CN118135723A - 火灾报警设备以及*** - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种火灾报警设备，所述设备包括：专用集成电路ASIC，用于进行总线通讯、烟雾检测以及按钮状态检测中的一项或多项，其中所述专用集成电路ASIC包含：存储器单元，用于存储配置数据；硬件编/解码器，用于与总线进行通讯；以及逻辑电路，用于基于所述配置数据，从硬件解码器接收解析后的命令并经由硬件编码器将回传的命令提供给所述总线，所述回传的命令用于指示是否存在火灾。本申请还涉及一种火灾报警***。
Description
技术领域
本申请涉及火灾报警领域，更具体地，涉及一种火灾报警设备以及***。
背景技术
火灾是常见的灾难之一，其造成的损失巨大，如果可以及时发现并尽早处理，则可以将损失大大降低。因此针对潜在火灾风险的区域设置现场设备或火灾报警设备（例如烟雾探测器、输入/输出模块、声/光报警器、手动火灾报警按钮等），在火灾发生初期或者可能形成火灾时，通过现场设备探测到可疑信号后进行报警提示或者接收到外部报警输入，以便于相关人员可以及时处理，将损失尽量减少。
对于现有的火灾报警设备而言，为了保证其功能性，通常在火灾报警设备中设置一块嵌入式中央计算单元CPU（或微控制器MCU），并通过对该CPU或MCU进行软件编程的方式来实现总线通讯、烟雾检测算法、按钮状态检查等功能。但是，CPU或MCU（为了保证其通用性）一般包含较多模块，例如CPU核（例如，用于运行C代码）、闪存（例如，用于存储代码）、随机存取存储器RAM、时钟生成器、看门狗计时器（例如，用于监测异常状态）、基本间隔计时器（例如用于生成心跳信号）、计数器、模数转换器以及外设桥（peripheral bridge）等。这样，CPU或MCU的使用能够带来使用上的灵活性（例如，编程更为灵活），但也导致更高的功耗、更大的芯片晶圆面积（例如，由于存储器较多）以及降低的计算能力。
发明内容
根据本申请的一方面，提供了一种火灾报警设备，所述设备包括：专用集成电路ASIC，用于进行总线通讯、烟雾检测以及按钮状态检测中的一项或多项，其中所述专用集成电路ASIC包含：存储器单元，用于存储配置数据；硬件编/解码器，用于与总线进行通讯；以及逻辑电路，用于基于所述配置数据，从硬件解码器接收解析后的命令并经由硬件编码器将回传的命令提供给所述总线，所述回传的命令用于指示是否存在火灾。
作为上述方案的补充或替换，在上述设备中，所述硬件解码器用于根据所述配置数据将从所述总线上接收的报文进行解码，从而获得解析后的命令。
作为上述方案的补充或替换，在上述设备中，所述硬件编码器用于根据所述配置数据将所述逻辑电路提供的数据进行编码，从而上传至所述总线。
作为上述方案的补充或替换，在上述设备中，所述专用集成电路ASIC还包含：定时电路，用于为所述逻辑电路、所述硬件编/解码器提供时钟信号。
作为上述方案的补充或替换，在上述设备中，所述存储器单元为闪存Flash，所述闪存Flash通过串口接收所述配置数据。
作为上述方案的补充或替换，上述设备还包括：通用输入输出口，其中所述逻辑电路配置成经由所述通用输入输出口而接收外部输入以及输出报警信息。
作为上述方案的补充或替换，上述设备还包括：总线接口，其中，所述硬件编/解码器配置成经由所述总线接口与所述总线进行通讯。
作为上述方案的补充或替换，上述设备还包括：电源管理模块，与所述总线接口耦合，基于所述总线上的命令来为所述专用集成电路ASIC供电。
作为上述方案的补充或替换，在上述设备中，所述火灾报警设备为输入/输出模块、声/光报警器、手动火灾报警按钮以及烟雾探测器中的任一种。
根据本申请的另一方面，提供了一种火灾报警***，所述***包括：如前所述的火灾报警设备；以及控制器，其中，所述控制器经由总线对所述火灾报警设备进行控制。
本申请的实施例的火灾报警设备通过专用集成电路ASIC（取代CPU或MCU）来实现总线通讯、烟雾检测以及按钮状态检测等功能中的一项或多项，从而极大地减少了芯片晶圆面积，例如CPU中的看门狗、RAM、大容量的Flash、计时器等模块在专用集成电路ASIC中不再需要（例如，CPU需要很大的Flash来存储C程序，而本申请的实施例的方案只需要极小容量的存储单元来存储（例如，小于100个字节）的配置信息），而且由于整个ASIC电路是定制化电路，（相较于CPU或MCU而言）功耗和成本更低且计算性能更佳。
附图说明
从结合附图的以下详细说明中，将会使本申请的上述和其他目的及优点更加完整清楚，其中，相同或相似的要素采用相同的标号表示。
图1示出了根据本申请的一个实施例的火灾报警设备的结构示意图；
