摘　要：介紹了城市火災(zāi)報警智能監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計，以消防主機收發(fā)器為網(wǎng)絡(luò)接點，將重點消防單位的消防主機與消防支隊網(wǎng)絡(luò)中心聯(lián)接，實現(xiàn)對聯(lián)網(wǎng)的消防主機24小時實時監(jiān)控，達(dá)到城市消防管理智能化、網(wǎng)絡(luò)化。詳細(xì)介紹了基于ARM7嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的消防主機收發(fā)器的設(shè)計與實現(xiàn)。 關(guān)鍵詞：城市火災(zāi)報警智能監(jiān)控網(wǎng)絡(luò); 消防主機收發(fā)器; 嵌入式系統(tǒng) 1 引言 　　火災(zāi)自動報警及消防聯(lián)動系統(tǒng)（以下簡稱：消防主機）現(xiàn)已廣泛運用在各種樓宇、建筑中，并充分顯示了發(fā)現(xiàn)火災(zāi)及時、撲滅初起火災(zāi)迅速的特點，但是各種消防主機通信協(xié)議不一致，系統(tǒng)誤報、漏報頻繁，特殊惡劣環(huán)境干擾等問題也較為突出。為進(jìn)一步提高火災(zāi)探測報警系統(tǒng)的可靠性、降低誤報率，縮短火災(zāi)探測報警時間，及時采取有效防火、滅火措施，必須建立統(tǒng)一的傳輸協(xié)議，確保不同種類、不同品牌的各種消防主機之間的可靠聯(lián)接和通信，實現(xiàn)城市消防管理的智能化、網(wǎng)絡(luò)化，構(gòu)造一種全新的“以防為主，防消結(jié)合”的現(xiàn)代化消防管理、指揮機制。 　?。ㄊ〖墸┏鞘谢馂?zāi)自動報警智能監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)由通信平臺和業(yè)務(wù)處理兩大部分組成。系統(tǒng)通信主要在各重點消防單位消防主機與消防主機收發(fā)器之間、消防主機收發(fā)器與（市級）消防支隊網(wǎng)絡(luò)中心之間、各消防支隊網(wǎng)絡(luò)中心與（省級）消防總隊網(wǎng)絡(luò)中心之間進(jìn)行，為滿足系統(tǒng)24小時在線的要求，通信方式采用的是寬帶;系統(tǒng)中的業(yè)務(wù)處理分三個層次進(jìn)行，即重點消防單位、消防支隊、消防總隊，這三個層次構(gòu)成一個完整的有機體，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意如圖1所示。 2 消防主機收發(fā)器的總體設(shè)計 　　2.1 功能概述 　　如圖1所示，城市消防火災(zāi)自動報警監(jiān)控與保障網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)以自主開發(fā)的消防主機收發(fā)器為網(wǎng)絡(luò)接點，通過寬帶將重點消防單位的消防主機與消防支隊網(wǎng)絡(luò)中心聯(lián)接，實現(xiàn)對聯(lián)網(wǎng)的消防主機24小時實時監(jiān)控。 　　消防主機收發(fā)器由一塊嵌入式開發(fā)板和相應(yīng)軟件構(gòu)成，開發(fā)板通過串口與消防主機聯(lián)接，采集消防主機發(fā)送的數(shù)據(jù)信息并進(jìn)行數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換，以寬帶方式將信息上傳至消防支隊網(wǎng)絡(luò)中心。 　　2.2 開發(fā)平臺選擇[1][2] 　?、?硬件平臺 　　每一臺消防主機收發(fā)器的硬件部分包括：北京博創(chuàng)UP-NETARM300開發(fā)板一塊（采用ARM架構(gòu)的三星S3C44B0X 32位處理器，主時鐘頻率60MHz，內(nèi)置8K高速緩存、16MFlash，有兩個串口、一個USB接口、一個仿真器接口）、9吋灰度液晶屏一塊、USB 聯(lián)接電纜一條、JTAG 仿真器一個、PC 機并口延長電纜一條、RS-232串口通信線一條和網(wǎng)線一根。 　?、?軟件平臺 　　軟件開發(fā)平臺選用嵌入式實時操作系統(tǒng)μC/OS-II、ARM JTAG仿真器UARMJtag 1.5、ARM SDT（Software Development Kit）2.5.1編譯器、USB通信程序ArmDvk、代碼查看器Source Insight 3.0和串口調(diào)試工具sscomv2.0。 　　μC/OS-II[3]是一種開放源代碼的實時嵌入式操作系統(tǒng)，是一個可移植、可裁剪、占先式多任務(wù)的操作系統(tǒng)，已被應(yīng)用到多種微處理器上。 　　UARMJtag 1.5，也稱JTAG調(diào)試器，是通過ARM芯片的JTAG邊界掃描口進(jìn)行調(diào)試的設(shè)備。