智能小区安防设计毕业论文

基于嵌入式技术楼宇智能化控制系统*摘要:为了解决智能楼宇控制点种类和数量多的问题,设计了基于嵌入式技术的智能楼宇控制系统,系统采用MODBUS通讯协议,485/232总线结构,最大通讯距离达1200m,通过区域控制器与控制模块数目自由组合组成控制网络的方法成功解决这个问题,效果良好。关键词:智能楼宇 MODBUS协议 485/232总线 区域控制器0 引 言智能楼宇最早出现在美国,我国的智能楼宇起源于20世纪90年代,楼宇智能化是现代工业高科技的结晶,是未来“信息高速公路”的主节点,是进入“数字时代”新兴的产物。所谓楼宇自动化系统是对中央空调系统、通风系统、给排水系统、照明系统、变配电系统、电梯系统进行监控。随着高新信息技术和计算机网络技术的高速发展,对建筑物的结构、系统、服务及管理的最优化组合的要求越来越高[4]。系统控制的方式由过去的中央集中监控,转而由高处理能力的现场控制器所取代的集散控制系统,本文设计的楼宇自动化智能控制系统是专门为楼宇智能化所设计,同霍尼韦尔、西门子等楼宇控制产品相比结构灵活,控制简便,并且易于针对个体需求进行软件的二次开发。1 网络结构控制系统结构如图1所示,分为三个控制层。上层为PC远程集中监控,下层为控制模块,中间层为现场区域控制器。层与层之间通过RS232/485总线联网。远程集中监控平台主要功能为提供即时的数据显示、历史数据的保存维护和查询显示、故障报警和故障历史查询、参数修改和查询。PC远程监控平台为主要人机界面,所以上位机软件设计体现了如下三个优点:一是将控制网络WEB化,可以将不同来源、不同格式的信息转变为统一的格式,供具有统一界面的客户机浏览器浏览,以更好地适应信息化社会的使用需要;二是建立了基于SQL SERV-ER数据库的管理信息系统,提高了信息管理的功能;三是采用开放式设计的网络结构,可以更方便地与其他系统(如安保系统、消防系统)进行集成。软件基于delphi平台开发,加载大量图形操作,简单方便。控制模块包括四种,即数字量输入模块(Digital In-put)、数字量输出模块(DigitalOutput)、模拟量输入模块(Analog Input)、模拟量输出模块(AnalogOutput)。控制模块是控制系统的主要执行机构,即采集数字量信号和模拟量信号,也输出数字量信号和模拟量信号。因此每种模块各自拥有单独的控制芯片,既接受现场区域控制器的控制命令,又需要根据控制命令完成模块的输入输出功能。中间层现场区域控制器既与PC远程监控平台进行通讯,接受控制命令并上传实时数据,又通过控制模块采集数据、执行控制命令。显然,现场区域控制器是整个控制系统的核心枢纽,其重要性不言而喻,因此整个区域控制器的软硬件设计无疑成为整个系统的重点和难点。2 区域控制器硬件电路区域控制器硬件电路主要由CPU、上下位机通讯接口、EEPROM和时钟、键盘和触摸屏、液晶以及数字量/模拟量输入输出单元组成。硬件结构如图2所示。区域控制器CPU选用STC89C516RD2,这是一款新一代抗干扰/高速/低功耗的单片机,指令代码完全兼容传统8051单片机[1-3]。区域控制器自身带有一定数目的数字量/模拟量输入输出单元,可以在智能楼宇控制系统中作为控制模块的补充,同时也可以使区域控制器单独作为产品配套控制器使用,灵活多变。时钟和EEPROM通过I2C总线与区域控制器CPU连接。I2C总线用两条线(SDA和SCL)在芯片和模块间传递信息。SDA为串行数据线, SCL为串行时钟线,这两条线必须用一个上拉电阻与正电源相连,其数据只有在总线不忙时才可传送。CPU是主设备,时钟和EEPROM是从设备[9]。上位机通讯接口由控制器CPU通过SPI总线访问异步通讯芯片MAX3100来实现。SPI总线采用三线同步接口。主要特点是可以同时发出和接收串行数据;可以当作主机或从机工作;提供频率可编程时钟;发送结束中断标志;写冲突保护;总线竞争保护等;下位机通讯接口以串行口中断的方式实现半双工通讯。为了满足多种输入方式,控制器同时带有键盘和触摸屏,即可以以按键方式键入控制命令,也可以直接点击触摸屏实现。键盘采用独立式键盘;触摸屏选用电阻式触摸屏,电阻式触摸屏屏幕主要由两个导电层组成,当手指触摸屏幕时,两层导电层在触摸点位置就有了接触,电阻发生变化,在X和Y两个方向上产生信号,然后由触摸屏控制器侦测到这一接触点并计算出(X,Y)的位置。软件流程智能楼宇控制系统所控制的点位种类多样,如温度、湿度、流量、开关等。