地下车库水浸报警系统的探索与实践

徐嘉庚，徐发强

（1.长春工程学院，吉林 长春 130012；2.南京市玄武区人民检察院，江苏 南京 210042）

暴雨对百姓生活产生巨大影响，如店铺被淹导致店主侵家荡产；车库被淹导致大量车辆报废……目前常用的库房水浸报警系统是采用水浸传感器通过网络数据链路层485 协议接入第三方报警平台，报警平台通过手机短消息提醒相关人员。这种方式的不足之处在于建设费用高，包括报警平台费用和运营商月租费用，另外，手机短消息夜间报警的有效性不好，甚至无警情时还发送日志短消息，使人不胜其烦。

针对现有的库房水浸报警的弊端，本文探索了一种全新方案，借助开关电路板，将水浸传感器的报警转变为路由器的供电，再由同一局域网内的报警电脑运行CMD报警程序，检测路由器是否工作，实现网络报警，报警方式更加直观有效。而硬件的成本，包括水浸传感器、MOS开关板、电源适配器和路由器，价格分别为90 元、20 元、35 元和50 元。

1 水浸报警直接报警法

直接报警法利用开关电路将积水传感器的报警信号变成蜂鸣报警器的控制信号，水浸传感器的继电器输出，也就是开关量输出，只是呈现输出的两条信号线之间通与断的关系，有水则通，无水则断，这样的控制信号输出是不能驱动蜂鸣报警器工作的。开关电路板恰恰是完成了这个任务，将控制信号的通与断变成开关电路的通与断。开关电路通，则蜂鸣报警器的电源通过开关电路板给蜂鸣器供电，蜂鸣报警器发出报警声，反之蜂鸣报警器不报警。从而实现了积水则报警，无积水不报警的目的。

该方案的优点是原理简单，成本低廉，蜂鸣器的成本不过24 元。如图1 所示，蜂鸣报警器必须安装在门卫室，而其他部分则需安装在地下车库，所以从门卫室到地下车库的这段线是需要长距离布线的。对于要求不高的单位或小区，此方案是适用的。此方案的不足之处是有水报警，无水则停，如果报警电路断电，基于漏电保护原因，那么蜂鸣器不能在第一次触发报警后一直持续报警下去，可能无法达到有效通知门卫室值班人员的目的。为此我们需要考虑更加有效完善的报警方法，本文提出了另一种水浸报警的间接报警法。

图1 地下车库水浸报警系统单电源方案

2 水浸报警间接报警法

2.1 硬件部分

水浸报警的核心是水浸传感器，水浸传感器检测到水后通过两种方式输出报警信号，一种是485 协议数据输出，厂家也提供了PC 上安装的接收485 协议报警数据的软件平台，该平台只能提供电脑屏幕报警显示，如果需要更主动的报警方式，就需要将报警信号接入第三方的短信报警平台，以手机短信的方式进行水浸报警，这种方式存在夜间报警的有效性问题；水浸传感器还有第二种报警信号输出方式，即开关量输出，也是继电器输出，其实就是在水浸传感器内部将水浸检测信号直接驱动继电器进行输出，输出信号是通或断的开关量，无水浸时为断，检测到水浸时为通。有了水浸传感器的开关量输出，我们可以通过开关电路实现对另一种检测设备的供电通断，对供电受控的检测设备进行检测报警也许更加方便。如图1 和图2 所示，本文探索了一种通过开关电路板将水浸传感器的继电器输出转换为局域网中一台路由器的供电，再对路由器是否上电工作进行检测，从而实现对水浸间接检测。对路由器是否工作的检测可以通过PING 路由器的IP 地址实现，这些通过软件编程实现，运行检测报警程序的电脑借助局域网实现远程检测和报警。

图2 地下车库水浸报警系统双电源方案

为方便PING 和后面还要用到获取MAC 命令的执行，局域网报警电脑与路由器均设置为静态IP，并且在同一网段。这里需要说明一下，选择路由器作为局域网内的检测对象，是因为路由器可设置为静态IP 和具有特定的MAC 地址，价格便宜。

