CN105006093A - 一种基于gsm的无线远程火灾报警*** - Google Patents

一种基于gsm的无线远程火灾报警*** Download PDF

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熊悝
李德鹏
周希敏
刘秀梅
王莹
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Abstract

本发明涉及一种基于GSM的无线远程火灾报警***，其特征在于它具有火灾报警主机、独立式无线火灾探测报警器,火灾报警主机本体设有单片机MCU，单片机MCU分别连接矩阵按键单元、无线接收单元、LCD显示单元、警笛驱动单元、RS232通讯单元、稳压单元，RS232通讯单元连接GSM通讯单元，稳压单元连接充电电池单元，充电电池单元连接DC9V电源单元，通讯单元连接用户终端单元；独立式无线烟感火灾探测报警器本体设有MCU单元，MCU单元分别连接警笛驱动单元、DC-9V电池单元、无线发射单元、A/D转换单元，A/D转换单元连接烟雾传感器单元。

Description

一种基于GSM的无线远程火灾报警***
技术领域
本发明涉及一种火灾报警***，具体涉及一种基于GSM的无线远程火灾报警***，属于报警设备技术领域。
背景技术
在目前现代化办公、居住、仓储格局日益封闭的情况下，当遇到失火紧急情况时，及时通过通信***完成报警以及提示，保障生命、避免和减少财产损失就显得尤为必要。目前常用的报警设备有火灾自动报警***、独立式感烟火灾探测报警器，其中火灾自动报警***：主要由集中报警控制器、区域报警控制器、声光报警器、火灾探测器、手动火灾报警按钮等组成，能自动（手动）发现火情并及时报警。经历多线制开关量式、总线制开关量式和模拟量传输式火灾报警***三个阶段，适用于高层、多层建筑。 现阶段，大部分的火灾自动报警控制***普遍存在***复杂、施工工期长、安装造价高的问题；加之维修、维护繁琐等缺点，使已安装的建筑消防设施处于瘫痪或半瘫痪状态，不能正常发挥作用；火灾自动报警***孤立、分布面广、故障不易发现，管理维护困难；监视容量小、未设灵活组网接口、人机界面简单、响应速度慢、可靠性差、误报率高等缺点；同时在实际操作中，由于火警信息需经过值班人员的处理，人为的因素起到了关键的作用；独立式感烟火灾探测报警器：该探测报警器为独立工作、火灾时发出声光报警信号、以警告人员逃离火场的火灾探测报警装置。虽使用便捷，但有警报声音小、无法远程报警、监控不便的缺点。只适用小型人员密集的建筑和场所，只能自身报警、无法联网、分布面广且故障不易发现，管理维护困难；当保护区域内无人时发生火灾，报警信号无法传达到，不能及时扑救，无法实施第三方监控管理，目前尚没有相应技术产品来解决这样的问题。因此，针对现有技术中存在的问题，迫切的需要一种新的技术方案来解决上述技术问题。
发明内容
本发明正是针对现有技术中存在的技术问题，提供一种基于GSM的无线远程火灾报警***，该技术方案利用独立式无线烟感火灾探测报警器，配以火灾报警主机及GSM通讯模块，实现火警时远程联动报警：室外蜂鸣器鸣笛示警、监控点液晶显示屏显示火警详细位置同时自动拨打电话发送短信实现远程报警。
为了解决上述存在的问题，本发明公开的技术方案如下：一种基于GSM的无线远程火灾报警***，其特征在于, 所述报警***包括火灾报警主机以及独立式无线火灾探测报警器,其中火灾报警主机包括单片机MCU、矩阵按键单元、无线接收单元、LCD显示单元、警笛驱动单元、RS232通讯单元、稳压单元，所述单片机MCU分别连接矩阵按键单元、无线接收单元、LCD显示单元、警笛驱动单元、RS232通讯单元、稳压单元，所述RS232通讯单元连接GSM通讯单元，所述稳压单元连接充电电池单元，充电电池单元连接DC9V电源单元，所述通讯单元连接用户终端单元；所述独立式无线烟感火灾探测报警器包括MCU单元、警笛驱动单元、DC9V电池单元、无线发射单元、A/D转换单元，A/D转换单元以及烟雾传感器单元，所述MCU单元分别连接警笛驱动单元、DC9V电池单元、无线发射单元、A/D转换单元，A/D转换单元连接烟雾传感器单元。该技术方案中，独立式无线火灾探测报警器安装在建筑物内，火灾报警主机安装在门卫值班室内，当被监视区域发生火灾，独立式无线火灾探测报警器通过烟雾传感器探测单元探测到被监视区域的烟雾达到某一阈值时，自身发出声音报警信号的同时向外发射无线报警信号，火灾报警主机接收到报警信号后，主机LCD 显示屏显示报警及火点位置信息，并立即启动扬声器发出高于80dB的火灾报警声音信号，同时火灾报警主机控制GSM通讯单元向预先设定的用户拨打电话并发送火点位置信息的短信。
