火灾自动报警系统通讯方式及火警自动报警系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种火灾报警系统通讯方式及系统，所述控制器通过总线以正电压脉冲的形式逐个向所述总线部件发码进行巡检并接收相应总线部件的回码；所述总线部件以叠加电流信号的方法应答回码；所述控制器根据相应总线部件回码的数值来判断是否应报告火警；若是巡检90秒内一直未收到某些总线部件回码，则确认所述总线部件处于故障状态；所述总线上的电压始终高于电源标称电压。本发明降低了总线部件的制造成本、缩小体积，需要的供电电源较小，不用考虑散热，无需强制通风等；现场施工时，可适当地减小导线的线径。
【专利说明】火灾自动报警系统通讯方式及火警自动报警系统
【技术领域】
[0001] 本发明涉及火灾自动报警领域，尤其涉及一种火灾自动报警系统通讯方式及火警 自动报警系统。
【背景技术】
[0002] 火灾自动报警系统一般由火灾报警控制器(简称控制器）与其连接并分布在各个 监测点、控制点的火灾探测器、可燃气体探测器、电器火灾探测器、手动火灾报警按钮、消火 栓按钮、输入模块、输入输出模块、中继模块、声光警报器、火灾显示盘(简称总线部件）等组 成，控制器与各个总线部件之间通过二总线方式连接，一般情况下，二总线上所能够携带的 总线部件多达200只，理想状态下控制器必须能够快速响应每个探测器、按钮及输入模块 的报警状态，快速而准确地启动输入输出模块、声光警报器等，并及时反映出其反馈状态。
[0003] 现有的二总线技术的火灾自动报警系统中，都是将总线部件的数据线和电源线共 用，控制器通过采用发送地址轮询查找的方式监控每个总线部件的状态，控制器传送给总 线部件的数据采用三电平电压方式，总线部件传送给控制器的数据采用电流方式，通过总 线电流的变化将总线部件数据传送给控制器。为保证控制器与总线部件数据交换，对信号 波形定义常规做法如图1所示，其特点是总线上的电压是在+24V和+5V之间脉动，因此为 了给总线部件供电，不得不在每一个总线部件内采用一个大容量的电解电容器来储存能 量，以获得比较稳定的电压，因而造成总线部件的体积大、功耗高、制造成本上升；由于总线 上的每一个总线部件都有一个大电容，当开机上电时，同时对大电容充电会使得对总线电 压的冲击很大，为避免总线电压下降太多，在设计产品及现场安装时，不仅要加大整个系统 的供电电源功率，还必须加粗现场传输导线的线径。
【发明内容】
[0004] 有鉴于此，本发明的目的是提供一种火灾自动报警系统通讯方式及火警自动报警 系统，以解决现有技术中的问题。
[0005] 为了达到上述目的，本发明的目的是通过下述技术方案实现的：
[0006] -方面，提供一种火灾自动报警系统通讯方式，实现在火灾报警控制器与总线部 件之间的相互通信，所述火灾报警控制器和多个所述总线部件之间构成总线通讯网络，其 中，包括下列步骤：
[0007] 所述火灾报警控制器通过总线以正电压脉冲的形式逐个向所述总线部件发码进 行正常巡检，所述火灾报警控制器根据所述发码接收所述总线部件的回码；
[0008] 所述总线部件以叠加电流信号的方法应答回码；
[0009] 若是一定的巡检时间内一直未收到任何一个上述总线部件回码，则确认所述总线 部件处于故障状态；
[0010] 所述总线上的电压始终高于电源标称电压。
[0011] 上述火灾自动报警系统通讯方式，其中，所述巡检的地址码为1帧，所述巡检的命 令为1帧或半帧
[0012] 上述火灾自动报警系统通讯方式，其中，所述控制器发出的发码每一帧为11位， 包括1位起始位，8位地址位和2位命令位，高位先发；所述总线部件发出的回码每一帧为9 位，包括1位起始位，8位数据位，高位先发。
[0013] 上述火灾自动报警系统通讯方式，其中，所述发码为非对称脉冲波，其中起始位波 形为2ms高电平加0. 7ms低电平，0波形为0. 6ms高电平加1. 2ms低电平，1波形为1. 5ms 高电平加〇. 4ms低电平。
[0014] 上述火灾自动报警系统通讯方式，其中，所述回码为非对称脉冲波，其中起始位波 形为2. 6ms高电平加0. 8ms低电平，0波形为0. 9ms高电平加1. 5ms低电平，1波形为1. 7ms 高电平加〇. 8ms低电平。
