智能化小区可视对讲系统中控制网络的设计(2)

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    （2）对于对等式固定延时多机通信，由于采用的不是主从节点轮询方式控制，非排队通信的节点不会占用网络资源，其网络有效利用率可由节点的固定延时时间和实际通信时间来决定,可以用公式（2）表示：

    其中t代表节点实际通信时间，T表示节点通信固定延时时间。而T一般选取最大通信估算时间的2倍，而最大通信估算时间可能是实际通信时间t的1～10倍，当T=2t时取最大值；当T=20t时取最小值；所以的取值范围一般在0.05～0.5之间。

    （3）对于对等式动态延时多机通信，由于通信节点采用即时广播通知获取通信权限，可以近似认为在式（2）中T=t，所以近似为1。

    通过以上分析和研究发现，小区可视对讲系统底层控制网络由于其节点关系复杂，通信方式多样，故对等式多机通信比主从多机通信更适应，而且通过对网络有效利用率的分析研究，发现对等式多机通信中动态延时方式比固定延时方式更高效。RS-485各种通信控制方式的性能和特点对比如下表：

RS-485通信性能和特点对比表

5.CAN＋RS458控制网络的实现
    小区可视对讲系统最大的意义是为住户提供一个先进、方便、安全、舒适的环境，在安防系统自身规范要求的基础上，融合实际的调查研究结果，系统有以下几个方面的功能需求：
(1)系统由住户单元、楼门单元、大门单元、中央管理单元组成。
(2)系统由4级控制组成：中央单元控制、大门单元控制、楼门单元控制、住户单元控制。
(3)系统实现的功能有来客访问、呼叫管理员、视频监控、信息发布、内部呼叫、门口可视对讲、安全防卫、紧急呼叫。
(4)系统可以实现远距离通信，必要时可加信号放大中继单元。
(5)系统容量灵活可调。

    小区可视对讲系统中控制网络要尽量降低网络的复杂性和建设成本。考虑到可视对讲底层网络的主干通道要求传输较大数据量的信息，采用了“CAN＋RS485”总线的分层结构。CAN网络作为RS-485网络的上层网络使得整个控制网络稳定性比单独的CAN网络稳定性大大增强，同时比单独采用CAN网络的节点容量扩充很多，这种结构对于可视对讲控制环境很适应。

(1)大门口机、N个门口机和CAN接口由CAN网络连接。
(2)N个门口机由控制盒连接在485网络上，485网络上有N个住户机。
(3)以太网连接上位机、数据库服务器、TCP/IP接口。

6.小结
    本文在研究CAN总线和RS-485总线的基础上，结合小区可视对讲系统需要实现的功能，设计并改进了“CAN RS485”底层网络，实现了小区安全报警与远程传输的控制系统网络。该控制网络将能够更有效的满足构建低廉、可靠的小区可视对讲系统，实现小区安全防范、信息采集的要求。