CN113542031A - 一种基于消防火灾自动报警系统的智能组网方法 - Google Patents

一种基于消防火灾自动报警系统的智能组网方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种基于消防火灾自动报警系统的智能组网方法，包括以树形拓扑结构级联的并通信连接的多个控制器，其中以处于根节点的控制器为用于总消防控制室的首节点控制器，其余的子节点则是用于次级消防控制室的分支节点控制器；每个控制器均匹配有一个与其相对应的联网通讯ID号，每个控制器的网络逻辑节点均通过该控制器的联网通讯ID号和与其联网的上级节点控制器的联网通讯ID号来设置；在所有控制器中首节点控制器的联网通讯ID号的报文标识符是最小的，分支节点控制器的联网通讯ID号的报文标识符则以首节点控制器的通讯ID号的报文标识符为基础层级递增。该发明实现了集中管理，统一协调、分级控制的目的。

Description

一种基于消防火灾自动报警系统的智能组网方法
技术领域
本发明涉及安防系统，尤其是一种基于消防火灾自动报警系统的智能组网方法。
背景技术
随着现代社会的高速发展，建筑综合体不断增多，建筑群、社区不断扩大，消防安全工作成为这些建筑体的首要任务，火灾自动报警系统是建筑物不可缺少的一部分。火灾自动报警系统具有其自身的特殊性，行业规范和国家标准均规定了火灾自动报警系统需采用分布式设置与监控管理，以此降低因火灾自动报警系统出现故障而带来的建筑物消防安全的风险，因此在实际应用中对于同一建筑体或建筑群便会设置多个消防控制室，实现分布式管理。而对于业主或物业管理者来说，这就会增加管理成本，又不方便对建筑物当前状态进行统一监管和协调，如当建筑物某处发生火灾时，无法对建筑物的整体状态进行统一监控，从全局把控快速作出应急处理。
目前消防业内火灾自动报警系统控制器之间通讯主要采用对等网和主从网两种组网方式。采用对等网组网方式，即在联网中系统控制器均为主机，可控制网络内的其他所有控制器执行各种指令，并可显示网络所有系统控制器配接的终端状态信息，这对于小型的多消防控制室的火灾自动报警系统进行管理和控制非常方便，但如果遇上中大型项目，火灾自动报警系统控制器数量多(国家标准要求一台控制器回路终端点数不得超过3200点)，整个系统运行起来就会变得繁杂而困难，首先网络通讯容易阻塞，二是系统控制器硬件资源更无法满足网络内繁多的通讯数据处理以及联动计算需求，因此对等网络只能满足小型项目；采用主从网组网方式，在该网络中需有一台控制器作为主机，其他控制器均为从机，主机可以控制所有从机执行各种指令，并显示网络内所有从机的状态信息，以及从机配接所有终端的状态信息，其能很好的实现集中管理，统一控制的系统管理方式；但是在主机出现故障或异常，整个系统就会瘫痪，将给建筑体消防安全带来极大风险。
发明内容
针对现有的不足，本发明提供一种基于消防火灾自动报警系统的智能组网方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于消防火灾自动报警系统的智能组网方法，包括以树形拓扑结构级联的并通信连接的多个控制器，其中以处于树形拓扑结构根节点的控制器为用于总消防控制室的首节点控制器，其余以处于树形拓扑结构子节点的控制器为与首节点控制器通信连接的逐层级联的用于次级消防控制室的分支节点控制器；每个所述控制器均匹配有一个与其相对应的联网通讯ID号，每个所述控制器的网络逻辑节点均通过该控制器的联网通讯ID号和与其联网的上级节点控制器的联网通讯ID号来设置；在所有所述控制器中首节点控制器的联网通讯ID号的报文标识符是最小的，分支节点控制器的联网通讯ID号的报文标识符则以首节点控制器的通讯ID号的报文标识符为基础层级递增。
作为优选，所述控制器以CAN通信协议、以太网网络协议、RS485总线协议中的任意一种进行通信连接。
作为优选，所述分支节点控制器的上级节点控制器是与其联网的父节点处的控制器。
作为优选，所述首节点控制器和分支节点控制器依据消防控制室、现场功能、管理需求中的任意一种或多种并用的方式来进行逻辑分级。
作为优选，所述控制器在级联通讯系统中上级的节点控制器向下级的节点控制器传送控制指令，下级的节点控制器向与其联网的父节点的控制器传送火灾报警信息、故障信息、联动事件信息中的一种或多种。
作为优选，所述首节点控制器周期性的逐级向分支节点控制器发送时钟信号，所述分支节点控制器基于接收到的时钟信号更新自身的时钟数据。
作为优选，每个所述控制器均包括相互电性连接的用于节点网络数据传输的RF模块、用于获取加点位置信息的定位模块、作为计算处理中心的MCU模块、用于存放网络参数和数据的NV存储器模块、提供电力的电源。
