摘　要：介紹了城市火災(zāi)報(bào)警智能監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)，以消防主機(jī)收發(fā)器為網(wǎng)絡(luò)接點(diǎn)，將重點(diǎn)消防單位的消防主機(jī)與消防支隊(duì)網(wǎng)絡(luò)中心聯(lián)接，實(shí)現(xiàn)對(duì)聯(lián)網(wǎng)的消防主機(jī)24小時(shí)實(shí)時(shí)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(kāi)發(fā)的消防主機(jī)收發(fā)器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。 關(guān)鍵詞：城市火災(zāi)報(bào)警智能監(jiān)控網(wǎng)絡(luò); 消防主機(jī)收發(fā)器; 嵌入式系統(tǒng) 1 引言 　　火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警及消防聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)（以下簡(jiǎn)稱：消防主機(jī)）現(xiàn)已廣泛運(yùn)用在各種樓宇、建筑中，并充分顯示了發(fā)現(xiàn)火災(zāi)及時(shí)、撲滅初起火災(zāi)迅速的特點(diǎn)，但是各種消防主機(jī)通信協(xié)議不一致，系統(tǒng)誤報(bào)、漏報(bào)頻繁，特殊惡劣環(huán)境干擾等問(wèn)題也較為突出。為進(jìn)一步提高火災(zāi)探測(cè)報(bào)警系統(tǒng)的可靠性、降低誤報(bào)率，縮短火災(zāi)探測(cè)報(bào)警時(shí)間，及時(shí)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(jī)之間的可靠聯(lián)接和通信，實(shí)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(jī)制。 　?。ㄊ〖?jí)）城市火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警智能監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)由通信平臺(tái)和業(yè)務(wù)處理兩大部分組成。系統(tǒng)通信主要在各重點(diǎn)消防單位消防主機(jī)與消防主機(jī)收發(fā)器之間、消防主機(jī)收發(fā)器與（市級(jí)）消防支隊(duì)網(wǎng)絡(luò)中心之間、各消防支隊(duì)網(wǎng)絡(luò)中心與（省級(jí)）消防總隊(duì)網(wǎng)絡(luò)中心之間進(jìn)行，為滿足系統(tǒng)24小時(shí)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(gè)層次進(jìn)行，即重點(diǎn)消防單位、消防支隊(duì)、消防總隊(duì)，這三個(gè)層次構(gòu)成一個(gè)完整的有機(jī)體，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意如圖1所示。 2 消防主機(jī)收發(fā)器的總體設(shè)計(jì) 　　2.1 功能概述 　　如圖1所示，城市消防火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警監(jiān)控與保障網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)以自主開(kāi)發(fā)的消防主機(jī)收發(fā)器為網(wǎng)絡(luò)接點(diǎn)，通過(guò)寬帶將重點(diǎn)消防單位的消防主機(jī)與消防支隊(duì)網(wǎng)絡(luò)中心聯(lián)接，實(shí)現(xiàn)對(duì)聯(lián)網(wǎng)的消防主機(jī)24小時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)控。 　　消防主機(jī)收發(fā)器由一塊嵌入式開(kāi)發(fā)板和相應(yīng)軟件構(gòu)成，開(kāi)發(fā)板通過(guò)串口與消防主機(jī)聯(lián)接，采集消防主機(jī)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(duì)網(wǎng)絡(luò)中心。 　　2.2 開(kāi)發(fā)平臺(tái)選擇[1][2] 　　⑴ 硬件平臺(tái) 　　每一臺(tái)消防主機(jī)收發(fā)器的硬件部分包括：北京博創(chuàng)UP-NETARM300開(kāi)發(fā)板一塊（采用ARM架構(gòu)的三星S3C44B0X 32位處理器，主時(shí)鐘頻率60MHz，內(nèi)置8K高速緩存、16MFlash，有兩個(gè)串口、一個(gè)USB接口、一個(gè)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(gè)、PC 機(jī)并口延長(zhǎng)電纜一條、RS-232串口通信線一條和網(wǎng)線一根。 　?、?軟件平臺(tái) 　　軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)選用嵌入式實(shí)時(shí)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(kāi)放源代碼的實(shí)時(shí)嵌入式操作系統(tǒng)，是一個(gè)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(guò)ARM芯片的JTAG邊界掃描口進(jìn)行調(diào)試的設(shè)備。