作为本发明的一种改进，所述通讯模块为TC35i。
作为本发明的一种改进，所述用户终端包括用户手机、无线电话机、固定电话终端中的至少一种。
作为本发明的一种改进，所述独立式无线烟感火灾探测报警器数量为1—255个。
作为本发明的一种改进，所述无线发射模块编码芯片为PT2272，无线发射模块解码芯片为PT2262。
作为本发明的一种改进，所述A/D转换单元为A/D转换器AD574A。
作为本发明的一种改进，所述烟雾传感器单元为烟雾传感器NIS-09。
作为本发明的一种改进，所述单片机MCU为STC89C52。
报警***中MCU的工作方法，步骤如下：
1) 初始化，定义MCU单片机各个管脚对应实现的功能，即规定MCU单片机各个I/O用途，单片机TX管脚连接GSM通讯模块 RX 管脚，并且设定单片机与 GSM 通讯模块通讯方式一致均选用 19200bps 的波特率进行 RS232 串口通讯；
2) 储存必须的用户信息，包括用户手机号、用户固定电话号、火灾电话 119、报警电话 110、发生火灾时用户所希望收到的报警提示信息，具体指发生火灾的房间编号、楼层信息；
3)进行液晶显示初始化，是指整个模块通电后运行液晶显示的必要程序，如定义液晶与MCU之间的通讯端口，通讯方式等；直到显示火灾报警初始位置信息，转入下一步；
4)进行通讯初始化，指定义MCU单片机与GSM通讯模块之间的通讯端口，通讯协议，以及通讯端口波特率等设定波特率以实现GSM通讯模块与单片机的正常通讯；
5)MCU单片机向GSM通讯单元模块发送拨打电话功能是否正常工作的“ATD+号码”字符，即可实现向被呼叫用户拨打电话，GSM 通讯模块做出应答，若单片机收到“OK”字符的应答，则证明GSM通讯模块工作正常转入下一步；否则自动向预先设定的下一个号码拨打电话，一直循环直到MCU单片机收到“OK”字符的应答，再转入下一步；
6)转到发送短信子程序，由GSM通讯模块向预先设定好的用户号码发送预先设定好的短信内容；预先设定好的短信内容具体指存储把所有可能发生火灾的位置（房间号）以数组的形式存储，方便发生火灾时，MCU单片机向GSM通讯模块发送报警位置短信时及时调用；
7)转到更改与MCU单片机相连无线接收单元的8个数据端口数据，并与无线发射单元的8个数据端口数据进行比较，若一致MCU单片机则触发中断自动进入中断处理子程序，执行步骤5）、步骤6）和步骤3）并控制警笛驱动单元驱动警笛发出报警声，否则退出中断返回执行步骤1）。
作为本发明的一种改进，所述步骤5）中的“ATD+号码”字符为指测试MCU单片机与GSM通讯单元之间是否能正常通讯的程序，其中“ATD+号码”是测试程序中单片机向某个号码拨打电话功能的的指令。
相对于现有技术，本发明的优点如下：1）本发明整体结构设计巧妙，结构紧凑，2）该技术方案采用无线传输技术建立的火灾报警***，该报警***由火灾报警主机和独立式无线火灾探测报警器组成，通过独立式无线火灾探测报警器上无线发射模单元， 通过无线传输方式实现独立式无线火灾探测报警器与火灾报警主机的对接；该***集火灾报警、监控、通信于一体，通过GSM通讯网络，实现了远程报警自动化；3）该无线远程火灾报警***施工简单灵活，安装调试方便，且无线模块施工量小，大大缩短施工周期；4）该技术方案中各模块之间相对独立通过无线传输，有利于维护保养和维修，降低维护成本，具有操作简单、安装简便、灵敏度高、安全可靠等特点5）该***中一台火灾报警主机能够接收处理多达255***立式无线火灾探测报警器的报警信息，因此容量大造价低，便于大规模的推广应用。
附图说明
图1是本发明的结构框图；
图2是图1的火灾报警主机设备的电原理框图；
图3是图1的独立式无线火灾探测报警器的电原理框图；
图4是图1中火灾报警主机中单片机MCU程序运行框图；
 具体实施方式
为了加深对本发明的认识和理解，下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明。
