Программная и аппаратная часть автоматизированной сигнализации по GSM каналу (стр. 1 из 7)
Бакалаврская работа
на тему «Программная и аппаратная часть автоматизированной сигнализации по GSM каналу»
Содержание
1. Введение
2. Теоретическая часть
2.1 Аналогичные системы оповещения
2.1.1 Страж SMS 8x6 GPS
2.1.2 Visonic GA-1RS
2.1.3 Страж-GSM-M
2.2 Сравнительная характеристика систем оповещения
2.3 Классификация систем оповещения
2.3.1 Виды систем оповещения
2.4 Электронные блоки систем оповещения
2.5 Выводы
3. Практическая часть
3.1 Постановка задачи
3.2 Описание охраняемого пространства
3.3 Состав системы
3.1.1 Выбор микроконтроллера для центрального блока
3.1.2 Считыватель ключей
3.1.3 Датчики
3.4 Работа системы
3.5 Конструкторская часть
3.5.1. Разработка и анализ ТЗ
3.5.2 Техническое задание
3.5.3 Состав изделия и требования к конструктивному устройству
3.5.4 Разработка печатного узла
3.5.5 Конструкторские расчеты
3.5.6 Расчет стоимости системы
3.6 Выводы
4. Заключение
5. Список литературы
6. Приложение. Чертежи
Современные технологии позволяю создавать системы, заблаговременно предупреждающие о наступлении или приближении некоторого события. Широкое разнообразие жизненных ситуаций поднимает проблему своевременного оповещения на новый уровень. Обо всем, начиная от катаклизмов природы, несущими в себе многочисленные негативные последствия, и заканчивая приготовлением тоста, человек может быть проинформирован в определенное время, чтобы избежать неблагоприятных последствий и ускорить приближение удовлетворяющих моментов. В современном мире самое востребованное оповещение – это оповещении о незаконном проникновении в пределы частной собственности.
Ежедневно в Москве, столице России, регистрируется до 40 квартирных краж. А если учесть всю Россию, то это число будет значительно больше. Не стоит упускать из виду еще тот факт, что до 2010 года количество квартирных краж только росло. Поэтому системы сигнализации будут необходимы для многих. При этом специалисты считают, что лучше, если у вас будут одновременно установлены две или более разные системы охраны, что значительно затруднит работу вора. Осознав серьезность препятствия, злоумышленник, отступит от своего дела, не желая быть замеченным.
Актуальность разрабатываемой темы работы подчеркивается повышением спроса на системы защиты, оповещения, безопасности, наблюдения за объектами недвижимости, в которых хранятся материальные ценности.
Разрабатываемое устройство (GSM-сигнализация) нацелено на широкий круг потребителей. Следовательно, оно будет доступно по своей цене для многих людей.
Разрабатываемое устройство предназначено для контроля работы датчиков (извещателей), нажатия тревожной кнопки, дозвона и передачи текстового сообщения (SMS) по каналу связи GSM в случае тревоги. Устройство может встраиваться в системы охранной и пожарной сигнализации. Устройство применяется совместно с сотовым телефоном стандарта GSM.
Данная систем может с легкостью подстраиваться под различные требования заказчика: только охранные функции, охранные функции плюс контроль параметров (температуры, освещения и т.д.). Все интерфейсы предусмотрены на плате, а выбор того или иного варианта реализуется при получении ТЗ от заказчика и прошивкой того или иного варианта программы. Если заказчик в процессе эксплуатации захочет изменить функции, то просто происходит перепрограммирование, дооснащение дополнительными внешними устройствами при необходимости и возврат системы заказчику. Универсальность системы немаловажна при выборе системы потребителем.
В качестве исходных данных для работы использован набор технических средств, в совокупности представляющих устройство сигнализации: микроконтроллер, мобильный телефон, датчики, считыватель ключей, зарядное устройство.
2. Теоретическая часть
2.1 Аналогичные системы оповещения
К наиболее популярными по частоте применения относятся системы охранной сигнализации с добавлением недорогих функций пожарной сигнализации.
В связи с тем, что комплексные системы сигнализации зачастую производятся по высокой цене для обеспеченных клиентов.
Цель таких систем – охрана больших по площади территорий и зданий (коттеджи, предприятия, заводы, фабрики и др.).
Но и остальные граждане нуждаются в безопасности своего имущества. Рассмотрим некоторые системы оповещения.
2.1.1 Страж SMS 8x6 GPS
Система "Страж SMS 8x6 GPS" (рисунок 1) предназначается для контроля помещений и автомобилей, а так же для управления удаленными объектами.
Рисунок 1.Страж SMS 8х6 GPS
Главными особенностями этой модели являются:
· Увеличенное количество входов и выходов (7 входов датчиков, вход сигнала постановки на охрану / 4 управляемых выхода, выход индикатора состояния стража, выход включения сирены).
