一种消防器材在位监测系统

技术领域

本发明涉及数字信息化技术领域，具体涉及一种消防器材在位监测系统。

背景技术

随着社会经济以及科学技术的快速发展，火灾的频发已成为一个令人担忧的问题。城市规模的扩大化以及高层建筑的复杂化增加了火灾救援的难度。消防车作为火灾救援的重要组成部分，它配备的灭火设备能够及时的进行消防灭火。其中传统消防车消防器材是否存在缺失情况不能直接进行监控，只能靠消防员眼睛进行观察。一般而言，每辆消防车门是否关好影响着车辆行驶时消防器材的遗落，而且消防车出勤时均携带着大量的消防器材，人工检查耗时费力，效率低下，同时容易出现遗漏和错拿等状况，这些情况均会影响消防灭火时的效率。因此，消防车网络化和智能化已经成为一种趋势，利用物联网技术和多传感器融合技术高效的使消防车在出勤前及时有效了解消防器材的携带的情况能有效保证灭火效率，保障了人民群众财产安全。

发明内容

本发明的目的是克服现技术的缺陷和不足，提供一种结构简单、操作简便、智能程度高的消防器材在位监测系统。

为实现以上目的，本发明的技术解决方案是：一种消防器材在位监测系统，其特征在于：包括数据采集层、RFID读卡器、数据处理层、数据分析层、数据显示层和数据存储层，所述数据处理层通过其上的各种接口分别与RFID读卡器、数据分析层、数据显示层和数据存储层有线连接，所述数据采集层包括多个金属防干扰标签和若干个与RFID读卡器相匹配的扫描天线。

所述数据处理层通过CAN总线与数据分析层有线连接，数据处理层通过RS232通信协议与RFID读卡器进行数据传输。

所述数据处理层包括MCU微处理器模块、电源模块、GPIO模块、串口采集数据模块、FAFTS文件数据存储模块、CAN总线模块、LCD数据显示模块以及看门狗模块。

所述MCU微处理器模块采用飞思卡尔芯片MK60DN512ZVLQ10。

本发明通过RFID读卡器和扫描天线读取标签数据，并通过RFID标签数据处理算法对采集的到的标签数据进行分析对比，最终将结果显示在LCD显示器上。本装置自动化程度高，避免了人工检索的劳心费力，并且操作简单，可以在极短的时间内得到想要的数据，不会对消防灭火效率造成影响。

附图说明

图1是本发明的系统架构图。

图2是本发明的硬件架构图。

图3是本发明中RFID标签数据处理算法流程图。

图4是本发明中飞思卡尔芯片操作系统软件架构图。

图中：数据采集层1，RFID读卡器2，数据处理层3，数据分析层4，数据显示层5，数据存储层6。

具体实施方式

以下结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

参见图1-图2，一种消防器材在位监测系统，包括数据采集层1、RFID读卡器2、数据处理层3、数据分析层4、数据显示层5和数据存储层6。

所述数据处理层3包括MCU微处理器模块、电源模块、GPIO模块、串口采集数据模块、FAFTS文件数据存储模块、CAN总线模块、LCD数据显示模块以及看门狗模块，所述MCU微处理器模块采用飞思卡尔芯片MK60DN512ZVLQ10，MCU微处理器是消防车液罐液位数据采集器的核心，负责接收，分析和处理所有传感器数据；电源模块负责提供9-32V的宽工作电压；GPIO模块一方面驱动LED灯显示系统正常运行，另一方面驱动蜂鸣器报警；串口采集数据模块可采集RS232通讯方式的RFID读卡器数据；FAFTS文件数据存储模块负责将所有采集的数据存储到外接SD卡中，备份数据存储记录；CAN总线模块将采集的数据按照CAN总线数据传输协议对传感器数据进行整理打包传输；看门狗模块对整个系统运行状态进行监测，一旦发现系统意外出现死机，即刻对系统进行软件复位使系统恢复正常运行状态。

所述数据采集层1包括多个金属防干扰标签和若干个与RFID读卡器2相匹配的扫描天线，所述数据处理层3通过CAN总线与数据分析层4有线连接，数据处理层3通过RS232通信协议与RFID读卡器2进行数据传输。数据显示层5将采集的器材标签数据显示在LCD触摸屏上，数据分析层4包括RK3399的外部控制器，数据存储层6将所有数据存储在外部SD卡中。

飞思卡尔芯片接收通过用户界面控制发送消防器材缺失检测指令，进而触发RFID读卡器2控制四个器材箱的扫描天线扫描所有的消防器材标签，通过RFID读卡器2硬件过滤和应用防冲突算法，使每个标签仅传输一次，防止标签重复传输数据量大且扫描数据传输拥堵和互相抢占导致数据异常情况。

RFID标签数据处理算法流程图参见图3，飞思卡尔芯片接收指令后触发消防器材扫描指令，扫描四个消防器材厢标签，并且重复扫描三次，将三次的数据分别放在三个数组中保存，进而逐一解析所有采集到的标签号，通过对比获取三次中标签数量最多的一组数据，整合四个器材箱数据，将重复的标签号过滤，将标签号从小到大进行排序，去点存储数组中标签号为0的数据，判断器材是否存在缺失，如果无，直接通过CAN总线上传缺失0器材。如果有，控制单元将将上述处理后的标签号和标准器材箱标签号进行对比。找出缺失器材标号，将其转化为对应位（bit），即消防车上标志器材配备数量为39种，在经过采集，解析，过滤，排序等软件处理后，该算法将每种消防器材转化为一个包含两个三十二位元素的数组数据，再将数据装入一个包含八个字节的CAN总线数据包中，通过CAN总线上传缺失器材到外部控制器完成解析处理等操作，同时，LCD显示器材缺失情况，SD卡保存数据。

飞思卡尔芯片的操作系统层将RFID读卡器2读取的数据进行解析提取整合校验和决策，负责与数据采集层1和数据处理层3通信；在操作系统里采用任务和中断并行机制，中断是串口空闲中断，进行数据流的读写；当中断产生时会打断任务进程，处理中断的任务；在操作系统的任务划分为七个任务，各任务之间并行运行，采用标志位，事件标志组进行任务间的通信。任务一是CAN总线数据发送任务，此任务负责将整合后的数据上传CAN总线；任务二负责接收CAN总线上特定ID的数据，控制RFID消防器材数据读取；任务三是接收CAN总线上的相应指令后触发RFID扫描任务，据接收完成后触发任务四，进行RFID串口传感器数据的解析，出现器材缺失立即响应蜂鸣器，提示报警信息。数据经过解析，组合，过滤，对比完成后触发任务五，将RFID数据安装CAN总线协议进行数据包打包处理，同时触发任务七将消防器材缺失数据通过串口在界面进行显示，并且也触发任务六对检测数据进行及时本地保存在SD卡中。整个系统运行过程中看门狗负责维护系统正常运行。