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引进智能系统功能二次开发的研究与实践

2008-12-25
作者:詹国华

  摘 要: 针对引进智能系统的特点,给出了功能二次开发的有关思路;结合功能扩展实例,阐述了具体的实现要点。
  关键词: 智能系统 二次开发


1 引进智能系统的特点与二次开发的思路
  目前,众多国外引进的控制设备、仪器仪表等智能系统在国民经济各行业中得到了广泛的应用。上述智能系统通常功能完善、智能化程度高,但由于国情以及应用环境等的限制,其中的一些系统还不能很好地满足实际需求,如:有的没有汉字处理能力、有的没有图文操作或数据库管理能力,有的甚至不能实现就地或远程联动控制功能。为解决上述问题,必须对原系统进行功能二次开发,但由于用户并非原设计者,功能二次开发通常较难实现。
  不难发现,对引进智能系统功能二次开发的关键在于如何从智能系统中获取有价值的信息。智能系统通常包含信息采集" title="信息采集">信息采集、加工处理以及结果输出三部分电路。从信息采集和加工处理电路入手无异于重新设计系统,既难实现也不现实,较佳的获取信息的途径是从智能系统的输出电路入手。有些智能系统本身配有专用的扩展接口,此时只须按接口模块" title="接口模块">接口模块的硬软件说明,配置相应的硬软件系统即可完成功能二次开发任务。若无标准接口扩展模块,可考虑从系统显示或打印输出通道采集信息,继而完成功能二次开发任务。若系统是分布式主从结构,也可考虑从系统通信总线中获取信息。
2 LED显示采样扩充联动控制功能
2.1 系统概况
  系统名称:日本日探公司NF-1类比报警系统" title="报警系统">报警系统
  基本功能:总线制类比报警系统,任一传感器动作,控制面板声光报警,显示窗口显示报警地址,微型打印机即时打印有关报警信息。控制面板上显示窗口A和窗口B各有4位LED,窗口A用于显示首报警点地址,窗口B用于显示其余报警点地址,当多余2个传感器报警时,窗口B中的报警点地址可通过手动按键控制轮转显示。
  二次开发扩展功能:扩展集中和分布式联动控制、汉化显示打印等功能。
2.2 采样的实现
  信息采集原理: NF-1系统配有显示报警地址的显示窗口A和窗口B,且窗口B中的报警地址可通过手动按键控制轮转显示。注意到LED的驱动采用动态扫描原理实现,因此考虑通过LED显示器的段码和位码信号来采集报警信息,并模拟按键动作,控制窗口B中的报警地址自动轮转显示。LED显示器上报警地址的跟踪采样接口电路" title="接口电路">接口电路如图1所示。


  接口电路由3片六缓冲器/变换器芯片4050与4片光电隔离芯片521-4等组成。NF-1系统中对LED动态扫描的段码和位码信号脉冲经接口芯片电平变换和整形后,驱动光隔离芯片的初级,经光耦合后送入功能扩展的控制中心单片机系统。由89C51单片机汇编语言编写的跟踪程序实现采样,流程图见图2。


  当系统任一传感器报警,LED显示报警地址。采样系统先采样窗口A中的首报警点地址,然后模拟按键动作采样窗口B中的余报警点。采样成功的关键有两步:(1)延时子程序的延时时间,必须在段码和位码均有效时刻采集信号,一般以位码有效后0.5毫秒为宜;(2)查反段码表,即将所得到的8段显示码转换为有效的内部代码,如数字可转换为BCD码、字符为ASCII码等,系统中将报警点地址转换成压缩的BCD数,供进一步的联动控制使用。
2.3 联动控制功能的实现
  系统联动控制部分是一个完整的分布式控制系统,扩展电路如图3所示。


  采样接口微机系统作为整个分布式系统中的一台下位机,一旦有新报警出现,即将新报警点送入上位机系统。上位机系统根据报警情况可方便地实现各种就地或远程楼层复示器联动控制。
2.4 汉化显示打印功能的实现
  中心控制系统配有上位微机系统,利用采样得到的报警地址信息,结合汉字处理功能,可方便地实现汉化显示和打印功能。
3 总线接口模块扩充图文及数据库管理功能
3.1 系统概况
  系统名称:美国威武公司的PS-16报警系统
  基本功能:总线制智能报警系统,具有自动报警、打印和联动控制等功能,内部平衡总线上配有总线扩展接口模块。
  二次开发扩展功能:扩展图文及数据库管理功能。
3.2 采样的实现
  信息采集原理:配上PS-16总线扩展接口模块,在接口模块和微机之间加上隔离模块,隔离模块的输出送入图文处理微机的RS-232C接口,结构框图如图4所示。


  智能接口模块给出RS-232C异步串行通信有关参数:波特率9600bps,数据位数8bits,奇偶位no,停止位2bits。报警数据帧包括帧首、帧序号、报警点数、报警地址以及校验和。C编程实现的采样程序从串行口获取报警信息,一旦系统报警,即将报警信息生成一报警文件,供进一步的图文显示" title="图文显示">图文显示和数据库管理程序使用。
3.3 图文及数据库管理功能的实现
  图文及数据库管理微机系统中存储有设计优美并标有传感器和联动设备图标的各楼层平面图,并建有当前报警数据库和历史报警数据库。当系统工作于监测状态时,运行于前台的图文显示和数据库管理程序通过读取采样程序生成的报警文件中有关报警信息,实时地对数据库及图形文件进行操作,实现图文显示和数据库管理功能。
  当系统中任一传感设备报警时,实时图文显示程序自动将报警点所在的建筑平面图调至屏幕显示,并将报警设备对应图标闪烁,同时发出报警声并在打印机打印出报警地点、时间等信息,通过键盘可消声、关闭或重新启动打印。若多层传感器报警,则报警层平面图轮转显示。通过键盘,可查询系统存储的任意信息,配置的打印设备可以图文形式输出所有的报警信息。
  本文介绍了两种国外引进系统功能二次开发的实践方法,具有较强的通用性,可作为同类系统开发研究时参考。具体实现时采用的接口电路和采样程序须根据具体情况而定,如利用LED显示信息采样,须特别注意LED的扫描模式。若利用专用接口模块,则须注意有关通信硬软件的有关约定。若无法通过上述方法完成采样,也可通过打印接口、通信接口等实现采样。
参考文献
1 WORMALD.PS-16B2 INTELLIGENT FIRE ALARM PANEL OPERATOR'S MANUAL.1995.3
2 NITTAN.ANALOGUE INTELLIGENT SYSTEM(NF-1) OPERATION MANUAL 1995.7

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