基於電力線通信的消防照明智能監控系統的製作方法
2023-07-24 02:37:06
專利名稱：基於電力線通信的消防照明智能監控系統的製作方法
技術領域：
本發明屬於電力線通信技術領域，特別是一種基於電力線通信的消防照明智能監控系統。
背景技術：
近年來，建築樓宇的結構越來越趨於高層多功能化和複雜化，消防照明監控系統已成為大型樓宇所必需的裝置。這種裝置在發生火災等緊急情況時，對於保證人員生命安全至關重要，因此受到各國重視並大力發展。目前國內外生產使用的消防照明監控系統有多種多樣，按其工作實現方式劃分有獨立控制型、集中控制型和子母控制型。國內現有消防照明監控系統以獨立控制型為主，由 於建築內的指示燈數量龐大，給管理和維護帶來了很大的困難。需要對指示燈的指示狀態逐個進行檢查才能判斷其是否工作正常，對於後備電池供電的檢查則更加困難。其反作用是在發生火災時往往會給大樓的逃生疏散指示帶來許多盲區。另一方面，此類應急通道指示燈在緊急情況發生時只能按照事先設定好的方向指引逃生疏散路線，而無法根據實際情況進行實時調整，優化逃生指引路線。目前國內市場上已有少部分產品採用集中控制的方法。但這些產品一般使用雙絞線等專用通信線纜作為通信信道構建控制網絡，從而增加了建設成本。特別是對於一些已建成的樓宇，在整座建築內重新鋪設線纜困難重重，甚至會破壞建築已有結構。
發明內容本發明的目的是設計一套集中控制型消防照明智能監控系統，基於電力線載波通信，使用建築內普遍已有的電力線作為通信信道構建消防照明設備集中控制網絡，從而大大減少了網絡布線的成本與難度。本系統能夠對建築設施內消防應急疏散照明燈具進行實時監控，能夠根據火災報警聯動信號及災情現場的具體情況通過計算機選擇一條最佳逃生路線，能夠使數據傳輸和電力傳輸融為一體，實現自由拓撲的總線架構。為了實現上述目的，本發明採用了如下技術方案一種基於電力線通信的消防照明智能監控系統，所述系統包括與控制中心連接的基於電力線通信的電力載波集中器以及至少一個基於電力線通信的電力載波採集器，其中，電力載波採集器通過電力線及其通信協議組網，並與電力載波集中器建立通信；所述電力載波採集器與消防照明設備連接。所述電力載波採集器包括單片機、電力載波通訊模塊I、狀態監控模塊、電源模塊I ;其中單片機與電力載波通訊模塊I使用SPI接口連接，狀態監控模塊與單片機I/O引腳連接；電源模塊I分別與電力載波通訊模塊I和狀態監控模塊相連，所述狀態監控模塊包含電池電量檢測電路。所述電力載波集中器包括與S3C2440處理器分別連接的電力載波通訊模塊II、視頻模塊、USB接口、存儲裝置、硬碟接口 ；另外設有的電源模塊II分別與S3C2440處理器、電力載波通信模塊II、存儲裝置、USB接口、視頻模塊相連。所述消防照明設備包括應急燈或應急通道指示燈或火災報警器。所述單片機為ATmegal6。所述電力載波通信模塊I、電力載波通信模塊II為電力載波晶片MI200E載波晶片，所述MI200E載波晶片使用直序擴頻調製方式，通信速率I. 6Kbps ;所述S3C2440處理器作業系統採用Iinux作業系統，圖形用戶界面採用QT⑶I，電力載波晶片MI200E採用Iinux驅動程序。所述基於電力線通信的消防照明智能監控系統的實現方法步驟步驟I)上電自檢；
步驟2)自檢通過後，電力載波採集器加入電力載波網絡；步驟3)分別反覆對消防照明設備電池電壓，設備電路關鍵位置故障以及火災報警信號進行監測判斷。發現問題，將狀態發送至電力載波集中器。電力載波採集器採集消防照明設備電池電壓，還採集設備電路關鍵位置故障以及火災報警信號狀態信息，每隔20秒向電力載波集中器發送採集信息。步驟4)電力載波集中器接收端對發送來的信息數據進行分析判斷，當電池電壓低於額定工作電壓95%的閾值時；電力載波採集器發送電池故障數據包到電力載波集中器，否則轉步驟3);若消防照明設備電路關鍵位置有故障，則顯示故障，若有火災報警則計算最佳逃生路線發送控制信號。