摘 要: 介紹一種報警系統，采用電力線載波和電話通訊相結合的通訊方式，兼有二者優點，與其它報警網絡系統比較，不僅功能齊全,成本低，系統組織靈活，對所控區域大小選擇性強，而且適于小區和報警指揮中心的保安管理，是一種新型的報警網絡系統。
關鍵詞: 報警網絡 電力線載波通訊 DTMF收發 單片微型計算機
隨著電子技術的迅猛發展和人們保安意識的提高，安全報警系統得以廣泛應用，各類相關產品層出不窮，人們對新產品的性能成本比不斷提出更高的要求。
目前報警網絡系統大多采用基于電力線載波或公用電話網的通訊方式。比較這兩種方式，電力線載波通訊的優點在于：⑴所有通訊方式中，電力線載波是最直接、最經濟的通信媒介。系統所有設備可就近、就地接入電力線，無須重新布線破壞建筑結構及裝潢，在安裝上適用于早期無報警系統的舊建筑及對舊有報警系統的改造；⑵能夠巡檢用戶，以便及時發現事故隱患，防患于未然，且利于查找事故原因。其缺點為：⑴僅限于單個變壓器供電范圍內的管理。超出變壓器供電范圍的設計復雜，且成本較高；⑵不能將警情自動、及時地傳至報警中心(如警局、消防隊)或用戶的手機、尋呼機上，不利于報警中心和用戶遠距離獲得信息。基于公用電話網的報警系統的優點在于：⑴不受供電范圍和距離的限制，自動傳送警情，且遠距離傳輸可靠性高。⑵可利用現有電話線路設施，成本低。缺點在于：⑴不便于巡檢用戶；⑵可能與用戶的電話通信沖突。因而兩種通訊方式各有利弊。
本文介紹的報警網絡系統正是針對這兩種通訊方式的利弊，將二者有效結合，不僅充分利用了它們的優點，而且使各自的不足得以完好地彌補。整個系統功能齊全，性能靈活，符合報警網絡多方位、多形式、多用途的發展要求。
1 系統簡介
系統總結構簡圖如圖1所示。
該系統根據變壓器供電范圍劃分區，單個變壓器為一個區。在單個區內，用戶與區域中心之間采用電力線載波通訊，其直接經濟的優點和巡檢用戶的功能是現有電話報警系統所不具備的；各區與報警指揮中心和用戶手機、尋呼機之間采用公用電話網通訊，充分利用電話報警遠距離傳輸的優勢，回避了電力線載波方式受供電范圍及距離限制的弊病。
本系統具有以下性能特點：
·實現更完善的功能。既能夠遠距離快速地傳送報警信息，又能實現隨時對用戶的巡檢；
·設計簡單，利用已有電力線和電話設備設施，成本低，且適于對舊產品的改造；
·便于小區和報警中心的保安管理。系統采取集散式控制方式，并對報警信息和異常巡檢結果作存儲、統計分析等處理。小區可擁有本區發生報警和故障的詳細記錄，報警中心也可隨時調用、分析管轄范圍內的所需歷史記錄；
·系統組織靈活，控制范圍可大可小，不僅適用于較集中的建筑，如民建住宅小區的治安管理，還適于對零星分布的商業網點及大型商業步行街進行聯網保安報警管理。
系統主要由用戶端報警裝置、區域報警中心、報警指揮中心三部分組成。其中區域報警中心是本系統的核心，它不僅上傳用戶端報警信息，而且負責定時巡檢用戶，對巡檢的異常信息報警。下面對區域報警中心作詳細的介紹。
2 區域報警中心
2.1 硬件設計
電路框圖如圖2所示。中心設備采用AT89C51單片機為主控單元，通過LM1893芯片實現與各用戶端通訊，傳輸報警和巡檢信息。另一端由MT8888芯片通過電話網將報警信息迅速傳至報警指揮中心及個人手機、尋呼機上。
單片機控制繼電器開合模擬區域中心電話摘掛機，同時繼電器的作用還有：在獲得報警信息自動撥號時掛斷電話機以防止占線；避免由于單片機故障電話長時間取機。
語音電路包括語音接口電路、語音處理組件、話筒揚聲器等，語音芯片選用ISD2560，外圍少，控制簡單，其標準錄放時間為60s。可根據需要分組錄放，預置播放次數。
看門狗電路選用X25045以防止數據丟失和CPU誤動作。該芯片將看門狗定時器、電源監控電路與EEPROM三個功能部分集成于單個封裝內，可編程操作，可靠性高，功耗低，內含512byte的EEPROM，用于存儲話機號碼、系統設置等數據。
AT89C51通過串行通訊芯片ICL232與PC機串行通信，實現系統的智能化，使操作更加簡便易行；電源采用不間斷電源UPS。
LM1893是美國國家半導體公司生產的高性能專用電力線載波通信芯片，可實現可靠地半雙工電力線數據通信。為避免干擾，本系統的報警與巡檢信號分別采用兩種載頻傳輸，由AT89C51的P1.1根據通信種類控制載頻的切換。LM1893調制解調數據的輸入輸出，采用軟件狀態查詢的方式，由AT89C51的P1.2、P1.3模擬串行口驅動收發數據。
MT8888是一種完整的高性能DTMF收發器，不僅能收發DTMF信號，實現自動撥號，還可選擇呼叫過程濾波器以檢測電話干線上的回鈴音、撥號音、忙音等信號音，適合與單片機接口，且外圍邏輯電路簡單。MT8888芯片IRQ/CP端與AT89C51的INT0連接，通過INT0向單片機發出申請。圖3為區域報警中心通訊電路圖。