图2示出了根据本申请的一个实施例的火灾报警设备内各模块之间的信号交互示意图；
图3示出了根据本申请的一个实施例的火灾报警设备的结构示意图；以及
图4示出了根据本申请的一个实施例的火灾报警***的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本申请，但不能用来限制本申请的范围。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
图1示出了根据本申请的一个实施例的火灾报警设备1000的结构示意图。如图1所示，火灾报警设备1000包括专用集成电路ASIC 110，该专用集成电路ASIC 110可用于实现与火灾报警相关的各种功能，包括但不限于进行总线通讯、烟雾检测以及按钮状态检测等。例如，在火灾报警设备1000 为烟雾探测器时，该专用集成电路ASIC 100用于实现总线通讯、烟雾检测和报警等功能。又例如，在火灾报警设备1000为手动火灾报警按钮（callpoint）时，该专用集成电路ASIC 100用于实现总线通讯、按钮状态检测以及报警等功能。
在一个或多个实施例中，专用集成电路ASIC 110中的所有逻辑单元都是为特定应用量身定制的，因此程序员无法更改芯片的互连。该专用集成电路ASIC能够带来优化的存储单元或机械结构，使得最终的成品电路面积相较于CPU或MCU更小（例如，面积降为原CPU面积的一半或更多）。
继续参考图1，专用集成电路ASIC 110包含：存储器单元112，用于存储配置数据；硬件编/解码器114，用于与总线进行通讯；以及逻辑电路116，用于基于所述配置数据，从硬件解码器接收解析后的命令并经由硬件编码器将回传的命令提供给所述总线，所述回传的命令用于指示是否存在火灾。
在一个实施例中，所述配置数据包括对于所述火灾报警设备1000唯一的地址码（例如由电子编码器事先写入），因而该地址码可用于区分不同火灾报警设备或现场设备。在一个实施例中，回传的命令包含该唯一的地址码，使得火灾报警控制器在经由总线收到回传的命令后能够及时定位发生火警的区域。
在一个实施例中，专用集成电路ASIC 110还可包含：定时电路118，用于为所述逻辑电路116、所述硬件编/解码器114提供时钟信号。在一个实施例中，存储器单元112为闪存Flash，所述闪存Flash通过串口接收所述配置数据（例如，小于100个字节）。因而，该存储器单元112可采用极小容量的闪存Flash。
尽管图1中未示出，在一个实施例中，上述火灾报警设备1000还可包括：通用输入输出口，其中所述逻辑电路116配置成经由所述通用输入输出口而接收外部输入以及输出报警信息。在一个实施例中，上述火灾报警设备1000还可包括：总线接口，其中，所述硬件编/解码器114配置成经由所述总线接口与所述总线进行通讯。在一个实施例中，上述火灾报警设备1000还可包括：电源管理模块，与所述总线接口耦合，该电源管理模块基于所述总线上的命令来为所述专用集成电路ASIC 110进行供电。
在一个或多个实施例中，火灾报警设备1000可以是输入/输出模块、声/光报警器、手动火灾报警按钮以及烟雾探测器中的任一种。
参考图2，图2示出了根据本申请的一个实施例的火灾报警设备内各模块之间的信号交互示意图。如图2所示，闪存260配置成通过串口接收配置信息，例如在生产的时候配置一次即可。这些配置信息可提供给硬件解码器282、逻辑电路220以及硬件编码器284。另外，定时电路240可为各个模块（包括闪存260、硬件解码器282、逻辑电路220以及硬件编码器284）提供时钟信号。
在一个实施例中，硬件解码器282配置成根据配置数据将从总线上接收的报文进行解码，从而获得解析后的命令。硬件解码器282随后将解析后的命令提供给逻辑电路220。在一个实施例中，硬件编码器284配置成根据配置数据将逻辑电路220提供的数据（例如，回传的命令）进行编码，从而上传至所述总线。例如，火灾报警控制器（利用无极性二总线技术）在巡检周期内向各现场设备（即，火灾报警设备）发送巡检命令。硬件解码器282接收从总线过来的巡检命令，根据总线协议来对该巡检命令进行解析。类似地，硬件编码器284对从逻辑电路220回传的命令按照总线协议进行编码，并上传总线。
此外，如图2所示，逻辑电路220还可与GPIO口（即通用输入/输出口）进行交互，例如接收手报按钮输入或者提供声光报警器输出等。
