CN106101277A - 一种消防数据远程采集和反馈启动装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种消防数据远程采集和反馈启动装置，包括核心电路模块、设备启动开关、串行接口、并行接口和远程数据传输模块；核心电路模块包括微处理器模块、并口信号缓冲与锁存模块、控制接口模块、串口电平转换模块；并口信号缓冲与锁存模块对并行接口传送的数据与信号进行缓冲锁存，并传送至微处理器模块；微处理器模块可采集串口数据或经过缓冲与锁存的并口数据，并通过串口电平转换模块将数据传送至远程数据传输模块；微处理器模块可接收来自远程数据传输模块的控制命令并作用于控制接口模块，实现对外部设备的开关等操作；远程数据传输模块可将串行通信协议转换为无线接入协议。本发明用于采集消防设备运行数据并可按需启动外部设备。

Description

一种消防数据远程采集和反馈启动装置

技术领域

本发明涉及一种远程数据采集和反馈启动装置，可用于采集传统消防设备设施的运行数据，并具有远程反馈启动相应外部设备的功能。

背景技术

在传统消防系统中，都是通过有线电缆或者光纤的方式将外围消防部件连接到消防报警控制器，并由该消防报警控制器负责监控外围消防部件的一系列运行状态，必要的时候也可以通过消防报警控制器面板上的按钮来启动相应的外围消防部件（如：水泵、风机等）。各个消防报警控制器亦可以通过有线电缆或光纤的方式，在局部区域组成星型网络，将运行数据由从机汇总到总机。但由于消防报警控制器只能通过电缆方式互联，再加上各个厂家设备在通信协议上的巨大差异，传统消防报警控制器的局域化互联只能建立在相同厂家的兼容产品的基础上，不同厂家的产品将无法实现区域互联，甚至相同厂家的不同型号产品也不能实现区域互联。随着近几年网络技术的兴起，目前可以通过某种用户信息传送装置，将火警数据传输到城市消防接警中心，但是对于业主单位而言，依然不能方便快捷地达到远程监控本单位消防系统运行状态的目的，更无法实现在必要的关键时刻远程启动相关消防设备，只能通过现场值班管理人员在消防监控室内进行监控和启动。在无法对消防报警控制器进行完整的区域互联情况下，业主单位将分配更多人力成本来管理分散的消防报警控制器设备，并可能在险情发生时大大降低应急响应速度。

发明内容

本发明提供一种针对消防设施的远程数据采集和反馈启动装置，不仅可以采集本地区域的消防设备运行数据至远程服务器，还能通过远程命令反馈的方式安全启动本区域的相关消防设备。

本发明的构成包括：核心电路模块、设备启动开关、串行接口、并行接口和远程数据传输模块。核心电路模块包括微处理器模块、并口信号缓冲与锁存模块、控制接口模块、串口电平转换模块；并口信号缓冲与锁存模块，通过并行接口信号线与并行接口连接，对并行接口传送过来的数据与控制信号进行缓冲，并利用控制信号触发锁存并口数据，以作为微处理器模块的并口数据采集源；微处理器模块，通过串行接口信号线与串行接口连接，通过并口数据采集信号线与并口信号缓冲与锁存模块连接，可直接采集串行接口传送过来的串口数据、或直接采集经过缓冲与锁存的并口数据；通过串行数据传输线与串口电平转换模块连接，可将采集的并口数据或串口数据予以组帧封装，然后通过串口电平转换模块传送至远程数据传输模块；通过控制接口信号线与控制接口模块连接，可将接收来的远程数据传输模块的控制命令作用于控制接口模块；控制接口模块，通过控制接口信号线与微处理器模块连接，通过开关信号线与设备启动开关连接，可根据微处理器模块的控制命令进行相应的安全译码运算，实现对设备的开关启停等操作；串口电平转换模块，通过串行数据传输线与微处理器模块连接，通过串口电平信号线与远程数据传输模块连接，转换微处理器模块与远程数据传输模块的传输信号电平；远程数据传输模块，通过串口电平信号线与串口电平转换模块连接，能够将串行通信协议转换为无线接入协议，待通信链路接入互联网后，实现与远程服务器或客户端之间的实时通讯交互，一方面解决了管理人员获取消防设备运行数据不便捷的问题，另一方面也可通过无线远程启动的方式提升针对险情的应急响应的速度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作进一步说明。

