一种多功能报警系统的制作方法

1.本发明涉及报警领域，更具体的，涉及一种多功能报警系统。


背景技术：

2.由于畜牧场近几年来的高速建设，报警器种类越来越多，功能也不断地完善。畜牧场使用的报警器大部分采用同一类型多设备串联检测机制实现报警提醒，当串联总线上出现某设备故障时，报警器检测该点的信号出现断开，触发报警信号。由于报警器作为最后的保障，软件系统要求稳定可靠，硬件设备要求抗干扰能力强。因此，目前大部分的报警系统功能较为单一，单一的设备故障检测功能已经很难满足场内多样化设备使用的需求。
3.因此，需要提出有效的方案来解决以上问题。


技术实现要素：

4.为了克服现有技术的缺陷，本发明的一种多功能报警系统，解决技术中报警系统功能单一化的问题。
5.为达此目的，本发明采用以下技术方案：
6.本发明提供了一种多功能报警系统，包括用于检测设备的报警信息的报警装置、以及服务器；
7.所述报警装置包括报警器、触摸屏；
8.所述服务器通过以太网与所述报警装置连接；
9.其中，各所述设备的端口分别与所述报警装置的端口连接，各所述设备的端口与所述报警装置的端口均可分别根据需求自定义端口号。
10.优选地，所述报警装置还包括用于查询所述设备的第一检测信息的检测模块、用于根据接收的所述第一检测信息确定所述设备的报警信息的确定模块；
11.所述检测模块的一端与所述确定模块的一端电连接。
12.优选地，所述报警装置还包括报警模块；
13.所述报警模块的一端与所述确定模块的另一端电连接，所述报警模块的另一端与所述报警器电连接。
14.优选地，所述确定模块包括用于处理所述第一检测信息的数据处理模块以及用于判断所述第一检测信息是否是报警信息的第一判断模块；
15.若是，将所述报警信息发送给所述报警模块；
16.所述检测模块的一端与所述数据处理模块的一端电连接；
17.所述数据处理模块的另一端与所述第一判断模块的一端电连接；
18.所述第一判断模块的另一端与所述报警模块的一端电连接；
19.所述报警模块的另一端与所述报警器电连接。
20.优选地，所述报警装置还包括接收并存储所述检测模块发送的所述第一检测信息的数据存储和转发模块；
21.所述数据存储和转发模块的第一端与所述检测模块的另一端电连接。
22.优选地，所述报警装置还包括用于接收所述数据存储和转发模块发送的所述第一检测信息的显示模块；
23.所述显示模块的一端与所述数据存储和转发模块的第三端电连接；
24.所述显示模块的另一端与所述触摸屏电连接。
25.优选地，所述报警装置还包括接收所述数据存储和转发模块发送的第一检测信息的收集模块；
26.所述收集模块的第一端与所述数据存储和转发模块的第二端电连接。
27.优选地，所述报警装置还包括接收所述收集模块发送的第二检测信息的上传模块；
28.所述上传模块的一端与所述收集模块的第二端电连接，所述上传模块的另一端通过以太网与所述服务器连接。
29.优选地，还包括用于判断所述服务器与所述上传模块是否在线的第二判断模块；
30.若否，则连网请求模块请求连网。
31.本发明的有益效果为：
32.本发明的本发明提供一种多功能报警系统，包括用于检测多个设备报警检测点以获得报警信息的报警装置、以及服务器；报警装置包括报警器、触摸屏；服务器通过以太网与报警装置连接；其中，各设备的端口分别与报警装置的端口连接，各设备的端口与报警装置的端口均可分别根据需求自定义端口号。具体来说，首先报警装置通过定时查询各设备的检测端口的检测信息以获得报警信息，当受检测的设备出现故障时，报警装置对报警信息进行压缩处理上传至服务器后台以推送给用户，同时输出信号控制报警器，提醒现场用户设备出现故障，最后相关的报警信息将直观地展示在触摸屏上以方便用户查看，从而让用户快速排查故障并解决故障。
