基于GSM网络的火灾报警网络监控器的设计
火灾报警网络监控器是火灾报警系统与城市火灾报警网络监控中心的一个中间设备，它完成火灾报警系统和城市火灾报警网络监控中心之间的信息转发。城市火灾报警网络监控中心只有通过火灾报警网络监控器才能将整个城市的火灾报警系统连成一个火灾报警监控网络，达到快速掌握城市火警动态的目的。城市火灾报警网络的组成如图1所示。
传统的城市火灾报警网络一般是基于PTSN网络（公用电话网）通过DTMF信号进行通讯的。火灾报警网络监控器利用modem芯片发送和接收DTMF信号，网络监控中心利用语音卡等设备发送和接收DTMF信号，利用PTSN网络实现的城市火灾报警网络实现低成本，通讯可靠性高的特点，所以得到了广泛的应用。但在实际使用过程中也发现了一些不足，网络监控器使用的电话线如果与用户电话线同线时会出现影响用户正常通话的情况，为了通讯可靠需要开通独立的专用电话，这又增加了另布电话线等额外工作量。而且有线连接的电话线也更容易受到人为等外界因素的影响，出现线路通讯故障而影响到系统的可靠运行。如果能利用无线GSM网络来实现网络监控器与监控中心的通讯应该是很好的选择。但出于早期的GSM网络通讯可靠性不高，网络覆盖面也比较窄，而且通讯资费又很贵，所以一直不能得到实际的应用。
如今，随着无线移动通讯技术的快速发展，基于GSM网络的无线移动通讯技术日益完善，通讯可靠性进一步提高，网络覆盖面得到扩大，而且通讯资费也已经与有线电话相当，甚至更低。所以在城市火灾报警网络中利用GSM网络进行通讯应该是切实可行的。
1、网络监控器的工作原理
1.1 报警发送
网络监控器通过RS232/485通讯接口时刻监听着火灾报警控制器发出的各种报警信号，当接收到火灾报警控制器发送来得报警信息时，监控器将进行声音、指示灯提示，显示屏显示当前报警内容，同时进入报警发送延时。
在延时阶段，用户可以通过键盘操作对报警信息的真伪进行确认，监控器再将经过人工确认的报警信息转换为规定的通讯格式上传至城市火灾报警网络监控中心，监控器的指示灯、显示屏同时显示通讯过程中的提示信息。如果在延时阶段用户没有进行任何判别操作，延时结束，监控器向网络监控中心发送未经过人工确认的报警信息。
如果数据没有上传成功，监控器重新选择另一个监控中心号码拨号，显示屏显示重新上传信息。如此重复，直到将数据成功上传或呼叫完所有的目标号码。如果呼叫了所有目标号码，数据也没有成功上传，显示屏显示上传失败信息。
1.2 接收数据
监控中心可以远程设置监控器的工程参数：自动报名时间、监控器时间、报警延时、振铃和回铃次数。对监控器进行点名呼叫、对现场值班人员进行查岗。
当监控器检测到呼叫的电话，并经过“握手验证”确定了呼叫电话的合法性后，监控器指示灯、显示屏显示通讯过程中的提示信息，监控器开始接收监控中心的数据信息。数据接收完成后，监控器将对数据进行处理，并将处理结果返回给呼叫方，通讯结束。
1.3 监控器设置
用户可以通过键盘和显示屏设置工程参数：振铃和回铃次数、用户编码、城市代码、报警延时、监控器时间、用户密码、查阅历史纪录。
2、网络监控器的硬件设计
主要包括GSM模块接口电路、DTMF信号解调电路、上位机接口电路、LCM电路、电源电路及MCU控制电路，硬件框图如图2所示。
在监控器的设计中使用GSM模块完成和固定电话之间DTMF信号的传输， 由于GSM网络支持通过GSM模块通过信令发送DTMF信号，但不支持GSM模块直接解码DTMF信号，所以在监控器的设计中必须增加DTMF解码电路，对GSM模块音频输出接口输出的信号进行解码。
2.1 DTMF信号解码电路
通过DTMF信号编解码专用集成芯片MT8888C实现DTMF信号解码，MT
2.2 GSM模块接口电路
GSM模块采用西门子的TC35i模块[1]。TC35i模块具有标准的MODEM串行控制接口，MCU使用AT命令控制其工作，有电话呼入时模块的RING引脚会输出相应的电平变化信号给MCU检测。
2.3 上位机接口电路
监控器通过RS232/RS485接口与上位机通讯。为了避免上位机通过接口电路输入干扰噪声，影响DTMF电路的工作，使用光耦对接口信号隔离。
2.4 电源电路
以市电220VAC供电，通过变压器隔离出路低压交流电源，经过稳压电路稳压，分别为GSM模块，单片机系统和光藕隔离部分供电。