图1为本发明所述装置的总体结构组成图。

图2为本发明所述装置的微处理器模块运行过程的主逻辑流程图。

图3为本发明所述装置的微处理器模块运行时数据采集相关的中断处理逻辑流程图。

图4位本发明所述装置的电路层面基本原理图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

如说明书附图1中的本发明装置总体结构组成图所示，基本组成结构包括：核心电路模块1、设备启动开关9、串行接口8、并行接口7和远程数据传输模块6。

其中核心电路模块1包括微处理器模块2、并口信号缓冲与锁存模块3、控制接口模块4、串口电平转换模块5；并口信号缓冲与锁存模块3，通过并行接口信号线10与并行接口7连接，对并行接口传送过来的数据与控制信号进行缓冲，并利用控制信号触发锁存并口数据，以作为微处理器模块2的并口数据采集源；微处理器模块2，通过串行接口信号线11与串行接口8连接，通过并口数据采集信号线13与并口信号缓冲与锁存模块3连接，可直接采集串行接口传送过来的串口数据、或直接采集经过缓冲与锁存的并口数据；通过串行数据传输线15与串口电平转换模块5连接，可将采集的并口数据或串口数据予以组帧封装，然后通过串口电平转换模块5传送至远程数据传输模块6；微处理器模块2通过控制接口信号线14与控制接口模块4连接，可将远程数据传输模块9接收来的控制命令作用于控制接口模块4；控制接口模块4，通过控制接口信号线14与微处理器模块连接，通过开关信号线12与设备启动开关9连接，可根据微处理器模块2的控制命令进行相应的译码运算，实现对设备的开关启停等操作；串口电平转换模块5，通过串行数据传输线15与微处理器模块2连接，通过串口电平信号线16与远程数据传输模块6连接，转换微处理器模块2与远程数据传输模块6的传输信号电平；远程数据传输模块6，通过串口电平信号线16与串口电平转换模块5连接，能够将串行通信协议转换为无线接入协议，并将通信链路接入互联网。

实施例二：

如附图2所示微处理器模块运行过程的主逻辑流程图，当装置接通电源以后，微处理器系统程序就进入初始化状态，先完成系统时钟、串口通信、定时器、输入输出端口及外部中断的设置，然后进入主循环等待串口发送标志置1；当串口发送标志变为1时，立即关闭数据采集中断，并打包发送缓冲区中采集到的数据；发送完成后，再次开启数据采集中断，并再次进入主循环等待下一次串口发送操作。

附图3所示为微处理器模块运行时数据采集相关的中断处理逻辑流程图，数据采集中断分为两种：并行接口数据采集中断、串行接口数据采集中断。数据采集中断触发后，数据将立刻存入缓冲区。定时器中断用于判断并行接口数据或者串行接口数据是否一次性接收完成，并根据判定情况来设置串口发送标志位，微处理器模块据此标志位来决定是否打包发送采集的数据。定时比较窗口算法通过比较两个指针变量在定时窗口（如40ms）两侧是否相等，来确定采集的数据是否一次性接收完成。涉及的两个缓冲区指针变量ptr1与ptr2，其中ptr1在数据采集中断服务程序中指向数据接收缓冲区，且每接收一个字节数据，ptr1会自增一以指向下一个缓冲区单元；另一个指针变量ptr2则根据定时比较的结果发生变化，当比较结果为不相等时，ptr2更新为ptr1的数值，如果比较结果为相等，则ptr1与ptr2同时更新为数据接收缓冲区首地址，并同时允许串口发送数据。

实施例三：

附图4所示为本发明装置的电路层面基本原理图，主要信号流如图中箭头所示，其中信号缓冲器2、信号锁存器3、并行信号接收端口4构成附图1中的并行信号缓冲与锁存模块；串行信号一般直接与微处理器模块的串行信号接收端口通过数据线相连接；微处理器模块通过内部的收发数据缓冲控制器5、存储器端口10、存储器11等构成针对数据收发的控制机制；串行信号接收端口15与串行信号发送端口16均通过串口电平转换模块18与远程数据传输模块17相连；串行信号接收端口15接收到的远程反馈启动命令，将依次通过启动控制逻辑14和对外启动端口13作用于微处理器模块外部译码器12进行安全译码操作，最后再通过模拟开关19启动外部开关端子20；附图1中所示的核心电路模块的运行状态，将由附图4中微处理器模块内部的运行状态显示控制逻辑8作用于状态显示部件9得以实现。

