消防控制系统的制作方法

2021-01-20 11:01:34|

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本发明涉及自动控制领域，具体而言，涉及一种消防控制系统。

背景技术：

相关技术中，目前我国先进的消防报警控制系统普遍采用二总线技术来实现火灾报警控制器(简称控制器或消防控制器)与探测器之间的数据传输，该技术因其产品成本和工程造价低的特点得到了广泛的应用。

相关技术中的控制器与探测器之间进行数据交互时，往往采用由控制器发起，依次查询各探测器的状态。当一个控制器通过一路总线连接至大量探测器时，上述的传统通讯方式将导致查询周期长的问题，进而减缓了系统的响应速度，整体上降低了系统性能。同时，由于消防报警控制系统厂家众多，各自的控制器与探测器均自成一套通讯协议，相互之间无法实现兼容，无法根据不同厂家的产品特点优势自由选型，也对现有报警系统的更新升级造成了极大不便。相关技术中的消防系统，由于控制器与中央监控设备间往往采用现场总线的方式实现通讯，受布线、通讯速率、通讯距离等条件的限制，以区域集中式控制为主，难以实现大型系统统一管理与跨区域跨系统的快速联动，在功能和性能上仍存在不足。

针对相关技术中存在的上述问题，目前尚未发现有效的解决方案。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种消防控制系统，以解决相关技术中查询消防状态信息速度慢的技术问题。

根据本发明的一个实施例，提供了一种消防控制系统，包括：消防控制器，通过二总线与一组消防探测器连接，通过扩展总线接入远程设备，用于向所述远程设备传输下辖多组消防探测器的消防状态信息；多个消防探测器，通过二总线分组接入所述消防控制器，用于获取目标环境的消防状态信息，并上报至所连接的消防控制器；所述远程设备，通过扩展总线与所述消防控制器连接，用于配置所述消防控制器与所述消防探测器之间的通讯协议，以及解析所述消防控制器上传的消防状态信息。

可选的，所述系统还包括：网关设备，一端通过扩展总线与所述消防控制器连接，一端与所述远程设备进行有线或者无线连接，所述消防控制器经所述网关设备通过局域网或互联网接入所述远程设备。

可选的，所述消防控制器通过拓展总线经转换接口接入所述远程设备。

可选的，所述远程设备还包括：配置模块，用于针对多个类型的消防控制器设置同一通讯协议的配置信息；下发模块，用于向所述消防控制器下发所述配置信息，以使所述多个类型的消防控制器基于所述配置信息与下辖的消防探测器进行通讯。

可选的，所述配置信息的帧格式至少包括以下字段：地址段、命令段、数据段、校验段，其中，所述地址段用于传输消防探测器的标识信息，所述命令段用于传输数据帧的控制类型信息，所述数据段用于传输所述消防探测器采集的数据值，所述校验段用于传输数据帧的校验码。

可选的，所述远程设备还包括：分组模块，用于对每个消防控制器连接的多个消防探测器分成多组，每组包括若干个消防探测器。

可选的，所述消防控制器包括：微控制单元mcu，用于查询下辖多组消防探测器的消防状态信息；二总线模块，通过二总线与下辖多组消防探测器进行通讯；通讯模块，通过扩展总线与所述远程设备通讯，用于向所述远程设备上报所述消防状态信息。

可选的，所述mcu还包括：第一查询单元，用于按照查询周期按组依次查询每组消防探测器的组消防状态信息，直到轮询完所有组，再按个依次查询每个消防探测器的消防状态信息，直到轮询完所有消防探测器，其中，所述组消防状态信息用于指示当前组是否存在消防报警异常；第二查询单元，用于在所述第一查询单元查询到当前组存在消防报警异常时，依次查询当前组内的每个消防探测器，直到定位出存在消防报警异常的指定消防探测器。

可选的，所述通讯模块包括can通讯模块和/或rs485通讯模块。

可选的，所述消防控制器还包括：存储器，用于保存所述消防控制器和下辖消防探测器的配置信息和状态信息；电源模块，接入外部直流dc电源，分别为所述mcu、所述通讯模块和所述存储器供电。

