的模块、回路、面板和节点编码，当建立了双向通讯后，多种协议转换器(2)就可以接收来自监控中心的指令和来自个厂家系统的NCA发出的信息，多种协议转换器(2)在监控系统的前端完成全部协议的转换、数据的分析和数据的发送。
多种协议转换软件(3)将来自各厂家系统的信息进行分析并依据定义的标准的城市联网协议数据格式(消防类)将信息转换为标准格式。
来自多种协议转换器(2)和多种协议转换软件(3)通过RS-232接口2与DTU模块(4)相连并通过GPRS将来自NCA(1)的报警、系统状态信息发送到监控中心服务器(5)和远程协议接收软件(6)，当多种协议转换器(2)和多种协议转换软件(3)完成了协议转换和生成标准的城市联网协议数据后，通过无线的GPRS通道将信息发送到监控中心。
由远程协议接收软件(6)完成对所连接的各系统状态的远程监视、报警处理、电子地图显示、辅助决策。
参照图2多种协议转换软件程序框图：
在多种协议转换软件设置应当对程序参数(101)进行设置，
站点：该城市里该站点(该系统)的编码
P： 对在该站点(该系统)的所有面板进行编码
N： 对在该站点(该系统)的所有节点进行编码
D： 对在该站点(该系统)的所有环路上的所有探头进行编码
L： 对在该站点(该系统)的所有环路进行编码
B： 对在该站点(该系统)的所有声光点进行编码
M： 对在该站点(该系统)的所有模块进行编码
当程序参数设置(101)完毕，则多种协议转换软件启动，进入待机状态(103)；
当来自NCA的状态和报警数据(102)后，首先进行协议类型的判别，当判断出协议类型后，则调用对应该协议的驱动(107)对数据进行分析(109)，按照数据的分段提取不同的状态信息，没有用的数据(指城市应急指挥联网不需要的数据，如该系统内部无关信息)则舍弃，有用的信息将按照城市联网协议数据格式编码(111)，然后通过GPRS发送(1 12)到监控中心(114)，发送结束后回到待机状态(103)。
当收到监控中心的指令(104)，多种协议转换软件进行指令分解(106)，然后按照该系统的规约进行指令编码(108)，例如美国霍尼维尔公司的指令为：
| 键 | 功能 | 编码 |
| F12 | 确认 | ～L |
| F13 | 信号静默 | ～M |
| F14 | 系统复位 | ～N |
| Shift F13 | 人工消除 | ～O |
然后将编码指令发送(110)到NCA(113)。
Claims (4)
1.一种用于的城市应急指挥联网的多种协议转换系统，其特征在于：该系统将各厂家的控制器NCA(1)通过RS-232接口1或RJ-45接口与多种协议转换器(2)相连，多种协议转换器(2)和多种协议转换软件(3)与NCA(1)建立双向通讯并接收来自NCA(1)的报警、系统状态信息；来自多种协议转换器(2)和多种协议转换软件(3)通过RS-232接口2或RJ-45接口与DTU模块(4)相连并通过GPRS将来自NCA(1)的报警、系统状态信息发送到监控中心服务器(5)和远程协议接收软件(6)。
2.根据权利要求1所述城市应急指挥联网的多种协议转换系统，其特征在于：该系统将各厂家的控制器NCA(1)通过RS-232接口1与多种协议转换器(2)相连，多种协议转换器(2)和多种协议转换软件(3)通过RS-232接口2与DTU模块(4)相连，同时接口型式和设置完全兼容下述IEC61158 Ed.3的国际标准协议：
1 Type 1 TS61158
2 Type 2 ControlNet和Ethernet/IP
3 Type 3 Profibus
4 Type 4 P-Net
5 Type 5 FF HSE
6 Type 6 SwiftNet
7 Type 7 WorldFIP
8 Type 8 Interbus
9 Type 9 FF H1
10 Type 10 Profinet
IEC TC17B通过的3种低压开关设备的工业控制总线国际标准：
SDS(Smart Distributed System)
AS-I(Actuator Sensor Interface)
DeviceNet
以及ISO11898标准的CAN(Control Area Network)和modBus。
3.根据权利要求1所述城市应急指挥联网的多种协议转换系统，其特征在于：多种协议转换软件(3)可以将下述协议转换为标准的城市联网协议格式，见根据权利要求4。
1 Type 1 TS61158
2 Type 2 ControlNet和Ethernet/IP
3 Type 3 Profibus
4 Type 4 P-Net
5 Type 5 FF HSE
6 Type 6 SwiftNet
7 Type 7 WorldFIP
8 Type 8 Interbus
9 Type 9 FF H1
11 Type 10 Profinet
IFC TC17B通过的3种低压开关设备的工业控制总线国际标准：
SDS(Smart Distributed System)
AS-I(Actuator Sensor Interface)
DeviceNet
以及ISO11898标准的CAN(Control Area Network)。
4.根据权利要求1所述城市应急指挥联网的多种协议转换系统，其特征在于：标准的城市联网消防协议格式定义的任何设备信息编码，在全国范围内是唯一的。即任何安装的消防设备和探头在全国有唯一的编码。编码采用十进制，共计43位
其中：
城市编码：按照国家电信规定的区位号，如杭州0571、济南0531；
站点编码：现场定义；
状态：
1：火灾报警(Fire Alarm)
2：安全报警(Security Alarm)
3：隔离(Disable)
4：测试(Test)
5：故障(Trouble)
6：激活(Active)
N：节点，编号现场定义；
L：回路，编号现场定义；
M：模块，编号现场定义；
D：探头，编号现场定义；
Z：分区，编号现场定义；
P：面板，编号现场定义；
B：声光，编号现场定义；
time：时间，时分秒；
Date：日期，年月日。
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| CNA2006101271858A CN101146061A (zh) | 2006-09-12 | 2006-09-12 | 一种用于城市应急指挥数据联网的多种协议转换系统 |
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| CNA2006101271858A CN101146061A (zh) | 2006-09-12 | 2006-09-12 | 一种用于城市应急指挥数据联网的多种协议转换系统 |
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| Publication Number | Publication Date |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| CNA2006101271858A Pending CN101146061A (zh) | 2006-09-12 | 2006-09-12 | 一种用于城市应急指挥数据联网的多种协议转换系统 |
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2006
- 2006-09-12 CN CNA2006101271858A patent/CN101146061A/zh active Pending
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