它通過(guò)現(xiàn)有的JTAG邊界掃描口與ARM CPU核進(jìn)行通信，無(wú)需目標(biāo)存儲(chǔ)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(kāi)發(fā)而推出的一整套開(kāi)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(kù)，所有庫(kù)均以“.lib”形式提供。 　　ArmDvk將編譯好的程序通過(guò)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(kāi)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(lái)設(shè)置串口的一些相關(guān)的參數(shù)，當(dāng)出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)不需要重新啟動(dòng)開(kāi)發(fā)板。 　　2.3 工作原理 　　消防主機(jī)收發(fā)器與支隊(duì)之間以寬帶方式進(jìn)行通信，消防主機(jī)收發(fā)器IP號(hào)由消防支隊(duì)網(wǎng)絡(luò)中心統(tǒng)一分配，第一次使用時(shí)人工設(shè)置。 　　消防主機(jī)收發(fā)器工作原理如圖2所示。消防主機(jī)將探測(cè)的火警、故障（某些消防主機(jī)發(fā)握手信號(hào)）等運(yùn)行狀態(tài)發(fā)送到消防主機(jī)收發(fā)器，消防主機(jī)收發(fā)器通過(guò)RS-232或RS-485按特定的消防主機(jī)串行通信協(xié)議接收，快速、準(zhǔn)確地對(duì)收到的信息進(jìn)行解析、篩選，最后轉(zhuǎn)換成符合國(guó)家公安部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)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(duì)網(wǎng)絡(luò)中心的消息接收服務(wù)器。 3 消防主機(jī)收發(fā)器軟件設(shè)計(jì) 　　消防主機(jī)收發(fā)器由以下五個(gè)功能模塊組成： 　?、?消防主機(jī)信息接收模塊：接收消防主機(jī)發(fā)出的信息。 　?、?信息代碼識(shí)別與轉(zhuǎn)換模塊：由于存在幾百種協(xié)議不同的消防主機(jī)，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(duì)網(wǎng)絡(luò)中心，所以，必須識(shí)別出收到的消防主機(jī)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(jī)存在這樣的問(wèn)題：一旦報(bào)警，便不停頓地發(fā)送信息。針對(duì)這種情況，消防主機(jī)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。 　　⑷ 信息上傳模塊：將經(jīng)過(guò)處理的消防主機(jī)報(bào)警信息或故障信息上傳至消防支隊(duì)網(wǎng)絡(luò)中心的消息接收服務(wù)器。 　　⑸ 查崗信息接收模塊：接收消防支隊(duì)網(wǎng)絡(luò)中心發(fā)來(lái)的查崗信息，并發(fā)出信號(hào)（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(jī)通信協(xié)議不一致，每一種消防主機(jī)對(duì)應(yīng)一種消防主機(jī)收發(fā)器。下面以北京獅島SD2100為例，介紹信息代碼識(shí)別與轉(zhuǎn)換模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。 　　在消防主機(jī)信息接收模塊中，根據(jù)消防主機(jī)的發(fā)送機(jī)制，建立了一個(gè)數(shù)據(jù)幀緩沖池，信息代碼識(shí)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(yǔ) 　　目前，已成功地通過(guò)自主開(kāi)發(fā)的基于嵌入式技術(shù)的消防主機(jī)收發(fā)器，將北京獅島SD2100、無(wú)錫中策YZ800、上海能美JB—R21三種消防主機(jī)接入城市消防自動(dòng)報(bào)警監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，運(yùn)行狀況良好，簡(jiǎn)化了報(bào)警環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)了早期預(yù)警、自動(dòng)報(bào)警，為全面建立城市消防自動(dòng)報(bào)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(jì)與實(shí)例開(kāi)發(fā)——基于ARM微處理器與μC/OS-‖實(shí)時(shí)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(shuō)明書(shū)[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(jì)算系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理[M] . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 . 2002.