硬件电路依据数字量、模拟量以及输入、输出提供了通用的接口,因此具体识别控制每个点位则完全由软件完成。现场区域控制器作为整个系统的控制核心,既要检测自身输入输出单元,完成显示,报警等功能,又要根据上位机(PC)、控制模块提供信息发出控制决策。因此软件流程包括初始化、故障检测与处理、控制算法实现、上下位机通讯等(图3),初始化包括数值初始化、中断初始化,通讯初始化,显示初始化;故障检测包括通讯故障,反馈故障,逻辑故障等;控制部分主要是程序算法的实现,对输入输出的智能控制,包括键盘/触摸屏输入及液晶输出,上位机通讯即远程PC与区域控制器通讯,而下位机通讯则是区域控制器与控制模块之间通讯[5-6]。楼宇自动化控制系统故障种类多样,故障处理方法又各有不同,因此故障的检测和处理就成为程序设计的一个难点,针对这种情况,程序采用了查表法(表1),成功的解决了这一难题。楼宇自动化控制系统故障种类多样,故障处理方法又各有不同,因此故障的检测和处理就成为程序设计的一个难点,针对这种情况,程序采用了查表法(表1),成功的解决了这一难题。表中分5列,第一列为故障号;第二列为故障处理方法,如1(停机),2(关机), 3(重启)···;第三列判断是否联动,如0(否), 1(是),主要判断一些相互有关联的部分出现故障是否需要同步处理;第四列所谓的报警延时主要指某一现象视为故障的重复出现时间,目的是为了消除抖动引起的误报;第五列延迟寄存器则存放报警延时,如1(秒级延时寄存器), 2(秒级延时), 3(分级延时)。每条故障都要对应于表中的一条,实际应用中只需填写表格,快捷方便。上下位机通讯程序都采用MODBUS通讯协议[7-8],Modbus协议是应用于电子控制器上的一种通用语言。通过此协议,控制器相互之间、控制器经由网络(例如以太网)和其它设备之间可以通信。它已经成为一通用工业标准。通信时,此协议决定了每个控制器须要知道它们的设备地址,识别按地址发来的消息,决定要产生何种行动。如果需要回应,控制器将生成反馈信息并用Modbus协议发出。控制器通信使用主—从技术,即仅一设备(主设备)能初始化传输(查询)。其它设备(从设备)根据主设备查询提供的数据作出相应反应。此系统中当主设备为上位PC机时,现场区域控制器为从设备,当现场区域控制器为主设备时,控制模块为从设备。Modbus协议建立了主设备查询的格式:设备(或广播)地址、功能代码、所有要发送的数据、一错误检测域。从设备回应消息也由Mod-bus协议构成,包括确认要行动的域、任何要返回的数据、和一错误检测域。如果在消息接收过程中发生一错误,或从设备不能执行其命令,从设备将建立一错误消息并把它作为回应发送出去。例如:当主设备(现场区域控制器)发送如表2请求时,此控制器连接的所有控制模块都接受这请求,但是只有地址为1的控制模块对此请求应答,其他地址的控制模块自动丢弃这帧数据,经CRC检验数据正确后,根据功能码来处理此帧数据,此例中功能码为06,即向此寄存器地址写寄存器数据,完成后从设备需回应与主机请求相同的信息。置区域控制器和各种控制模块数量,结构灵活多变,可以适应多种输入输出信号,根据用户的实际需求开发控制软件,真正达到量身定做成为一大特色。本智能控制系统已经在多个楼宇智能化控制中使用,控制准确,运行稳定;另外,区域控制器也可单独使用,作为产品配套控制器,成功应用于除湿机、冷干机、Vocs气体清除装置等。参考文献1于洪洲·51系列单片机软件抗干扰设计[J]·集成电路通讯·2007,25卷,2期:16-182汪文,陈林·单片机原理及应用[M]·华中科技大学出版社3Yu ShouqianWang Jianhua Kou Jinqiao. Embedded Integrated Servo-controllers for IntelligentModularActuators[J]·HIGH B. Surrogate·Developmentofan IntelligentEnergyManagementNetworkforBuilding Automation, PROGRAMMABLE CONTROLLER FAC-TORY AUTOMATION(PLC FA)·2005,3:28-305黄鑫,宋洋·软件抗干扰技术及其在单片机上的应用·现代电子技术,2007年9期:90-926朱国飞·单片机在工业控制上的应用[J]·中国科技信息, 2005年18A期:77-797田拥军,赵光强,曾健平·基于RS485总线技术的PC机与单片机多机通讯设计[J]·湖南工程学院学报:自然科学版, 2007年17卷2期:19-238肖凯,张贤斌·Modbus协议在串口通讯中的研究及应用[J]·长江工程职业技术学院学报,2007年1期:30-329赵学军·RS485总线测控模块的MODBUS扩展协议设计[J]·自动化与仪表,2007年2期:37-40