所述步驟4具體步驟為I)上電自檢；2)建立電力載波網絡；3)接收電力載波採集器數據，並定時顯示；4)判斷是否收到消防照明設備故障數據包，若是，轉步驟6)，否則，轉步驟3)；5)判斷是否收到火災報警數據包，若是，轉步驟7)，否則，轉步驟3)；6)顯示故障設備，供用戶查詢；7)計算最佳逃生路線並發送控制信號。所述計算最佳逃生路線採用標準蟻群算法，包括以下步驟I)初始化火災報警器(6)節點拓撲網導入火災報警器(6)節點拓撲圖，包括相鄰火災報警器路徑和距離，監測火災報警器傳輸來的信息，若有火警信息，將處於火災狀態的火災報警器實際位置加入禁忌表；2)設置螞蟻數量、迭代次數和初始信息素在每個火災報警器(6)位置放置M個人工螞蟻，設置迭代次數N，M和N視建築物規模而定，本實施例設置M = 20，N = 50 ;初始信息素設置為TijQO = 1/|A|, A為路徑總數；i為當前節點；j為下一節點，TijQO是每條路經信息素濃度；初始化信息素，每條路徑濃度相同；3)設置螞蟻序號k = 0,所走路線長度k_len = 0 ；4) k = k+1並選擇序號為k的螞蟻；5)判斷螞蟻k是否達到安全出口，若是，轉步驟10)，否則，轉步驟6)；6)按公式⑴選擇下一節點[0033]
權利要求1.一種基於電力線通信的消防照明智能監控系統，其特徵是，所述系統包括與控制中心連接的基於電力線通信的電力載波集中器(I)以及至少一個基於電力線通信的電力載波採集器(3)，其中，電力載波採集器(3)通過電力線(2)及其通信協議組網，並與電力載波集中器(I)建立通信；所述電力載波採集器(3)與消防照明設備連接。
2.如權利要求I所述的基於電力線通信的消防照明智能監控系統，其特徵是，所述電力載波採集器(3)包括單片機(8)、電力載波通訊模塊I (9)、狀態監控模塊(7)、電源模塊I(IO);其中單片機⑶與電力載波通訊模塊I (9)使用SPI接口連接，狀態監控模塊(7)與單片機(8)1/0引腳連接；電源模塊1(10)分別與電力載波通訊模塊1(9)和狀態監控模塊(7)相連，所述狀態監控模塊(7)包含電池電量檢測電路。
3.如權利要求I所述的基於電力線通信的消防照明智能監控系統，其特徵是，所述電力載波集中器(I)包括與S3C2440處理器(11)分別連接的電力載波通訊模塊II (16)、視頻模塊(14)、USB接口(13)、存儲裝置(15)、硬碟接口 (12);另外設有的電源模塊11(17)分別與S3C2440處理器(11)、電力載波通信模塊II (16)、存儲裝置(15)、USB接口(13)、視頻模塊(14)相連。
4.如權利要求I所述的基於電力線通信的消防照明智能監控系統，其特徵是，所述消防照明設備包括應急燈(4)或應急通道指示燈(5)或火災報警器(6)。
5.如權利要求2所述的基於電力線通信的消防照明智能監控系統，其特徵是，所述單片機(8)為 ATmegal6。
6.如權利要求3所述的基於電力線通信的消防照明智能監控系統，其特徵是，所述電力載波通信模塊I (9)、電力載波通信模塊II (16)為電力載波晶片MI200E載波晶片，所述MI200E載波晶片使用直序擴頻調製方式，通信速率I. 6Kbps ;所述S3C2440處理器(11)作業系統採用Iinux作業系統，圖形用戶界面採用QT⑶I，電力載波晶片MI200E採用Iinux驅動程序。
專利摘要本實用新型公開了一種基於電力線通信的消防照明智能監控系統，其特徵是，所述系統包括與控制中心連接的基於電力線通信的電力載波集中器；至少一個基於電力線通信的電力載波採集器，其中，電力載波採集器通過電力線通信協議組網，並與電力載波集中器建立通信；所述電力載波採集器與消防照明設備連接。本實用新型的有益效果，通過電力線通信方式實現系統安裝的方便性，避免在建築內重新鋪設線纜，破壞建築已有結構。使用電力載波集中器和電力載波採集器協同工作方式提升系統的易用性；具有自動計算指示逃生路線功能，縮短事故響應時間。
文檔編號H05B37/03GK202495934SQ201220057369
公開日2012年10月17日 申請日期2012年2月22日 優先權日2012年2月22日
發明者劉其鵬, 劉子謙, 慄華, 王洪君 申請人:山東大學