CN101299289A - 独立式短消息火灾报警系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种独立式短消息火灾报警系统。该系统由固定式灭火设施、短消息报警模块、移动通信网络和移动终端组成。其中短消息报警模块包括微处理单元、输入检测电路接口单元、无线探测单元、消防报警控制单元、输出控制接口电路单元和GSM/CDMA/GPRS/INTERNET数传单元组成。具体应用时，当保护区内发生火灾时，系统通过短消息方式及时通知业主和物业，业主可以通过手机或以太网查看现场视频图像，物业也可以根据业主授权对保护区进行查询，确认发生火灾后业主或物业可以通过短消息方式启动固定式灭火设施或消防联动装置实施灭火；当系统处于正常监控状态时，业主可以随时通过手机或以太网查询保护区的有效环境参数、图片和图像。

Description

独立式短消息火灾报警系统

技术领域：

本发明涉及无线通信和消防安全报警和控制技术领域，特别涉及一种可以通过短消息方式实现对保护区进行实时查询、火灾报警以及启动固定式灭火设施的独立式短消息火灾报警系统。

背景技术：

目前的火灾自动报警系统主要由触发器件、火灾报警装置、火灾警报装置及其具有其它辅助功能的装置组成，其中固定式灭火设施是火灾自动报警系统的重要组成部分。系统主要完成火灾信号采集、传输和报警，以自动或手动方式启动固定式灭火设施实施灭火。当无人值守防护区的固定式灭火设施实施自动灭火时，有可能是系统误报，这样将造成不必要的损失。如果在系统中嵌入短消息模块，固定式灭火设施在实施自动灭火前向业主或物业发出信号，业主和物业在确认火灾发生的情况下，可以发出启动固定式灭火设施的信号。

另外，随着社会经济的发展，家庭火灾在火灾中的比例明显增大，火灾损失越来越大，家庭火灾造成的人员伤亡已成为各国政府非常重视的工作之一。公安部最近下发全国各消防部队关于家庭固定灭火系统推广的通知，我们通过大量的调研发现家用固定灭火系统功能需求上需增加短信芯片，通过独立式短消息火灾报警系统提高家用固定灭火系统的可靠性、实时性和直观性。

发明内容：

鉴于上述技术局限以及针对其所要实现的技术问题，本发明的目的是提供一种独立式短消息火灾报警系统。该系统在具体应用时，当保护区内发生火灾时，系统通过短消息方式及时通知业主和物业，业主可以通过手机或以太网查看现场视频图像，物业也可以根据业主授权对保护区进行查询，确认发生火灾后业主或物业可以通过短消息方式启动固定式灭火装置或消防联动装置实施灭火；当系统处于正常监控状态时，业主可以随时通过手机或以太网查询保护区的有效环境参数、图片和图像。

本发明所述的独立式短消息火灾报警系统主要包括短消息报警模块、固定式灭火装置、无线移动通信网络、以及移动终端。其中，短消息报警模块连接控制固定式灭火装置，并通过接入无线移动通信网络与移动终端通信连接。

上述系统所组成的部件中：

短消息报警模块包括微处理单元、输入检测电路接口单元、无线探测单元、消防报警控制单元、输出控制接口电路单元和GSM/CDMA/GPRS/INTERNET数传单元。所述的微处理单元分别与输入检测电路接口单元、消防报警控制单元和输出控制接口电路单元电路连接。所述无线探测单元与输入检测电路接口单元数据通信连接，GSM/CDMA/GPRS/INTERNET数传单元与输出控制接口电路单元数据通信连接。

上述微处理单元包括STM32F101R8微控制器以及与其分别电路连接的系统时钟和看门狗。

上述输入检测电路接口单元由输入接口电路、电平转换电路和RS232串口通过电路连接组成。所述输入接口电路用来控制连接固定式灭火装置，RS232串口用来数据通信连接无线探测单元中的汇节点。

上述无线探测单元包括由一个无线探测汇节点和复数个无线探测从节点所构成的无线传感器网络，每个网络最多可以容纳255个无线探测从节点。所述无线探测汇节点由处理器和CC2430无线模块通过电路连接组成；无线探测从节点由执行器件、传感器件、传感器I/O接口、处理器和CC2430无线射频模块通过电路连接组成。

上述消防报警控制单元由打印机、LED显示、键盘、联动控制器、声光报警和报警电话通过电路连接组成。

上述输出控制接口电路单元由输出驱动电路、输出接口和可编程并行接口芯片通过电路连接组成，所述可编程并行接口芯片还与消防报警控制单元中的打印机、LED显示以及键盘通信连接。

