引 言

人民防空是國(guó)防的重要組成部分，防空警報(bào)平時(shí)服務(wù)于搶險(xiǎn)救災(zāi)，戰(zhàn)時(shí)用于防空?qǐng)?bào)警，這對(duì)保障國(guó)家和人民的生命財(cái)產(chǎn)安全具有重要作用。江門市現(xiàn)有防空警報(bào)控制系統(tǒng)采用無(wú)線和有線兩種控制方式，實(shí)現(xiàn)全市防空警報(bào)統(tǒng)一控制，控制效果良好。但在日常管理中，警報(bào)系統(tǒng)的維護(hù)管理人員發(fā)現(xiàn)該防空警報(bào)控制系統(tǒng)仍存在一些不足 ：現(xiàn)有系統(tǒng)沒(méi)有警報(bào)誤鳴檢測(cè)及誤鳴遠(yuǎn)程控制功能，在出現(xiàn)故障或誤操作時(shí)可能觸發(fā)警報(bào)引起誤鳴，由于非正常鳴報(bào)事先沒(méi)有發(fā)布公告，突如其來(lái)的鳴報(bào)容易造成社會(huì)恐慌，影響市民的正常工作、生產(chǎn)和生活秩序，造成不良的社會(huì)影響[1]。

在不影響現(xiàn)有控制系統(tǒng)正常工作的前提下，本文基于GSM 模塊和單片機(jī)設(shè)計(jì)了一種防空警報(bào)遠(yuǎn)程智能監(jiān)控系統(tǒng)， 以彌補(bǔ)現(xiàn)有防空警報(bào)控制系統(tǒng)的不足，避免警報(bào)誤鳴帶來(lái)的不良影響，對(duì)現(xiàn)有控制系統(tǒng)形成有效補(bǔ)充。

1 系統(tǒng)組成及工作原理

系統(tǒng)主要由單片機(jī)（MCU）、GSM 模塊、鳴響監(jiān)測(cè)電路和電源開(kāi)關(guān)控制器組成[2]，其組成框圖如圖 1 所示。為了保障不影響現(xiàn)有警報(bào)控制系統(tǒng)的工作，所設(shè)計(jì)系統(tǒng)對(duì)現(xiàn)有系統(tǒng)不做任何修改，只對(duì)警報(bào)器電源開(kāi)關(guān)進(jìn)行控制。

系統(tǒng)工作原理 ：警報(bào)器鳴響的條件是警報(bào)器工作正常并且獲得工作電源，因此可以通過(guò)檢測(cè)警報(bào)器電源電流來(lái)實(shí)現(xiàn)鳴響檢測(cè)。

鳴報(bào)類型分為正常鳴響與誤鳴兩種形式。正常鳴響時(shí)， 控制中心發(fā)出鳴響指令，控制器系統(tǒng)提供控制信號(hào)，開(kāi)啟警報(bào)器電源，使之鳴響 ；誤鳴是在控制中心未發(fā)出鳴響指令，由于警報(bào)器執(zhí)行電路故障或控制器系統(tǒng)故障而使警報(bào)器產(chǎn)生的鳴響。鳴響檢測(cè)模塊只能檢測(cè)警報(bào)器是否鳴響，而不能判斷鳴報(bào)類型。

所以，鳴報(bào)類型檢測(cè)需要在鳴響檢測(cè)的基礎(chǔ)上，判斷是否為控制中心發(fā)出的鳴報(bào)指令。系統(tǒng)默認(rèn)工作模式為非正常鳴報(bào)模式，該模式下檢測(cè)到的警報(bào)器鳴響均為誤鳴，通過(guò)單片機(jī)控制電源開(kāi)關(guān)控制器，自動(dòng)斷開(kāi)警報(bào)器工作電源 ；正常鳴響時(shí)，可以通過(guò)GSM 模塊以短信廣播的方式通知所有（或指定） 警報(bào)點(diǎn)開(kāi)啟正常鳴報(bào)工作模式，通過(guò)單片機(jī)控制電源開(kāi)關(guān)控制器，使警報(bào)器工作電源處于接通狀態(tài)，而警報(bào)器是否鳴響， 則受現(xiàn)有控制系統(tǒng)的控制。此時(shí)，若收到控制中心發(fā)出的鳴報(bào)指令，警報(bào)器鳴響，系統(tǒng)會(huì)判定為正常鳴報(bào)，而不會(huì)斷開(kāi)警報(bào)器工作電源。當(dāng)檢測(cè)到非正常鳴報(bào)時(shí)，通過(guò)GSM 模塊將誤鳴信息以短信方式通知維護(hù)管理人員，維護(hù)管理人員可以遠(yuǎn)程強(qiáng)制關(guān)閉警報(bào)器電源開(kāi)關(guān)。

2 硬件設(shè)計(jì)

系統(tǒng)硬件電路如圖 2 所示。其部分部件的功能如下所示：

(1) 中央處理器 ：MCU 選用AT89S52 作為系統(tǒng)的中央處理器，控制短信模塊收發(fā)控制指令和傳輸相關(guān)信息，對(duì)監(jiān)測(cè)模塊監(jiān)測(cè)到的防空警報(bào)狀態(tài)信息進(jìn)行分析判斷，通過(guò)控制模塊控制防空?qǐng)?bào)警器電源的開(kāi)關(guān)[3]。

