基于CANBUS的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

摘要：針對(duì)傳統(tǒng)的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警控制系統(tǒng)中通信部分出現(xiàn)的問(wèn)題，提出了利用CANBUS現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)來(lái)解決RS485串行口通信方式的傳輸距離短、節(jié)點(diǎn)容量問(wèn)題的方案。CANBUS控制囂局域網(wǎng)總線技術(shù)具有極強(qiáng)的抗干擾和糾錯(cuò)能力，較好地滿足了大中型火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化的要求。在原有的系統(tǒng)中增設(shè)CANBUS總線通信口，來(lái)解決火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警控制系統(tǒng)之間的通信問(wèn)題。實(shí)踐表明，經(jīng)過(guò)改造后的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警控制系統(tǒng)完全滿足通信距離和節(jié)點(diǎn)容量的要求，大大提高了系統(tǒng)的可靠性、容量的擴(kuò)展及與其他系統(tǒng)和設(shè)備的連接功能。
關(guān)鍵詞：火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警控制系統(tǒng)；CANBUS通信；RS485串行口通信；SJA1000 CAN控制器；82C250CAN接口芯片

火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警控制系統(tǒng)是用以輔助人們及早發(fā)現(xiàn)和通報(bào)火災(zāi)，及時(shí)在火苗產(chǎn)生的陰燃階段就能采取有效措施撲滅火災(zāi)的一種自動(dòng)消防報(bào)警系統(tǒng)。它是各類工業(yè)與民用建筑消防必不可少的一種安全技術(shù)設(shè)施。因此系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性顯得非常重要，一旦發(fā)生誤報(bào)、不報(bào)等現(xiàn)象都會(huì)給人們的生命財(cái)產(chǎn)安全帶來(lái)很大的損失。隨著通信技術(shù)的不斷發(fā)展，原有的串行通信技術(shù)已經(jīng)不能滿足大型火災(zāi)自動(dòng)控制系統(tǒng)的通信接口的要求。利用CANBUS現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)進(jìn)行火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警控制系統(tǒng)的通信接口的設(shè)計(jì)改造勢(shì)在必行。

1 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
在火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程當(dāng)中，一般采用集中控制系統(tǒng)，在分區(qū)滅火控制中往往需要接上百臺(tái)火災(zāi)報(bào)警控制器，如果主控制器與分區(qū)滅火控制器的系統(tǒng)連接距離超過(guò)了串行口RS485通信所能承受的距離，就會(huì)發(fā)生通訊中斷、數(shù)據(jù)傳送出錯(cuò)等問(wèn)題。以往采用RS485通信是應(yīng)用到通信距離不超過(guò)1 000 M的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警控制系統(tǒng)中，一旦超出這個(gè)上限就無(wú)法正常工作。RS485通信的特點(diǎn)是：1)主從結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)上只能有一個(gè)主節(jié)點(diǎn)，其余均為從節(jié)點(diǎn)，無(wú)法構(gòu)成多主結(jié)構(gòu)或冗余結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)，因而對(duì)主節(jié)點(diǎn)的可靠性要求較高，否則一旦主節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障，則整個(gè)系統(tǒng)將處于癱瘓狀態(tài)；2)由于RS485數(shù)據(jù)通信的方式為命令響應(yīng)型，從節(jié)點(diǎn)無(wú)法主動(dòng)發(fā)送數(shù)據(jù)，這樣使得網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)傳輸效率降低，使主節(jié)點(diǎn)控制器非常繁忙，同時(shí)下端出現(xiàn)異常時(shí)，數(shù)據(jù)不能立即上傳，必須等待主節(jié)點(diǎn)的命令。
分析RS485串行口通信特點(diǎn)后，采用無(wú)主從區(qū)別、多主工作方式的CANBUS通信來(lái)實(shí)現(xiàn)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警控制系統(tǒng)的通信接口功能(如下圖1所示)。徹底解決了在消防產(chǎn)品中所采用的RS485串行通信長(zhǎng)久以來(lái)一直困擾人們的從節(jié)點(diǎn)無(wú)法主動(dòng)地與其他節(jié)點(diǎn)交換數(shù)據(jù)、通信距離短、節(jié)點(diǎn)數(shù)量少等問(wèn)題。利用CANBUS技術(shù)來(lái)解決消防產(chǎn)品中的集中管理要求及長(zhǎng)距離通信的可靠性。CANBUS總線通信方式為兩線制，這樣可以方便系統(tǒng)的配線，減少信號(hào)之間的電磁干擾。由于CANBUS網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)量可以達(dá)到110個(gè)之多，這樣消防控制中心就可以擴(kuò)展管理火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警控制器的點(diǎn)數(shù)，適合于大中型消防報(bào)警系統(tǒng)中。由于CANBUS網(wǎng)絡(luò)技術(shù)采用短幀結(jié)構(gòu)，每一幀的有效字節(jié)為8個(gè)，這樣傳輸時(shí)間短，受干擾的概率低，且具有較好的檢測(cè)效果。

2 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)
火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警控制系統(tǒng)中的CANBUS通信口硬件電路設(shè)計(jì)如下圖2所示。