基于CANBUS的火災自動(dòng)報警控制系統設計與實(shí)現

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

火災自動(dòng)報警控制系統是用以輔助人們及早發(fā)現和通報火災，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的一種自動(dòng)消防報警系統。它是各類(lèi)工業(yè)與民用建筑消防必不可少的一種安全技術(shù)設施。因此系統運行的可靠性顯得非常重要，一旦發(fā)生誤報、不報等現象都會(huì )給人們的生命財產(chǎn)安全帶來(lái)很大的損失。隨著(zhù)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(mǎn)足大型火災自動(dòng)控制系統的通信接口的要求。利用CANBUS現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)進(jìn)行火災自動(dòng)報警控制系統的通信接口的設計改造勢在必行。

1 系統的設計與實(shí)現
在火災自動(dòng)報警控制系統的設計過(guò)程當中，一般采用集中控制系統，在分區滅火控制中往往需要接上百臺火災報警控制器，如果主控制器與分區滅火控制器的系統連接距離超過(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、數據傳送出錯等問(wèn)題。以往采用RS485通信是應用到通信距離不超過(guò)1 000 M的火災自動(dòng)報警控制系統中，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)主從結構網(wǎng)絡(luò )上只能有一個(gè)主節點(diǎn)，其余均為從節點(diǎn)，無(wú)法構成多主結構或冗余結構的系統，因而對主節點(diǎn)的可靠性要求較高，否則一旦主節點(diǎn)出現故障，則整個(gè)系統將處于癱瘓狀態(tài)；2)由于RS485數據通信的方式為命令響應型，從節點(diǎn)無(wú)法主動(dòng)發(fā)送數據，這樣使得網(wǎng)絡(luò )上的數據傳輸效率降低，使主節點(diǎn)控制器非常繁忙，同時(shí)下端出現異常時(shí)，數據不能立即上傳，必須等待主節點(diǎn)的命令。
分析RS485串行口通信特點(diǎn)后，采用無(wú)主從區別、多主工作方式的CANBUS通信來(lái)實(shí)現火災自動(dòng)報警控制系統的通信接口功能(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(cháng)久以來(lái)一直困擾人們的從節點(diǎn)無(wú)法主動(dòng)地與其他節點(diǎn)交換數據、通信距離短、節點(diǎn)數量少等問(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(cháng)距離通信的可靠性。CANBUS總線(xiàn)通信方式為兩線(xiàn)制，這樣可以方便系統的配線(xiàn)，減少信號之間的電磁干擾。由于CANBUS網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)數量可以達到110個(gè)之多，這樣消防控制中心就可以擴展管理火災自動(dòng)報警控制器的點(diǎn)數，適合于大中型消防報警系統中。由于CANBUS網(wǎng)絡(luò )技術(shù)采用短幀結構，每一幀的有效字節為8個(gè)，這樣傳輸時(shí)間短，受干擾的概率低，且具有較好的檢測效果。

2 系統的硬件設計
火災自動(dòng)報警控制系統中的CANBUS通信口硬件電路設計如下圖2所示。