33.其中，具体实施中，报警装置通过基于以太网的物联网mqtt协议发送至后台服务器并告知用户，本发明使用物联网的遥测传输mqtt传输协议，将大大提升传输数据的稳定性、实时性及可靠性，在能够保证数据准确性的前提下，同时大大降低数据的丢包率；本发明采用大尺寸的高清触摸屏，高清触摸屏与用户各项数据进行交互，将报警信息简洁清晰地呈现出现，自主设计的用户界面ui能够高效配合用户进行人机交互，其中，各项数据，例如包括当前报警设备的状态、历史报警信息查看以及系统参数配置等；通过预先配置报警装置的地址，自主根据设备类型检测端口名称，在后续定位故障设备以及维护时将大大缩短用于的工作量，同时能够进行多机位拓展，满足多种类、多数量的设备故障检测需求。本发明使得具有从原来的单一的故障信号检测，到现在多信号兼容检测，检测端口可自定义命名及互联网上传报警数据等功能都具备的特点，避免由于报警器作为最后的保障，软件系统要求稳定可靠，硬件设备要求抗干扰能力强的缺点。
附图说明
34.图1是本发明具体实施方式提供的一种多功能报警系统的示意图；
35.图2是本发明具体实施方式提供的一种多功能报警系统的功能实现框图；
36.图3是本发明具体实施方式提供的另一种多功能报警系统的功能实现框图；
37.图4是本发明具体实施方式提供的另一种多功能报警系统的功能实现框图；
38.图5是本发明具体实施方式提供的另一种多功能报警系统的功能实现框图；
39.图6是本发明具体实施方式提供的一种多功能报警系统的硬件原理框图；
40.图7是本发明具体实施方式提供的另一种多功能报警系统的示意图；
41.图8为本发明提供的触摸屏主界面的示意图；
42.图9为本发明提供的设备报警端口配置界面的示意图；
43.图10为本发明提供的设备历史状态查看界面的示意图；
44.图11为本发明提供的设备报警信息查看界面的示意图；
45.图12为本发明提供的设备网络设置界面的示意图；
46.图13为本发明提供的设备用户设置界面的示意图；
47.图14为本发明提供的设备通知设置界面的示意图；
48.图15为本发明提供的设备安全设置界面的示意图；
49.图16为本发明提供的设备日期界面的示意图；
50.图17为本发明提供的设备版本设置界面的示意图；
51.图18为本发明提供的环控报警器正面的结构示意图；
52.图19为本发明提供的环控报警器背面的结构示意图；
53.图20为24v输入保护电路图；
54.图21为24v转5v电路图；
55.图22为24v转3.3v电路图；
56.图23为地信号隔离电路图；
57.图24为usart和rs232信号转换电路图；
58.图25为串口端口电路图；
59.图26为信号隔离转换电路图；
60.图27为继电器控制电路图；
61.图28为端口电路图；
62.图29为灯板端口电路图；
63.图30为主从板接口电路图；
64.图31为mcu电路图；
65.图32为sd卡电路图；
66.图33为phy芯片外围电路图；
67.图34为rj45端口电路图；
68.图35为flash电路图；
69.图36为主控板原理框图。
具体实施方式
70.下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
71.图1是本发明具体实施方式提供的一种多功能报警系统的示意图，如图1所示。本发明提出了一种多功能报警系统，包括用于检测多个设备报警检测点以获得报警信息的报警装置、以及服务器；报警装置包括报警器、触摸屏；服务器通过以太网与报警装置连接；其
中，各设备的端口分别与报警装置的端口连接，各设备的端口与报警装置的端口均可分别根据需求自定义端口号。
72.以上实施，具体来说，首先报警装置通过定时查询各设备的检测端口的检测信息以获得报警信息，当受检测的设备出现故障时，报警装置对报警信息进行压缩处理上传至服务器后台以推送给用户，同时输出信号控制报警器，提醒现场用户设备出现故障，最后相关的报警信息将直观地展示在触摸屏上以方便用户查看，从而让用户快速排查故障并解决故障。
