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前言

火災報警網絡監控器是火災報警系統與城市火災報警網絡監控中心的一個中間設備，它完成火災報警系統和城市火災報警網絡監控中心之間的信息轉發。城市火災報警網絡監控中心只有通過火災報警網絡監控器才能將整個城市的火災報警系統連成一個火災報警監控網絡，達到快速掌握城市火警動態的目的。城市火災報警網絡的組成如圖1所示。

傳統的城市火災報警網絡一般是基于PTSN網絡（公用電話網）通過DTMF信號進行通訊的。火災報警網絡監控器利用modem芯片發送和接收DTMF信號，網絡監控中心利用語音卡等設備發送和接收DTMF信號，利用PTSN網絡實現的城市火災報警網絡實現低成本，通訊可靠性高的特點，所以得到了廣泛的應用。但在實際使用過程中也發現了一些不足，網絡監控器使用的電話線如果與用戶電話線同線時會出現影響用戶正常通話的情況，為了通訊可靠需要開通獨立的專用電話，這又增加了另布電話線等額外工作量。而且有線連接的電話線也更容易受到人為等外界因素的影響，出現線路通訊故障而影響到系統的可靠運行。如果能利用無線GSM網絡來實現網絡監控器與監控中心的通訊應該是很好的選擇。但出于早期的GSM網絡通訊可靠性不高，網絡覆蓋面也比較窄，而且通訊資費又很貴，所以一直不能得到實際的應用。
如今，隨著無線移動通訊技術的快速發展，基于GSM網絡的無線移動通訊技術日益完善，通訊可靠性進一步提高，網絡覆蓋面得到擴大，而且通訊資費也已經與有線電話相當，甚至更低。所以在城市火災報警網絡中利用GSM網絡進行通訊應該是切實可行的。

1、網絡監控器的工作原理

1.1 報警發送

網絡監控器通過RS232/485通訊接口時刻監聽著火災報警控制器發出的各種報警信號，當接收到火災報警控制器發送來得報警信息時，監控器將進行聲音、指示燈提示，顯示屏顯示當前報警內容，同時進入報警發送延時。

在延時階段，用戶可以通過鍵盤操作對報警信息的真偽進行確認，監控器再將經過人工確認的報警信息轉換為規定的通訊格式上傳至城市火災報警網絡監控中心，監控器的指示燈、顯示屏同時顯示通訊過程中的提示信息。如果在延時階段用戶沒有進行任何判別操作，延時結束，監控器向網絡監控中心發送未經過人工確認的報警信息。

如果數據沒有上傳成功，監控器重新選擇另一個監控中心號碼撥號，顯示屏顯示重新上傳信息。如此重復，直到將數據成功上傳或呼叫完所有的目標號碼。如果呼叫了所有目標號碼，數據也沒有成功上傳，顯示屏顯示上傳失敗信息。

1.2 接收數據

監控中心可以遠程設置監控器的工程參數：自動報名時間、監控器時間、報警延時、振鈴和回鈴次數。對監控器進行點名呼叫、對現場值班人員進行查崗。

當監控器檢測到呼叫的電話，并經過“握手驗證”確定了呼叫電話的合法性后，監控器指示燈、顯示屏顯示通訊過程中的提示信息，監控器開始接收監控中心的數據信息。數據接收完成后，監控器將對數據進行處理，并將處理結果返回給呼叫方，通訊結束。

1.3 監控器設置

用戶可以通過鍵盤和顯示屏設置工程參數：振鈴和回鈴次數、用戶編碼、城市代碼、報警延時、監控器時間、用戶密碼、查閱歷史紀錄。

2、網絡監控器的硬件設計

主要包括GSM模塊接口電路、DTMF信號解調電路、上位機接口電路、LCM電路、電源電路及MCU控制電路，硬件框圖如圖2所示。

在監控器的設計中使用GSM模塊完成和固定電話之間DTMF信號的傳輸， 由于GSM網絡支持通過GSM模塊通過信令發送DTMF信號，但不支持GSM模塊直接解碼DTMF信號，所以在監控器的設計中必須增加DTMF解碼電路，對GSM模塊音頻輸出接口輸出的信號進行解碼。

2.1 DTMF信號解碼電路

通過DTMF信號編解碼專用集成芯片MT8888C實現DTMF信號解碼，MT8888C具有適合與MSC51系列單片機接口的讀寫信號，其信號輸入接口就與GSM模塊音頻輸出接口連接，如圖3所示。

2.2 GSM模塊接口電路

GSM模塊采用西門子的TC35i模塊[1]。TC35i模塊具有標準的MODEM串行控制接口，MCU使用AT命令控制其工作，有電話呼入時模塊的RING引腳會輸出相應的電平變化信號給MCU檢測。

2.3上位機接口電路

監控器通過RS232/RS485接口與上位機通訊。為了避免上位機通過接口電路輸入干擾噪聲，影響DTMF電路的工作，使用光藕對接口信號隔離。