[0015] 上述火灾自动报警系统通讯方式，其中，所述总线上的波形1电平为30V，0电平为 24v.因此总线电压总是高于电源标称电压24V。
[0016] 上述火灾自动报警系统通讯方式，其特征在于，所述总线部件包括：火灾探测器、 可燃气体探测器、电器火灾探测器、手动火灾报警按钮、消火栓按钮、输入模块、输入输出模 块、中继模块、声光警报器和火灾显示盘。
[0017] 另一方面，提供一种火警自动报警系统，其中，采用如上述任意一项所述火灾自动 报警系统通讯方式。
[0018] 与已有技术相比，本发明的有益效果在于：
[0019] 总线上的电压始终高于电源标称电压24V，这样就使得总线部件中不需要采用大 容量的电解电容器，优点是降低总线部件的制造成本、缩小体积、功耗可低于400 μ A ;当开 机上电时，不会对总线电压产生冲击。带来的好处是显而易见的，系统供电电源不必考虑开 机上电的冲击，因而需要的供电电源较小，不用考虑散热，无需强制通风等；现场施工时，可 适当地减小导线的线径。
【专利附图】
【附图说明】
[0020] 构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实 施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
[0021] 图1是现有技术中火灾报警控制器上的总线通讯波形图；
[0022] 图2是本发明火灾报警控制器上的总线通讯波形图；
[0023] 图3是本发明火灾报警控制器发码格式；
[0024] 图4是本发明总线部件回码格式；
[0025] 图5是本发明火灾报警控制器发码波形定义；
[0026] 图6是本发明总线部件回码波形定义；
【具体实施方式】
[0027] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例，都属于本发明保护的范围。
[0028] 需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相 互组合。
[0029] 请参看图1至图6所示，本发明火灾报警通讯方式实现在控制器和总线部件之间 的相互通信，控制器和多个总线部件之间构成总线通讯网络，在本发明通讯方式中，包括下 列步骤：
[0030] 控制器通过总线以正电压脉冲的形式逐个向总线部件发码进行正常巡检，控制器 根据发码接收总线部件的回码；
[0031] 总线部件以叠加电流信号的方法应答回码.
[0032] 若是一定的巡检时间内（比如90秒内)一直未收到某些总线部件回码，则确认总线 部件处于故障状态；
[0033] 总线上的电压始终高于电源标称电压。
[0034] 巡检的地址码为1帧，巡检的命令为1帧或半帧。
[0035] 控制器发出的发码每一帧为11位，包括1位起始位，8位地址位和2位命令位，高 位先发；总线部件发出的回码每一帧为9位，包括1位起始位，8位数据位，高位先发。
[0036] 发码为非对称脉冲波，其中起始位波形为2ms高电平加0. 7ms低电平，0波形为 0. 6ms高电平加1. 2ms低电平，1波形为1. 5ms高电平加0. 4ms低电平。回码为非对称脉冲 波，其中起始位波形为2. 6ms高电平加0. 8ms低电平，0波形为0. 9ms高电平加1. 5ms低电 平，1波形为1. 7ms高电平加0. 8ms低电平。
[0037] 总线上的波形1电平为30V，0电平为24v，因此总线电压总是高于电源标称电压 24V。
[0038] 火灾报警通讯方式中，发码为非对称脉冲波，其中起始位波形为2ms高电平加 0. 7ms低电平，0波形为0. 6ms高电平加1. 2ms低电平，1波形为1. 5ms高电平加0. 4ms低电 平。回码也非对称脉冲波，其中起始位波形为2. 6ms高电平加0. 8ms低电平，0波形为0. 9ms 高电平加1. 5ms低电平，1波形为1. 7ms高电平加0. 8ms低电平。这样的波形十分有利于总 线部件中的微型计算机对" 1"和"〇"的判别。判别方法是：在电路接收到每一 bit的前沿 后，总线部件中的微型计算机软件开始延时，延时约1. lms后，再检测波形的电平，如扔为 高电平，则可判定此bit为"1"，反之则应判定此bit为"0"。事实上延时时间可在0.5ms和 1.4ms之间的任意值变动而不影响判断的准确性，换句话说，总线部件中的微型计算机的时 基可允许在很大范围内波动，这就是总线部件得以低成本制造的原因。