· Использование практически любых типов датчиков (аналоговые, цифровые (контактные)).
· Управление посредством DTMF сигналов, что даёт возможность управлять системой не только через SMS-сообщения, но и с любого телефонного аппарата, поддерживающего тональный набор, и делать это в режиме реального времени.
· Удаленный контроль и пополнение баланса средств на SIM-карте устройства.
· Возможность "интеллектуального GPS контроля" - тревога при изменении GPS координат.
· Наличие автоматического внутреннего обогрева позволяет работать при низких температурах.
· Питание от 7.5В до 30В постоянного тока или от сети ~220В (при использовании сетевого адаптера).
· Температурный диапазон -40С..+40С.
Основные преимущества «Страж SMS 8x6 GPS»:
· Простота программирования и управления.
· Тревожная информация об изменении состояния входов объекта передается в виде SMS-сообщений и звонков от данного устройства (до 3 телефонных номеров).
· Возможны SMS по запросу с телефонов абонентов для получения информации:
— об остатке средств на счету;
— о статусе устройства (состояние охраны, питания, входов и выходов управления);
— о GPS-координатах устройства (если подключен GPS-приемник).
· Возможно дистанционное управление самим Стражем и внешними устройствами, подключенными к нему DTMF-командой, позвонив на объект (управление 6 выходами исполнительных устройств).
· Возможность подключения микрофона для удалённого прослушивания помещения при срабатывании датчика (в течение 4 минут).
· Поддержка сотовых сетей GSM.
· Встроенный Li-Ion аккумулятор (до 2 суток работы при пропадании внешнего питания).
· Отсутствие жёсткой связки между возникновением события и управлением исполнительными устройствами.
· Режим длительной работы - МикроПотребляющий режим, который позволяет работать от полностью заряженного аккумулятора в течение нескольких месяцев.
· Контроль тока потребления внешними модулями и их автоотключение при неполадках в них.
Как работает система:
При срабатывании какого-либо из контролируемых датчиков, устройство дозванивается и/или рассылает SMS-сообщения по списку телефонов (до 3 номеров), предварительно записанных в SIM карту. Можно прослушать помещение в течение четырех минут (только при тревоге).
Подключаемые датчики могут быть:
· аналоговыми (выдающие напряжение из интервала 0..15 В) - датчики движения, датчики утечки газа, пожарные датчики задымления и др.;
· контактными (цифровыми) - кнопка, геркон, пожарный датчик, датчик объёма (ИК-датчик), акустический датчик.
Срабатывание датчиков контролируется независимо друг от друга, в соответствии с установками логики работы, которые располагаются в SIM-карте. Пример подключения одного из датчиков (датчика разбития стекла Pyronix) к системе "Страж SMS 8x6 GPS" представлен на рисунке 2.
Рисунок 2.Подключение датчика разбития стекла Pyronix к «Страж 8х6 GPS»
Также, с помощью Страж SMS 8х6 GPS можно управлять 6-ю различными исполнительными устройствами посредством DTMF команд. Например, удалённо обесточить помещение.
Выходы для исполнительных устройств представляют собой электронные ключи с максимальным коммутируемым напряжением 30В и максимальным током 0,5А. Маломощные исполнительные устройства можно подключать непосредственно к этим выходам, а более мощные - только через реле. СТРАЖем контролируется состояние каждого из этих выходов.
Удаленный контроль состояния системы:
Состояние системы можно проконтролировать в любой момент, позвонив на ее номер и передав специальную команду сигналами DTMF. При этом система отсылает контрольное SMS-сообщение. Таким образом, вы в любом момент будете знать состояние охранной системы, а в случае любой непредвиденной ситуации сразу же будете об этом оповещены. В ходе работы системы постоянно контролируются входные состояния датчиков, выходные состояния исполнительных устройств, наличие сети GSM и питающего напряжения.
Питание системы:
Страж автоматически подзаряжает встроенный аккумулятор когда к нему подключено внешнее питание (от 7.5В до 30В постоянного тока или от сети ~220В (при использовании сетевого адаптера)). При пропадании внешнего питания система питается от встроенного Li-Ion аккумулятора до 2-х суток. Схема системы рассчитана на эксплуатацию при пониженных отрицательных температурах окружающей среды (для охраны автомобиля и неотапливаемых помещений). Следует иметь ввиду, что автоматический внутренний обогрев работает только при наличии внешнего питания.
2.1.2Visonic GA-1RS
GSM модуль – VisonicGA-1RS (рисунок 3).
Рисунок 3.Visonic GA-1RS
Технические характеристики устройства:
1. встроенный GSM модем (900/1800);