根据本发明的又一个实施例，还提供了一种存储介质，所述存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被设置为运行时执行上述任一项实施例中的步骤。

根据本发明的又一个实施例，还提供了一种电子装置，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行上述任一项实施例中的步骤。

通过本发明，消防控制器，通过二总线与一组消防探测器连接，通过扩展总线接入远程设备，用于向远程设备传输下辖多组消防探测器的消防状态信息，消防探测器，通过二总线接入消防控制器，用于获取目标环境的消防状态信息，并上报至所连接的消防控制器，远程设备，通过扩展总线与消防控制器连接，用于配置消防控制器与消防探测器之间的通讯协议，以及解析消防控制器上传的消防状态信息，通过将多个消防探测器分组接入消防控制器，可以按组对下辖的多个消防探测器进行管理和监控，减少消防控制器对消防探测器的轮询时间，解决了相关技术中查询消防状态信息速度慢的技术问题，达到了快速查询和快速响应的技术效果。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的一种消防控制系统的结构图；

图2是本发明一个实施方式中消防控制系统的结构图；

图3是本发明实施例中二总线帧格式的示意图；

图4是本发明实施例中消防控制器的结构图；

图5是本发明实施例中消防控制器查询处理的流程图。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

在本实施例中提供了一种消防控制系统，图1是根据本发明实施例的一种消防控制系统的结构图，如图1所示，该系统包括如下步骤：

消防控制器10，通过二总线与一组消防探测器连接，通过扩展总线接入远程设备，用于向所述远程设备传输下辖多组消防探测器的消防状态信息；

消防探测器12，通过二总线分组接入所述消防控制器，用于获取目标环境的消防状态信息，并上报至所连接的消防控制器；

可选的，消防探测器可以是应用在火情系统、排水系统、暖通系统等环境中的探测器。

远程设备14，通过扩展总线与所述消防控制器连接，用于配置所述消防控制器与所述消防探测器之间的通讯协议，以及解析所述消防控制器上传的消防状态信息。

可选的，远程设备可以是pc设备，后台控制设备，中央监控设备等。

采用上述系统，消防控制器，通过二总线与一组消防探测器连接，通过扩展总线接入远程设备，用于向远程设备传输下辖多组消防探测器的消防状态信息，消防探测器，通过二总线接入消防控制器，用于获取目标环境的消防状态信息，并上报至所连接的消防控制器，远程设备，通过扩展总线与消防控制器连接，用于配置消防控制器与消防探测器之间的通讯协议，以及解析消防控制器上传的消防状态信息，通过将多个消防探测器分组接入消防控制器，可以按组对下辖的多个消防探测器进行管理和监控，减少消防控制器对消防探测器的轮询时间，解决了相关技术中查询消防状态信息速度慢的技术问题，达到了快速查询和快速响应的技术效果。

在本实施例的一个实施方式中，所述系统还包括：网关设备，一端通过扩展总线与所述消防控制器连接，一端与所述远程设备进行有线或者无线连接，所述消防控制器经所述网关设备通过局域网或互联网接入所述远程设备。可选的，远程设备可以是pc设备，消防控制后台设备等。

在本实施例的另一个实施方式中，所述消防控制器通过拓展总线经转换接口直接接入所述远程设备。

图2是本发明一个实施方式中消防控制系统的结构图，采用具备灵活扩展总线控制方案的新型控制器，可以实现以下两种系统架构。方案一：将控制器通过扩展总线接入网关设备，再经局域网或互联网连接至pc终端等远程设备。方案二：将控制器通过扩展总线经转换装置接入pc终端的通用串行总线，并通过pc终端上的应用程序完成数据解析。采用以上两种架构，能够实现消防系统的跨区域管理，形成一个灵活的大型分布式消防控制系统，解决现有消防系统区域性控制的局限性。

