基于网络技术的智能小区远程安防预警系统.doc
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1、目录摘 要随着计算机以太网技术与通信技术的不断发展与成熟,人类开始迈入以数字化和网络化为平台的智能化社会,所以人们如何利用高科技在最短时间内解决其中包括有效地阻止犯罪、处理家庭火灾和家庭紧急医疗救助等全社会特别关注的问题已成为人类社会住宅发展的当务之急。本系统利用网络技术和GSM网络实现小区内住户的报警和预警。系统由用户部分、小区监控和指挥中心监控共同构成,用户部分通过无限模块将报警信息传到小区监控室实现报警一级处理,小区监控系统是PLC和监控管理软件(Delphi7.0)共同构成,对用户传来的报警信息进行处理通过点对点发送模式传递到指挥中心,同时采用GSM网络将信息传给家属,利于双方采取措施
2、,以上最终都是为了进行对警情的监视与控制实现全面、实时、有效的接收、传递、采集和监控。本系统操作简单、方便,具有很强的现实意义和实用价值。关键词: 网络技术,GSM,PLCAbstractWith the development of computer Ethernet technology and communication technology, human has begun to enter the digital and network into a platform for intelligent community, so people think how to effectiv
3、ely prevent crime, to deal with domestic fire and emergency medical aid by using high-tech solution in the shortest time, especially the issues of concerns has become a residential development imperative in human society. The system by using network technology and GSM network has implementation the
4、area residents in the alarm and early warning. The system is made up of the users, the district command center to monitor and the control common form. Through the infinite modules, the users send the information to the district police control room to achieve a deal with the police. PLC and managemen
5、t software (Delphi7.0) together constitute the community surveillance and monitoring system. The system can deal the warning information of the users, and send process information to the command center through peer-to-peer mode of transmission. It also uses the GSM network to send information to the
6、 family, that will help the two sides to take measures. The system has a ultimate purpose of carrying out the surveillance of police intelligence and control to achieve a comprehensive, Real-time, effective reception, transmission, collection and monitoring. The system is simple and convenient, has
7、a strong practical significance and practical value. Key words: network technology, GSM, PLC目 录摘要 IAbstractII1.绪论11.1引言11.2 国内现状及意义11.3本系统的总体设计方案12.硬件设计32.1 PLC32.1.1 PLC简介32.1.2 PLC的特点42.1.3 通讯原理42.1.4 PLC 在本系统中的应用52.2无线模块52.2.1编码解码介绍52.2.2无线发送模块82.2.3 无线接收模块102.3 GSM手机模块112.3.1 GSM概述112.3.2 GSM无线通
