基于LonWorks的安防监控系统的设计

数采与监 基于LonWorks的安防监控系统的 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 The Design of Security and Protection System based on LonWorks 擒薹 ：本 文介 绍 了基 于 LonWorks技 术 的 安防 监控 系统在 校 园安防 系统 中的应 用 。给 出了安 防 系统 中的柱 心 模块 智 能 控 制 器的硬 件及 软 件 实现 原理 、与上 位机 的通 信 协议 ．及 上 位机 通 信软 件 的 实现 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 。 本设 计 对 于安 防监 控 系统在 校 园中的 广泛推 广有 重要 的指 导 意义 。 关t 词 ： Works；安 防系统 ；智健控 ■■ ；通 信 Abstract：This paper introduces the application of LonWorks in the security and protection system for the campus．Gives out the principle of Intelligent controller、the communicati the Implementation methods of computer and LonW o~s． Keywords：LonW orks；security and protection system ；~ tem - gent controller；commtm io~flon 引言 ~nWorks技术 在家庭控 制网络 中的应 用也给校 园安 防的 智能化带来 了新 的解决 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 。利用 ~nWorks的技术优势 。北方 工业大学现场 总线及 自动化北京市重点实验室开发研制 了一种 安装于室内的智能化设备 。可以完成实验室的安防监控与 门禁 管理 。提供 了一种 自动化 、网络化 的安全 防范管理手段。 该安 防系统可 以完成各类报警信 息的采集和 IC卡管理 ．实 现各类报警信息的实 时监测 、 记录 混凝土 养护记录下载土方回填监理旁站记录免费下载集备记录下载集备记录下载集备记录下载 及控 制信号输 出、撤布防等 。 完全可以满足实验室安防监控及管理要求 。 1基于 LonWorks的安防系统的结构与 实现 1．1安防系统结构 安防系统由防盗报警 系统和安全报警系 统两 部分组成 。而 这两部分又 由管理 中心计 算机 、EM232串口设备路 有器 、智能 控制器 、LON路 由器 、目帘传感 器 、烟雾 报警传感器 、门磁开 关、 玻璃破碎探测器 、室内报警器组成 ．安防系统结构图如图 l所示 (略可 向作者索取)。 各实 验室的控制器 ，通 过 LON网络 以总线方式连 接 ，再经 过 EM232串 口设备路 由器 完成 RS232设备和校 园网 的连接 并 实现 ：P，IP协议到用户网络协议 的转换 。仿真实验室因与实验 楼不在一幢楼里 ，相距较 远 ，不需布设 LON网，而是通过同样的 方式连接到校园网上。管理中心连接到校园网上，管理中心通过 校园网即可监控各实验室状况，可随时查询各节点的工作情况、 各实验室的报警信息以及设定和修改各节点的Ic卡的使用权 限及 Ic卡号。所 有的实验室采用非接触式 IC卡进 行安全出入 管理。 资助 ：北京 市石 ■ 山科学 技术 羹 员会 资助 获 奖 ：该 项 目获 北 方 工业 大 学 第 一 届 ”科 ■杯 ”大 学 生 科 技 项 目二等 奖 1．2智能控制 器硬件设计 网络 胡敦利 Hu。Dunll 晶振 r’。。。。0’’1 收发器 — 一-- 光 -----4 ／ 传 ．__ 感 I，O 嚣 ●—一 嚣 叵 卜 3150 图 2智能控 制 器蛄 构 圈 智能控 制嚣 采用 Lonworks技术 中 ，n嗍 315oB1F Neuron 芯片 ，外 接 128KB的闪存 AT29C010A。并用 Echelon公 司的 ZrT-10A作为收发器。可直接挂接在 LonWodm总缱网络上。