地下車庫水浸報警系統(tǒng)的探索與實踐

徐嘉庚，徐發(fā)強

（1.長春工程學院，吉林 長春 130012；2.南京市玄武區(qū)人民檢察院，江蘇 南京 210042）

暴雨對百姓生活產(chǎn)生巨大影響，如店鋪被淹導致店主侵家蕩產(chǎn)；車庫被淹導致大量車輛報廢……目前常用的庫房水浸報警系統(tǒng)是采用水浸傳感器通過網(wǎng)絡數(shù)據(jù)鏈路層485 協(xié)議接入第三方報警平臺，報警平臺通過手機短消息提醒相關人員。這種方式的不足之處在于建設費用高，包括報警平臺費用和運營商月租費用，另外，手機短消息夜間報警的有效性不好，甚至無警情時還發(fā)送日志短消息，使人不勝其煩。

針對現(xiàn)有的庫房水浸報警的弊端，本文探索了一種全新方案，借助開關電路板，將水浸傳感器的報警轉(zhuǎn)變?yōu)槁酚善鞯墓╇?，再由同一局域網(wǎng)內(nèi)的報警電腦運行CMD報警程序，檢測路由器是否工作，實現(xiàn)網(wǎng)絡報警，報警方式更加直觀有效。而硬件的成本，包括水浸傳感器、MOS開關板、電源適配器和路由器，價格分別為90 元、20 元、35 元和50 元。

1 水浸報警直接報警法

直接報警法利用開關電路將積水傳感器的報警信號變成蜂鳴報警器的控制信號，水浸傳感器的繼電器輸出，也就是開關量輸出，只是呈現(xiàn)輸出的兩條信號線之間通與斷的關系，有水則通，無水則斷，這樣的控制信號輸出是不能驅(qū)動蜂鳴報警器工作的。開關電路板恰恰是完成了這個任務，將控制信號的通與斷變成開關電路的通與斷。開關電路通，則蜂鳴報警器的電源通過開關電路板給蜂鳴器供電，蜂鳴報警器發(fā)出報警聲，反之蜂鳴報警器不報警。從而實現(xiàn)了積水則報警，無積水不報警的目的。

該方案的優(yōu)點是原理簡單，成本低廉，蜂鳴器的成本不過24 元。如圖1 所示，蜂鳴報警器必須安裝在門衛(wèi)室，而其他部分則需安裝在地下車庫，所以從門衛(wèi)室到地下車庫的這段線是需要長距離布線的。對于要求不高的單位或小區(qū)，此方案是適用的。此方案的不足之處是有水報警，無水則停，如果報警電路斷電，基于漏電保護原因，那么蜂鳴器不能在第一次觸發(fā)報警后一直持續(xù)報警下去，可能無法達到有效通知門衛(wèi)室值班人員的目的。為此我們需要考慮更加有效完善的報警方法，本文提出了另一種水浸報警的間接報警法。

圖1 地下車庫水浸報警系統(tǒng)單電源方案

2 水浸報警間接報警法

2.1 硬件部分

水浸報警的核心是水浸傳感器，水浸傳感器檢測到水后通過兩種方式輸出報警信號，一種是485 協(xié)議數(shù)據(jù)輸出，廠家也提供了PC 上安裝的接收485 協(xié)議報警數(shù)據(jù)的軟件平臺，該平臺只能提供電腦屏幕報警顯示，如果需要更主動的報警方式，就需要將報警信號接入第三方的短信報警平臺，以手機短信的方式進行水浸報警，這種方式存在夜間報警的有效性問題；水浸傳感器還有第二種報警信號輸出方式，即開關量輸出，也是繼電器輸出，其實就是在水浸傳感器內(nèi)部將水浸檢測信號直接驅(qū)動繼電器進行輸出，輸出信號是通或斷的開關量，無水浸時為斷，檢測到水浸時為通。有了水浸傳感器的開關量輸出，我們可以通過開關電路實現(xiàn)對另一種檢測設備的供電通斷，對供電受控的檢測設備進行檢測報警也許更加方便。如圖1 和圖2 所示，本文探索了一種通過開關電路板將水浸傳感器的繼電器輸出轉(zhuǎn)換為局域網(wǎng)中一臺路由器的供電，再對路由器是否上電工作進行檢測，從而實現(xiàn)對水浸間接檢測。對路由器是否工作的檢測可以通過PING 路由器的IP 地址實現(xiàn)，這些通過軟件編程實現(xiàn)，運行檢測報警程序的電腦借助局域網(wǎng)實現(xiàn)遠程檢測和報警。

圖2 地下車庫水浸報警系統(tǒng)雙電源方案

為方便PING 和后面還要用到獲取MAC 命令的執(zhí)行，局域網(wǎng)報警電腦與路由器均設置為靜態(tài)IP，并且在同一網(wǎng)段。這里需要說明一下，選擇路由器作為局域網(wǎng)內(nèi)的檢測對象，是因為路由器可設置為靜態(tài)IP 和具有特定的MAC 地址，價格便宜。

