1、隨著以太網技術的不斷發(fā)展與成熟,TCP/IP協(xié)議的應用日益廣泛.憑借其在快速性、開放性和兼容性諸方面的優(yōu)勢,以太網在現(xiàn)場控制及其他相關領域的應用有著其他通用總線無與倫比的優(yōu)勢.該論文以住宅小區(qū)安防系統(tǒng)為應用背景,并針對不同的用戶對象,實現(xiàn)了兩種基于不同網絡結構的安防系統(tǒng):基于RS485/Ethernet網絡架構的安防系統(tǒng)(以下稱"低端安防系統(tǒng)")和基于以太網技術的安防系統(tǒng)(以下稱"中高端安防系統(tǒng)").低端安防系統(tǒng)在邏輯上由用戶層、大樓層

2、和小區(qū)層三個層次構成,三個層次分別對應著用戶終端機、大樓集中器和中央監(jiān)控主機三種不同的硬件設備.用戶層與大樓層通過RS485網絡實現(xiàn)互連形成局部RS485網絡、大樓層與小區(qū)層通過以太網實現(xiàn)互連共同接入小區(qū)局域網.中高端系統(tǒng)物理上由用戶機、門口機、管理機和中央監(jiān)控主機共同構成,四者均通過以太網接口接入到小區(qū)局域網實現(xiàn)相互間的直接通信.中高端安防系統(tǒng)除具備低端系統(tǒng)所具有的基本安全防范功能外、還支持小區(qū)范圍內語音通話功能.在基于RS485/E

3、thernet網絡架構的安防系統(tǒng)實現(xiàn)中,文章介紹了家庭終端機、大樓集中器的硬件構成和軟件實現(xiàn).在硬件方面,采用雙定時器配合在單片機外部中斷口分別產生發(fā)送和接收波特率、模擬出異步串行通信口,解決了控制主機串口資源不夠的難題.為避免警情被解除前家庭終端機向監(jiān)控網絡重復無節(jié)制的發(fā)送報警信息而導致不必要的網絡重載,在報警信號的處理中使用了組合邏輯運算的方法實現(xiàn)家庭控制主機對警情判斷、重復報警信號甄別和剔除,以保證警情發(fā)生后相應的報警信息僅作一次

4、可靠的上傳.為了便于RS485網絡的維護與管理,在大樓集中器中實現(xiàn)了用戶管理和網絡診斷模塊,借助于該模塊,大樓集中器可自動識別新添加進RS485網絡的用戶終端機并予以注冊、自動鑒別出發(fā)生通信故障的用戶終端機并將其從RS485網絡中"軟剔除",待故障排除后自動恢復對該終端機的通信.為防止在通信流量較大而處理器重載的情況下,系統(tǒng)來不及處理接收緩沖中數據而導致后一幀數據對前一幀數據不合理的覆蓋,文章特地引入了環(huán)形緩沖區(qū)、采用兩級緩沖的方法以避

5、免該情況的發(fā)生.針對于以太網模塊中網絡處理器不支持IP地址及子網掩碼等網絡參數動態(tài)配置的缺陷,采用動態(tài)存儲網絡配置參數、修改參數后同步更新預分配網絡配置存儲區(qū)而后重啟系統(tǒng)的辦法解決了這一缺陷.文章對網絡處理器中應用程序在線升級功能的具體實現(xiàn)細節(jié)作了重點介紹.在人機交互方面,通過環(huán)形隊列的使用實現(xiàn)了輸出菜單的自動滾屏和指示當前輸入位置閃變光標的自動翻轉,此外對所輸入的系統(tǒng)參數設定了自檢驗規(guī)則以保證輸入參數的合理性,這一系列的人機交互措施的

6、采用對簡單硬件環(huán)境下友好人機交互的實現(xiàn)有著很好的借鑒意義.基于以太網技術的安防系統(tǒng)是一套完整的以太網解決方案,系統(tǒng)中的每一臺設備機均通過以太網接口直接接入到小區(qū)局域網,憑借其以太網直接接入的優(yōu)勢,在以太網安防系統(tǒng)中實現(xiàn)了以安防為基本功能的、包含全雙工語音通話、公共信息服務等功能在內的擴展業(yè)務.對原始的語音信號通過采樣、濾波、A/D轉換后進行必要的壓縮,將語音數據轉變?yōu)檫m合網絡傳輸的音頻流,語音模塊對所接收到的音頻流通過類似相反的處理過程

7、將對方的語音信息予以還原.為提高串行E2PROM訪問速度及網絡服務響應速度,采用一種ID-IP映射表的分級存儲管理的方法以實現(xiàn)了電話號碼與IP地址間的快速映射與轉換,并在此基礎上實現(xiàn)了ID-IP映射表分級搜索的網絡服務.為便于語音鏈路的管理與維護,在每個鏈路建立之初特地為其實現(xiàn)一個鏈路維護實例,在該語音鏈路的整個生命周期內可通過該實例依據當前通話狀態(tài)(空閑、呼叫、被呼叫和通話)對語音鏈路的具體事務進行妥善處理.為提高安防系統(tǒng)的健壯性,在