CN205679989U - 一种基于can总线的消防设备控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于CAN总线的消防设备控制系统，其特征在于，包括：CAN总线通信电路，包括至少一个CAN控制器和CAN收发器；主控制模块，其连接CAN总线通信电路；若干控制器节点，其连接CAN控制器，各节点能够独立完成数据处理和实现与所述CAN总线通信电路之间的通信功能，基于CAN总线的分布式架构，可以随时添加、删除节点设备，逻辑关系简单，降低了故障率。
Description
技术领域
本实用新型涉及消防设备控制领域，尤其涉及一种基于CAN总线的消防设备控制系统。
背景技术
防水泵和防排烟风机作为建筑物发生火灾时主要的消防设备，关乎着建筑物内人员的生命安全和财产安全。而它们是否能可靠运行，控制系统相当关键。目前，一般仅仅由一个个独立的控制箱来完成单个或几个消防设备的控制及保护功能，而没有形成一个控制系统。每个控制内除了开关电器、接触器、热继电器等一次元件外，控制和保护功能主要由继电器等二次元件搭建而成。
对于一个功能单一、控制要求简单的消防设备(例如正压送风机)来说，需要的二次元件不多，控制逻辑简单，接线简单。而GB50116-2013《火灾自动报警系统设计规范》新增添了消防设备运行状态信息的实时监视要求。如果仍然采用传统的方式收录这些信息，一方面会大大增加二次元件的数量，而且如何将这些信息实时接入至火灾自动报警系统也是问题。
对于故障状态和手自动状态等开度信号，可以通过消防输入模块挂接在消防联动总线上直接拾取。但这样做不仅大量占用消防联动控制器的总点数，而且这些不用参加逻辑判断的平时工作状态大量传至消防联动控制器，也降低了火灾自动报警系统的稳定性；而对于消防电源的电压信号与电流信号等模拟量信号，就没法通过消防输入模块直接拾取。
再加上，消防设备控制要求越发复杂，例如消防水泵类采用一主一备两个设备，主用泵故障时备用泵要自动投入运行；消防排烟风机与平时排风风机合用，作为排风机使用时低速运行，作为排烟风机使用时高速运行；排烟风机与送风机要连锁运行等等。逻辑关系越发复杂，即使能用传统的方式搭建控制回路，二次元件的数量会大大增加，线路连接复杂，故障点会大大增加。
实用新型内容
本实用新型设计开发了一种基于CAN总线的消防设备控制系统，能够直接启动控制器节点对烟雾浓度和环境参数进行检测，且基于CAN总线的分布式架构，可以随时添加、删除节点设备，逻辑关系简单，降低了故障率。
本实用新型提供的技术方案为：
一种基于CAN总线的消防设备控制系统，其特征在于，包括：
CAN总线通信电路，包括至少一个CAN控制器和CAN收发器；
主控制模块，其连接所述CAN总线通信电路；
若干控制器节点，其连接所述CAN控制器，所述各节点能够独立完成数据处理和实现与所述CAN总线通信电路之间的通信功能。
优选的是，所述CAN控制器采用STC15W204S芯片。
优选的是，所述主控制模块包括CAN节点控制器和模糊控制器。
优选的是，还包括：
烟雾传感器，其分布在建筑空间内，用于实时监测建筑空间内的烟雾浓度信息并输出至所述CAN总线通信电路；
消防水泵压力传感器，其设置在消防水泵出水口位置，用于检测消防水泵的开度信号并上传至所述模糊控制器；
排烟口压力传感器，其设置在排烟口位置，用于检测所述排烟设备的开度信号。
优选的是，所述烟雾传感器为光电式烟雾传感器或离子式烟雾传感器。
本实用新型的有益效果
1、主控制器和控制器节点设于控制箱内，箱内一次元件与控制器之间均设端接专口，接线简单；控制要求变更时，无须变动硬件设备，只需调整软件编程即可，一方面会大大减少了二次元件的数量，另一方面逻辑结构简单，维修简便。
2、对于消防设备的监视信息和控制信息，不论是模拟量还是开关量，均由负责该设备的控制器(下位机)通过专用的接口接入。控制主机(上位机)与控制器(下位机)以及控制器(下位机)之间的通信，则采用CAN总线方式进行。而火灾报警系统不再通过消防模块直接监视和控制各个消防设备，而是通过内部总线直接与本系统的控制主机(上位机)共享上述信息。此时，整个火灾自动报警系统变成集中管理、分散控制、信息综合、资源共享，一个完全的集散控制系统。
附图说明
图1为本实用新型所述的CAN总线控制系统的结构框图。
图2为本实用新型所述的下位机控制系统结构框图。
图3为本实用新型所述的基于CAN总线的消防设备控制系统的结构框图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
如图1所示，本实用新型提供的基于CAN总线的消防设备控制系统，包括：CAN总线通信电路、主控制模块和控制器节点。
其中CAN总线通信电路，包括至少一个CAN控制器和CAN收发器，具有接收、发送功能并能够完成报文滤波；
主控制模块，其连接所述CAN总线通信电路，能够监测系统的工作状态并且有效地控制系统的运行；
若干控制器节点，其连接所述CAN控制器，各节点能够独立完成相应的数据处理和实现与所述CAN总线通信电路之间的通信功能，作为一种优选，控制器节点采用STC15W204S芯片。
其中，主控制模块能够控制所述节点中的一个或多个完成功能调试、功能控制和传感器的数据采集，并能够监听所述CAN总线通信电路的状态；
