文档介绍：消防设备研究
基于CA N 总线的分布式智能火灾监控
系统的设计与实现
李权威, 秦俊
( 中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室, 安徽合肥 230027)
摘要: 介绍了一种以 CAN 总线为基础的分布式智能火
灾监控系统的设计与实现方案, 包括系统总体方案、系统硬件
与软件设计。该监控系统可以方便地集成多种传感器和联动设
备, 在信息传输的安全性、准确性、实时性方面达到了较高要
求, 并且可以很方便地在此硬件平台的基础上实现分布式的智
能火灾探测与控制, 能满足大部分的监控需要, 具有良好的应
用前景。
关键词: 总线; CAN 总线; 分布式火灾监控系统
中图分类号: TN 21, TU 89, X 92 文献标识码: A
文章编号: 1009- 0029 (2006) 01- 0070- 03
1 引言
随着我国城市建设的发展, 出现了大量的商业中
心、公共娱乐场所与高层建筑。这些区域人员密集、地
形复杂, 一旦发生火灾, 后果不堪设想。为实现对这类
场所火灾的有效监控, 人们在监控系统方面做了大量
研究。火灾监控系统的发展可分为如下阶段: 多线型火
灾自动报警系统、总线型火灾自动报警系统、集中式智
能火灾自动报警系统和分布式智能火灾自动报警系
统。在集中式智能火灾自动报警系统中, 当建筑规模庞
大、探测器和控制设备较多时, 单一主机可能出现系统
应用软件复杂庞大、火灾探测器巡检周期过长、系统可
靠性降低和维护不便等缺点。此外, 目前的火灾自动报
警系统还仅仅是一个测量系统, 其结构相当封闭。而分
布式智能火灾自动报警系统则可以有效地弥补这些不
足。目前, 研究人员正致力于一种基于CAN 现场总线
的分布式智能、全分散、全数字、全开放的新型火灾监
控系统的研究, 笔者就其方案设计与实现作些阐述。
2 火灾监控系统的总体方案设计
火灾监控系统的总体结构, 如图 1 所示。
在该系统中, 上位通用微机(PC ) 通过 PC - CAN
适配器接入CAN 总线, 各种类型的火灾探测器和监控
现场的联动设备通过智能通用节点接入CAN 总线, 然
后联合主控制器构成整个监控网络。由于网络的最高
波特率为 1 M , 故传输介质可采用网络双绞线, 其在较

小的波特率下有着较高的性能价格比。
图1 火灾监控系统总体结构
系统中各模块的任务分配如下:
( 1) 上位机负责对整个 CAN 总线系统的监视管
理, 监视状态的设置, 系统信息维护, 监控数据采集、分
析和备份。
(2) 主控制器主要负责执行上位机的各种命令( 如
节点列表信息请求、节点状态信息请求等) , 自身命令
的发送( 由键盘激活) , 命令队列的维护和调度, 网络中
设备信息的维护。
( 3) 智能通用节点的主要任务是采集并本地分析
现场的数据, 响应上位机和主控制器的数据请求, 执行
上位机和主控制器的命令驱动联动设备( 如管路电磁
阀、排风扇继电器、变频设备等) 。
(4) PC - CAN 适配器节点的主要任务是完成
CAN 协议和R S232 串口协议的转换, 从而将上位机接
入CAN 总线。
由于 CAN 总线固有的电气特性, 在一个 CAN 总
线网络中最