8、讯模块112.4 GSM短消息122.4.1 GSM短消息的网络结构及传输过程122.4.2 AT指令集122.4.3 GSM短消息发送和接收模式132.4.4 PDU模式的GSM短消息发送和接收143.软件部分163.1 Delphi7.0简介163.1.1 TADOTabel组件163.2 数据库173.2.1创建数据库程序173.2.2 TCPServer组件203.2.3 TCPClient组件204.监控界面224.1监控界面1:224.2监控界面2:224.3短消息处理平台监控界面:234.4 110报警指挥中心监控界面:24结束语25致谢26参考文献27附录28附录1 监控界面2
9、程序:28附录2 短消息处理平台程序:34附录3 110报警指挥中心监控程序:41附录4 PLC程序:43科技文章摘译44河北工程大学毕业设计说明书1绪论1.1引言随着计算机技术与通信技术的迅猛发展,人类开始迈入以数字化和网络化为平台的智能化社会。越来越多的人们开始关注自身的工作和生活环境等一系列安全问题,其中包括家庭防盗、家庭火灾、家庭紧急医疗救助等等,并且呈现出高速发展的趋势。伴随着数字化和网络化的快速发展,智能化的浪潮席卷了世界的每一个角落,成为一种势不可挡的历史大趋势。在简单经济基础上,人们面临的环境没有什么大的差别,但社会的发展在让环境丰富多样化的同时,也加大了人们之间的各种差距。人
10、们面临的不再是一个基本类似的单纯世界,而是一个越来越让人眼花缭乱,人与人之间差别越来越大的丰富世界。这种差别在激起人们向上愿望的同时,也让某些人不劳而获的心理愈加膨胀,导致社会安全问题日益突出,加之中国进入老龄化等等一系列问题,使得人们不得不对以上问题加以考虑。在现代社会,利用高科技在最短时间内解决其中包括有效地阻止犯罪、处理家庭火灾和家庭紧急医疗救助等全社会特别关注的问题已成为人类社会住宅发展的当务之急。1.2 国内现状及意义目前国内利用互联网技术实现小区等报警的研究相对较少,几乎全部的联网报警均采用市政电话网络实现信号传输,而且从运行状况和模式上:据不完全统计,具备良好的管理、客户服务并能
11、持续发展的区域联网报警中心约占3%-5%,与此相比利用网络技术的智能小区远程安防预警系统具有入网价格低、办事效率高且稳定等的一系列优点,因此建立该系统合乎时代发展要求有着现实意义和长远发展价值。1.3本系统的总体设计方案本系统的总体设计方案如图所示:2硬件设计2.1 PLC自1969年第一台PLC(可编程控序制器)面世以来,目前PLC已经成为一种最重要、最普及、应用场合最多的工业控制器。2.1.1 PLC简介PLC (Programmable Logical Controller可编程序控制器)是计算机在工业生产中应用的产品,是机电一体化技术具有代表性的体现。在生产设备中,有大量的开关量、数字
12、量、脉冲量以及模拟量的控制装置。例如:继电器的通断,电磁阀的开闭,电动机的启停,产品的计数、温度、压力、流量的设定及控制等。对于开关量、数字量的自动控制,在20世纪早期,是用继电器和接触器等分立电子元件组成的电器控制装置来实现的。这种控制方式简单经济,但是继电器和接触器的可靠性较差,查找故障困难,且由于固定接线的通用性和灵活性较差,故只适应动作较简单,控制规模较小的场合。随着微电子技术和计算机技术的发展,微机技术被用到PLC中,使得PLC成为具有计算机功能的工业控制装置,并在工业界得到越来越多的应用。与已往的继电器和接触器相比,PLC具有功能齐全、应用灵活、稳定可靠等特点。PLC采用了屏蔽、滤
13、波、隔离、联锁、Watchdog电路等积极有效的硬件防范措施,且其结构精巧,所以耐热、防潮、抗震等性能也很好,平均无故障时间可达几万小时。整体结构的PLC采用了典型的计算机结构,主要由CPU、RAM、ROM和专门设计的输入输出接口电路等组成,其原理如图2-1-1所示。图2-1-1 整体结构的PLC结构原理图2.1.2 PLC的特点随着微电子技术和计算机技术的发展,微机技术被用到PLC中,使得PLC成为具有计算机功能的工业控制装置,并在工业界得到越来越多的应用。与已往的继电器和接触器相比,PLC具有以下的特点:(1)功能齐全: PLC的基本功能包括:开关量输入输出,模拟量输入输出,辅助继电器,状
14、态继电器,延时继电器,锁存继电器,主控继电器,定时器,计数器,移位寄存器,鼓型控制器,跳转和强制I/O。指令系统日趋丰富不仅具有逻辑运算、算术运算等基本功能,而且能以双倍精度或浮点形式完成代数运算和矩阵运算。PLC的扩展功能有通信联网、成组数据传送、PID闭环回路控制、排序查表功能、中断控制及特殊功能函数运算等功能。(2)应用灵活PLC采用标准的积木硬件结构和模块化的软件设计,使其不仅可以适应大小不同、功能繁复的控制要求,而且可以适应各种工艺流程变更较多的场合。PLC的安装和现场接线简单,可以按积木方式扩充和删减其系统规模。(3)操作维修方便,稳定可靠PLC采用电气操作人员习惯的梯形图形式编程
15、与功能助记符编程,使用户能十分方便读懂程序和编写、修改程序。PLC具有完善的监视和诊断功能,其内部工作状态、通信状态、1/O点状态和异常状态等均有醒目的显示。因此可以及时准确了解机器故障点,利用替代模块或插件的办法迅速处理故障。PLC采用了屏蔽、滤波、隔离、联锁、Watchdog电路等积极有效的硬件防范措施,且其结构精巧,所以耐热、防潮、抗震等性能也很好,平均无故障时间可达几万小时。2.1.3 通讯原理S7-200 支持多种通讯协议,采用自由通讯口方式,可通过接收中断、发送中断、字符中断、发送指令(XMT)和接收指令(RCV)来控制通信过程,在此模式下PLC 通过PC/PPI 电缆将485 串