2.2 軟件設計
LM1893初始化設置在接受報警信號狀態；發生警情后，區域中心單片機一旦檢測到P1.2腳的負跳變信號，讀取LM1893的報警信息，發出聲光報警，顯示和語音提示相應警情類別、地點等詳細信息，提醒中心值班人員及時根據警情處理事故；單片機上電復位后，定時器0初始化設為模式1,每隔10s產生定時中斷，將LM1893置于發送巡檢信號狀態，采用軟件查詢方式發送用戶分組巡檢命令，延時一段時間LM1893置為接收狀態，接收用戶端返回的巡檢結果。若出現異常情況，發出聲光報警、顯示并存儲發生地點、時間等詳細信息；報警處理與定時巡檢同時發生時，報警處理優先。定時器1則初始化為模式2，作為PC機與單片機串行通訊的波特率發生器。
MT888工作在呼叫模式和突發模式來檢測信號音和發送報警信息。區域中心根據警情自動撥通指揮報警中心的電話，并按用戶預置號碼將警情轉至個人手機、尋呼機上；預置電話號碼分為必選和可選電話，必選電話(如110、119)由區域中心根據警情自動選擇撥打，若未打通則自動進入下次播打的電話行列；可選電話如用戶手機、尋呼機，則根據預置總撥通數來控制。
值班人員可根據所需通過鍵盤對個別用戶的巡檢，預置電話號碼，輸入密碼取消報警停止用戶端報警的發送等。
圖4為區域中心單片機主流程圖及用戶巡檢和報警處理子流程圖。
下面是MT8888自動撥號報警的部分程序：
DIAL: STEB P1.7 ；模擬摘機；
MOV DPTR，#0FDFFH ；寫控制寄存器CRA，MT8888設為呼叫模式；
MOV A ，#0002H
MOVX ＠DPTR， A
JNB P3.2，HANGOFF ；檢測撥號音,否則跳轉掛機；
MOV DPTR，#0FDFFH ；MT8888設為突發模式；
MOV A，#000AH
MOVX ＠DPTR，A
MOV A， #0000H
MOVX ＠DPTR，A
LOOP: MOV A，＠R0 ；R0為存儲電話號碼的地址指針；
MOV DPTR ，#0FCFFH ；寫第一位號碼到發送寄存器；
MOVX ＠DPTR ，A
MOV DPTR ，#0FDFFH ；讀狀態寄存器，判發送寄存器是否已空；
MOVX A ，＠DPTR
JNB ACC.1，LOOP
INC R0 ；指針準備接受下一位號碼；
JNZ R1，LOOP ；是否發完全部號碼；
3 用戶端和報警中心
3.1 用戶端報警裝置
圖5為用戶端硬件框圖。用戶端裝置以單片機AT89C51為核心，輔以門窗開關、玻璃破碎、溫度、煤氣、煙霧及運動人體檢測傳感器陣列。一旦檢測到警情，通過LM1893專用電力線載波通信芯片傳輸數據，控制自動噴灑、門禁開關、聲光報警、繼電器(如電源開關)、攝像機及監聽探頭等報警控制陣列；用戶端通過LM1893的收發數據來接受和響應區域中心發來的巡檢命令。
3.2 報警指揮中心
報警指揮中心的集中報警裝置檢測到電話網送來的振鈴信號后，自動模擬摘機接收報警信息，經串行接口送入中心微機，作相應聲光報警、警情分析、變態記錄及隨機打印等處理。
中心微機軟件要求有良好的人機界面、實時地圖顯示及繪制等處理功能、強大的記錄功能，選用Win95/98、Visual Basic、漢化MapInfo4.1(國際標準信息可視化系統，具有強大地圖可編輯功能)、MapBasic和Visual Foxpro6.0，將GIS(地理信息系統)應用于保安報警網絡系統。中心微機接收到報警信息后，依據信息內容，及時做出分析判斷，可以以文字形式顯示報警地點和類型等詳細信息；以圖形方式顯示事故地點和工作人員前往的最佳路徑的示意地圖；實時動態顯示系統當前設備裝置狀態(如火災發生點的消防力量，附近水源等信息)；記錄事故信息，建立相應數據庫；對周月季年的警情進行分析，并以表格、直方圖等方式顯示，便于中心隨機查詢和統計分析。區域報警中心規模較大時，也可仿照報警指揮中心采用GIS系統管理本區。
本文介紹的新型報警網絡系統，充分結合電話和電力線載波兩種通訊方式的優點，彌補了二者在報警系統通訊中的不足，既能實現快速遠距離傳送報警信息，又能隨時巡檢用戶狀況，以便人員及時獲得信息處理事故。
參考文獻
1 National Semiconductor LM1893/LM2893 Carrier Current Transceiver
2 MITEL.MT8888C/MT8888－Intergrated DTMF Transceiver with Intel Micro Interface Data Manual. 1995
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