73.其中，具体实施中，报警装置通过基于以太网的物联网mqtt协议发送至后台服务器并告知用户，本发明使用物联网的遥测传输mqtt传输协议，将大大提升传输数据的稳定性、实时性及可靠性，在能够保证数据准确性的前提下，同时大大降低数据的丢包率；本发明采用大尺寸的高清触摸屏，高清触摸屏与用户各项数据进行交互，将报警信息简洁清晰地呈现出现，自主设计的用户界面ui能够高效配合用户进行人机交互，其中，各项数据，例如包括当前报警设备的状态、历史报警信息查看以及系统参数配置等；通过预先配置报警装置的地址，自主根据设备类型检测端口名称，在后续定位故障设备以及维护时将大大缩短用于的工作量，同时能够进行多机位拓展，满足多种类、多数量的设备故障检测需求。本发明使得具有从原来的单一的故障信号检测，到现在多信号兼容检测，检测端口可自定义命名及互联网上传报警数据等功能都具备的特点，避免由于报警器作为最后的保障，软件系统要求稳定可靠，硬件设备要求抗干扰能力强的缺点。
74.另外，需要说明下：1、mqtt是轻量级基于代理的发布/订阅的消息传输协议，设计思想是开放、简单、轻量、易于实现的。该协议的特点有：
75.(1)使用发布/订阅消息模式，提供一对多的消息发布，解除应用程序耦合；
76.(2)对负载内容屏蔽的消息传输；
77.(3)使用tcp/ip提供网络连接；
78.(4)有三种消息发布服务质量。
[0079]“至多一次”，消息发布完全依赖底层tcp/ip网络。会发生消息丢失或重复。这一级别可用于如下情况，环境传感器数据，丢失一次读记录无所谓，因为不久后还会有第二次发送。
[0080]“至少一次”，确保消息到达，但消息重复可能会发生。
[0081]“只有一次”，确保消息到达一次。这一级别可用于如下情况，在计费系统中，消息重复或丢失会导致不正确的结果。
[0082]
(5)小型传输，开销很小(固定长度的头部是2字节)，协议交换最小化，以降低网络流量。
[0083]
(6)使用last will和testament特性通知有关各方客户端异常中断的机制。
[0084]
2、故障信号检测端口号基本固定对应的设备类型，在出现故障报警时，用户根据查询对应标识才能清楚故障设备类型。目前故障信号检测基于高低电平信号检测，当被检测设备输出信号为低电平时，报警器即判断为故障。
[0085]
电平信号是个电压范围，规定输出高电平》2.4v,输出低电平《0.4v。在室温下，一般输出高电平是3.5v，输出低电平是0.2v。最小输入高电平和低电平：输入高电平》＝2.0v，输入低电平《＝0.8v，噪声容限是0.4v。
[0086]
ttl电平信号被利用的最多是因为通常数据表示采用二进制规定，+5v等价于逻辑"1"，0v等价于逻辑"0"，这被称做ttl(晶体管-晶体管逻辑电平)信号系统，这是计算机处理器控制的设备内部各部分之间通信的标准技术。
[0087]
3、传统的报警器，机器与用户基本通过按键与指示灯实现交互。用户仅能根据单一的指示灯判断设备当前是否报警。
[0088]
具体实施中，报警装置管理着整个报警系统的有序运行。报警装置可以获取畜牧场中多个设备的检测信息，其中，设备可以是设备a、设备b、设备c，设备a、设备b、设备c代表环控系统下的各个设备，设备a、设备b、设备c分别接入报警装置的故障检测端口上，另外，具体实施中，报警器可以是声光报警器。
[0089]
更具体地，设备a、设备b、设备c通过双绞线将故障信号发送至报警装置，服务器与报警装置通过以太网连接，输出控制信号驱动声光报警器或远程报警器，最后通过私有协议将报警信息展示在触摸屏上。
[0090]
报警装置配备7寸电容触摸屏，支持控制声光报警提醒及预留远程报警模块接口。同时，支持多路设备报警检测点及两路报警装置检测点并均可根据需求自定义端口号。此外，支持报警日志信息保存至内存卡，用户可根据时间阶段翻阅设备的报警历史信息。其中，多路设备报警检测点，例如，可以是3路，设备a、设备b、设备c，还可以是8路，设备a、设备b、设备c、设备d、设备e、设备f、设备g、设备h等，这个根据具体的实施情况而定。
