1. Введение

Разрабатываемая GSM сигнализация предназначена для оповещения, персонала зданий и сооружений о нарушении охранного режима и состояния пожарной обстановки при срабатывании пожарных датчиков (температурного , датчика задымления и т.д.). Сигнал от сработавшего датчика охранной или пожарной сигнализации с помошью сотовой связи, отправляется на запрограммированный номер. Данное устройство не содержит, каких либо дополнительных средств защиты от различных генераторов шума и блокираторов, но в нем заложена возможность дополнительного канала связи в виде подключения устройства к локальной сети Ethernet (программирование и подключение к локальной сети в данной работе не описывается).

Данная работа содержится описание двух основных направлений работы над устройством:

–разработка ПО микроконтроллера ;

–разработка ПО для конфигурирования устройства.

В качестве основного исполнительного модуля сигнализации GSM используется 32 битный микроконтроллер STM32F407VGT [1], разработка приложения для встраиваемой системы выполняется на языке Си с использованием среды разработки Keil uVision4, используя компилятор armcc .

ПО для конфигурирования устройства разрабатывалось, используя Windows Form, Visual Studio2010.

Дополнительно при программировании использовались уже готовые примеры и библиотечные модули, например для ядра микроконтроллера использовалась библиотека CMSIS, для применения USB -пример STM32_USB_Device_Library от STMicroelectronics для ядра системы реального времени операционная система FreeRTOS [2].

2. Задание на разрабатываемое устройство

Основные функции, которые должно выполнять устройство: подключение и контроль состояния различных датчиков, отправка сообщений владельцу GSM сигнализации о нарушении охранного режима, пожарной обстановке. Сигнализация должна иметь входные и выходные исполнительные органы где входа используются для активации например какого-либо шлейфа сигнализации или его деактивации, выходы могут быть использованы для включения сирены, мигающей лампы или включение дополнительных устройств.

1. Требования к охранным, пожарным шлейфам

Основное требование к устройству способность подключения пожарных (дымовые оптические –ДИП34А, ИП212 тепловые ИП114) , охранных датчиков (инфракрасные датчики движения АСТРА5,6) и простых магнитоконтактных герконовых датчиков (ИО-112).

Также должна обеспечиваться возможность подключения дополнительных датчиков например датчиков влажности с возможностью задания порогов срабатывания датчиков с помощью программного обеспечения. Почти все современные датчики по типу действия являются активными – питаются от цепей напряжением от 10 до 30 Вольт и при изменении своего состояния например при срабатывании пожарного датчика или нарушении охранной зоны изменяют внутреннее сопротивление датчика тем самым изменяя напряжение снимаемого с делителя напряжения подключенного параллельно данному шлейфу в нашем устройстве.

Шлейф для охранно-пожарной сигнализации это электрическая цепь, соединяющая выходные цепи извещателей, включающая в себя вспомогательные элементы и соединительные провода и предназначенная для передачи на приемно-контрольный прибор извещений, а в некоторых случаях и для подачи электропитания на извещатели. Для шлейфа в нормативных документах [3] приведено требование об обязательном контроле исправности шлейфов системы пожарной сигнализации. Действительно, при обрыве шлейфа, в зависимости от места неисправности, отключается часть или все пожарные извещатели. При коротком замыкании шлейфа все пожарные извещатели подключенные к нему становятся неработоспособными. Разрабатываемое устройство должно обеспечивать контроль состояния шлейфов и выдавать сигнал предупреждения при появлении неисправности посредством сотовой связи.

Еще одним важным требованием является защита входных шлейфов устройства от воздействия ложных тревог, связанных с наведенными электромагнитных помех в линиях связи, соединительных линиях и шлейфах сигнализации. Прежде всего это ложные тревоги, возникающие в результате реакции приемно-контрольного прибора на помехи, наведенные в шлейфе сигнализации. Это возможно, например, при следующих условиях: длинный шлейф, высокое входное сопротивление самого прибора, высокое сопротивление оконечного резистора шлейфа и режим контроля состояния шлейфа не по току, а по напряжению на входе. Результат: вместо пожарной сигнализации получаем очень хороший детекторный приемник с чувствительной антенной. Щелкнули выключателем освещения – пошла тревога. Отключили насос – пошла тревога, включили сварочный аппарат – снова тревога.