上述GSM/CDMA/GPRS/INTERNET数传单元由DTGS800/SIM100-E模块和GSM/CDMA/GPRS/INTERNET天线通过电路连接组成，所述GSM/CDMA/GPRS/INTERNET天线通过所接入的无线移动通信网络向移动终端发送数据信号。

短信报警技术已经相对成熟，价格低廉、体积较小，对固定灭火系统的成本、体积和重量影响不大。短消息报警模块采用现有的DTGS800/SIM100-E模块，具体体积大小为53mm×33mm×2.9mm。

短信芯片只需要脉冲启动信号线，电源线，在制定家庭固定灭火系统标准的时候，可以设计定义预留好短信通知模块接口标注。通过RTC管脚进行供电，增加了数字接口输出电源和音频偏置输出电源，天线连接方法为CONNECTOR/PAD，系统连接器为JAE。

由于短消息报警装置是模块化结构，所以在实际设计中，设计成组合分离式，让用户和厂商可以选择是否需要短信芯片。

将独立式短消息火灾报警系统和目前的火灾自动报警系统相结合，可以提高系统的可靠性、减少系统误报率。同时，在家用固定灭火系统功能需求上增加短信芯片，通过独立式短消息火灾报警系统提高家用固定灭火系统的可靠性、实时性和直观性。所以独立式短消息火灾报警系统既能满足火灾保护区安全等级要求较高区域的需要，也能满足家庭安全需要，市场应用较广，前景比较乐观。

附图说明：

以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本发明。

图1为本发明的结构原理图。

具体实施方式：

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，按照上述本发明的技术方案，通过一个优选实施例进一步阐述本发明。

所列举的独立式短消息火灾报警系统的参数设置：

1、微处理单元21以TMS32F101R8微控制器21为核心器件，工作主频72MHz，处理速度1.25DMIPS/MHZ。

2、无线探测单元23采用CC2430无线射频模块，工作频率2.4G，射频发射功率-20dBm，射频接收灵敏度-80dBm，数据率250Kbps，使用星状网络拓补结构。

3、短消息报警模块2的GSM/CDMA/GPRS/INTERNET数传单元采用261DTGS800/SIM100-E模块26作为短消息模块。英文短信则用英文的7-bit编码方式，如果是中文或者是中文、英文混合的短信则用中文的UCS2编码。

参见图1，整个系统由固定式灭火装置1、短消息报警模块2、无线移动通信网络3和移动终端4组成。其中，短消息报警模块2由微处理单元21、输入检测电路接口单元22、无线探测单元23、消防报警控制单元24、输出控制接口电路单元25和GSM/CDMA/GPRS/INTERNET数传单元26通过电路连接组成。该系统无线探测单元23可以通过无线模块(无线探测汇节点和无线探测从节点)构成无线传感器网络，每个网络最多可以容纳255个探测器(无线探测从节点)。

微处理单元21由STM32F101R8微控制器211、系统时钟212和看门狗213通过电路连接组成；输入检测电路接口单元22由输入接口电路221、电平转换电路222和RS232串口223通过电路连接组成；无线探测单元23由无线探测汇节点231和从节点232通过无线传感器网络组成系统，其中无线探测汇节点231由处理器2311和CC2430无线模块2312通过电路连接组成；无线探测从节点232由执行器件2321、传感器件2322、传感器I/O接口2323、处理器2324和CC2430无线射频模块2325通过电路连接组成；消防报警控制单元24由打印机241、LED显示242、键盘243、联动控制器244、声光报警245和报警电话246通过电路连接组成；输出控制接口电路单元25由输出驱动电路251、输出接口252和可编程并行接口芯片253通过电路连接组成；GSM/CDMA/GPRS/INTERNET数传单元26由DTGS800/SIM100-E模块261和GSM/CDMA/GPRS/INTERNET天线262通过电路连接组成。