你去找个 安防 监控 系统 活着联网报警系统……的 随便搜搜 有很多

这里的回答，最多也是2000字。你明白吗？

这篇应该符合楼主你 的要求，或者你可以在百度文库上搜一下的，很多很多~《智能小区安防系统建设 》简介：智能小区安防系统解决方案,详细介绍设计原则和方案说明关键字：智能小区,安防系统,解决方案[1][2][3]第一节 小区安防系统概述随着现代科学技术的发展，监控和周界防范系统已成为智能化小区必不可少的一部分。XX上区是一座现代化的智能小区，为了保障住户的财产和人身安全，迅速而有效地禁止或处理突发性事件，特设计了本套监控和周界防范系统方案。 设计依据和设计原则1、中华人民共和国国家标准《民用闭路监视电视系统工程技术规范》GB50198-94。2、中华人民共和国国家标准《工业企业通信设计规范》。注: 该规范用于线路敷设。3、中华人民共和国安全行业标准《安全防范工程程序与要求》GA/T 75-94。 系统的总体设计原则 合理性这是系统设计的基本原则,注重周界防范，将危险排除在小区之外；强调总体防范，即以小区为中心（而非住户为中心）进行防范；立体防范，多种防范手段相结合，主要考虑在该小区界设红外线入侵探测系统和电视监控系统，小区的主入口大门设全方位可调焦高清晰度摄像机，其最低照度应为1-3LUX才能保证其良好的夜视效果，在单元门入口、车库口设超广角摄像机，覆盖整个入口区域；并且通过其长时滞录像机对近期的资料可随意地对任一摄像机所摄取的画面进行回放。车库里的摄像机配置监听头，保证有人破坏时能及时报警。总之，在力争做到无死角又不浪费摄像机的基础上，使系统的设计合理并达到最优。 可靠实用性从性能价格比的角度考虑，系统的关键部分全面采用世界著名厂家的产品,保证了整个系统的可靠性。同时兼顾到功能的完善和操作简单化的要求,使本系统达到处理意外情况时反应迅速,正确,提高了保安工作的效率。 模块化设计本套矩阵系统的模块化设计便于将来系统的升级和扩展,即使在将来扩展时,也不需要替换现有设备,而只需软件升级或添加硬件,从而保证了系统的延续性。本系统实现的主要功能及实现等级：(1)与报警系统联网,发生报警触发录像并自动弹出报警区域的摄像机的图像。(2)在中控室可以切换看到所有的图像。在图像的切换过程中感觉不到图像间的干扰。(3)系统设有时间、日期、地点、摄像机编号提示,可在录像带上做标记,便于分析和处理。(4)系统可任意选择某个指定的摄像区域,便于重点监视或在某个范围内对多个摄像机区域做自动巡回显示。(5)矩阵系统具有分组同步切换的功能,可将系统全部或部分摄像机分为若干个组,每组摄像机图像可以同时切换到一组监视器上。(6)可以在必要的场所设置副控，通过副控键盘可以在监视器上切换看到所有的图像，并进行控制。(7)在配置系统时,可以决定每个使用者有权进入系统的哪个部分:使用者可观看哪些摄像机;又能控制哪些摄像机;使用者可以用自己的键盘手动操作哪些继电器(连结到外围),操作哪些VCR和多画面分割器。第二节 保安监控技术方案说明 CCTV系统的组成CCTV系统主要由前端，后端和传输三大部分构成。 前端设备前端设备主要负责信号的采集,主要设备有摄像机、镜头、防护罩、球机、解码器、支架等。 后端设备后端设备的作用是对前端已采集到的信号进行处理。它主要包括视频信号的切换、显示和记录等主要功能。设备主要包括:控制键盘、屏幕墙、矩阵控制主机、控制台、录像机等。所有控制设备及显示记录等后端设备均放在中控室内。控制设备为矩阵控制主机。显示设备是收监两用机。记录设备是长时间时滞录像机。另外在必要的场所设附控键盘和监视器。 与报警的联动CCTV与报警的联网采用硬件联网方式，即主矩阵接收来自报警主机的继电器接口板的报警信号，驱动与之相关的摄像头，将报警画面自动弹出到监视器上。 CCTV系统设备说明 摄像机采用台湾慧友公司生产的ES100/C型黑白摄像机。ES100/C以其44万个的效像素，并结合OCML技术，提供了470线的高清晰度与极高的信号灵敏度，信噪比高达50dB以上。