作为优选，所述控制器还通信连接有消防应急照明系统、疏散指示系统、防火门监控系统、气体灭火监控系统、电气火灾报警监控系统、消防电源状态监控系统、可燃气体报警监控系统中的一种或多种系统。
本发明的有益效果在于：该发明通过树形拓扑结构级联通信连接的方式进行分级组网、智能管理的技术解决方案，实现了集中管理，分级控制的目的，增加了系统网络的可靠性，可用性，既符合国家标准要求的分布式控制的要求，降低系统发生故障的风险，有效保障建筑体的消防安全，也满足了大型消防系统实际的使用需求，即解决了业主或物业管理者关系的集中管理，统一协调的问题，确保了在火灾等紧急事件发生时统一调度快速应急，以及日常管理成本最优化。
附图说明
图1是本发明实施例的拓扑结构示意图；
图2是本发明实施例中网络逻辑节点的设置示意图；
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施例的目的、技术方案和优点，下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。此外，本发明中所提到的方向用语，例如，“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”等，仅是参考附加图示的方向，使用的方向用语是为了更好、更清楚地说明及理解本发明，而不是指示或暗指本发明必须具有的方位，因此不能理解为对本发明的限制。
本发明实施例，如图1中所示，一种基于消防火灾自动报警系统的智能组网方法，包括以树形拓扑结构级联的并通信连接的多个控制器，即每一个节点为下属分支节点的主机，分支节点为从机，节点主机与下属分支节点从机为主从关系，此时从机回路设备的火灾报警信息、故障信息、联动事件信息均向主机上报，并接受主机的控制指令，分支节点的主机又为上一级节点的从机，也就是说控制器在级联通讯系统中上级的节点控制器向下级的节点控制器传送控制指令，下级的节点控制器向与其联网的父节点的控制器传送火灾报警信息、故障信息、联动事件信息中的一种或多种，其中以处于树形拓扑结构根节点的控制器为用于总消防控制室的首节点控制器，即整个火灾自动报警系统的总消防控制室的总控制器，可以称其为1号控制器，亦即是图1中的1号机，其余以处于树形拓扑结构子节点的控制器为与首节点控制器通信连接的逐层级联的用于次级消防控制室的分支节点控制器，次级消防控制室内则分别设置一台主控制器，也就是分支节点控制器，可以称其为2号控制器或3号控制器，即图1中的2号机和3号机，并依次类推，1号控制器，即首节点控制器的下属各分支节点为各消防控制室设置的主控制器，亦即2号控制器或3号控制器，各消防控制室的主控制器的子节点为其所在消防控制室内其他火灾自动报警系统的控制器或者是下一级消防控制室的主控制器，并构成主从关系，2号控制器的子节点就可以是4号控制器、5号控制器，3号控制器的子节点就可以是6号控制器、7号控制器，并依次类推，同时处于同一级的控制器则互不影响，就可以在1号控制器出故障时还可以分别通过2号和3号控制器来进行相应的控制，实现同一管理，分级控制的目的；主控制器接收到子节点从机的火灾报警信息、故障信息、联动事件信息便向上一级节点，即父节点控制器汇报，并接受首节点控制器或父节点的控制指令，实现统一管理、分级控制的功能，各节点之间的通信连接则以CAN通信协议、以太网网络协议、RS485总线协议中的任意一种进行通信连接，如CAN2.0总线技术规范构成的通信协议；在通信连接中，每个所述控制器均匹配有一个与其相对应的联网通讯ID号，每个所述控制器的网络逻辑节点均通过该控制器的联网通讯ID号和与其联网的上级节点控制器的联网通讯ID号来设置，联网通讯ID号亦即该控制器的主机号，上级节点控制器亦即与该处控制器联网的父节点处的控制器，本控制器就向联网父节点上传其所接收到火灾报警信息、故障信息、联动事件信息，并接受联网父节点的控制指令，具体设置如图2中所示；而对联网通讯ID号的命名则依据如下规则，在所有所述控制器中首节点控制器的联网通讯ID号的报文标识符是最小的，分支节点控制器的联网通讯ID号的报文标识符则以首节点控制器的通讯ID号的报文标识符为基础层级递增，比如在总消防控制室的火灾自动报警系统设置一台总控制器，在整个系统网络中为首节点，其联网通讯ID号的报文标识符为1，也就是数据帧标志ID为1，以下简称为联网通讯ID号，在某分消防控制室内有3台控制器，其中一台为节点主机，其联网通讯ID号为10，另两台控制器为从属与该节点主机的从机，联网通讯ID号分别为100和101，此时节点主机联网通讯ID号总是比下属分支节点从机联网通讯ID号小，节点主机联网通讯ID号小于从机联网通讯ID号就有利于在CAN总线的通讯中，节点主机的控制指令优先下发到从机，即以控制指令优先，因为CAN总线通讯原则为通讯报文数据帧在发生冲突时采用竞争机制实现优先级排序，即报文标识符(数据帧标志ID)越小，越优先获得在网络中传输的权利。
