徐晨陽(yáng) 單強(qiáng)勝 陳小蓉 胡建浩

摘要：我國(guó)在故障報(bào)警系統(tǒng)應(yīng)用中常采用傳統(tǒng)熔斷報(bào)警器，雖能起到故障報(bào)警作用，但存在時(shí)間差大、成本較高的不足，為此提出對(duì)智能跌落式熔斷器報(bào)警系統(tǒng)的研發(fā)與設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)后的智能跌落式熔斷器報(bào)警系統(tǒng)采用單片機(jī)為控制中心，能夠完成對(duì)故障發(fā)生時(shí)的采集數(shù)據(jù)處理、報(bào)警、顯示等功能；紅外信號(hào)處理芯片的設(shè)計(jì)，可以精準(zhǔn)的處理輸出信號(hào)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)論證得出，智能跌落式熔斷器報(bào)警系統(tǒng)性能穩(wěn)定、控制方便、性?xún)r(jià)比高。

【關(guān)鍵詞】智能 跌落式 熔斷器 報(bào)警系統(tǒng)

近幾年我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅猛，社會(huì)生產(chǎn)技術(shù)也在不斷進(jìn)步，但對(duì)于故障報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)置仍然比較落后于其他發(fā)達(dá)國(guó)家，嚴(yán)重限制了報(bào)警系統(tǒng)的進(jìn)一步發(fā)展，為此提出智能跌落式熔斷器報(bào)警系統(tǒng)的研發(fā)。本文通過(guò)硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)兩方面論述了智能跌落式熔斷器報(bào)警系統(tǒng)的研發(fā)過(guò)程，通過(guò)單片機(jī)作為關(guān)斷信號(hào)控制中心，對(duì)故障發(fā)生點(diǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集分析與處理。系統(tǒng)內(nèi)部嵌入專(zhuān)用紅外信號(hào)通信模塊，發(fā)生故障時(shí)，會(huì)直接顯示狀況并報(bào)警。通過(guò)實(shí)驗(yàn)論證分析的方式，確定本文提出的智能跌落式熔斷器報(bào)警系統(tǒng)的研發(fā)合理，對(duì)故障報(bào)警定位精準(zhǔn)并且性?xún)r(jià)比極高。

1 智能報(bào)警系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

智能報(bào)警系統(tǒng)硬件模塊設(shè)置共40個(gè)引腳，再引入ITU零阻力插座與之連接。單片機(jī)TC351作為模塊數(shù)據(jù)輸出接口，實(shí)際上是一個(gè)串聯(lián)的異步收發(fā)器，與ITU插座的接口相符合，其固定參數(shù)設(shè)置為8位數(shù)據(jù)位和1位停止位，校驗(yàn)位取消設(shè)置。波特率設(shè)置范圍在300bps-115kpbs之間，默認(rèn)值為9600。硬件設(shè)置中最重要的模塊就是報(bào)警顯示系統(tǒng)，其信號(hào)顯示用CTSO/RTSO，流量監(jiān)控用CMOS平電流硬件，支持原始標(biāo)準(zhǔn)的AT監(jiān)控儀命令，串口通訊處需要單片機(jī)與之配合作業(yè)。設(shè)計(jì)后的智能跌落式報(bào)警器主要包含TC351單片機(jī)、SIM卡模塊、紅外信號(hào)處理芯片群、傳感器等。智能跌落式報(bào)警器工作圖如圖1所示。

2 智能報(bào)警系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

智能報(bào)警系統(tǒng)的軟件部分采用C語(yǔ)言進(jìn)行編寫(xiě)與計(jì)算。先將整個(gè)報(bào)警系統(tǒng)按功能作用作為劃分，區(qū)分為若干個(gè)小模塊，然后根據(jù)每個(gè)小模塊的目標(biāo)功能分區(qū)實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)子程序的計(jì)算。整個(gè)智能程序是采用多次編寫(xiě)方式進(jìn)行的。該軟件系統(tǒng)的主要設(shè)計(jì)程序包含兩部分：聲控報(bào)警和無(wú)線報(bào)警程序。