[0091]
安装方面，报警装置能够与服务器通过网线灵活分布组网。同时具备自动掉线重连机制，当与服务器断开连接时，自动切换至离线模式运行，保证生产基础设备故障检测，同时后台不断向服务器发送连接请求，重新上线交由服务器接管控制。
[0092]
优选地，报警装置还包括用于查询设备的第一检测信息的检测模块、用于根据接收的第一检测信息确定设备的报警信息的确定模块；检测模块的一端与确定模块的一端电连接。
[0093]
以上实施，具体来说，检测模块可以通过定时或实时查询设备的第一检测信息，并将第一检测信息发送给确定模块，确定模块根据该第一检测信息进行数据处理并确定报警信息。其中，具体实施中，第一检测信息可以包括设备的故障信息和非故障信息，而检测模块将查询的第一检测信息发送给确定模块，确定模块根据该第一检测信息进行数据处理并确定出报警信息。
[0094]
优选地，报警装置还包括报警模块；报警模块的一端与确定模块的另一端电连接，报警模块的另一端与报警器电连接。
[0095]
以上实施，具体来说，报警模块接收确定模块确定出来的报警信息，并使得报警器进行报警，使得现场人员在畜牧现场能够及时有效地得到设备报警的信号，使现场人员及时排查并解决故障问题。
[0096]
优选地，确定模块包括用于处理检测信息的数据处理模块以及用于判断第一检测信息是否是报警信息的第一判断模块；若是，将报警信息发送给报警模块；检测模块的一端与数据处理模块的一端电连接；数据处理模块的另一端与第一判断模块的一端电连接；第一判断模块的另一端与报警模块的一端电连接；报警模块的另一端与报警器电连接。
[0097]
以上实施，具体来说，当检测模块检测的第一检测信息发送给数据处理模块后，数据处理模块对该第一检测信息进行处理，例如，将该第一检测信息转化成第一判断模块可
以判断的信息形式，使得第一判断模块进行判断是否是报警信息，若是，则将报警信息发送给报警模块，使得与报警模块连接的报警器进行报警；若否，则任务结束。
[0098]
优选地，报警装置还包括接收并存储检测模块发送的第一检测信息的数据存储和转发模块；数据存储和转发模块的第一端与检测模块的另一端电连接。报警装置还包括用于接收数据存储和转发模块发送的第一检测信息的显示模块；显示模块的一端与数据存储和转发模块的第二端电连接；显示模块的另一端与触摸屏电连接。
[0099]
以上实施，具体来说，数据存储和转发模块将检测模块检测的第一检测信息进行存储，并将检测信息发送给显示模块，使得与显示模块连接的触摸屏将信息进行显示。
[0100]
优选地，报警装置还包括接收数据存储和转发模块发送的第一检测信息的收集模块；收集模块的第一端与数据存储和转发模块的第三端电连接。
[0101]
优选地，报警装置还包括接收收集模块发送的第二检测信息的上传模块；上传模块的一端与收集模块的第二端电连接，上传模块的另一端通过以太网与服务器连接。
[0102]
优选地，还包括用于判断服务器与上传模块是否在线的第二判断模块；若否，则连网请求模块请求连网。
[0103]
以上实施，具体来说，数据存储和转发模块将第一检测信息发送给收集模块，收集模块收集第一检测信息中的故障信息，收集模块将给故障信息转化成上传模块可以识别的信息并发送给上传模块，上传模块通过以太网将该信息发送给服务器并告知远程用户，具体实施中，可以通过消息邮箱的方式告知；在信息发给服务器的同时，第二判断模块判断服务器与上传模块是否在线，若否，连网请求模块请求连网，直到连上网，就可以将信息发送给服务器，用户就能够收到故障信息了，若是，则结束。
[0104]
