CN105049311B - 二总线通信方法和通信系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种二总线通信方法，主设备进行初始化后，对总线进行一次巡检，总线自动对基极电压和的极性进行调整，调整完毕后，主设备给各个节点设备对应的节点设备总线收发电路进行编址和分组；主设备通过主设备总线收发电路和节点设备总线收发电路向编码单元发送命令码和寻址码，并接收对应编码单元的回码，进行定时巡检。本发明还提供了运用该方法的通信系统，该方法和系统具有极佳的抗干扰能力，对火灾能快速响应和报警，可自动调整总线的基极电压和极性，稳定性高。
Description
技术领域
本发明涉及消防电子电路领域，特别涉及一种二总线通信方法、通信系统。
背景技术
根据国家标准GB 17945-2010要求，消防应急照明和疏散指示系统中的每个单元的工作状态，必实时的上传到应急照明控制器上。因此，设计和选择一套稳定可靠的数据出送系统，成了整个系统的能否稳定工作的关键部分之一。目前大量工程使用的总线多为RS485或CAN总线；其共同特点有：1.为了降低干扰均使用带屏蔽的双绞线，两条通讯线均有正负极性之分，接反后或会影响到整条总线都不能正常工作；2.需采用手拉手连接方式，即节点设备与总线的连接距离不超过0.3米，否则节点设备会对整个总线产生严重干扰。
二总线通信是指通信总线上只有两根总线，不需要额外的电源线的一种通信方式。所有的通信节点都通过这两根总线从通信主节点取电和与主节点通信。现有的智能点式火宅探测器与火灾报警控制器的通信为二总线回路通信，但是传统的二总线回路通信设计不够合理，灵活性不高，抗干扰能力不好。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种二总线通信方法，该通信方法具有极佳的抗干扰能力，对火灾能快速响应和报警，可自动调整总线的基极电压和极性，稳定性高。
本发明具体技术方案如下：
一种二总线通信方法，包括
S100主设备进行初始化；
S200主设备对总线进行一次巡检，主设备总线收发电路中的内部电源调整电路调整基极电压，节点设备总线收发电路自动对总线的极性进行调整；
S300调整完毕后，主设备给各个节点设备对应的节点设备总线收发电路进行编址和分组；
S400主设备通过主设备总线收发电路和节点设备总线收发电路向编码单元发送命令码和寻址码，并接收对应编码单元的回码，进行定时巡检。
其中，进一步的优化方案为，所述步骤S400之后还包括有以下步骤：
S500主设备采集编码单元内的状态：编码单元通过总线将状态信息反馈给主设备；
S600主设备接收到编码单元发送的状态后，如果发现存在报警信息，再向产生报警信息的编码单元发送特别回码命令，编码单元接收特别回码命令后，在对应的回码位上向主设备回送代表自己地址的组内编号脉冲；
S700主设备根据报警信号产生单元组号和组内编号计算出该单元的地址，并显示报警。
其中，进一步的优化方案为，所述S200步骤中，当主设备向总线传送数据时，通过改变内部电源调整电路的基极电压，控制输出到总线上的电压为24V。
其中，进一步的优化方案为，在所述步骤S300-S700中任一步骤之后，当主设备接收数据时，通过改变主设备总线收发电路的内部总线阻抗检测电路检测总线上的阻抗变化，从而检测出编址单元回传的信息。
其中，进一步的优化方案为，所述方法还包括在步骤S300-S700中任一步骤之后，当总线上的电压发生变化时，节点设备根据电压变化规律，解析出主设备传送的信息，通过高速光耦电路传送给节点设备控制电路。
本发明另一方面还提供了一种二总线通信系统，系统包括主设备、至少一个节点设备以及连接所述主设备和各节点设备的二总线通信电路，所述主设备包括主控板、电源模块、回路管理模块、继电器控制电路、报警显示模块和人机交互模块；所述主控板用于完成对各个现场节点的定时巡检，监控各个区域的情况，并对各个节点返回信息进行分析处理；所述电源模块为主设备提供电源；所述回路管理模块接主控板的通信端，并通过二总线通信电路连接各节点设备；所述继电器控制电路连接所述主控板，用于产生控制节点设备的控制信号；所述报警显示模块接主控板的输出端；所述人机交互模块接主控板的输入端，用于提供人机交互的界面；所述二总线通信电路包括相连接的主设备总线收发电路和节点设备总线收发电路，所述主设备总线收发电路为整个总线提供电压，所述节点设备总线收发电路上设有半导体电桥，用于自动对总线的极性进行转换；所述节点设备包括探测器模块和控制模块，所述探测模块用于对相应节点负责区域的实时信息采集和控制，并在主机巡检时，将信息传输给主设备；所述控制模块用于执行主设备的指令。