16、行口与上位PC 机RS-232 串行口连接,实现数据的传输,同时可以实现用户定义的通信协议,通过设置特殊寄存器SMB30,SM86,SM94 的控制字确定通讯参数:SM30 用于设置端口0 通信波特率和奇偶校验等参数(如表1);信息控制寄存器SMB86SMB94用于选择报文开始和报文结束的条件。通过硬件连接和对上述特殊寄存器控制字的设置,用户可在程序中通过接收(RCV)和发送(XMT)指令进行操作。格式为:XMT/RCV TABL E PORT 将保存在数据缓冲区(TABL E)中的数据通过PORT 指定的串行口发送(接收)。TALBE 中的第一个字节设定发送字符个数(最多255 个字节)。在
17、数据传送过程中,(SM4. 5)0;数据传送完毕时,(SM4. 5) 1,同时产生中断信号。计算机与PLC 通信,采用计算机为主机,PLC为从机。由于使用PC/PPI 电缆将PLC 的RS485 串行口与上位机RS232 串行口连接,在程序中还需考虑电缆的切换时间。S7-200CPU 接收到PC 机的请求后,到它发送响应报文的延迟时间必须大于等于电缆的切换时间。同样,S7-200CPU 的发送请求报文在接收到PC 机的响应报文后,下一次发出请求报文的延迟时间也必须大于等于电缆的切换时间。2.1.4 PLC 在本系统中的应用本系统中的PLC主要用在某小区的警卫室,主要负责采集小区内的报警信息,小
18、区内的住户如果出现警情,可以通过无线发送或者有线发送将报警信息发出,警卫室内的PLC一旦接收到信号,就会按照预定程序执行相应措施.PLC主要采集的是开关量,执行相对简便容易, 因此系统在运行过程中稳定性较高。2.2无线模块2.2.1编码解码介绍a、编码芯片PT2262 介绍PT2262是一种CMOS工艺制造的低功耗低价位通用编码电路,PT2262最多可有12位(A0-A11)三态地址端管脚(悬空,接高电平,接低电平),任意组合可提供531441地址码,PT2262最多可有6位(D0-D5)数据端管脚,设定的地址码和数据码从17脚串行输出,可用于无线遥控发射电路,如图2.2-1 。 注:在具体的
19、应用中,外接电阻可根据需要进行适当的调节,阻值越大振荡频率越慢,编码的宽度越大,发送一帧的时间就越长。推荐值:2262/4.7M/2272/820K 2262/3.3M/2272/680K 2262/1.2M/2272/200K图2.2.1-1表2.2.1 管脚功能说明名称管脚说 明A0A1118 1013地址管脚,用于进行地址编码,可置为0、1、f (悬空)D0D578 1013数据输入端,有一个为“1”即有编码发出,内部下拉VCC18电源正端()VSS9电源负端()TE14编码启动端,用于多数据的编码发射,低电平有效OSC116振荡电阻输入端,与OSC2所接电阻决定振荡频率OSC215振荡
20、电阻振荡器输出端编码输出端(常低)DOUT17编码输出端(常低)表2.2.2 极限参数:参数符号参数范围单位电源电压VCC-0.316.0V输入电压VI-0.3VCC+0.3V输出电压VO-0.3VCC+0.3V最大功耗(VCC12V)PA300mW工作温度TOPR-20+70储存温度TSTG-40+125b、解码芯片 PT2272 介绍 PT2272是一种CMOS工艺制造的低功耗低价位通用解码电路,PT2272最多可有12位(A0-A11)三态地址端管脚(悬空,接高电平,接低电平),任意组合可提供531441地址码,PT2272最多可有6位(D0-D5)数据端输出管脚,17脚为解码有效指示输
21、出,PT2272分为锁存型输出或非锁存型输出,可用于无线遥控接收电路。图2.2.1-2表2.2-3 管脚功能说明名称管脚说 明A0A1118 1013地址管脚,用于进行地址编码,可置为“0”,“1”,“f”(悬空) 必须与2262一致,否则不解码D0D578 1013地址或数据管脚,当作为数据管脚时,只有在地址码与2262一致,数据管脚才能输出与2262数据端对应的高电平,否则输出为低电平,锁存型只有在接收到下一数据才能转换VCC18电源正端()VSS9电源负端()DIN14数据信号输入端,来自接收模块输出端OSC116振荡电阻输入端,与OSC2所接电阻决定振荡频率OSC2 15振荡电阻,振荡
22、器输出端VT 17解码有效确认 输出端(常低)解码有效变成高电平表2.2-4 极限参数(Temp=25)参数符号参数范围单位电源电压VCC-0.310.0V输入电压VI-0.3 VCC+0.3V输出电压VO-0.3 VCC+0.3V最大功耗Pa300mW工作温度Topr-20+70储存温度Tstg-40+125表2.2-5 电器参数参数符号测试条件最小值典型值最大值单位电源电压VCC210V电源电流ICCVCC10V振荡器停振A0A11开路0.020.3uADOUT:输出驱动电流IOHVCC=5V VOH=3V-3mAVCC=8V VOH=4V-6VCC=10V VOH=6V-10DOUT:输
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- 基于 网络技术 智能 小区 远程 预警系统