基于ARM的火災(zāi)信息傳輸網(wǎng)關(guān)設(shè)計(jì)

摘要：針對城市消防遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)問題，提出一種利用Internet實(shí)現(xiàn)火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)與城市監(jiān)控中心的聯(lián)接方案，設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備——基于ARM的嵌入式網(wǎng)關(guān)。設(shè)備中采用經(jīng)過剪裁、內(nèi)核版本2．6的linux系統(tǒng)，提高了信息處理和傳輸?shù)膶?shí)時性和可靠性，并在嵌入式操作系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，利用多線程及管道編程，實(shí)現(xiàn)了火災(zāi)探測信息的處理傳輸及上層監(jiān)控中心和下層網(wǎng)關(guān)的信息交互。設(shè)備實(shí)際運(yùn)行后的結(jié)果表明，該火災(zāi)信息傳輸網(wǎng)關(guān)能夠順利地對相關(guān)信息進(jìn)行處理和轉(zhuǎn)發(fā)，在廣域網(wǎng)內(nèi)實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的實(shí)時、高速、可靠傳輸，滿足基于互聯(lián)網(wǎng)的城市消防遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)要求。
關(guān)鍵詞：嵌入式網(wǎng)關(guān)；火災(zāi)探測；消防；信息傳輸；ARM

O 引言
火災(zāi)是城市災(zāi)害中的一種主要形式，它已經(jīng)日益成為影響社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活的一個重要災(zāi)害，而目前城市在預(yù)防火災(zāi)方面主要采用的就是在建筑物內(nèi)安裝火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)及其聯(lián)動消防裝置，雖然這種裝置在及早發(fā)現(xiàn)火情和控制火勢方面發(fā)揮了重要作用，但是在目前這種消防設(shè)備管理和監(jiān)督體系下，很多建筑物的所有方不能夠及時地對建筑物內(nèi)的消防設(shè)施進(jìn)行檢查維修，導(dǎo)致很多火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)故障誤報(bào)頻發(fā)，極大地影響了建筑物內(nèi)的人員的工作和生活；同時，大部分消防主控室主要通過人工值班、電話報(bào)警方式，因受到電話線路、報(bào)警方式方法以及報(bào)警人情緒的影響，往往造成接警調(diào)度處理速度較慢；消防部門在接警時也是依靠電話來傳遞信息的，極易受到報(bào)警人或值班員聽覺的影響而導(dǎo)致接傳火警信息有誤，造成不應(yīng)有的錯誤和無法估量的損失，所以建立基于互聯(lián)網(wǎng)的城市消防監(jiān)控系統(tǒng)具有很重要的實(shí)踐意義。在這項(xiàng)工程中，最關(guān)鍵的就是處于網(wǎng)絡(luò)與自動報(bào)警聯(lián)動裝置之間的接入網(wǎng)關(guān)的設(shè)計(jì)和研制。利用這種專門的硬件設(shè)備以及在這之中
的程序，可以把各個建筑物的消防自動化及其聯(lián)動裝置接入Internet，通過互聯(lián)網(wǎng)連接到城市中的監(jiān)控中心。

1 基于互聯(lián)網(wǎng)的城市消防遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
該系統(tǒng)由三層組成，系統(tǒng)框圖如圖1所示。第一層是建筑物內(nèi)的消防自動報(bào)警及其聯(lián)動裝置以及其他一些用戶的消防設(shè)施，它們由很多不同廠家和類型的火災(zāi)探頭、消防主機(jī)、手動消防設(shè)備組成；第二層是火災(zāi)信息收集管理處置中心、政府消防部門信息接口、互聯(lián)網(wǎng)普通用戶查詢接口等信息使用單位。

2 火災(zāi)信息傳輸網(wǎng)關(guān)的硬件設(shè)計(jì)
該嵌入式網(wǎng)關(guān)的中央處理單元采用三星公司的16／32位RISC處理器S3C2440A，它基于ARM920T內(nèi)核，運(yùn)算速度高達(dá)400 MHz，適用于需要聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的嵌入式電子設(shè)備。其中的NOR FLASH用于存儲bootloader啟動代碼，NAND FLASH用于存儲操作系統(tǒng)的內(nèi)核映像和根文件系統(tǒng)映像，SDRAM用于加載操作系統(tǒng)內(nèi)核及應(yīng)用程序等可執(zhí)行代碼和數(shù)據(jù)，為其運(yùn)行提供空問。外圍電路包括以太網(wǎng)模塊、串口模塊、人機(jī)接口模塊等，如圖2所示。

3 火災(zāi)信息傳輸網(wǎng)關(guān)的軟件設(shè)計(jì)
3．1 軟件總體設(shè)計(jì)
軟件總體設(shè)計(jì)如圖3所示。