其中一个优选方案为，所述人机交互模块包括液晶显示单元和键盘输入单元；所述电源模块包括稳压电源和备用电源。
其中一个优选方案为，所述主设备还包括连接所述主控板的通讯模块，所述通讯模块采用以太网接口，用于控制主设备与外界的通讯。
更进一步地，所述探测模块由第一单片机和传感器组成；所述第一单片机内置模拟比较器，用于连接所述传感器并对现场信息的采样比较；所述传感器包括温度传感器和烟雾传感器。
另一个具体的优选方案，所述控制模块由第二单片机和输入或输出单元组成；所述第二单片机用于控制输入或输出单元执行主设备发送的指令进行灭火；所述输入或输出单元用于输入执行的状态信息或输出执行命令。
相比较现有技术，本发明的通信方法和系统具有以下优点：
1.具有极佳的抗干扰能力，主设备采用电压调制方式向节点设备传送数据，节点设备通过改变自身内阻大小向主设备反馈信息。由于主从设备都通过12V或24V电源来传送数据，其内阻很小，因此大大提高了抗干扰能力，进一步提高了通信的可靠性。
2.对火灾能快速响应和报警，可自动调整总线的基极电压和极性，
3.稳定性高，节点设备内部均有电路自动转换通讯线的极性，使得系统连接时不用考虑极性问题，从而避免了现有通讯方式由于通讯线极性连接错误而引起的通讯失败。本发明的系统施工时，不用考虑总线的接线方式；接线时，不用考虑总线的极性。
4.由于采用12V或24V电源来传送数据，电路只要连通即可保证通讯系统工作，解决了现有通讯方式由于总线驱动能力问题所引发的抗干扰能力的下降以及对接线方式的要求。
附图说明
图1为二总线通信方法的一种实施方式的示意图；
图2为二总线通信方法的另一种实施方式的示意图；
图3为二总线通信系统的实施方式的结构示意图；
图4为主设备的实施方式的结构示意图；
图5为节点设备的实施方式的结构示意图。
具体实施方式
实施例
本发明的二总线通信方法的一种实施方式如图1所示，包括：
S100主设备进行初始化；
S200主设备对总线进行一次巡检，主设备总线收发电路中的内部电源调整电路调整基极电压，节点设备总线收发电路自动对总线的极性进行调整；
S300调整完毕后，主设备给各个节点设备对应的节点设备总线收发电路进行编址和分组；
S400主设备通过主设备总线收发电路和节点设备总线收发电路向编码单元发送命令码和寻址码，并接收对应编码单元的回码，进行定时巡检。
其中，所述S200步骤中，当主设备向总线传送数据时，通过改变内部电源调整电路的基极电压，控制输出到总线上的电压为24V。
在另一个实施方式中，如图2所示，步骤S400之后还包括以下步骤：
S500主设备采集编码单元内的状态：编码单元通过总线将状态信息反馈给主设备；
S600主设备接收到编码单元发送的状态后，如果发现存在报警信息，再向产生报警信息的编码单元发送特别回码命令，编码单元接收特别回码命令后，在对应的回码位上向主设备回送代表自己地址的组内编号脉冲；
S700主设备根据报警信号产生单元组号和组内编号计算出该单元的地址，并显示报警。
在上述步骤S300-S700中任一步骤之后，当主设备接收数据时，通过改变主设备总线收发电路的内部总线阻抗检测电路检测总线上的阻抗变化，从而检测出编址单元回传的信息。
所述方法还包括在步骤S300-S700中任一步骤之后，当总线上的电压发生变化时，节点设备根据电压变化规律，解析出主设备传送的信息，通过高速光耦电路传送给节点设备控制电路。
本发明二总线通信系统的一实施方式如图3～5所示，所述系统包括主设备100、至少一个节点设备200以及连接所述主设备100和各节点设备200的二总线通信电路300。
所述主设备100包括主控板101、电源模块103、回路管理模块104、继电器控制电路105、报警显示模块106和人机交互模块102。
所述主控板101用于完成对各个现场节点的定时巡检，监控各个区域的情况，并对各个节点返回信息进行分析处理；所述电源模块103为主设备100提供电源；所述回路管理模块104接主控板101的通信端，并通过二总线通信电路300连接各节点设备200；所述继电器控制电路105连接所述主控板101，用于产生控制节点设备200的控制信号；所述报警显示模块106接主控板101的输出端；所述人机交互模块102接主控板101的输入端，用于提供人机交互的界面，所述人机交互模块102包括液晶显示单元和键盘输入单元；所述电源模块包括稳压电源和备用电源。所述主设备100还包括连接所述主控板101的通讯模块107，所述通讯模块107采用以太网接口，用于控制主设备100与外界的通讯。
所述二总线通信电路300包括相连接的主设备总线收发电路和节点设备总线收发电路，所述主设备总线收发电路为整个总线提供电压，所述节点设备总线收发电路上设有半导体电桥，用于自动对总线的极性进行转换。