具 有 11路报警输入接 口。可 防拆 、防雨 、防剪线 ，此控制嚣是 室 内 安全防范系统 的控制核心 。则其与数据采集嚣共 同组成报 警系 统。 系统工作 电源与报警输入 的供 电电源为分开 的两路。各节 点以总线 方式连接，信号和 电源分缆传 输。无中鳢传输 1公里 。1 公里内可 以任意 串接 64个智能控制 器。可任 意扩晨多个报警接 口。可接入各种报警探测器 、各类报警输入信号并发出报警控制 信号。为便于室 内人员操 作管理 ．通过 Ic卡可进行布防月鼓防 以 及开门锁 。控制器使用开关 电源 、后备 电池供 电，抗干扰 能力 强。 2软件 实现 2．1上位机监控软件功 能设计 本系统的上位机管 理软 件用 Visual Basic 6．0开 发完 成 ．主 要实现以下功能 (1)界面设计 ：在启动程 序运行 时，采 用 FLASH两面 ，并播 放各实验 室介绍 。 (2)通信 ：完成 上位 机的通信配置 ，实现 上位 机与各控制 节 点之问通信帧 的传送。 (3)报警信息 的存储 、显示 、查询 ：存储 实时数据 (各种报 警 信号 )到数据 库，允许用户根 据 日期 、时问 、房问号 、报警种 类进 行查询、打印。 ’ (4)异常报警 ：当某个节点不在线时 ，报警响铃。 (5)zc卡管理 ：用于实现 IC卡发放和管理功 能。即按 用户 姓名或卡号实现用户 Ic卡的注册、注销、各房问访问权限的设 置。 (6)查询统计功能 ：包括 人员信息查询 、Ic卡信 息查询和退 卡信息查询等功能： (7)系统维护功能 ：包括数据入库 、数据库更新 、报表打印和 数据恢复等功能 2．2通信协议 采用如下的数据通信协议实现上下位机之闻l的逼讯。 (1)串口发送协议：节点发送给上位机韵藏舞 格式 pdf格式笔记格式下载页码格式下载公文格式下载简报格式下载 维普资讯 http://www.cqvip.com ‘徽计算机信息 2o03年第19 囊5期 l 2 3 4 5 6 7 8 字 字 ID 数 数 报 设 和 头 头 号 据 据 警 防 校 长 类 信 ／ 验 度 型 息 撤 1 防 其中： 1、2两个字头 ； 占一个字节 ； 3为节点 ID号： 占一个字节 ： 4为数 据长度 ； 占一个字节 ； 5为数据类 型； 占一个字节 ； 6报警信息 ； 占一个字节 ； 7设防，撤 防； 占一个字节 ； 8为和校验 ： 占一个字节 ； (2)串 口接收协议 ：节点接 收的上位机来的数据格 式如下 ， 共 20个 字节 l 2 3 4 5 6⋯ ．19 20 字 字 I1) 数 命 O 和校 头 头 号 据 令 验 长 字 度 其中 ： 1、2。两个字头 ；各占一个字节 ； 3 为节点 ID号 ：占一个字节 4为数据长度 ； 占一个字节 (固定 2o)； 5为命令字 ： 占一个字节 (1设 防 2撤 防 3 查询 节点 状态) 6— 19为 0； 各 占一个字节 ； 20 和校验 占一个字节 ： 2-3上位机通信程序 上位 机与 LonWorks网上 的控制节 点之 间的通信通过 调用 VB中的 Winsock控件来实现。 实现过程如 下 ：在 主窗体启动 时 。初 始化 Winsock控件 ，即 设置服 务器计算机 名或者 IP地 址(RemoteHost属性 )、”侦 听” 的端 口号(RemotePort属性 )、协议(protoco1)属性 ，然后调用 Con— nect方法建立连接。连接建 立后可随时发送数据。数据接收 由 DataAn-ival事件启动 。只有收到新数据时才激活事件 。再使用 DataAn'ival事件 中的 GetData方法 。当事件 出现 时 。代码调用 GetData方法获取数据。并将数据存储在字符 串变量 中。 程序如下 ： Winsock(0)．Connect 接 收数据 Private Sub Winsock DataArrival(index As Integer,ByVal re-- questlD As Long) Dim 8虹dImIo As Byte Dim strAs String Dim leg,legl As Long Dim i leg1=Winsock(index)．BylesReceived Iflegl<4 Then Exit Sub End If Winsock(index)．