图3示出了根据本申请的一个实施例的火灾报警设备3000的结构示意图。如图3所示，除了专用集成电路ASIC 310之外，火灾报警设备3000还可包括：通用输入输出口320、总线接口330以及电源管理模块340。其中，通用输入输出口320与专用集成电路ASIC 310耦合，该专用集成电路ASIC 310其配置成经由所述通用输入输出口320而接收外部输入以及输出报警信息。例如， 在火灾报警设备3000为手动火灾报警按钮时，该专用集成电路ASIC310其配置成经由所述通用输入输出口320而接收外部输入（即，报警按钮输入）。该专用集成电路ASIC 310还可经由所述通用输入输出口320而通过自身或外部报警装置来发出声/光报警。
专用集成电路ASIC 310还配置成与总线接口330进行耦合，用于经由所述总线接口330与总线进行通讯。总线接口330还配置成与电源管理模块340耦合，这在某些情况下特别有用。例如，电池单元可包括主电源以及备用电源，在正常情况下，电源管理模块340配置成利用主电源为火灾报警设备3000内的各模块进行供电。而当建筑物发生火灾、事故或其他紧急情况导致市电断电时，电源管理模块340配置成从主电源切换成备用电源，以便保证火灾报警设备3000能够正常工作。
图4示出了根据本申请的一个实施例的火灾报警***4000的结构示意图。如图4所示，火灾报警***4000包括控制器410以及多个火灾报警设备（如火灾报警设备422、424、426等）。火灾报警设备422、424、426等与控制器410通过二总线的方式连接。在一个实施例中，控制器410定期向各个火灾报警设备发送巡检命令，以便监视火灾报警***4000的正确运行，并对特定故障给出声、光报警。
在一个实施例中，控制器410配置成从各个火灾报警设备接收火灾信号并启动火灾报警装置。在一个实施例中，该控制器410也配置成指示着火部位和记录有关信息。在一个实施例中，控制器410还配置成通过火警发送装置启动火灾报警信号或通过自动消防灭火控制装置启动自动灭火设备和消防联动控制设备。
需要说明的是，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的模块也可以不是物理上分开的，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
综上，本申请的实施例的火灾报警设备通过专用集成电路ASIC（取代CPU或MCU）来实现总线通讯、烟雾检测以及按钮状态检测等功能中的一项或多项，从而极大地减少了芯片晶圆面积，例如CPU中的看门狗、RAM、大容量的Flash、计时器等模块在专用集成电路ASIC中不再需要（例如，CPU需要很大的Flash来存储C程序，而本申请的实施例的方案只需要极小容量的存储单元来存储（例如，小于100个字节）的配置信息），而且由于整个ASIC电路是定制化电路，（相较于CPU或MCU而言）功耗和成本更低且计算性能更佳。
尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种火灾报警设备，其特征在于，所述设备包括：专用集成电路ASIC，用于进行总线通讯、烟雾检测以及按钮状态检测中的一项或多项，其中所述专用集成电路ASIC包含：
存储器单元，用于存储配置数据；
硬件编/解码器，用于与总线进行通讯；以及
逻辑电路，用于基于所述配置数据，从硬件解码器接收解析后的命令并经由硬件编码器将回传的命令提供给所述总线，所述回传的命令用于指示是否存在火灾。
2.如权利要求1所述的设备，其中，所述硬件解码器用于根据所述配置数据将从所述总线上接收的报文进行解码，从而获得解析后的命令。
3.如权利要求1所述的设备，其中，所述硬件编码器用于根据所述配置数据将所述逻辑电路提供的数据进行编码，从而上传至所述总线。
4.如权利要求1所述的设备，其中，所述专用集成电路ASIC还包含：定时电路，用于为所述逻辑电路、所述硬件编/解码器提供时钟信号。
5.如权利要求1所述的设备，其中，所述存储器单元为闪存Flash，所述闪存Flash通过串口接收所述配置数据。
6.如权利要求1所述的设备，所述设备还包括：通用输入输出口，其中所述逻辑电路配置成经由所述通用输入输出口而接收外部输入以及输出报警信息。
7.如权利要求1所述的设备，所述设备还包括：总线接口，其中，所述硬件编/解码器配置成经由所述总线接口与所述总线进行通讯。
8.如权利要求7所述的设备，所述设备还包括：电源管理模块，与所述总线接口耦合，基于所述总线上的命令来为所述专用集成电路ASIC供电。
9.如权利要求1所述的设备，其中，所述火灾报警设备为输入/输出模块、声/光报警器、手动火灾报警按钮以及烟雾探测器中的任一种。
10. 一种火灾报警***，其特征在于，所述***包括：
如权利要求1至9中任一项所述的火灾报警设备；以及
控制器，其中，所述控制器经由总线对所述火灾报警设备进行控制。
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