在本实施例的一个实施方式中，所述远程设备还包括：配置模块，用于针对多个类型的消防控制器设置同一通讯协议的配置信息；下发模块，用于向所述消防控制器下发所述配置信息，以使所述多个类型的消防控制器基于所述配置信息与下辖的消防探测器进行通讯。

图3是本发明实施例中二总线帧格式的示意图，控制器与探测器之间通过二总线实现数据交互，数据包含地址段、命令段、数据段、校验段，以及其它可能的自定义段，格式如图3所示。地址段作为探测器的唯一标识，命令段用于区分该帧功能(如控制、配置、数据上报)，数据段包含确切数据值，校验段用于避免因数据传输错误导致的异常。通常一个完整的帧为3-6字节，根据产品功能的不同，可对控制器通信协议进行配置，配置流程包括：用户可以在pc终端等远程设备的组态工具上设置帧格式，含以上四个固定分段以及自定义分段的顺序、所占比特数、命令枚举值集合等；上述配置经由局域网或互联网自终端下发至网关设备；网关设备解析配置信息后将配置下发至指定的控制器；控制器接收来自网关下发的配置信息，写入存储器并应用。

由于不同厂家不同类型的消防控制器的差异主要体现在帧格式、命令枚举值差异，通过上述方式配置，可在控制器层实现协议转换，解决不同厂家不同类型的消防控制器产品的不兼容问题。

可选的，所述远程设备还包括：分组模块，用于对每个消防控制器连接的多个消防探测器分成多组，每组包括若干个消防探测器。可以按照连接消防控制器的时间，部署位置等条件来分组，如将相邻位置的若干个消防探测器分为一组。

在本实施例中，所述消防控制器包括：微控制单元mcu，用于查询下辖多组消防探测器的消防状态信息；二总线模块，通过二总线与下辖多组消防探测器进行通讯；通讯模块，通过扩展总线与所述远程设备通讯，用于向所述远程设备上报所述消防状态信息。

可选的，所述通讯模块包括can通讯模块和/或rs485通讯模块。

图4是本发明实施例中消防控制器的结构图，组成如图4所示，mcu(也叫主控制单元)负责核心运算处理以及通讯、存储控制功能；外部dc电源经电源模块处理分别为mcu、通讯模块和存储设备供电；存储器用于保存自身与下属设备的配置、状态信息；通讯模块通过扩展总线与网关设备或终端通讯，通讯方式包括但不限于can、rs485等；二总线控制模块负责与探测器交互，且通过总线独立供电。

在本实施例的一个实施方式中，所述mcu还包括：第一查询单元，用于按照查询周期按组依次查询每组消防探测器的组消防状态信息，直到轮询完所有组，再按个依次查询每个消防探测器的消防状态信息，直到轮询完所有消防探测器，其中，所述组消防状态信息用于指示当前组是否存在消防报警异常；第二查询单元，用于在所述第一查询单元查询到当前组存在消防报警异常时，依次查询当前组内的每个消防探测器，直到定位出存在消防报警异常的指定消防探测器。

图5是本发明实施例中消防控制器查询处理的流程图，按分组查询，依次完成所有分组查询，此为一个组查询周期。每完成一个周期的分组查询后，轮询其中一个分组内的所有探测器。若在分组查询时检测到分组报警，则立即轮询该分组内的所有探测器，以3个分组的场景为例，查询顺序如下：查询1组→查询2组→查询3组→轮询1组内探测器→查询1组→查询2组→查询3组→轮询2组内探测器→查询1组→查询2组→查询3组→轮询3组内探测器→…。在一个大的查询周期(包括组查询周期和组内查询周期)，流程包括：

s51，按照预设顺序，查询第1个分组；

s52，判断该组是否存在消防报警异常；

s53，如果存在消防报警异常，轮询第1组内所有的探测器；

s54，确定报警信息，定位出存在消防报警异常的指定消防探测器；

s55，将该指定消防探测器的位置等信息上报至远程设备；

s56，如果该组不存在消防报警异常，当前的查询组+1，继续查询第2个分组，直到待查询的组大于最大组数，然后继续在起始的第一个分组，查询组该内的所有消防探测器，直到该组内的所有消防探测器都查询完成。继续进行组查询，在组查询完成后，然后继续在第二个分组，查询组该内的所有消防探测器，直到该组内的所有消防探测器都查询完成，继续进行组查询，在组查询完成后，然后继续在第三个分组，查询组该内的所有消防探测器，直到该组内的所有消防探测器都查询完成，一个大的查询周期完成(以三个分组为例)。

