网路远端监控紧急照明系统之设计-建国科技大学.docVIP

111211網路遠端監控緊急照明設備之設計 1 1 1 2 1 1 1吳翔益 柳良義 林熊徵 王俊翔 許舒特 孫郁仁 1 2建國科技大學 自動化工程系暨機電光系統研究所 2 國立勤益科技大學電子工程系 Hgeera258@.tw ; lliu@.tw ; hclin@.tw 摘要 在現在的社會裡緊急逃生設備隨處可見，不管是在公共場合或是在自己家裡都裝置有多個緊急逃生設備，一但意外事故發生時，這些逃生設備如果無法正常運作就有可能危害生命財產的安全，而這些設備平時都保持在待機狀態，當發生危機或是在需要時才會啟動。由於這些逃生設備長時間的保持待機狀態，如果無人去查閱時就算發生故障也無人得知，所以依照目前的消防法規規定2至3個月須檢查一次來確保逃生設備的正常運作，然而目前檢查方式是採用人工逐一的檢查，既耗時又浪費人力。因此為了節省時間以及人力。本研究論文是利用Visual Basic(VB) 製作伺服端和用戶端之通訊操控介面，用戶端可以透過操控介面發送命令，利用網路傳輸到伺服端電腦，接著使用傳輸介面(RS232轉RS485)來連接單晶片資料處理器所製作的檢查模組進行監控及檢測，而檢測出的結果再利用傳輸介面傳回伺服端電腦的雲端資料庫，用戶可隨時經由雲端資料庫查詢緊急照明設備之現況，最後本研究論文將以實作結果檢驗上述控制方法之優越性。 關鍵詞：緊急逃生設備、自動檢測、雲端資料庫、緊急照明設備。 1前言 緊急照明設備通常裝置於各種建築物內的通道或樓梯間其主要功能是在當電力突然中斷時能讓室內通道或樓梯間保持一定的亮度讓使用者在停電或緊急狀況發生時不會因沒有燈光而發生意外，另外還有一種是引導式的緊急照明設備包括設於安全門正上方的出口標示燈與各走道轉角處的避難方向指示燈，這種引導式的緊急照明設備會當意外發生時引導你前往逃生路線逃生。目前國人的生活水準越來越高，使得對於緊急照明設備的要求和需求也越來越高，因此各種緊急照明設備的業者也慢慢增多，政府也為此訂定了更多更完善的相關法規來保障[1-12]。根據相關規範可知，緊急照明設備需間隔1到2個月切換電源狀態，測試燈具、電池是否正常，且持續亮燈三十分鐘以上，確保避難時能正常使用，現在的測試方法是以人力將每一台的電源狀態做切換，並以手寫紀錄的方法將資料保留，如果以一棟30層樓的大樓，一層樓需要10至20台的緊急照明設備來看，平均下來一次檢驗就需要檢測約500處的照明設備，這樣所需要的人力與所消耗的時間與金錢非常可觀，本研究論文以建立微處理器(8051)為主要的檢測模組，搭配感光模組與繼電器中斷模組，並配合RS-485與VB操作介面連線，以達成緊急照明設備遠端監控系統。 2系統架構 本研究之實驗裝置主要包括外部控制迴路和人機介面，而完整的系統架構如圖1所示。 圖1 緊急照明設備監測系統架構圖 外部控制迴路主要是從RS232轉RS485通訊介面，連接微處理器(8051) 檢測模組為主，外部控制迴路是透過微處理機(8051)所接收到的命令今透過程式處理後，在下達控制訊號給後續的檢測設備進行檢測，並把檢測結果傳回給近端的伺服電腦，而主要的檢測標準如表1所示;而系統所使用的人機介面，是透過VB操作介面與外部控制迴路的通訊，並利用網路在遠端的用戶電腦與近端伺服電腦之間的通訊為主，主要的功能是，能夠下達檢命令給8051，並且接收所有的檢測數據，建立一個數據庫儲存數據，透過網路的通訊協定來與遠端的用戶電腦進行通訊。 表1 緊急照明設備檢測狀態 檢測狀態 檢測標準 備註 電池放電 持續30分鐘 電池狀態 電池電壓輸出 3.4~4.3(V) 照明燈狀態 是否有亮 充電器狀態 電壓值3.6(V) 以下為不良 A.外部控制迴路 本研究論文的控制迴路架構如圖2所示，利用從近端伺服端電腦所發送過來的命令訊號，透過通訊傳輸線傳輸至檢測端模組，由RS485介面接收並轉換訊號為TTL訊號給8051的串列傳輸埠 接腳RXD，把所得到的命令訊號儲存至8051內部的串列傳輸暫存器中，經過訊號處理後經由P1、P2埠送出訊號到控制電路模組，經過繼電器中斷模組來切換緊急照明設備的內部電池使其放電，再透過感光模組來判斷照明燈是否有亮，之後透過安裝在照明燈內的電池及充電器上的電控迴路，經過A/D模組轉換訊號，來判斷電池的急充電器的各種狀態，並回傳給8051進行數據的處理，再由串列傳輸埠的TXD接腳把所獲得的數據傳送出去，詳細的通訊架構流程如圖3所示，程式一開始先初始化串列通訊的狀態，然後等待VB介面所下達的命令並判別是否為本機的定址，確認為本機的命令後開始執行檢測程序，由8051內部程式執行檢測程序，並把所得的數據傳送出去，當完成檢測流程後結束檢測等待下一次的命令。 圖2 外部控制迴路圖 圖3通訊架構流程 B.溝通介面 本研究論文的溝通介面流程如圖4所示