固定式报警器通讯协议标准化

　　固定式一氧化碳报警器(以下简称报警器)，是用于监测企业生产环境中是否一氧化碳的报警装置。报警器主要由探头和主机两部分构成。探头产生的信号以模拟方式传输到主机，主机实现显示、报警功能。采用模拟方式信号传输的报警器存在探头与主机显示值不一致的问题。如果将探头中 A/D 转换的显示结果(数据)，以脉冲信号(数字信号)传送到主机，主机可直接完成对信号的处理，降低主机的响应时间，并保证探头和主机显示值一致。固定式报警器通讯协议的标准化，将提供一座共用数据平台，不同厂家生产的探头和主机间可以互换，建立了与虚拟仪表直接连接通道。

　　报警器采用模拟方式传输信号存在的问题

　　1 报警器的工作原理

　　报警器由主机和探头分别安装在控制室和现场，由同一电源供电，探头由测量电路和显示报警电路构成，测量电路由传感器电路、放大电路和 A/D 转换电路构成。当空气中含有一氧化碳气体时，传感器产生电流，电流经放大电路放大后，分成两路相等的电信号，一路送 A/D 转换电路，变成数字信号，送显示报警电路;另一路信号传送到主机的多路信号接口。主机由多路信号接口、A/D 转换电路和显示报警电路构成。主机采用巡检方式，分时选通多路信号接口的每一路输入信号，经 A/D 转换，送显示报警电路。

　　2 模拟信号传输方式存在的问题

　　报警器采用模拟信号传输方式，存在探头和主机显示值不一致的问题，其原因如下：①主机显示值实时性差，滞后探头。A/D 转换周期一般在几毫秒至几十毫秒。一台主机最多有二十几个通道与探头连接。主机采用巡检工作方式，A/D 分时采样每个通道;探头中 A/D实时采样放大器输出的信号，A/D 采样的时间差造成主机与探头显示结果不一致。甚至存在经检定探头合格而主机不合格的现象。②信号传输过程中，受环境影响，输入探头和主机 A/D 转换器的信号不一致。③探头和主机所处环境不同，A/D 转换器温度系数使显示结果不一致。综上所述，报警器主机和探头显示值不一致是信号传输方式造成的。若将探头中A/D转换后的数据以脉冲信号传输，即采用双机通讯方式传输数据信号，就能彻底解决主机与探头显示值不一致的问题。

　　数据通讯工作方式的报警器

　　数据通讯指单片机与单片机和单片机与微机数据传送。单片机也称为微控制器，具有很强的数据运算、处理及传送功能，广泛用于数据采集、巡回检测、过程控制、智能仪器仪表等方面。单片机数据传送有串行和并行两种工作方式。数据通讯工作方式的报警器采用串行工作方式。在探头和主机中，各有一片单片机。探头中单片机，读取A/D 转换数据，经串口传送给主机中单片机串口，数据经主机处理后显示，达到报警设定值时报警。数据通讯工作方式的报警器，具有以下优点：①数据传输距离长、速度快。主机和探头数据线最长可达到1300 米，传送速率可达到几十 MB/S 。②主机数据处理速度快。处理一个通道的数据小于 200 微秒。③脉冲信号传送，数据线两端采用光耦隔离，抗干扰强，安全系数高。④数据通讯有通讯协议，对传送数据进行校验功能，保证数据传送的准确性。⑤虚拟仪表可做为主机。数据通讯工作方式的报警器，解决了报警器探头和主机显示不一致的问题，缩短采样周期，并保证主机与探头显示值同步。