Claims (8)

1.一种消防数据远程采集和反馈启动装置，其特征在于：包括核心电路模块、设备启动开关、串行接口、并行接口和远程数据传输模块；核心电路模块包括微处理器模块、并口信号缓冲与锁存模块、控制接口模块、串口电平转换模块；

所述并口信号缓冲与锁存模块，通过并行接口信号线与并行接口连接，对并行接口传送过来的数据与控制信号进行缓冲，并利用控制信号触发锁存并口数据，以作为微处理器模块的并口数据采集源；

所述微处理器模块，通过串行接口信号线与串行接口连接，通过并口数据采集信号线与并口信号缓冲与锁存模块连接，可直接采集串行接口传送过来的串口数据、或直接采集经过缓冲与锁存的并口数据；通过串行数据传输线与串口电平转换模块连接，可将采集的并口数据或串口数据予以组帧封装，然后通过串口电平转换模块传送至远程数据传输模块；通过控制接口信号线与控制接口模块连接，可将接收来自远程数据传输模块的控制命令作用于控制接口模块，然后实现对设备的开关启停操作；

所述控制接口模块，通过控制接口信号线与微处理器模块连接，通过开关信号线与设备启动开关连接，可根据微处理器模块的控制命令实现对设备的开关启停操作；

所述串口电平转换模块，通过串行数据传输线与微处理器模块连接，通过串口电平信号线与远程数据传输模块连接，转换微处理器模块与远程数据传输模块的传输信号电平；

所述远程数据传输模块，通过串口电平信号线与串口电平转换模块连接，作为远程通信接口，能够将串行通信协议转换为无线接入协议。

2.根据权利要求1所述的消防数据远程采集和反馈启动装置，其特征还在于：并口信号缓冲与锁存模块不会对并行接口信号源造成干扰、并能够增强传输信号的驱动能力，且模块的传输延迟相比于信号保持时间可以忽略、不会影响并口数据的准确锁存与采集。

3.根据权利要求1所述的消防数据远程采集和反馈启动装置，其特征还在于：微处理器模块需要具备实时处理能力和完整的中断响应系统，能够依靠多线程的实时操作系统或中断响应机制完成系统多任务的要求，微处理器模块包括但不限于微控制器、数字信号处理器与嵌入式处理器等。

4.根据权利要求1所述的消防数据远程采集和反馈启动装置，其特征还在于：微处理器模块至少拥有两个串行接口外设，其中一个串行接口外设通过串行接口信号线与串行接口连接，可直接采集串行接口传送过来的串口数据，另一个串行接口外设通过串行数据传输线与串口电平转换模块连接，可将采集的并口数据或串口数据予以组帧封装，然后通过串口电平转换模块传送至远程数据传输模块。

5.根据权利要求1所述的消防数据远程采集和反馈启动装置，其特征还在于：微处理器模块需要根据具体的应用需求，具备足够的随机存储器空间，以确保缓冲存储区拥有足够的裕量来存放一次性采集的串口数据或并口数据。

6.根据权利要求1所述的消防数据远程采集和反馈启动装置，其特征还在于：远程数据传输模块，能够将微处理器模块发送的串行数据转换成无线接入方式转发至远程数据中心，也能够接收来自远程数据中心的控制命令、并将控制命令转发至微处理器模块。

7.根据权利要求1所述的消防数据远程采集和反馈启动装置，其中并行接口模块或串行接口模块的特征还在于：所接外部信号源可以包括但不限于消防报警控制器的主板串口或者与主板相连的微型打印模块。

8.根据权利要求1所述的消防数据远程采集和反馈启动装置，其特征还在于：控制接口模块可以针对远程控制命令进行安全译码操作，并可将译码结果通过模拟开关作用到外部设备。