嵌入式实时操作系统在火灾自动报警系统中的应用.docVIP

嵌入式系统 专 业：电子信息科学与技术 班 级： 学 号： 学生姓名： 嵌入式实时操作系统在火灾自动报警系统中的应用 火灾的自动报警系统是在火灾初期阶段报警, 以便及时扑灭火灾、减少损失。但是, 在我国由于宏观政策与行业管理的各种原因, 消防系统总是设计为一个需要独立的系统, 比如在GB 50116-1998《火灾自动报警系统设计规范》中10.2.7条就明确规定火灾报警系统的传输网络不应与其他系统的传输网络合用。这样一方面我国的消防自动报警系统有了较好的操作环境; 但另一方面, 由于对系统以外的各个方面关心不够, 存在自我封闭性, 不利于消防电子产业更广泛地拓宽发展。尤其是随着智能建筑和城市火灾联网监控系统的发展, 相对封闭的火灾报警系统已越来越不适应环境发展的要求, 因此建设开放的火灾报警系统, 增强与其他系统的互联能力是一个紧迫的问题。 随着经济与技术的高速发展, 全国各地高层、超高层建筑如雨后笋, 而且楼层愈来愈高, 内部装修越来越豪华, 在高层建筑内部又有许多楼梯、电梯和直通上下楼层的各类管线竖井,这就好像是在建筑物内部埋藏了许多导火筒。加之楼内空调、排风、排烟、各类管道等大大增加了火灾发生的概率。因此, 高层建筑一旦失火, 如果没有现代化的自动消防报警设备及早发现火情和及时扑救, 火灾一旦蔓延造成生命财产的损失都是难于估量的。国内外发生的特大火灾都给我们敲响了警钟。 消防自动报警系统包含了很多的监测、控制点, 并且它已做到了价格低廉, 原因是: 一方面受政策的影响, 消防自动报警系统结构比较统一, 较易形成产品化。另一方面消防自动报警系统由于仅需考虑火情的问题, 传输数据量较小, 数据协议较为简捷, 可使在一条网络上连接较多的监测控制设备。一个系统的控制网络及智能区域控制器在整个工程投资中所占的份额较低。尽管确实具备了结构紧凑、价格低廉的优点, 但火灾自动报警系统的外延性不强。 所以火灾自动报警系统的设计显得尤为重要。 1、国内外现状 目前, 国际高端市场是欧美和日本的天下。主要生产商有日本的日探、报知机器和能美; 法国的FARE; 瑞士西门子楼宇自控公司; 美国的Honeywell、Simplex 的消防系统等。国外产品多数采用多CPU 系统, 各个CPU 分别承担不同的任务, 有的CPU 主要处理对探测器和模块发送控制信号接受报警信号的, 有的CPU 做显示处理。采用的控制器以16 位控制器为主。部分消防联动设备采用了X86 的控制板。软件编程序基本上是采用交互方式的人机对话。在X86的基础上有采用在DOS 下编写程序, 这类产品如法国的FARE。在通信方面, 许多公司采用了CAN 总线基本上取代了原来的485 通信方式。目前, 部分企业已经将互联网引入到了消防设备。 国内火灾报警控制器多数采用8位微处理器。优点是硬件成本比较低, 缺点是难以满足复杂的数据算法, 人机界面做的不是很完善, 设备的可操作性不好。一方面, 在大型消防报警系统中, 报警地点, 报警现场的情况难以反应给消防值班员。另一方面, 设备在安装过程中, 设备的设置很难做到现场化, 多数将设置的数据二值化处理后, 预先存储在ROM、NVRAM 和FLASH 中, 不便于现场编程, 设备设置参数如联动关系, 报警地点的设置编程很难被工程公司的人员掌握,也有通过预先计算机处理了的数据, 通过专用软件将数据传输给设备控制器与控制器之间采用主-从式网络结构, 若主控制器故障时整个系统都将处于瘫痪状态。控制器不能直接同Internet 相连接, 不能直接进行区域控制报警。只能通过PC 机, 然后再与互联网相连, 增加了额外的工程造价。 2、ARM 的优点 ARM 公司自1990 年正式成立以来, 在32 位RISC(Reduced Instruction Set Computer) CPU 开发领域不断取得突破, 其结构已经从V3 发展到V6。由于ARM 公司自成立以来, 一直以IP( Intelligence Property) 提供者的身份向各大半导体制造商出售知识产权, 而自己从不介入芯片的生产销售, 加上其设计的芯核具有功耗低、成本低等显著优点, 因此获得众多的半导体厂家和整机厂商的大力支持, 在32 位嵌入式应用领域获得了巨大的成功, 目前已经占有75% 以上32 位RISC 嵌入式产品市场。在低功耗、低成本的嵌入式应用领域确立了市场领导地位。现在设计、生产ARM 芯片的国际大公司已经超过50 多家, 国内中兴通讯和华为通讯等公司已经购买ARM 公司芯核用于通讯专