进一步的改进，所述首节点控制器和分支节点控制器依据消防控制室、现场功能、管理需求中的任意一种或多种并用的方式来进行逻辑分级，按消防控制室来进行逻辑分层时：以总消防控制室的火灾自动报警系统控制器，也就是1号控制器为首节点，各分消防控制室火灾自动报警系统主控制器为第一分支节点，分别从属于首节点，各消防控制室其他火灾自动报警系统控制器或者是下一级消防控制室的主控制器为第二分支节点，分别从属于所在消防控制室火灾自动报警系统主控制器，即从属于第一分支节点；在按现场功能或管理需求来进行逻辑分层时：总消防控制室的火灾自动报警系统控制器为首节点，其他火灾自动报警控制器可以跨区域或将同一消防控制室内设置两个或两个以上的节点为首节点的第一分支节点，其他控制器可以按需设置为第二、第三......分支节点，依次形成树形管理控制模式。
进一步的改进，所述首节点控制器周期性的逐级向分支节点控制器发送时钟信号，所述分支节点控制器基于接收到的时钟信号更新自身的时钟数据，就确保了各节点控制器传递信息能的同步，使得报警系统能更精确的进行报警。
进一步的改进，每个所述控制器均包括相互电性连接的用于节点网络数据传输的RF模块、用于获取加点位置信息的定位模块、作为计算处理中心的MCU模块、用于存放网络参数和数据的NV存储器模块、提供电力的电源。
进一步的改进，所述控制器还通信连接有消防应急照明系统、疏散指示系统、防火门监控系统、气体灭火监控系统、电气火灾报警监控系统、消防电源状态监控系统、可燃气体报警监控系统中的一种或多种系统。这样就将消防控制室内的火灾自动报警系统同消防应急照明系统、疏散指示系统、防火门监控系统、气体灭火监控系统、电气火灾报警监控系统、消防电源状态监控系统、可燃气体报警监控系统等多个子系统通信连接起来，就可以对这些系统的终端设备状态进行实时监控，控制指令也能快速传达到每个终端设备，有效的解决了系统与系统之间、各子系统内部控制器之间的组网及控制管理。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种基于消防火灾自动报警系统的智能组网方法，其特征在于：包括以树形拓扑结构级联的并通信连接的多个控制器，其中以处于树形拓扑结构根节点的控制器为用于总消防控制室的首节点控制器，其余以处于树形拓扑结构子节点的控制器为与首节点控制器通信连接的逐层级联的用于次级消防控制室的分支节点控制器；每个所述控制器均匹配有一个与其相对应的联网通讯ID号，每个所述控制器的网络逻辑节点均通过该控制器的联网通讯ID号和与其联网的上级节点控制器的联网通讯ID号来设置；在所有所述控制器中首节点控制器的联网通讯ID号的报文标识符是最小的，分支节点控制器的联网通讯ID号的报文标识符则以首节点控制器的通讯ID号的报文标识符为基础层级递增。
2.根据权利要求1所述基于消防火灾自动报警系统的智能组网方法，其特征在于:所述控制器以CAN通信协议、以太网网络协议、RS485总线协议中的任意一种进行通信连接。
3.根据权利要求1所述基于消防火灾自动报警系统的智能组网方法，其特征在于:所述分支节点控制器的上级节点控制器是与其联网的父节点处的控制器。
4.根据权利要求1所述基于消防火灾自动报警系统的智能组网方法，其特征在于:所述首节点控制器和分支节点控制器依据消防控制室、现场功能、管理需求中的任意一种或多种并用的方式来进行逻辑分级。
5.根据权利要求1所述基于消防火灾自动报警系统的智能组网方法，其特征在于:所述控制器在级联通讯系统中上级的节点控制器向下级的节点控制器传送控制指令，下级的节点控制器向与其联网的父节点的控制器传送火灾报警信息、故障信息、联动事件信息中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述基于消防火灾自动报警系统的智能组网方法，其特征在于:所述首节点控制器周期性的逐级向分支节点控制器发送时钟信号，所述分支节点控制器基于接收到的时钟信号更新自身的时钟数据。
7.根据权利要求1所述基于消防火灾自动报警系统的智能组网方法，其特征在于:每个所述控制器均包括相互电性连接的用于节点网络数据传输的RF模块、用于获取加点位置信息的定位模块、作为计算处理中心的MCU模块、用于存放网络参数和数据的NV存储器模块、提供电力的电源。
8.根据权利要求1所述基于消防火灾自动报警系统的智能组网方法，其特征在于:所述控制器还通信连接有消防应急照明系统、疏散指示系统、防火门监控系统、气体灭火监控系统、电气火灾报警监控系统、消防电源状态监控系统、可燃气体报警监控系统中的一种或多种系统。
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