基于CAN总线的楼宇消防系统

摘要：本文提出了基于CAN总线的楼宇消防系统。设计了由传感器和单片机组成的火灾探测器，并作为CAN总线的节点；然后进行了接口电路的硬件设计；消防联动控制部分对消防联动控制的设备进行了介绍。

关键词：CAN总线；自动报警；消防联动控制

System of Building Fire Based on CAN Bus

Fu Changshun,Ba Lideng (Xinjiang University School of Electrical Engineering,Xinjiang Urumqi 830047)

Abstract：This article put forward a CAN bus as the core of building fire system.Designe the fire detector which is composed by the sensor and monolithic inte

1 前言

智能楼宇应建立准确探测，快速报警，将火势扑灭在起始状态的消防系统。本文旨在设计以CAN总线为核心的楼宇消防系统，通过对火灾探测器输入信号的循环采样、比较、计算，确定火源位置并对消防联动控制部分进行控制。

2 系统总体设计

系统以CAN总线为基础，将自动报警与消防联动控制部分结合起来，包括自动报警、CAN总线结构和消防联动控制三部分。发现火灾时系统由探测节点将火灾信号经CAN总线收发器和控制器传输给上位机，上位机进行报警并控制消防联动装置起动。

3 CAN总线接口电路

(1)控制器和收发器

①SJA1000是独立的CAN控制器，通过它可实现上位机与微处理器间的通信。它由接口管理逻辑、发送缓冲器、接收缓冲器、接收滤波器等部分构成。CAN总线控制电路的功能是接收来自上位机的数据然后进行分析并传给下位机以现控制功能。

②PCA82C250是CAN协议控制器和物理总线间的接口，它对总线提供差动发送能力并对控制器提供差动接收能力。它具有抗瞬间干扰、保护总线的能力。设计中在收发器的接收、发送脚和控制器的发送、接收脚间接高速光耦合器6N137，避开了电气隔离。

(2) 接口电路（如图）

4 火灾探测器的选择

(1) 火灾阴燃阶段，产生大量的烟和少量的热，选用感烟探测器。锅炉房等场所选用感温探测器。单纯作为报警目的的探测器，选用非延时工作方式；报警后联动消防设备，则选用延时工作方式。火灾形成规模时产生大量的烟和光、热的辐射，选用感烟、感光及感温探测器。

(2) 建筑物室内高度不同，探测器的选用也不同。高度超过12m，感烟探测器不适用；超过8m，感温探测器不适用，只能采用感光探测器。较大库房，宜用线型激光感烟探测器。粉尘较多、烟雾较大的场所采用感温式探测器。较低温度的场合用差温式探测器；温度变化较大的场合用定温探测器。

5 消防联动控制部分

(1) 自动喷水灭火系统

自动喷水灭火系统适用于自救场所。出现火警后，火灾现场温度升至60℃以上使喷淋头内的玻璃球受热膨胀而破碎，密封垫脱落，喷出具有一定压力的水灭火。喷头喷水导致管网压力降低，报警阀压力下降使阀板开启，接通管网。当管网压力下降到一定值时，管网中压力开关发出信号到喷淋泵控制箱使喷淋泵工作，保持喷水灭火系统具有足够高的水压。

(2) 防排烟系统

火灾事故中的伤亡多数由窒息造成，燃烧产生的烟使疏散的人群难以辨别方向而造成不应有的伤害，还影响消防人员的观察，降低灭火效率。防排烟系统的功能是阻隔烟气，防止其在建筑物内蔓延，并将建筑物内的烟气及时排除。

6 结束语

本文设计了基于CAN总线的楼宇消防系统。系统可在发生火灾时准确探测火灾所处位置，自动报警，计算机接收到火情信号后自动进行信息处理，并据此启动联动控制装置。高新技术的不断应用，将使我国楼宇消防系统向更高领域迈进。

参考文献

[1]赵乃卓.智能楼宇自动化技术.中国电力出版社,2009．

[2]杨春杰.CAN总线技术.北京:航空航天大学出版社,2010.

[3]武庆生.单片机及接口实用教程.重庆：电子科技大学出版社,1995.

[4]王俊峰.现代传感器应用技术.北京：机械工业出版社,2006.

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新疆自治区高校重点科研项目资助：（XJEDU2007108）

作者简介：付长顺(1988-)，男，硕士研究生，研究方向：计算机控制技术；巴力登(1952-)，男，教授。研究方向：计算机图形与动画，计算机视觉与模式识别。