[發(fā)明專利]基于電力線通信的消防照明智能監(jiān)控系統(tǒng)及其實(shí)現(xiàn)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210040098.4
• 申請日: 2012-02-22
• 公開（公告）號: CN102624426A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王洪君;劉子謙;栗華;劉其鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 山東大學(xué)
• 主分類號: H04B3/54
• 分類號: H04B3/54;H05B37/03
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 鄭華清

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電力線通信技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種基于電力線通信的消防照明智能監(jiān)控系統(tǒng)及其實(shí)現(xiàn)方法。

背景技術(shù)

近年來，建筑樓宇的結(jié)構(gòu)越來越趨于高層多功能化和復(fù)雜化，消防照明監(jiān)控系統(tǒng)已成為大型樓宇所必需的裝置。這種裝置在發(fā)生火災(zāi)等緊急情況時(shí)，對于保證人員生命安全至關(guān)重要，因此受到各國重視并大力發(fā)展。

目前國內(nèi)外生產(chǎn)使用的消防照明監(jiān)控系統(tǒng)有多種多樣，按其工作實(shí)現(xiàn)方式劃分有獨(dú)立控制型、集中控制型和子母控制型。國內(nèi)現(xiàn)有消防照明監(jiān)控系統(tǒng)以獨(dú)立控制型為主，由于建筑內(nèi)的指示燈數(shù)量龐大，給管理和維護(hù)帶來了很大的困難。需要對指示燈的指示狀態(tài)逐個(gè)進(jìn)行檢查才能判斷其是否工作正常，對于后備電池供電的檢查則更加困難。其反作用是在發(fā)生火災(zāi)時(shí)往往會給大樓的逃生疏散指示帶來許多盲區(qū)。另一方面，此類應(yīng)急通道指示燈在緊急情況發(fā)生時(shí)只能按照事先設(shè)定好的方向指引逃生疏散路線，而無法根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整，優(yōu)化逃生指引路線。目前國內(nèi)市場上已有少部分產(chǎn)品采用集中控制的方法。但這些產(chǎn)品一般使用雙絞線等專用通信線纜作為通信信道構(gòu)建控制網(wǎng)絡(luò)，從而增加了建設(shè)成本。特別是對于一些已建成的樓宇，在整座建筑內(nèi)重新鋪設(shè)線纜困難重重，甚至?xí)茐慕ㄖ延薪Y(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是設(shè)計(jì)一套集中控制型消防照明智能監(jiān)控系統(tǒng)，基于電力線載波通信，使用建筑內(nèi)普遍已有的電力線作為通信信道構(gòu)建消防照明設(shè)備集中控制網(wǎng)絡(luò)，從而大大減少了網(wǎng)絡(luò)布線的成本與難度。本系統(tǒng)能夠?qū)ㄖO(shè)施內(nèi)消防應(yīng)急疏散照明燈具進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，能夠根據(jù)火災(zāi)報(bào)警聯(lián)動(dòng)信號及災(zāi)情現(xiàn)場的具體情況通過計(jì)算機(jī)選擇一條最佳逃生路線，能夠使數(shù)據(jù)傳輸和電力傳輸融為一體，實(shí)現(xiàn)自由拓?fù)涞目偩€架構(gòu)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：

一種基于電力線通信的消防照明智能監(jiān)控系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括與控制中心連接的基于電力線通信的電力載波集中器以及至少一個(gè)基于電力線通信的電力載波采集器，其中，電力載波采集器通過電力線及其通信協(xié)議組網(wǎng)，并與電力載波集中器建立通信；所述電力載波采集器與消防照明設(shè)備連接。

所述電力載波采集器包括單片機(jī)、電力載波通訊模塊I、狀態(tài)監(jiān)控模塊、電源模塊I；其中單片機(jī)與電力載波通訊模塊I使用SPI接口連接，狀態(tài)監(jiān)控模塊與單片機(jī)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(tài)監(jiān)控模塊相連，所述狀態(tài)監(jiān)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、硬盤接口；另外設(shè)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(shè)備包括應(yīng)急燈或應(yīng)急通道指示燈或火災(zāi)報(bào)警器。

所述單片機(jī)為ATmega16。

所述電力載波通信模塊I、電力載波通信模塊II為電力載波芯片MI200E載波芯片，所述MI200E載波芯片使用直序擴(kuò)頻調(diào)制方式，通信速率1.6Kbps；所述S3C2440處理器操作系統(tǒng)采用linux操作系統(tǒng)，圖形用戶界面采用QT?GUI，電力載波芯片MI200E采用linux驅(qū)動(dòng)程序。

所述基于電力線通信的消防照明智能監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法步驟：

步驟1)上電自檢；

步驟2)自檢通過后，電力載波采集器加入電力載波網(wǎng)絡(luò)；

步驟3)分別反復(fù)對消防照明設(shè)備電池電壓，設(shè)備電路關(guān)鍵位置故障以及火災(zāi)報(bào)警信號進(jìn)行監(jiān)測判斷。發(fā)現(xiàn)問題，將狀態(tài)發(fā)送至電力載波集中器。

電力載波采集器采集消防照明設(shè)備電池電壓，還采集設(shè)備電路關(guān)鍵位置故障以及火災(zāi)報(bào)警信號狀態(tài)信息，每隔20秒向電力載波集中器發(fā)送采集信息。

步驟4)電力載波集中器接收端對發(fā)送來的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行分析判斷，當(dāng)電池電壓低于額定工作電壓95％的閾值時(shí)；電力載波采集器發(fā)送電池故障數(shù)據(jù)包到電力載波集中器，否則轉(zhuǎn)步驟3)；若消防照明設(shè)備電路關(guān)鍵位置有故障，則顯示故障，若有火災(zāi)報(bào)警則計(jì)算最佳逃生路線發(fā)送控制信號。

所述步驟4具體步驟為：

1)上電自檢；

2)建立電力載波網(wǎng)絡(luò)；

3)接收電力載波采集器數(shù)據(jù)，并定時(shí)顯示；

4)判斷是否收到消防照明設(shè)備故障數(shù)據(jù)包，若是，轉(zhuǎn)步驟6)，否則，轉(zhuǎn)步驟3)；

5)判斷是否收到火災(zāi)報(bào)警數(shù)據(jù)包，若是，轉(zhuǎn)步驟7)，否則，轉(zhuǎn)步驟3)；

6)顯示故障設(shè)備，供用戶查詢；

7)計(jì)算最佳逃生路線并發(fā)送控制信號。

所述計(jì)算最佳逃生路線采用標(biāo)準(zhǔn)蟻群算法，包括以下步驟：