实施例1：参见图1、图2、图3，一种基于GSM的无线远程火灾报警***，它包括火灾报警主机1、独立式无线火灾探测报警器2，其中火灾报警主机1包括单片机MCU 2-1即STC89C52，单片机MCU 2-1即STC89C52分别连接矩阵按键单元2-7、无线接收单元2-6即PT2262频率315M、LCD显示单元2-3即SYB1602A、74HC165、警笛驱动单元2-2、RS232通讯单元2-5即MAX232、稳压单元2-9即LM2940-5.0，RS232通讯单元2-5即MAX232连接GSM通讯单元2-4即SIM900A，稳压单元2-9即LM2940-5.0连接充电电池单元2-10，充电电池单元2-10连接DC-9V电源单元2-8，GSM通讯单元2-4即SIM900A连接用户终端单元2-11；所述用户终端包括用户手机、无线电话机、固定电话终端中的至少一种。参见图3，独立式无线火灾探测报警器2包括MCU单元3-1，MCU单元3-1即AT89S52分别连蜂鸣器3-3、DC9V电池单元3-4、无线发射单元3-2即PT2272频率315M、A/D转换单元3-5即AD574A，所述A/D转换单元3-5即AD574A连接烟雾传感器单元3-6即NIS-09。
工作原理：参见图1—图4，独立式无线火灾探测报警器2，采集到现场的烟雾浓度信号经过A/D转换单元3-5转换送给MCU单元3-1与设定的参数值作比较，当超过设定值时MCU单元3-1驱动蜂鸣器3-3发出声因报警信号，MCU单元3-1输出的报警信号经无线发射模块3-2向火灾报警主机1发射，报警信号通过火灾报警主机1的无线接收模块 2-6 接收送给到火灾报警主机1的单片机MCU 2-1，单片机MCU 2-1驱动LCD显示单元2-3显示报警位置信息、警笛驱动单元2-2驱动警铃鸣响，单片机MCU 2-1输出的报警数据经RS232通讯单元2-5传输给GSM通讯模块2-4，GSM通讯模块2-4向预先设定的若干号码拨打报报警电话且发送火灾位置信息的短信。
报警***中MCU的工作方法，步骤如下：
1) 初始化，定义MCU单片机各个管脚对应实现的功能，即规定MCU单片机各个I/O用途，单片机TX管脚连接GSM通讯模块 RX 管脚，并且设定单片机与 GSM 通讯模块通讯方式一致均选用 19200bps 的波特率进行 RS232 串口通讯；
2) 储存必须的用户信息，包括用户手机号、用户固定电话号、火灾电话 119、报警电话 110、发生火灾时用户所希望收到的报警提示信息，具体指发生火灾的房间编号、楼层信息；
3)进行液晶显示初始化，是指整个模块通电后运行液晶显示的必要程序，如定义液晶与MCU之间的通讯端口，通讯方式等。直到显示火灾报警初始位置信息，转入下一步；
4)进行通讯初始化，指定义MCU单片机与GSM通讯模块之间的通讯端口，通讯协议，以及通讯端口波特率等设定波特率以实现GSM通讯模块与单片机的正常通讯；
5)MCU单片机向GSM通讯单元模块发送拨打电话功能是否正常工作的“ATD+号码”字符，即可实现向被呼叫用户拨打电话，GSM 通讯模块做出应答，若单片机收到“OK”字符的应答，则证明GSM通讯模块工作正常转入下一步；否则自动向预先设定的下一个号码拨打电话，一直循环直到MCU单片机收到“OK”字符的应答，再转入下一步；该步骤5）中的“ATD+号码”字符为指测试MCU单片机与GSM通讯单元之间是否能正常通讯的程序，其中“ATD+号码”是测试程序中单片机向某个号码拨打电话功能的的指令；
6)转到发送短信子程序，由GSM通讯模块向预先设定好的用户号码发送预先设定好的短信内容；预先设定好的短信内容具体指存储把所有可能发生火灾的位置（房间号）以数组的形式存储，方便发生火灾时，MCU单片机向GSM通讯模块发送报警位置短信时及时调用。
7)转到更改与MCU单片机相连无线接收单元（2-6）的8个数据端口数据，并与无线发射单元（3-2）的8个数据端口数据进行比较，若一致MCU单片机则触发中断自动进入中断处理子程序，执行步骤5）、步骤6）和步骤3）并控制警笛驱动单元（2-2）驱动警笛发出报警声，否则退出中断返回执行步骤1）。