在上位机控制系统中，各节点独立完成相应的数据采集、处理、存储以及显示等任务，数据通信时各节点是“平等主体”，采用点对点方式通信，同时每个节点均可作为上位机与CAN总线的连接点，其中，主控制模块能够控制控制器节点中的一个或多个工作，CAN总线的软件实现主要由SJA1000的初始化、数据的接收以及发送三个部分构成
下位机软件利用微处理器对消防设备信息等数据的采集功能，并且根据上位机的控制指令，控制消防水泵和防排烟风机类设备控制系统。通过对CAN总线协议进行软件化实现，完成上、下位机之间的数据显示和控制功能。下位机控制流程图如图2所示。
下位机控制系统主要实现两个功能：其一是通过数据采集模块即开度和模拟量的采集，并对检测值分析处理，及时将处理结果输出给CAN总线，交由上位机分析处理；其二是可以实现与CAN总线的通信功能，既可以满足下位机数据实时传送至上位机，也可以满足实时接收上位机下达的控制信号，实现对下位机控制。
作为一种优选，主控制模块包括CAN节点控制器和模糊控制器，其中，CAN节点控制器包括主节点工作模式和从节点工作模式；
当处于主节点工作模式时，通过CAN总线实现主控制模块与控制器节点之间的数据通信；
当处于从节点工作模式时，通过CAN总线实现各控制器节点之间的数据通信。
其中，主节点工作模式包括：主动模式和从动模式；
当处于主动模式时，主控制模块发送数据请求指令，并接收针对数据请求指令返回的数据，对返回的数据进行处理后进行指令应答；
当处于从动模式时，主控制模块被动接收数据，并对接收的数据进行处理后进行指令应答。
如图3所示，本实用新型提供的基于CAN总线的消防设备控制系统还包括：火灾报警系统、消防水泵和防排烟机类控制系统和消防设备信息采集系统，
其中火灾报警系统包括烟雾传感器和火灾报警器，其中，烟雾传感器为光电式烟雾传感器或离子式烟雾传感器，用于实时监测建筑空间内的烟雾浓度信息并输出至所述CAN总线；
消防设备信息采集系统包括消防水泵压力传感器和排风口压力传感器、温度传感器和湿度传感器等，
消防水泵压力传感器，其设置在消防水泵出水口位置，用于检测消防水泵的开度信号并上传至所述模糊控制器；
排烟口压力传感器，其设置在排烟口位置，用于检测所述排烟设备的开度信号。
消防水泵和防排烟机类控制系统包括消防水泵、排烟机、排烟口、风道等。
主控制器和控制器节点设于控制箱内，箱内一次元件与控制器之间均设端接专口，接线简单；控制要求变更时，无须变动硬件设备，只需调整软件编程即可，一方面会大大减少了二次元件的数量，另一方面逻辑结构简单，维修简便。
对于消防设备的监视信息和控制信息，不论是模拟量还是开关量，均由负责该设备的控制器(下位机)通过专用的接口接入。控制主机(上位机)与控制器(下位机)以及控制器(下位机)之间的通信，则采用CAN总线方式进行。而火灾报警系统不再通过消防模块直接监视和控制各个消防设备，而是通过内部总线直接与本系统的控制主机(上位机)共享上述信息。此时，整个火灾自动报警系统变成集中管理、分散控制、信息综合、资源共享，一个完全的集散控制系统。
尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
Claims (5)
1.一种基于CAN总线的消防设备控制系统，其特征在于，包括：
CAN总线通信电路，包括至少一个CAN控制器和CAN收发器；
主控制模块，其连接所述CAN总线通信电路；
若干控制器节点，其连接所述CAN控制器，所述各节点能够独立完成数据处理和实现与所述CAN总线通信电路之间的通信功能。
2.根据权利要求1所述的基于CAN总线的消防设备控制系统，其特征在于，所述CAN控制器采用STC15W204S芯片。
3.根据权利要求2所述的基于CAN总线的消防设备控制系统，其特征在于，所述主控制模块包括CAN节点控制器和模糊控制器。
4.根据权利要求3所述的基于CAN总线的消防设备控制系统，其特征在于，还包括：
烟雾传感器，其分布在建筑空间内，用于实时监测建筑空间内的烟雾浓度信息并输出至所述CAN总线通信电路；
消防水泵压力传感器，其设置在消防水泵出水口位置，用于检测消防水泵的开度信号并上传至所述模糊控制器；
排烟口压力传感器，其设置在排烟口位置，用于检测所述排烟设备的开度信号。
5.根据权利要求4所述的基于CAN总线的消防设备控制系统，其特征在于，所述烟雾传感器为光电式烟雾传感器或离子式烟雾传感器。
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| CN201620623221.9U CN205679989U (zh) | 2016-06-22 | 2016-06-22 | 一种基于can总线的消防设备控制系统 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109857177A (zh) * | 2019-03-13 | 2019-06-07 | 吉林建筑大学 | 一种建筑电气节能监测方法 |
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2016
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