專利名稱：電氣火災(zāi)監(jiān)控單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于電子和電磁技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種用于監(jiān)控電氣火 災(zāi)監(jiān)控探測器的電氣火災(zāi)監(jiān)控單元。
背景技術(shù)：
目前，工業(yè)和民用供電系統(tǒng)中一直存在著火災(zāi)的隱患并伴隨著災(zāi)難的發(fā) 生，它時刻威脅著人類的生命和財產(chǎn)安全，由此而成為影響人類正常生產(chǎn)與 生存的重大災(zāi)難之一。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)歩與生活水平的提高，用電器具及 用電量都與日俱增，隨之也帶來了電氣火災(zāi)的增加，因此電氣火災(zāi)已成為近 年來國內(nèi)重點火災(zāi)中的主要失火因素之一。引發(fā)電氣火災(zāi)的原因主要有短 路、漏電、過負(fù)荷、接觸不良、燈具和電熱器具引燃可燃物等，其中由漏電、 過載而引起的火災(zāi)要比由短路等原因而引起的火災(zāi)更具隱蔽性，通常是悄悄 地發(fā)生，并且失火后也很難找出真正的原因(通常被短路等假象所掩蓋)， 因此其危害性也就更大。目前常用在電氣線路中安裝漏電電流保護(hù)裝置或電 氣火災(zāi)報警器的方法來保護(hù)設(shè)備和人身的安全。其中漏電電流保護(hù)裝置存在 下列問題該裝置只有當(dāng)負(fù)載電路中的漏電電流超過額定漏電電流設(shè)定值的 情況時才被動切斷電源線路，以此來保證用電安全，但其不能對由電氣漏電 而引起的火災(zāi)起提前預(yù)防的作用，并且當(dāng)漏電電流超過額定漏電電流設(shè)定值 時就切斷電源將不利于整個單位的用電穩(wěn)定性，而只適用于用電設(shè)備終端保 護(hù)，因此并不適用于整個用電系統(tǒng)的保護(hù)。電氣火災(zāi)報警器通常包括電流互 感器、斷路器以及與斷路器的控制輸入端及電流互感器的輸出端相連的控制 電路。其工作原理是利用上述的控制電路經(jīng)由電流互感器來監(jiān)測用電線路的 電流變化，從而確定用電線路是否存在能引起電氣火災(zāi)的漏電、短路、過載 等故障，如存在，控制電路將發(fā)出控制信號以將斷路器斷開，從而使存在電 氣故障的用電線路斷路，并發(fā)出報警信號，以提醒工作人員進(jìn)行檢查和維修， 最終將電氣火災(zāi)隱患消滅在萌芽狀態(tài)。但是，這種電氣火災(zāi)報警器只能作為 獨立的產(chǎn)品來單獨使用，而無法與相關(guān)產(chǎn)品(如火災(zāi)報警控制器等消防產(chǎn) 品)一起組網(wǎng)使用，因此從某種程度來說限制了對電氣火災(zāi)的進(jìn)一步預(yù)防和 控制，從而無法從根本上杜絕電氣火災(zāi)。發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，本實用新型的目的在于提供一種能夠?qū)Χ鄠€電氣火 災(zāi)監(jiān)控探測器集中進(jìn)行監(jiān)控，以實現(xiàn)對多個用電線路動態(tài)監(jiān)測的電氣火災(zāi)監(jiān) 控單元。
為了達(dá)到上述目的，本實用新型提供的電氣火災(zāi)監(jiān)控單元包括
主控制器，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)及指令的處理及傳輸；
電源電路， 一端與220V交流電源相連，另一端與監(jiān)控單元中其它部件 相接，為整個監(jiān)控單元提供直流電源，同時輸出一路24V直流電壓而為多個 電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器供電； ,RS485通訊接口電路， 一端與主控制器相連，另一端通過RS485總線與
上位監(jiān)控機(jī)及多個電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器相接，用于主控制器與上位監(jiān)控機(jī)及
電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器之間的通訊；
按鍵采樣電路， 一端與主控制器相連，用于用戶下達(dá)指令； 液晶顯示及指示燈顯示部， 一端與主控制器相連，當(dāng)出現(xiàn)報警情況時用
于發(fā)出光報警信號；
時鐘處理電路， 一端與主控制器相連，用于維持主控制器的進(jìn)程，同時
計時，并通過主控制器1控制液晶顯示及指示燈顯示部上的液晶顯示器顯示
出時間；
音響處理電路， 一端與主控制器相連，當(dāng)出現(xiàn)報警情況時能夠在主控制 器的控制下啟動蜂鳴器而發(fā)出聲報警信號；
溫度報警輸出和溫度采樣電路， 一端與主控制器相連，另一端與溫度傳 感器相接，用于將溫度傳感器采集的信號經(jīng)過處理后傳送給主控制器，并當(dāng) 出現(xiàn)火災(zāi)時能夠在主控制器的控制下利用其上的溫度報警部形成輸出；
過流輸出和漏電報警輸出電路， 一端與主控制器相連，當(dāng)出現(xiàn)過流和漏 電情況時能夠在主控制器的控制下吸合所控制的繼電器，以形成無源輸出。
所述的主控制器采用PIC18F6622芯片。
所述的溫度報警輸出和溫度采樣電路由選通電路和開關(guān)控制電路組成， 采用CD4017芯片。
所述的溫度傳感器為PT100熱敏電阻。