系统工作时，消防控制器按照用户下发的分组信息，依次对各分组进行“组报警查询”，若该组内探测器存在报警情况，探测器向控制器返回“组报警信息”，控制器获取解析该信息后，向报警的分组内设备依次发起“探测器报警查询”，被查询的探测器向控制器返回“探测器报警信息”，表明该探测器是否报警。若控制器发起“组报警查询”后时间t内未收到“组报警信息”，判定该分组无报警，控制器向下1分组进行“组报警查询”。

通过上述组查询+单个设备查询组合的方式，利用组查询进行初步筛选，再利用单个设备查询精确定位报警设备，能够大大缩短报警检测周期。

为进一步避免因总线通讯异常导致的设备遗漏，控制器在每一轮查询全部分组后，逐一的查询某一分组内的所有探测器，确保不因通讯故障导致报警信息接收不全。

本实施例的方案通过优化通讯机制、终端设备兼容接入控制、报警系统兼容转出控制，实现一种具有响应速度快、兼容性强的消防报警控制系统。包括，通过对总线上探测器进行分组，达到快速查询和快速响应的效果；通过对控制器的二总线通讯格式自由配置，实现自定义通讯协议，满足第三方探测器兼容接入的需求；通过将控制器接入网关设备，再经局域网或互联网接入楼宇自控系统/消防控制系统，搭建一种分布式的大型消防报警系统，同时提高跨区域、跨系统联动的可行性。可以解决的如下技术问题：传统轮询通讯方式引起的查询周期长、响应速度慢的问题；不同厂家的控制器与探测器因通讯协议不一致导致的不兼容的问题；现有的总线集中控制方式导致的区域性控制局限性问题。

需要说明的是，上述各个模块是可以通过软件或硬件来实现的，对于后者，可以通过以下方式实现，但不限于此：上述模块均位于同一处理器中；或者，上述各个模块以任意组合的形式分别位于不同的处理器中。

本发明的实施例还提供了一种存储介质，该存储介质中存储有计算机程序，其中，该计算机程序被设置为运行时执行上述任一项方法实施例中的步骤。

可选地，在本实施例的一个方面中，上述存储介质可以被设置为存储用于执行以下步骤的计算机程序：

s1，按照查询周期按组依次查询每组消防探测器的组消防状态信息，直到轮询完所有组，再按个依次查询每个消防探测器的消防状态信息，直到轮询完所有消防探测器，其中，所述组消防状态信息用于指示当前组是否存在消防报警异常；

s2，在所述第一查询单元查询到当前组存在消防报警异常时，依次查询当前组内的每个消防探测器，直到定位出存在消防报警异常的指定消防探测器。

可选地，在本实施例中，上述存储介质可以包括但不限于：u盘、只读存储器(read-onlymemory，简称为rom)、随机存取存储器(randomaccessmemory，简称为ram)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储计算机程序的介质。

本发明的实施例还提供了一种电子装置，包括存储器和处理器，该存储器中存储有计算机程序，该处理器被设置为运行计算机程序以执行上述任一项方法实施例中的步骤。

可选地，上述电子装置还可以包括传输设备以及输入输出设备，其中，该传输设备和上述处理器连接，该输入输出设备和上述处理器连接。

可选地，在本实施例的一个方面中，上述处理器可以被设置为通过计算机程序执行以下步骤：

s2，在所述第一查询单元查询到当前组存在消防报警异常时，依次查询当前组内的每个消防探测器，直到定位出存在消防报警异常的指定消防探测器。

可选地，本实施例中的具体示例可以参考上述实施例及可选实施方式中所描述的示例，本实施例在此不再赘述。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

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