2.2 软件部分

识别路由器是否在线可以采用CMD 语言编写的命令程序来实现，其优点是不用编译，可直接运行，编程思路如图3 所示。首先，第一条命令实现程序后台运行，以免在前台运行被误操作关闭。接着执行检测主循环，不断尝试PING 路由器的IP 地址，如果PING 不通，即地下房库无水浸，则继续PING；如果PING 通，意味着地下房库检测到地面水浸，水浸传感器的开关输出为闭合，开关电路板受控，给路由器供电，报警电脑PING 通路由器。为防止局域网内存在与路由器的IP 地址冲突，比如某台电脑终端设置了相同的IP，导致PING 通之后的误报警，这时还要继续读取该IP 对应的MAC 地址，判断是否是路由器的MAC 地址，如果是，则启动电脑弹窗报警，从而触发音乐报警，如图4 所示；如果检测到的MAC 地址不是路由器的，则启动IP 冲突报警，也可以是电脑弹窗和音乐报警，通知维护人员解决。

图3 地下车库房水浸报警的软件编程思路

图4 电脑播放音乐报警

地下车库水浸报警的CMD 程序文件，可放在电脑的启动项中，以实现电脑开机自动执行，重启电脑即重启报警程序，重启电脑也是退出报警锁定循环从而消除警报的一种方法。报警电脑除了24 h 不关机工作之外，还应当在BIOS中设置为断电后来电自动启动，以及每日定时启动，以确保报警电脑常处于在线检测报警状态。在实际工作中，报警电脑可直接使用门卫值班室电脑，以确保24 h 在位的值班人员能随时收到地下车库的水浸报警，再通知相关人员到场处理险情。

3 地下车库水浸报警的实施案例

在各类地下车库中，墙面低处安装水浸传感器、开关电路板和路由器，水浸探测头延伸到地面上方1 cm 处，将路由器的WAN 口接入单位局域网，设置路由器WAN 口的IP为192.168.5.110，单位值班室监控用电脑的IP 设置为192.168.5.111，操作系统是Windows 7，安装报警程序，即将“地下车库水浸报警.cmd”复制到“C:UsersxjgAppDataRoa mingMicrosoftWindowsStart MenuProgramsStartup”，即系统启动项目录下，其中“xjg”是计算机名，不同电脑会不一样；再将内容为路由器MAC 地址的文件“路由器MAC.txt”和2 个报警音乐文件“1.mp3”和“2.mp3”复制到C 盘根目录下。“档案库房水浸报警.cmd”的文件可以新建一个文本文件，再改名即可得到，其内容如下：

程序中会根据不同的报警，播放不同的音乐文件，单位值班室监控电脑的音箱平时处于打开状态，音量调到合适位置。为防止地下库房水浸报警系统不能正常工作，可定期进行演习，即直接将档案库房中安装的水浸传感器探头置于水中，检验报警系统能否迅速报警，正常是在10 s 以内就会触发报警。

从上面的报警系统设计可以看出，报警电脑相对独立，可以在多台电脑上安装水浸报警程序实现多处同时报警，实际上，技术部门也部署了一台地下库房水浸报警电脑。为增加地下库房水浸报警系统的可靠性，可以再增加一套或多套的报警设备，每增加一套水浸报警设备，就在报警电脑中增加一个报警程序，新增加的报警程序中的IP 和MAC与新增加的水浸报警设备中的路由器一致，同一台报警电脑同时运行几个报警程序是互不干扰的。

对于门卫值班室没有监控电脑的情况，可以增添一台单位待报废的二手笔记本电脑，作为地下库房水浸报警电脑，如果需要购买，500 元以内即可。一般情况下，地下车库和值班室均有局域网信息点和电源插座，所以地下车库水浸报警系统的安装部署不需要长距离布线。

4 结束语

针对地下车库水浸报警常采用的短信报警存在成本高和有效性差的问题，本文创新地提出了通过开关电路将水浸传感器的报警转换为局域网中对路由器的检测报警，报警方式包括电脑弹窗和报警音乐播放，报警对象是单位24 h 在位的值班人员，该方案成本低，无运维费用，报警及时有效。该方案对地下车库、各类一层商铺和小区都能达到及时挽救重大损失的目的。本文提出的将一种传感器通过开关转变为局域网设备报警的方法可以广泛用于其他报警领域。