2.2 軟件部分

識別路由器是否在線可以采用CMD 語言編寫的命令程序來實現(xiàn)，其優(yōu)點是不用編譯，可直接運行，編程思路如圖3 所示。首先，第一條命令實現(xiàn)程序后臺運行，以免在前臺運行被誤操作關閉。接著執(zhí)行檢測主循環(huán)，不斷嘗試PING 路由器的IP 地址，如果PING 不通，即地下房庫無水浸，則繼續(xù)PING；如果PING 通，意味著地下房庫檢測到地面水浸，水浸傳感器的開關輸出為閉合，開關電路板受控，給路由器供電，報警電腦PING 通路由器。為防止局域網(wǎng)內(nèi)存在與路由器的IP 地址沖突，比如某臺電腦終端設置了相同的IP，導致PING 通之后的誤報警，這時還要繼續(xù)讀取該IP 對應的MAC 地址，判斷是否是路由器的MAC 地址，如果是，則啟動電腦彈窗報警，從而觸發(fā)音樂報警，如圖4 所示；如果檢測到的MAC 地址不是路由器的，則啟動IP 沖突報警，也可以是電腦彈窗和音樂報警，通知維護人員解決。

圖3 地下車庫房水浸報警的軟件編程思路

圖4 電腦播放音樂報警

地下車庫水浸報警的CMD 程序文件，可放在電腦的啟動項中，以實現(xiàn)電腦開機自動執(zhí)行，重啟電腦即重啟報警程序，重啟電腦也是退出報警鎖定循環(huán)從而消除警報的一種方法。報警電腦除了24 h 不關機工作之外，還應當在BIOS中設置為斷電后來電自動啟動，以及每日定時啟動，以確保報警電腦常處于在線檢測報警狀態(tài)。在實際工作中，報警電腦可直接使用門衛(wèi)值班室電腦，以確保24 h 在位的值班人員能隨時收到地下車庫的水浸報警，再通知相關人員到場處理險情。

3 地下車庫水浸報警的實施案例

在各類地下車庫中，墻面低處安裝水浸傳感器、開關電路板和路由器，水浸探測頭延伸到地面上方1 cm 處，將路由器的WAN 口接入單位局域網(wǎng)，設置路由器WAN 口的IP為192.168.5.110，單位值班室監(jiān)控用電腦的IP 設置為192.168.5.111，操作系統(tǒng)是Windows 7，安裝報警程序，即將“地下車庫水浸報警.cmd”復制到“C:UsersxjgAppDataRoa mingMicrosoftWindowsStart MenuProgramsStartup”，即系統(tǒng)啟動項目錄下，其中“xjg”是計算機名，不同電腦會不一樣；再將內(nèi)容為路由器MAC 地址的文件“路由器MAC.txt”和2 個報警音樂文件“1.mp3”和“2.mp3”復制到C 盤根目錄下?！皺n案庫房水浸報警.cmd”的文件可以新建一個文本文件，再改名即可得到，其內(nèi)容如下：

程序中會根據(jù)不同的報警，播放不同的音樂文件，單位值班室監(jiān)控電腦的音箱平時處于打開狀態(tài)，音量調(diào)到合適位置。為防止地下庫房水浸報警系統(tǒng)不能正常工作，可定期進行演習，即直接將檔案庫房中安裝的水浸傳感器探頭置于水中，檢驗報警系統(tǒng)能否迅速報警，正常是在10 s 以內(nèi)就會觸發(fā)報警。

從上面的報警系統(tǒng)設計可以看出，報警電腦相對獨立，可以在多臺電腦上安裝水浸報警程序?qū)崿F(xiàn)多處同時報警，實際上，技術部門也部署了一臺地下庫房水浸報警電腦。為增加地下庫房水浸報警系統(tǒng)的可靠性，可以再增加一套或多套的報警設備，每增加一套水浸報警設備，就在報警電腦中增加一個報警程序，新增加的報警程序中的IP 和MAC與新增加的水浸報警設備中的路由器一致，同一臺報警電腦同時運行幾個報警程序是互不干擾的。

對于門衛(wèi)值班室沒有監(jiān)控電腦的情況，可以增添一臺單位待報廢的二手筆記本電腦，作為地下庫房水浸報警電腦，如果需要購買，500 元以內(nèi)即可。一般情況下，地下車庫和值班室均有局域網(wǎng)信息點和電源插座，所以地下車庫水浸報警系統(tǒng)的安裝部署不需要長距離布線。

4 結(jié)束語

針對地下車庫水浸報警常采用的短信報警存在成本高和有效性差的問題，本文創(chuàng)新地提出了通過開關電路將水浸傳感器的報警轉(zhuǎn)換為局域網(wǎng)中對路由器的檢測報警，報警方式包括電腦彈窗和報警音樂播放，報警對象是單位24 h 在位的值班人員，該方案成本低，無運維費用，報警及時有效。該方案對地下車庫、各類一層商鋪和小區(qū)都能達到及時挽救重大損失的目的。本文提出的將一種傳感器通過開關轉(zhuǎn)變?yōu)榫钟蚓W(wǎng)設備報警的方法可以廣泛用于其他報警領域。