[0039] 另外，每一 bit的时间大于等于1. 8ms，这就使得传输媒介不必采用价格高昂的双 绞线或同轴电缆来保证波形的前后沿不致变坏，因而极大地降低了工程造价。
[0040] 同样由于采用宽脉冲波形，使得总线部件不必采用复杂的接收解码电路，如 RS-485总线系统中所用的差分放大整形器，而只需采用一个电容和一个电阻就能分离出包 含在24V供电总线中的通讯协议波形，这就进一步降低了总线部件的成本。
[0041] 设置起始位的用意是，用总线部件的时基对起始位计时，以便校正控制器与总线 部件所用时基频率的不一致性，允许的时基误差可达正负15%，这就使得总线部件可以采用 价格低廉的RC振荡器作为时基。由于总线部件的数量十分庞大，一套火灾自动报警系统中 总线部件数量从几百个到上万个，于是极大地降低了整个系统的成本，同时也提高了通讯 的可靠性。
[0042] 总线上的电压总是高于电源标称电压24V。由于总线上的电压始终高于电源标称 电压24V，这样就使得总线部件中不需要采用大容量的电解电容器，优点是降低总线部件的 制造成本、缩小体积、功耗可低于400 μ A ;当开机上电时，不会对总线电压产生冲击。带来 的好处是显而易见的，系统供电电源不必考虑开机上电的冲击，因而需要的供电电源较小， 不用考虑散热，无需强制通风等；现场施工时，可适当地减小导线的线径。
[0043]另一方面，提供一种火警自动报警系统，其中，采用如上述所述火灾自动报警系统 通讯方式。
[0044] 以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但本发明并不限制于以上描述的具 体实施例，其只是作为范例。对于本领域技术人员而言，任何等同修改和替代也都在本发明 的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作出的均等变换和修改，都应涵盖在 本发明的范围内。
【权利要求】
1. 一种火灾自动报警系统通讯方式，实现在火灾报警控制器与总线部件之间的相互通 信，所述火灾报警控制器和多个所述总线部件之间构成总线通讯网络，其特征在于，包括下 列步骤： 所述火灾报警控制器通过总线以正电压脉冲的形式逐个向所述总线部件发码进行正 常巡检，所述火灾报警控制器根据所述发码接收所述总线部件的回码； 所述总线部件以叠加电流信号的方法应答回码； 若是一定的巡检时间内一直未收到任何一个上述总线部件回码，则确认所述总线部件 处于故障状态； 所述总线上的电压始终高于电源标称电压。
2. 根据权利要求1所述火灾自动报警系统通讯方式，其特征在于，所述巡检的地址码 为1帧，所述巡检的命令为1帧或半帧。
3. 根据权利要求1所述火灾自动报警系统通讯方式，其特征在于，所述火灾报警控制 器发出的发码每一帧为11位，包括1位起始位，8位地址位和2位命令位，高位先发；所述 总线部件发出的回码每一帧为9位，包括1位起始位，8位数据位，高位先发。
4. 根据权利要求1所述火灾自动报警系统通讯方式，其特征在于，所述发码为非对称 脉冲波，其中〇波形为〇. 6ms高电平加1. 2ms低电平，1波形为1. 5ms高电平加0. 4ms低电 平。
5. 根据权利要求1所述火灾自动报警系统通讯方式，其特征在于，所述回码为非对称 脉冲波，其中〇波形为〇. 9ms高电平加1. 5ms低电平，1波形为1. 7ms高电平加0. 8ms低电 平。
6. 根据权利要求1所述火灾自动报警系统通讯方式，其特征在于，所述总线上的波形1 电平为30V，0电平为24v.因此总线电压总是高于电源标称电压24V。
7. 根据权利要求1所述火灾自动报警系统通讯方式，其特征在于，所述总线部件包括： 火灾探测器、可燃气体探测器、电器火灾探测器、手动火灾报警按钮、消火栓按钮、输入模 块、输入输出模块、中继模块、声光警报器和火灾显不盘。
8. -种火警自动报警系统，其特征在于，采用如权利要求1至7中任意一项所述火灾自 动报警系统通讯方式。
【文档编号】G08B17/00GK104143244SQ201310408129
【公开日】2014年11月12日 申请日期:2013年9月9日 优先权日:2013年9月9日
【发明者】郑大膺, 王树珍, 史建群 申请人:上海松江飞繁电子有限公司