它通過現(xiàn)有的JTAG邊界掃描口與ARM CPU核進(jìn)行通信，無需目標(biāo)存儲器，不占用目標(biāo)系統(tǒng)的任何端口。 　　SDT是ARM公司為方便用戶在ARM芯片上進(jìn)行應(yīng)用軟件的開發(fā)而推出的一整套開發(fā)工具。它集成快速指令集模擬器，提供ANSI C、 C++、Embedded C函數(shù)庫，所有庫均以“.lib”形式提供。 　　ArmDvk將編譯好的程序通過USB口將程序傳送到收發(fā)器的Flash上，即將System.bin文件復(fù)制到開發(fā)板上。 　　Source Insight 3.0提供的界面非常友好，易于操作，不同的變量采用不同的顏色。 　　sscomv2.0用來設(shè)置串口的一些相關(guān)的參數(shù)，當(dāng)出現(xiàn)錯誤時不需要重新啟動開發(fā)板。 　　2.3 工作原理 　　消防主機收發(fā)器與支隊之間以寬帶方式進(jìn)行通信，消防主機收發(fā)器IP號由消防支隊網(wǎng)絡(luò)中心統(tǒng)一分配，第一次使用時人工設(shè)置。 　　消防主機收發(fā)器工作原理如圖2所示。消防主機將探測的火警、故障（某些消防主機發(fā)握手信號）等運行狀態(tài)發(fā)送到消防主機收發(fā)器，消防主機收發(fā)器通過RS-232或RS-485按特定的消防主機串行通信協(xié)議接收，快速、準(zhǔn)確地對收到的信息進(jìn)行解析、篩選，最后轉(zhuǎn)換成符合國家公安部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議》（送審稿）的信息幀，上傳至消防支隊網(wǎng)絡(luò)中心的消息接收服務(wù)器。 3 消防主機收發(fā)器軟件設(shè)計 　　消防主機收發(fā)器由以下五個功能模塊組成： 　?、?消防主機信息接收模塊：接收消防主機發(fā)出的信息。 　?、?信息代碼識別與轉(zhuǎn)換模塊：由于存在幾百種協(xié)議不同的消防主機，且數(shù)據(jù)格式各不相同，而最終要以統(tǒng)一的格式送達(dá)消防支隊網(wǎng)絡(luò)中心，所以，必須識別出收到的消防主機信息，并將其轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式。 　?、?信息篩選模塊：某些消防主機存在這樣的問題：一旦報警，便不停頓地發(fā)送信息。針對這種情況，消防主機收發(fā)器每發(fā)送一次數(shù)據(jù)，就將其后2分鐘內(nèi)的重復(fù)信息加以屏蔽。 　?、?信息上傳模塊：將經(jīng)過處理的消防主機報警信息或故障信息上傳至消防支隊網(wǎng)絡(luò)中心的消息接收服務(wù)器。 　?、?查崗信息接收模塊：接收消防支隊網(wǎng)絡(luò)中心發(fā)來的查崗信息，并發(fā)出信號（發(fā)聲并亮燈），以告知值班人員，等待值班人員應(yīng)答。 　　不同種類的消防主機通信協(xié)議不一致，每一種消防主機對應(yīng)一種消防主機收發(fā)器。下面以北京獅島SD2100為例，介紹信息代碼識別與轉(zhuǎn)換模塊的設(shè)計與實現(xiàn)。 　　在消防主機信息接收模塊中，根據(jù)消防主機的發(fā)送機制，建立了一個數(shù)據(jù)幀緩沖池，信息代碼識別與轉(zhuǎn)換模塊完成從緩沖池中取出一幀數(shù)據(jù)，進(jìn)行解析后將其轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一信息幀，工作流程如圖3所示。 　　主要數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)定義如下： 　　 　　 4 結(jié)束語 　　目前，已成功地通過自主開發(fā)的基于嵌入式技術(shù)的消防主機收發(fā)器，將北京獅島SD2100、無錫中策YZ800、上海能美JB—R21三種消防主機接入城市消防自動報警監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，運行狀況良好，簡化了報警環(huán)節(jié)，實現(xiàn)了早期預(yù)警、自動報警，為全面建立城市消防自動報警智能監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)奠定了良好基礎(chǔ)。 參考文獻(xiàn): 　　[1] 王田苗 . 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)——基于ARM微處理器與μC/OS-‖實時操作系統(tǒng)[M] . 北京：清華大學(xué)出版社 . 2002. 　　[2] 北京博創(chuàng)興業(yè)科技有限公司 . UP-NETARM300 嵌入式系統(tǒng)說明書[M] . 北京：博創(chuàng)興業(yè)科技有限公司 　　[3] （美）Wayne Wolf，孫玉芳，梁彬，謝謙 . 嵌入式計算系統(tǒng)設(shè)計原理[M] . 北京：機械工業(yè)出版社 . 2002.