【導(dǎo)讀】原稿。.AI-Khalili,MSc,PhD. D.AI-Khalili,MSc,PhD. .Khassem,MSc. 1Introduction. station. controllers

　　

【正文】 檢測和報警裝置 一個基本的火災(zāi)探測系統(tǒng)由兩部分組成，檢測和報警。自動檢測設(shè)備有比如熱，煙霧或火焰檢測器，紫外線或紅外線探測器或火焰閃爍，是基于檢測 一個燃燒的副產(chǎn)品。煙霧探測器都電離和光類型，是最常用的檢測設(shè)備。 當(dāng)這種類型的典型探測器進入報警狀態(tài)產(chǎn)生的電流信號會從 PA 變成 MA （比如，從單純的 15pA 在休眠模式下為 60 毫安）在主動模式。在許多探測器的檢測器輸出電壓明確在各種運行條件，例如見表 1。 越是敏感的檢測器， 它更容易受到虛假警報。為了控制探測器的精確，可使用下列方法：過濾 技術(shù)，這樣的邏輯電路成為活躍僅當(dāng) x警報的時間內(nèi)檢測周期 T。檢測技術(shù)在很大程度上取決于地點和植物受到保護，煙霧探測器是睡覺的地方，紅外線和紫外線輻射探 測器，檢測易燃液體燃燒，熱探測器用于滅火和滅火系統(tǒng)。一般來說，生命和財產(chǎn)保護有不同的做法。報警裝置，從通常的聲響或視覺報警外，還可以采用固態(tài)的聲音再現(xiàn)和緊急話音通信或打印機，記錄時間，日期，地點和其他資料 。Heavisid [4] 擁有一支優(yōu)秀的審查探測器和滅火器的各種制度。 控制理念和分工 我們的理念是實施控制等級。 三個層次的系統(tǒng)級的實施， 兩個級 別的決策。之間沒有設(shè)備 ， 在同一層次的溝通。 交互各級之間發(fā)生了向上的信息傳輸有關(guān)的子系統(tǒng)和向下狀態(tài)轉(zhuǎn)移的命令。這是圖所示。 1，其中第 1 級是中央控制站，是微機最終（在不手動模式）決策者。第 2 級是當(dāng)?shù)乜刂破?，建立在?dāng)?shù)氐恼尽? 第 3 級是實際檢測器和驅(qū)動器。在各級提供手操作模式。所有探測器的數(shù)據(jù)和分處理器是當(dāng)?shù)乜刂频幕A(chǔ)。他們將信息濃縮，并轉(zhuǎn)交中央處理器。信息傳遞的地位始終是單向及以上。命令傳輸是單向的總是向下，并在擴大局部控制的水平。這種方法保留了層次的準(zhǔn)確監(jiān)測檢測和嚴(yán)格的規(guī)則高風(fēng)險的核電站警報系統(tǒng)。兩個控制 層的分類是基于決策層。 （一） 在屆時的決定，提出和決定的執(zhí)行情況不能再拖延 （二）決定的不確定性 （三）將隔離當(dāng)?shù)氐臎Q定（例如，我們可能會在當(dāng)?shù)貓缶?，但有可能有故障系統(tǒng)） 硬件 圖 .2 描繪了我們的設(shè)計最簡單的形式。這個系統(tǒng)采用四個導(dǎo)體開放的路線，在所有遠(yuǎn)程共享一個循環(huán)電纜設(shè)備和控制面板。這種方法簡單，經(jīng)濟上可行。但是，一個主要缺點是對一個單一的電力和信號電纜的依賴。在重要環(huán)境下，可靠性是極其重要的。固可采用兩個甚至三個電纜采取不同的線路連接，可并行連接。 圖 .3 是驅(qū)動電路必須得一個擴展總線。 采用這種設(shè)計在單片機技術(shù)的最新發(fā)展優(yōu)勢減少與中央控制站和地方控制站的接口。 中央控制任務(wù) 中央站點提供了一個集中點，以監(jiān)測和控制系統(tǒng)的活動。在該系統(tǒng)介紹了中央控制單元的目的 （一） 它得到了分控制站的信息和控制警鐘及其他輸出設(shè)備。 （二） 它提示在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時的操作。 （三） 它提供了一個全面系統(tǒng)的手動和自動控制。 （四）， 它提供了中央和分站的系統(tǒng)測試點。 （五） 它提供了一個中心點觀察，學(xué)習(xí)和適應(yīng)。 分控制站 分控制站的決定可以控制處理當(dāng)?shù)氐男畔ⅰ＿@種技術(shù) 我們就依靠負(fù)載型協(xié)調(diào)下級單位，承認(rèn)在同一水平上的其他決定單位的存在 。中央或高層提供了一個較低的單位模型之間的行動和系統(tǒng)響應(yīng)的關(guān)系。很明顯，一個強大的機器，需要在這個階段，使所有需要的功能得到有效執(zhí)行。 該芯片的新一代供應(yīng)使得該體系結(jié)構(gòu)的解決變得可行。 單片機被選中了離散的數(shù)字和模擬設(shè)備接口，到外地設(shè)備和中央微機。這是最主要的原因，以前這種做法是不可行的。該芯片的選擇的，包含要求的模擬和數(shù)字接口所需的端口和 CMOS 技術(shù)的運用 ， 由于地處偏僻的分控制站最一體化。 這個選擇是摩托羅拉 68HC11A4，理由如下 ： （ 1）它是 CMOS 技術(shù)，這可減少電力消耗。 （ 2）它有一個 UART，這有利于串行通信。 （ 3）它有一個 A / D 轉(zhuǎn)換器上，這消除了外部 A / D 轉(zhuǎn)換 （ 4）它有一個 4K 的 ROM， 256 K 內(nèi)存， 512K EERROM 字節(jié) 40 個 I/O 端口的線路和一個 16 位定時器 。符合分控制站所有的內(nèi)存和 1 / 0 的要求。 系統(tǒng)實施 分控制站：圖 .3 是用于一個遠(yuǎn)程火災(zāi)報警 MC68HCllA4 電路框圖 檢測電路：圖 .4 這是前一個電路的擴展形式。可以看出單片機可用于監(jiān)控多個探測器，從而降低了系統(tǒng)成本。 回路 電源，通常在 26 到 28V之間，通常五伏一百毫安單片低功耗電壓調(diào)節(jié)器供電的微控制器。板載振蕩器，是一個 MHz的外部晶體結(jié)合，提供時間信號，它被分為 4 個內(nèi)部收益率為 千赫，這是一個更多的 RS 232 [7]波特率發(fā)生器的處理器頻率微控制器。 主循環(huán) 結(jié)論 本文描述了一個大規(guī)模的火災(zāi)探測及報警系統(tǒng)，使用多的發(fā)展，單芯片微型計算機。該架構(gòu)是采用兩個層次的決策層次。這種架構(gòu)是可以用到的新的 CMOS微控制器，低功耗，并在數(shù)據(jù)處理功能強大的高堆 積密度和決策。每個地方控制站可以自主作出的決定如果上級機構(gòu)，允許它這樣做。一般格式化系統(tǒng)設(shè)計，因此它可以適應(yīng)不同的情況。所描述的系統(tǒng)原型已經(jīng)建成并測試 [10]。 中央控制站的控制部分是基于 MC 68000 微處理器（墨西哥 68KECB 摩托羅拉），它有一個內(nèi)置的顯示器稱為導(dǎo)師。 該應(yīng)用程序都是使用這個顯示器提供的特性。 本地基站控制器的設(shè)計采用了 MC68705R3 單片機。 參考文獻(xiàn) 1 ‘Fire protection guidelines for nuclear power plants’, US NRC Regulatory Guide 2 BAGCHI, .: ‘A multilevel distributed microprocessor system for a nuclear power plant fire protection system controls, monitoring, and munication’, IEEE Trans., 1982 3 PUCILL, .: ‘Fire hazard protection, detection and monitoring systems’, Sea. Con, 2, Proceedings of Symposium on ADV in offshore and terminal measurement and control systems, Brighton, England, March 1979, pp. 353363 4 HEAVISID, L.: ‘Offshore fire and explosion detection and fixed fire’. Offshore Technological Conference, 12th Annual Proceedings,4, Houston, Texas, May 1980, pp. 509522 5 CELLENTANI, ., and HUMPHREY, .: ‘Coordinated detection/munication approach to fire protection’, Specif: Eng., 6 ‘Motorola Microprocessors Data Manual’ (Motorola Semiconductor Products, Austin, Texas, USA) 7 Electronic Industries Association : ‘Interface between data terminal equipment and data munication equipment employing serial binary data interchange’ (EIA Standard RS232, Washington, DC, 1969) 8 MESAROVIC, ., MACKO, D., TAKAHARA, Y.: ‘Theory of hierarchical multilevel systems’ (Academic Press, 1970) 9 KASSEM, M.: ‘Fire alarm systems’, MSc. thesis, Dept. of Elec. amp。 Comp. Eng., Concordia University, Montreal, Canada, 1985 10 LIE, P., and KOTAMARTI, U.: ‘The design of a fire alarm system using microprocessors’, C481 Project, Dept. of Elec. and Comp. Eng., Concordia University, Montreal, Canada, 1986