 需要说明的是，上述实施例仅仅是本发明的较佳实施例，并没有用来限定本发明的保护范围，在上述技术方案的基础上作出的等同替换或者替代，均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于GSM的无线远程火灾报警***，其特征在于, 所述报警***包括火灾报警主机（1）以及独立式无线火灾探测报警器（2）,其中火灾报警主机（1）包括单片机MCU（2-1）、矩阵按键单元（2-7）、无线接收单元（2-6）、LCD显示单元（2-3）、警笛驱动单元（2-2）、RS232通讯单元（2-5）、稳压单元（2-9），所述单片机MCU（2-1）分别连接矩阵按键单元（2-7）、无线接收单元（2-6）、LCD显示单元（2-3）、警笛驱动单元（2-2）、RS232通讯单元（2-5）、稳压单元（2-9），所述RS232通讯单元（2-5）连接GSM通讯单元（2-4），所述稳压单元（2-9）连接充电电池单元（2-10），充电电池单元（2-10）连接DC9V电源单元（2-8），所述通讯单元（2-4）连接用户终端单元（2-11）；所述独立式无线烟感火灾探测报警器（2）包括MCU单元（3-1）、警笛驱动单元（3-3）、DC9V电池单元（3-4）、无线发射单元（3-2）、A/D转换单元（3-5），A/D转换单元（3-5）以及烟雾传感器单元（3-6），所述MCU单元（3-1）分别连接警笛驱动单元（3-3）、DC9V电池单元（3-4）、无线发射单元（3-2）、A/D转换单元（3-5），A/D转换单元（3-5）连接烟雾传感器单元（3-6）。
2.根据权利要求1所述的基于GSM的无线远程火灾报警***，其特征在于，所述通讯模块为TC35i。
3.根据权利要求2所述的基于GSM的无线远程火灾报警***，其特征在于，所述用户终端包括用户手机、无线电话机、固定电话终端中的至少一种。
4.根据权利要求3所述的基于GSM的无线远程火灾报警***，其特征在于，所述独立式无线烟感火灾探测报警器数量为1—255个。
5.根据权利要求4所述的基于GSM的无线远程火灾报警***，其特征在于，所述无线发射模块编码芯片为PT2272，无线发射模块解码芯片为PT2262。
6.根据权利要求4所述的基于GSM的无线远程火灾报警***，其特征在于，所述A/D转换单元为A/D转换器AD574A。
7.根据权利要求4所述的基于GSM的无线远程火灾报警***，其特征在于，所述烟雾传感器单元为烟雾传感器NIS-09。
8.根据权利要求4所述的基于GSM的无线远程火灾报警***，其特征在于，所述单片机MCU为STC89C52。
9. 权利要求1所述的报警***中MCU的工作方法，步骤如下：
1) 初始化，定义MCU单片机各个管脚对应实现的功能，即规定MCU单片机各个I/O用途，单片机TX管脚连接GSM通讯模块 RX 管脚，并且设定单片机与 GSM 通讯模块通讯方式一致均选用 19200bps 的波特率进行 RS232 串口通讯；
2) 储存必须的用户信息，包括用户手机号、用户固定电话号、火灾电话 119、报警电话 110、发生火灾时用户所希望收到的报警提示信息，具体指发生火灾的房间编号、楼层信息； 
3)进行液晶显示初始化，直到显示火灾报警初始位置信息，转入下一步；
4)进行通讯初始化，设定波特率以实现GSM通讯模块与单片机的正常通讯； 
5)MCU单片机向GSM通讯单元模块发送拨打电话功能是否正常工作的“ATD+号码”字符，即可实现向被呼叫用户拨打电话，GSM 通讯模块做出应答，若单片机收到“OK”字符的应答，则证明GSM通讯模块工作正常转入下一步；否则自动向预先设定的下一个号码拨打电话，一直循环直到MCU单片机收到“OK”字符的应答，再转入下一步；
6)转到发送短信子程序，由GSM通讯模块向预先设定好的用户号码发送预先设定好的短信内容； 
7)转到更改与MCU单片机相连无线接收单元（2-6）的8个数据端口数据，并与无线发射单元（3-2）的8个数据端口数据进行比较，若一致MCU单片机则触发中断自动进入中断处理子程序，执行步骤5）、步骤6）和步骤3）并控制警笛驱动单元（2-2）驱动警笛发出报警声，否则退出中断返回执行步骤1）。
10. 根据权利要求9所述的报警***中MCU的工作方法，其特征在于：所述步骤5）中的“ATD+号码”字符为指测试MCU单片机与GSM通讯单元之间是否能正常通讯的程序，其中“ATD+号码”是测试程序中单片机向某个号码拨打电话功能的的指令。
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