图2是本发明具体实施方式提供的一种多功能报警系统的功能实现框图，如图2所示。总的来说，以上实施，具体为：当第一检测信息包括是故障信息和非故障信息的时候，检测模块检测出设备的故障和非故障信息后，将故障信息和非故障信息发送给数据处理模块，同时发送给数据存储和转发模块，数据处理模块对该第一检测信息进行处理，转化成第一判断模块可以判断的信息形式，第一判断模块判断该转化的信息是否为报警信息，若是，将该报警信息发送给报警模块，驱动使得报警器进行报警，提醒畜牧现场的人员设备出现故障的信号；数据存储和转发模块一方面将第一检测信息发送给显示模块，驱动使得触摸屏将第一检测信息显示出来，供用户随时查看，另一方面数据存储和转发模块将故障信息和非故障信息发送给收集模块，收集模块将故障信息提取收集出来，并发送给上传模块，上传模块通过以太网的物联网mqtt协议发送给服务器并通过邮箱等的形式告知用户，而将故障信息发给服务器的同时，第二判断模块判断上传模块与服务器是否在线，若否，连网请求模块一直请求连网，直到连上网，上传模块将该信息发送给服务器，若是，则任务结束。其中，上传模块包括以太网模块。另外，除了数据存储和转发模块将故障信息和非故障信息发送给收集模块外，具体实施中，也可以是收集模块直接从数据存储和转发模块中提取收集故障信息。其中，此种实施方式中的显示模块显示的内容全面，包括故障信息和非故障信息，非故障信息比如包括温度、湿度等等。
[0105]
图3是本发明具体实施方式提供的另一种多功能报警系统的功能实现框图，如图3所示。上文有说到检测模块检测的第一检测信息可以是包括故障信息和非故障信息，其中非故障信息可以是设备正常的信息，比如温度、湿度等等。而具体实施中，第一检测信息还
可以只是故障信息，当第一检测信息只是故障信息的时候，检测模块检测出设备的故障信息后，将故障信息发送给数据处理模块和数据存储和转发模块，数据处理模块对该故障信息进行处理，转化成第一判断模块可以判断的信息形式，第一判断模块判断该转化的信息是否为报警信息，若是，将该报警信息发送给报警模块，驱动使得报警器进行报警，提醒畜牧现场的人员设备出现故障的信号；数据存储和转发模块将一方面将故障信息发送给显示模块，驱动使得触摸屏将故障信息显示出来，供用户查看，另一方面数据存储和转发模块将故障信息发送给上传模块，上传模块通过以太网的物联网mqtt协议发送给服务器并通过邮箱等的形式告知用户，而将信息故障信息发给服务器的同时，第二判断模块判断上传模块与服务器是否在线，若否，连网请求模块一直请求连网，直到连上网，上传模块将该信息发送给服务器，若是，则任务结束。其中，上传模块包括以太网模块。
[0106]
图4是本发明具体实施方式提供的另一种多功能报警系统的功能实现框图，如图4所示。其中，图4是对应图2的，在图2的基础上去掉了硬件部分。图5是本发明具体实施方式提供的另一种多功能报警系统的功能实现框图，如图5所示。其中，图5是对应图3的，在图3的基础上去掉了硬件部分。图6是本发明具体实施方式提供的一种多功能报警系统的硬件原理框图，如图6所示。图6中，串口是用于调试主从板连接器btb_51p_1.0_g的，通过控制继电器的开关来控制外部报警器的开启和关闭，通过芯片sp3232实现usart信号与rs232信号的传输，btb_51p_1.0_g通过光电隔离器实现外部信号的收发功能，btb_51p_1.0_g与灯板端口通过rgb信号线连接，实现灯板的显示。图7是本发明具体实施方式提供的另一种多功能报警系统的示意图，如图7所示，与图1对应，在图1的基础上，加上多个设备，以及报警器具体为声光报警器。图8到图17为触摸屏的展示界面示意图。图8为本发明提供的触摸屏主界面的示意图，如图8所示。界面数据说明：88：代表当前单元房间设备的地址；正常：当前是否存在报警；闪烁圆环：蓝色正常，红色异常；
[0107]
底部图标说明：设备端口：当图标红色亮起时，说明该端口号所对应的设备出现故障，可跳转至报警查看页面产看详细报警信息；主机端口：当图标红色亮起时，说明主机服务器端下发故障信息，可跳转至报警查看页面产看详细报警信息。