即使在最低照度的情况下，ES100/C也能提供高对比度和高画质的图像，确保其具有良好的目标识别力。ES100/C由于具有DSP（数字信号处理器），可将物体放大至2倍，此项功能为机器本身具有，与镜头选用无关。在逆光的情况下，能够自动调节区域画面亮度，即使亮度随时间、阳光变化的地方，也能获得鲜明图像，其ALC功能，可以调节明暗，自动光圈镜头配合此功能适用任何场合。其具体规格如下：成像设备：1/3”行间转移型CCD器件有效像素：795（水平）X596（垂直）信号系统：PAL制式同步系统：内同步/线性锁定水平解像度：470线最低照度：视频输出:1VP-P,75欧姆信噪比:50db电源:DC12V功耗:220mA操作温度:-10°C到50°C操作湿度:30到90%重量:310g尺寸:125X50X50(长/宽/高)mm（带镜头） 视频记录设备考虑到如有意外事件发生,需对现场情况进行分析,取证及存档,我们在系统中配置了时滞录像机和矩阵控制主机。矩阵控制主机内置16画面分割器，选用美国MOLYNX的CR15型， 24小时时滞录像机采用韩国产品STLV-24,该机具有高灵敏度机械结构，记录提示符保证安全记录，操作极其简单，具有紧急和报警记录，屏幕菜单显示设定等功能。第三节 周界防范及电子巡更系统技术方案说明本次采用的安定宝电脑监控的周界防范系统，可以在同一套系统，同一条总线上集成各报警与巡更点，并且在电脑软件上实时监控各个报警点和巡更点，对各个报警点可以任意分区，控制其集体或单独布撤防，对巡更点可判断巡更位置和巡更人员，系统可以自动执行巡更计划，并且可以在巡更出错时及时发出警告，提醒值班人员的注意。报警控制主机接收到来自报警按钮和重点部位报警探测器的手动和自动报警信号,在向CCTV发出触发信号的同时,对报警进行处理,触发警号报警,通过继电器的动作启动报警区域的灯光，并且通过自动拨号器与“110”电话及其它自动报警系统联网。本系统的联网方式十分灵活,既可采用电脑局域网,又可采用电话线及无线接收方式报警。报警主机，报警计算机和主控键盘放在中控室，各子系统可以单独布撤防，也可以通过配置由主控键盘集中进行控制。巡更系统即在巡更点巡更键盘，根据巡更键盘发回的信号来判断巡更点和巡更人员代码。报警及巡更人员可以绘制电子地图，在地图上表示所有报警点，还可进行地图之间跳转，可以设置“电脑管理”功能，定时自动对各个报警子系统进行布撤防。从而真正实现了小区内松外紧的防范体系。 周界防范系统设备说明 4140XMPT2主机4140XMPT2是美国安定宝公司最大型的主机，其主要特点如下：可扩充至87个防区，可混合使用四线，总线，无线连接方式。所有防区可以编程为十多种防区类型之一。主机板上固定了9个使用防区，可设置为是否使用线未电阻监控方式。使用编码方式两线连接，对各探头实时监控。所有总线探头并联连接，安装简便，并有常规防区扩充器。可划分为8个子系统，可使用最多达16个键盘控制各个子系统。并且可设置各个子系统间的关系，即可以设置某个子系统被其他子系统“登录”控制。用户可以自定义临时时间表，可设置自动布撤防时间，可自动控制继电器开关。可对使用者分组按时间限制进入系统。可由4204继电器模块提供16个继电器输出，可编程为数十种驱动方式。可使用128个密码，分7个级别控制，可分为8组。 6139控制键盘英文可变字符LCD显示键盘，两行显示，带地址码。可设置显示各个防区及子系统的名称。可进行布撤防操作。报警时发时峰鸣声，并显示报警位置。 4190WH总线扩充器可设置2个连续的地址码，即扩充2个防区。 FG周界报警器（栏栅卫士）FG350为小区外用的闯入者微波探测器，特别设计以提供日夜24小时不停的周边监视，基本组成包括一个发射器及一个接收器，两者可相距达200米，当闯入者穿越接收器及发射器间的雪茄光束时，便会被探测到。FG350组件以交叠形式安放于受保护地点的周边以保证连续不断的探测。 报警软件该报警软件具有如下功能：WINDOWS界面，多媒体工作方式，用户操作简单直观。可以附加电子地图。独创的显示板技术可以允许用户制定待警状态，可以同时打开多个“显示板”显示各种类型用户状态，一目了然。用户资料丰富，可以定义多个联系人，预警方案，各个防区的位置，名称，地图定位，用户自绘防区图等功能。报警信号按级别处理，可以设置不同级别的警情由电脑自动处理。允许用户改变各种显示/打印格式，报警信息显示方式以及内容由用户自定义。资料可以选择不同的内容进行备份与恢复，所有备份文件均可通过索引方便查阅及恢复。