当火灾发生时，短消息报警模块2的无线探测单元23无线探测从节点232的传感器件2322探测到火灾的烟雾、温度信号，经过传感器I/O接口2323传输至处理器2324，处理器2324对火灾的特征信号进行分析处理，确认火灾发生后通过CC2430无线射频模块2325将火灾信号发射出去，同时通过执行器件2321启动无线探测从节点带有的声光报警信号。无线探测汇节点231通过较大功率的CC2430无线射频模块2312接收到无线探测从节点232传输来的火灾信号，通过电路传输至处理器2311。处理器2311通过输入检测电路接口单元22的RS232串口223实现与微处理单元21的微控制器211的连接，微处理单元21选用32.768KHz低速外部晶振作为系统时钟212，微控制器211内置32KHz低速RC型振荡源驱动看门狗213。微控制器211将接收到的火灾报警信号通过输出控制接口电路单元25的输出驱动电路251和输出接口252传输至GSM/CDMA/GPRS/INTERNET数传单元26。系统利用串口通信控件通过输出控制接口电路单元25与DTGS800/SIM100-E模块261通信，最终DTGS800/SIM100-E模块261经GSM/CDMA/GPRS/INTERNET天线262将火灾信号以短消息形式发送出去。发射出去的短消息通过GSM/CDMA/GPRS/INTERNET移动通信网络3传输至移动终端4。收到短消息的业主或经授权的物业在确认火灾发生后通过短消息的形式发出灭火指令，通过上述相反的步骤将灭火指令通过电平转换电路222和接口电路221传输至固定式灭火装置1，固定式灭火装置1收到灭火指令后实施灭火的同时将灭火指令信号反馈微控制器211。微控制器21启动消防报警控制单元24的联动控制器244、声光报警信号245和消防报警电话246的同时通过输出控制接口电路单元25的可编程并行接口芯片253进行火灾着火点LED显示242，通过打印机241打印出着火时间，通过键盘243对整个系统进行查询。

当系统处于正常监控状态的时候，业主通过移动终端4以短消息的形式发出系统查询指令，GSM/CDMA/GPRS/INTERNET天线262通过GSM/CDMA/GPRS/INTERNET移动通信网络3接收到指令。指令经DTGS800/SIM100-E模块261输出控制接口电路单元25传输至微控制器211。微控制器211通过RS232串口223实现与无线探测单元23的电路连接，经处理器2311处理好的信号通过较大功率CC2430无线射频模块2312发射出去。保护区内的某个无线探测从节点232通过较小功率CC2430无线射频模块2326接收到指令，处理器2324根据不同的指令(有效环境数据、图片和图像)通过传感器I/O接口2323对传感器2322输入的信号进行采集。处理器2324将采集到的业主需要的信息通过上述相逆的过程传输至业主的移动终端4。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1、独立式短消息火灾报警系统，包括短消息报警模块、固定式灭火设施、无线移动通信网络、以及移动终端；所述短消息报警模块连接控制固定式灭火装置，并通过接入无线移动通信网络与移动终端通信连接；

其特征在于：

短消息报警模块包括微处理单元、输入检测电路接口单元、无线探测单元、消防报警控制单元、输出控制接口电路单元和GSM/CDMA/GPRS/INTERNET数传单元；所述的微处理单元分别与输入检测电路接口单元、消防报警控制单元和输出控制接口电路单元电路连接；所述无线探测单元与输入检测电路接口单元数据通信连接，GSM/CDMA/GPRS/INTERNET数传单元与输出控制接口电路单元数据通信连接。

2、根据权利要求1的独立式短消息火灾报警系统，其特征在于，所述述微处理单元包括STM32F101R8微控制器以及与其分别电路连接的系统时钟和看门狗。

3、根据权利要求1的独立式短消息火灾报警系统，其特征在于，所述输入检测电路接口单元由输入接口电路、电平转换电路和RS232串口通过电路连接组成；所述输入接口电路用来控制连接固定式灭火装置，RS232串口用来数据通信连接无线探测单元中的汇节点。

4、根据权利要求1的独立式短消息火灾报警系统，其特征在于，所述无线探测单元包括由一个无线探测汇节点和复数个无线探测从节点所构成的无线传感器网络，每个网络最多可以容纳255个无线探测从节点。

5、根据权利要求4的独立式短消息火灾报警系统，其特征在于，所述无线探测汇节点由处理器和CC2430无线模块通过电路连接组成。

6、根据权利要求4的独立式短消息火灾报警系统，其特征在于，所述无线探测从节点由执行器件、传感器件、传感器I/O接口、处理器和CC2430无线射频模块通过电路连接组成。

7、根据权利要求1的独立式短消息火灾报警系统，其特征在于，所述消防报警控制单元由打印机、LED显示、键盘、联动控制器、声光报警和报警电话通过电路连接组成。

8、根据权利要求1的独立式短消息火灾报警系统，其特征在于，所述输出控制接口电路单元由输出驱动电路、输出接口和可编程并行接口芯片通过电路连接组成。

9、根据权利要求8的独立式短消息火灾报警系统，其特征在于，所述可编程并行接口芯片还与消防报警控制单元中的打印机、LED显示以及键盘通信连接。

10、根据权利要求1的独立式短消息火灾报警系统，其特征在于，所述GSM/CDMA/GPRS/INTERNET数传单元由DTGS800/SIM100-E模块和GSM/CDMA/GPRS/INTERNET天线通过电路连接组成，所述GSM/CDMA/GPRS/INTERNET天线通过所接入的无线移动通信网络向移动终端发送数据信号。