[0108]
图9为本发明提供的设备报警端口配置界面的示意图，如图9所示。界面数据说明：端口1：故障检测信号的设备端口号；fc01：故障检测端口1命名；选择按钮：是否使能开启报警信号检测。
[0109]
图10为本发明提供的设备历史状态查看界面的示意图，如图10所示。界面数据说明：名称：历史状态代号；描述：历史状态描述；时间：历史状态发生时间。
[0110]
图11为本发明提供的设备报警信息查看界面的示意图，如图11所示。界面数据说明：名称：报警信息代号；描述：报警信息描述；时间：报警信息发生时间。
[0111]
图12为本发明提供的设备网络设置界面的示意图，如图12所示。界面数据说明：本地端口：设备本地端口设置；主机端口：目标主机端口设置；主机地址：目标主机ip地址设置；mac地址：设备唯一mac地址。
[0112]
图13为本发明提供的设备用户设置界面的示意图，如图13所示。界面数据说明：用户名称：用户可根据系统类型设置；设备描述：用户可根据设备类型设置；设备地址：用户可根据单元房间编号设置(不可重复)。
[0113]
图14为本发明提供的设备通知设置界面的示意图，如图14所示。界面数据说明：消
息推送：是否开启设备状态提醒；报警提醒：是否开启报警消息提醒。
[0114]
图15为本发明提供的设备安全设置界面的示意图，如图15所示。界面数据说明：访客模式：开启后使用者将不能设置配置参数或系统参数。
[0115]
图16为本发明提供的设备日期界面的示意图，如图16所示。界面数据说明：当前时间：设置系统时间；当前日期：设置系统日期。
[0116]
图17为本发明提供的设备版本设置界面的示意图，如图17所示。界面数据说明：设备型号：当前设备型号；软件版本：当前固件版本；硬件版本：当前设备硬件版本；设备序号：设备唯一序列号。
[0117]
图18为本发明提供的环控报警器正面的结构示意图，如图18所示。图19为本发明提供的环控报警器背面的结构示意图，如图19所示。参数：
①
电源支持9-30vdc宽电压输入；
②
8路逻辑信号检测；
③
2路主机报警信号检测；
④
通讯支持ttl、232及以太网接口；
⑤
数据支持外部flash、tf卡存储数据；
⑥
时间支持内部rtc、网络ntp校准。图20为24v输入保护电路图；图21为24v转5v电路图；图22为24v转3.3v电路图；图23为地信号隔离电路图；图24为usart和rs232信号转换电路图；图25为串口端口电路图；图26为信号隔离转换电路图；图27为继电器控制电路图；图28为端口电路图；图29为灯板端口电路图；图30为主从板接口电路图；图31为mcu电路图；图32为sd卡电路图；图33为phy芯片外围电路图；图34为rj45端口电路图；图35为flash电路图；图36为主控板原理框图，分别如图20至36所示。其中，图24usart和rs232信号转换电路图，用于将usart转换成触摸屏可识别的rs232；图27的继电器控制电路图，用于控制报警器的开和关；图28的端口电路图的作用是与外部报警器和设备以及触摸屏连接的信号控制端口；图30的主从板接口电路图用于主从板电路的信号连通；图36的主控板原理框图，主要包括flash、sd卡模块、net模块、rj45模块；图31为mcu电路图，用于实现整个系统的控制和管理；图32的sd卡电路，用于储存本地数据；图33的phy芯片外围电路，主要功能是发送和接收以太网数据帧；图34的rj45端口电路图，是与外部以太网口连接，进而实现以太网的交互；图35的flash电路图，是用于主控芯片的数据存储和加载。
[0118]
本发明是通过优选实施例进行描述的，本领域技术人员知悉，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，其他落入本技术的权利要求内的实施例都属于本发明保护的范围。