GetData strdst~ vbArray+vbByte 发送数据 ，将数据存入 bytearray数组发送 ， For i= 0 To 19 Step I Winsock(1)·SendData bam y(i) 当远程计算机关闭连接时激活 Close事件。使用 Close 方法关 闭 TCP连接 。 Private Sub winsock _ Close(index As Integer) Winsock(~ )．Close End Sub 2．4控制节点通信程序 Neuron芯片并不直接支持 TCP／IP协议 。所 以控制节 点向上 位 机发送数据 。必须先发送 到一个 LON路 由器 节点 。该节 点将 收到的数据 ，以串行通信 的方式发给 EM232串口设备路 由器 。 由EM232再连接到 以太 网。 各控制节点用显示报文通过广播方式 ．将数 据发送 出去。其 中一个显示报文格式如下所示 。 msg out．code=l； msg_out．data[O]=85； ，，为两个字头 ；两个字节 msg_out．d_1日【l】=170；, nmg_out．data[2]=52； ／／为 ID号；一个字节 msg_out．data[3]=7； ，，数据长度 ：一个字节 msg_out．data[4]=3； ，，类型 msg_out．dats[5lfchaxun； ，，为上位机查询数据 msg_out．data[6]=addcr~； 和校验 msg_out．dest _ addr．hcast．type=BROADCAST； llr播力式 msg_out．dest _ addr．bcast．domain--O； Ⅱ增S．_Ⅷ I·u∞ L--| _1|．玎‘舶 I· |Ju5 u； msg_out．dest _ addr．bcast．rpt _ timer=-1； msg_out．dest _ addr．bcast．retry=l； msg_out．dest _ addr．bcast．tx_dmer=l； msg out．dest _ addr．bcast．subnet--O； msg_out．serviee=UNACKD； msg_out．tag=TAG-0UT； m~．_send0； 在 I．ON路 由器 节点中定义 RS232异步 串行 I／O对象 。将通 过显 示消息收到 的数据 。转换为 232格式 ，发送给 EM232。即完 成 了 L0N节点和上位机之间的通信。 2．5系统 的特点 (1) 准确 可靠实 时采 集各种报 警信息 的数据并存贮 ；(2) 可任意连接 各种报警传 感器 ；(3)可任 意设 置撤布 防区 ，可实现 无线撤 防 、布防 以及 紧急 呼救 ；(4)可 以记 录报警 时间 、地 点 ； (5)具有抗干 扰能力和不 间断工作能力 ；(6)设置 lC卡号 ，可根 据人员 使用授权 ；(7)建立各实验 室 IC卡管理 资料 ，可随 时查 看 ；(8)建立各实验室报警 纪录 资料；(9)可存 300个卡 号； 3结束语 根据实验室安防管理 的要求 ．采用 了开放 的 LonWorks技术 作为这个安防监控系统的技术平台 。构成 了分布式测 控网络系 统。该安防系统运行 1年多来取得了良好的效果，达到了实验室 安全防范和监控管理 的目标。该系统稍加修 改即可用于整个校 园的安防监控 ，具有广 阔的应用前景 。 参考文献； [1]杨育红．LON网络控制技术及应用．西安电子科技大学出版社．1999． 作者 俺 介 ：胡敦利 。女 ，67．9生。汉 。自动化专业工学硕士 。1996 年毕业于华北工学院 自动控制系，北方工业 大学 自动 化专 业讲 师 。主要从事现场总线 、自控理论及 系统的教学及研发 。电话 ： 010-68839372(办)，13520767263。Email：hdl@ncutedu．cn (1O0¨ 1 北 京北 方 工 业大 学 现场 总 绞爰 自动化 北 京 市I 点 实验 童 )胡教 利 ‘ (North China Un^ven~y Techaei~ff FkH Bus Teeh& Auto Key Lab，囊eIIIng，100041)Hu，l，I吐 (收稿 日期 ：2003．3．21) 中田 王麓_囊,~lp'．HWsw．曩血垴嘲内d．cn 一 34 -120元／年 邮局订阅号 }嘲 婀 电话： 维普资讯 http://www.cqvip.com