所述节点设备200包括探测器模块201和控制模块202，所述探测模块201用于对相应节点负责区域的实时信息采集和控制，并在主机巡检时，将信息传输给主设备；所述控制模块202用于执行主设备的指令。
本发明通信系统的一个优选实施方式为，所述探测模块201由第一单片机和传感器组成；所述第一单片机内置模拟比较器，用于连接所述传感器并对现场信息的采样比较；所述传感器包括温度传感器和烟雾传感器。所述控制模块202由第二单片机和输入或输出单元组成；所述第二单片机用于控制输入或输出单元执行主设备100发送的指令进行灭火；所述输入或输出单元用于输入执行的状态信息或输出执行命令。
其中，所述第一单片机和第二单片机内设有内部存储器，用于存储节点的地址。
上述方案中，所述主设备总线收发电路和节点设备总线收发电路接入的电压为12V或24V。本发明使12V或24V电源来传送数据，解决了现有通讯方式由于总线驱动能力问题所引发的抗干扰能力的下降以及对接线方式的要求；而节点设备200采用半导体器件对通讯线的极性自动转换，从而避免了现有通讯方式由于通讯线极性连接错误而引起的通讯失败。
以上所述实施例仅仅是本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。
Claims (6)
1.一种二总线通信方法，其特征在于，包括：
S100主设备进行初始化；
S200主设备对总线进行一次巡检，主设备总线收发电路中的内部电源调整电路调整基极电压，节点设备总线收发电路自动对总线的极性进行调整；
S300调整完毕后，主设备给各个节点设备对应的节点设备总线收发电路进行编址和分组；
S400主设备通过主设备总线收发电路和节点设备总线收发电路向编码单元发送命令码和寻址码，并接收对应编码单元的回码，进行定时巡检；
S500主设备采集编码单元内的状态：编码单元通过总线将状态信息反馈给主设备；
S600主设备接收到编码单元发送的状态后，如果发现存在报警信息，再向产生报警信息的编码单元发送特别回码命令，编码单元接收特别回码命令后，在对应的回码位上向主设备回送代表自己地址的组内编号脉冲；
S700主设备根据报警信号产生单元组号和组内编号计算出该单元的地址，并显示报警；
其中，所述S200步骤中，当主设备向总线传送数据时，通过改变内部电源调整电路的基极电压，控制输出到总线上的电压为24V；
在所述步骤S300-S700中，当主设备接收数据时，通过改变主设备总线收发电路的内部总线阻抗检测电路检测总线上的阻抗变化，从而检测出编址单元回传的信息；当总线上的电压发生变化时，节点设备根据电压变化规律，解析出主设备传送的信息，通过高速光耦电路传送给节点设备控制电路。
2.一种应用于权利要求1所述方法的二总线通信系统，所述系统包括主设备、至少一个节点设备以及连接所述主设备和各节点设备的二总线通信电路，其特征在于，
所述主设备包括主控板、电源模块、回路管理模块、继电器控制电路、报警显示模块和人机交互模块；所述主控板用于完成对各个现场节点的定时巡检，监控各个区域的情况，并对各个节点返回信息进行分析处理；所述电源模块为主设备提供电源；所述回路管理模块接主控板的通信端，并通过二总线通信电路连接各节点设备；所述继电器控制电路连接所述主控板，用于产生控制节点设备的控制信号；所述报警显示模块接主控板的输出端；所述人机交互模块接主控板的输入端，用于提供人机交互的界面；
所述二总线通信电路包括相连接的主设备总线收发电路和节点设备总线收发电路，所述主设备总线收发电路为整个总线提供电压，所述节点设备总线收发电路上设有半导体电桥，用于自动对总线的极性进行转换；
所述节点设备包括探测器模块和控制模块，所述探测模块用于对相应节点负责区域的实时信息采集和控制，并在主机巡检时，将信息传输给主设备；所述控制模块用于执行主设备的指令。
3.如权利要求2所述的二总线通信系统，其特征在于，所述人机交互模块包括液晶显示单元和键盘输入单元；所述电源模块包括稳压电源和备用电源。
4.如权利要求2所述的二总线通信系统，其特征在于，所述主设备还包括连接所述主控板的通讯模块，所述通讯模块采用以太网接口，用于控制主设备与外界的通讯。
5.如权利要求2所述的二总线通信系统，其特征在于，所述探测模块由第一单片机和传感器组成；所述第一单片机内置模拟比较器，用于连接所述传感器并对现场信息的采样比较；所述传感器包括温度传感器和烟雾传感器。
6.如权利要求2所述的二总线通信系统，其特征在于，所述控制模块由第二单片机和输入或输出单元组成；所述第二单片机用于控制输入或输出单元执行主设备发送的指令；所述输入或输出单元用于输入执行的状态信息或输出执行命令。
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