(2) 短信模塊 ：選用西門子公司的 TC35iGSM模塊，負(fù)責(zé)系統(tǒng)與管理者的通信，接收來(lái)自管理者的控制指令，發(fā)送狀態(tài)信息給管理者[4,5]。

(3) 鳴響檢測(cè)模塊 ：采用電流互感器 ZMCT103C檢測(cè)防空警報(bào)器電源電流，經(jīng)過(guò)整流、濾波、分壓（穩(wěn)壓）后獲得鳴響檢測(cè)電壓信號(hào)，當(dāng)有鳴響時(shí)輸出高電平到單片機(jī)中；無(wú)鳴響時(shí)為低電平。

(4) 控制模塊 ：防空警報(bào)器為三相交流供電，所以選用三相固態(tài)繼電器 CDG3作為執(zhí)行器件，當(dāng)接收到MCU的控制指令時(shí)接通或斷開(kāi)警報(bào)器電源。

3 軟件設(shè)計(jì)

3.1 系統(tǒng)的MCU程序

MCU程序流程圖如圖 3所示。系統(tǒng)完成GSM模塊注冊(cè)和初始化后，檢測(cè)是否有來(lái)自管理人員的控制指令，以及鳴響監(jiān)測(cè)模塊的監(jiān)測(cè)電平是否超過(guò)門限。若接收到控制指令，則進(jìn)行指令解析，當(dāng)控制指令為正常鳴響或誤鳴模式時(shí)，則將系統(tǒng)狀態(tài)設(shè)置為相應(yīng)的鳴響模式 ；若控制指令強(qiáng)制關(guān)閉，則關(guān)閉報(bào)警器電源。若監(jiān)測(cè)到鳴響監(jiān)測(cè)模塊的輸出電平超過(guò)設(shè)定門限， 同時(shí)，系統(tǒng)工作模式為誤鳴模式，則關(guān)閉報(bào)警器電源，并向管理人員發(fā)送防誤鳴信息。

3.2 手機(jī)端應(yīng)用軟件

(1) 打開(kāi)系統(tǒng) App，進(jìn)入登錄界面，輸入正確的用戶名和密碼后，進(jìn)入系統(tǒng)主操作界面，如圖 4（a）所示。

(2) 點(diǎn)擊警報(bào)列表，可以進(jìn)行警報(bào)點(diǎn)的增加、刪減、修改和查看，如圖 4（b）所示。

(3) 點(diǎn)擊各警報(bào)點(diǎn)名稱，可以進(jìn)行警報(bào)點(diǎn)設(shè)置，包括工作模式（鳴響模式、防誤鳴模式）和號(hào)碼設(shè)置 ；可以點(diǎn)擊鳴響檢測(cè)，查看該報(bào)警點(diǎn)的報(bào)警狀態(tài)，控制該報(bào)警點(diǎn)的電源開(kāi)關(guān)， 如圖 4（c）所示。

(4) 點(diǎn)擊主操作界面的電源開(kāi)關(guān)，可以遠(yuǎn)程控制全部報(bào)警點(diǎn)報(bào)警器的電源開(kāi)關(guān)。

(5) 點(diǎn)擊主操作界面的鳴響檢測(cè)，可以查看所有報(bào)警點(diǎn)報(bào)警器的鳴響狀態(tài)。

(6) 點(diǎn)擊主操作界面的誤鳴警報(bào)，可以打開(kāi)所有報(bào)警點(diǎn)誤鳴報(bào)警功能，當(dāng)出現(xiàn)誤鳴時(shí)，手機(jī)會(huì)響鈴提醒并顯示誤鳴信息。

結(jié) 語(yǔ)

經(jīng)過(guò)測(cè)試，本系統(tǒng)可以通過(guò)手機(jī)終端應(yīng)用軟件，通過(guò)短信方式發(fā)布控制指令和接收各報(bào)警點(diǎn)鳴報(bào)信息，遠(yuǎn)程控制各警報(bào)點(diǎn)控制系統(tǒng)的工作模式、警報(bào)器電源開(kāi)關(guān)，在正常鳴報(bào)工作模式下，可以保證現(xiàn)有控制系統(tǒng)的正常工作 ；在防誤鳴工作模式下，可以監(jiān)測(cè)誤鳴信號(hào)，當(dāng)發(fā)生誤鳴時(shí)，自動(dòng)斷開(kāi)警報(bào)器電源開(kāi)關(guān)，同時(shí)，將誤鳴信息反饋給管理人員。管理人員通過(guò)手機(jī)端應(yīng)用軟件隨時(shí)查看各報(bào)警器的工作狀態(tài)，對(duì)各報(bào)警器進(jìn)行單獨(dú)控制或集中控制。

測(cè)試結(jié)果表明，在不影響現(xiàn)有警報(bào)控制系統(tǒng)正常工作的前提下，本文所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)能夠有效控制防空警報(bào)器的誤鳴， 可以作為現(xiàn)有防空警報(bào)控制系統(tǒng)的有效補(bǔ)充。