2.1 聲控報(bào)警程序

當(dāng)系統(tǒng)監(jiān)控到有故障發(fā)生時(shí)，就會(huì)顯示P3.2端口的低電平信號(hào)，開(kāi)始執(zhí)行聲控報(bào)警中的斷電程序。觸發(fā)系統(tǒng)對(duì)O中斷程序進(jìn)行故障判斷，對(duì)聲響頻率進(jìn)行轉(zhuǎn)換的同時(shí)對(duì)程序選取運(yùn)算，達(dá)到故障報(bào)警作用。

2.2 無(wú)線報(bào)警程序

檢測(cè)到故障發(fā)生時(shí)，無(wú)線報(bào)警和聲控報(bào)警要同時(shí)進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)電話報(bào)警功能。監(jiān)測(cè)程序使用判斷語(yǔ)句觸發(fā)系統(tǒng)進(jìn)行電話報(bào)警功能，同時(shí)還要控制串口初始化程序的運(yùn)行和通過(guò)語(yǔ)句的提交，緊接著對(duì)手機(jī)串口數(shù)據(jù)發(fā)送有效信息，由此通過(guò)語(yǔ)句便可以定義接收?qǐng)?bào)警信息的手機(jī)號(hào)碼。

3 實(shí)驗(yàn)論證分析

為保證本文提出的智能跌落式熔斷器報(bào)警系統(tǒng)的有效性，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)論證，實(shí)驗(yàn)論證在開(kāi)闊干燥的環(huán)境下進(jìn)行，預(yù)設(shè)報(bào)警區(qū)間為500-2000mm。由遠(yuǎn)到近逐步改變技術(shù)人員與報(bào)警器的距離，觀察報(bào)警器工作情況以及手機(jī)接受信號(hào)的情況。其中技術(shù)人員與報(bào)警器的距離通過(guò)米尺測(cè)量得出，預(yù)算出系統(tǒng)延遲Is的報(bào)警現(xiàn)象，其實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表1所示。

表1中上下兩組數(shù)據(jù)分別代表傳統(tǒng)報(bào)警器和智能跌落式熔斷報(bào)警器。則根據(jù)表1數(shù)據(jù)分析可以得出，本文提出的智能跌落式熔斷器傳感信號(hào)強(qiáng)，報(bào)警傳達(dá)顯示效率高，各方面功能都優(yōu)于傳統(tǒng)報(bào)警器。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文對(duì)智能跌落式熔斷器報(bào)警系統(tǒng)的研發(fā)，依托單片機(jī)控制中心與紅外信號(hào)心理芯片，完成對(duì)智能報(bào)警器的工作路線設(shè)計(jì)。實(shí)驗(yàn)論證表明，本文設(shè)計(jì)的智能報(bào)警器具備極高的精準(zhǔn)性和有效性。希望本文的研究能夠?yàn)橹悄艿涫饺蹟嗥鲌?bào)警系統(tǒng)的進(jìn)一步推廣與普及提供有效依據(jù)。

參考文獻(xiàn)

[1]王松林，翟艷磊.基于無(wú)線通信的入侵報(bào)警器設(shè)計(jì)[J].電子制作，2017，12 （24）：5-6.

[2]何莉，楊澤林，李昌平，無(wú)線紅外報(bào)警器的低能耗設(shè)計(jì)[J].重慶理工大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)），2017，31 （02）：134-139.

[3]陳亞光，陳云，侯建成，胡國(guó)民.基于單片機(jī)的煙霧報(bào)警器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].遼寧科技學(xué)院學(xué)報(bào)，2016，18 （05）：4-6.

[4]阮榮灣，基于STC單片機(jī)的火災(zāi)報(bào)警器設(shè)計(jì)[J].科技展望，2016，26 （06）：197.

[5]馬靈敏，主變報(bào)警熔斷器頻繁熔斷故障處理及設(shè)計(jì)優(yōu)化[J].黑龍江科技信息，2015，32 （23）：16-17.