本實用新型提供的電氣火災(zāi)監(jiān)控單元是通過RS485總線與多個電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器和上位監(jiān)控機(jī)組成電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)，其通過RS485總線進(jìn)行信 號的傳遞，通過主控制器進(jìn)行分析，并可根據(jù)傳送的數(shù)據(jù)實時顯示被監(jiān)測回 路的漏電、過流和溫度狀況，同時能夠記錄發(fā)生火災(zāi)和故障的時間及位置， 以此來管理多個電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器，從而實現(xiàn)對多個用電線路的動態(tài)監(jiān) 測。此外，本監(jiān)控單元還具有安全可靠、監(jiān)控范圍大、監(jiān)控距離遠(yuǎn)等特點。

圖1為本實用新型提供的電氣火災(zāi)監(jiān)控單元構(gòu)成框圖。 圖2為圖1示出的電氣火災(zāi)監(jiān)控單元中RS485通訊接口電路原理圖。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型提供的電氣火災(zāi)監(jiān)控單元進(jìn) 行詳細(xì)說明。
如圖1和圖2所示，本實用新型提供的電氣火災(zāi)監(jiān)控單元包括
主控制器l，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)及指令的處理及傳輸；
電源電路2， 一端與220V交流電源相連，另一端與監(jiān)控單元中其它部件
相接，為整個監(jiān)控單元提供直流電源，同時輸出一路24V直流電壓而為多個
電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器供電；
RS485通訊接口電路3， 一端與主控制器l相連，另一端通過RS485總
線與上位監(jiān)控機(jī)及多個電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器相接，用于主控制器1與上位監(jiān)
控機(jī)及電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器之間的通訊；
按鍵采樣電路4， 一端與主控制器l相連，用于用戶下達(dá)指令； 液晶顯示及指示燈顯示部5， 一端與主控制器l相連，當(dāng)出現(xiàn)報警情況
時用于發(fā)出光報警信號；
時鐘處理電路6， 一端與主控制器1相連，用于維持主控制器1的進(jìn)程， 同時計時，并通過主控制器1控制液晶顯示及指示燈顯示部5上的液晶顯示 器顯示出時間；
音響處理電路7， 一端與主控制器l相連，當(dāng)出現(xiàn)報警情況時能夠在主 控制器1的控制下啟動蜂鳴器而發(fā)出聲報警信號；
溫度報警輸出和溫度采樣電路8， 一端與主控制器l相連，另一端與溫 度傳感器相接，用于將溫度傳感器采集的信號經(jīng)過處理后傳送給主控制器1， 并當(dāng)出現(xiàn)火災(zāi)時能夠在主控制器1的控制下利用其上的溫度報警部形成輸
6出；
過流輸出和漏電報警輸出電路9， 一端與主控制器i相連，當(dāng)出現(xiàn)過流 和漏電情況時能夠在主控制器i的控制下吸合所控制的繼電器，以形成無源 輸出。
所述的主控制器1采用PIC18F6622芯片。
所述的溫度報警輸出和溫度采樣電路8由選通電路和開關(guān)控制電路組 成，采用CD4017芯片。
所述的溫度傳感器為PT100熱敏電阻。
如圖2所示，在所述的RS485通訊接口電路3中，主控制器1的TX2端 口連接電阻IRIO，電阻1R10連接三極管1Q2，三極管1Q2連接光耦1U2。 光耦1U2連接通訊芯片1U1。主控制器1的RX2端口連接電阻1R14接5V 電源。RX2端口連接光耦1U4，光耦1U4連接三極管1Q3，三極管1Q3連接 電阻1R11，電阻1R11連接通訊芯片1U1。主控制器l的RSK2端口連接光 耦1U3，光耦1U3連接通訊芯片。通訊芯片的輸出并聯(lián)整流橋1D5，整流橋 1D5連接穩(wěn)壓管1D1和1D2。穩(wěn)壓管1D1和1D2接地。通訊芯片的輸出A2， B2即通訊接口。其具體工作原理為電源處理電阻輸入的信號+5V作為電路 的電源。主控制器1的RSK2端口控制通訊芯片MAX487E的收發(fā)狀態(tài)。RSK2 輸出高電平即為發(fā)送狀態(tài);輸出低電平即為接收狀態(tài)。這部分是帶有光耦1U3 的隔離保護(hù)的，起到了保護(hù)主控制器1的作用。而主控制器1的TX2和RX2 端口是作為通訊端口收發(fā)信息的，這兩個端口與通訊芯片MAX487E的連接 也都是帶有光耦1U2， 1U4隔離的，同樣具有保護(hù)作用。RSK2的控制信號 和TX2與RX2的通訊信息通過隔離電路以后送到通訊芯片MAX487E進(jìn)行 處理。通訊芯片MAX487E的6， 7腳引出的端子就是通訊接口 。通信接口的 前端，通過整流橋1D5整流接地。
安裝本實用新型提供的電氣火災(zāi)監(jiān)控單元時，首先將溫度傳感器設(shè)置在 被監(jiān)測環(huán)境中，同時連接電氣火災(zāi)監(jiān)控單元和多個電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器、電 氣火災(zāi)監(jiān)控單元和上位監(jiān)控機(jī)的通訊接口。運行時電源電路2除了可以提供 整個系統(tǒng)的用電外，還可提供一路直流24V輸出。主控制器1向RS485通訊 電路3輸出控制信號和巡檢信息，RS485通訊電路3經(jīng)過處理后將信息傳送 給電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器。電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器反饋回信息，RS485通訊電路3收到后傳送回主控制器1。主控制器1分析得到的信息，并控制液晶顯示及 指示燈顯示部5顯示實時信息。當(dāng)電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器發(fā)出漏電、超溫和過 流報警信號時，主控制器1控制液晶顯示及指示燈顯示部5顯示出報警信息
和類型，同時控制過流輸出和漏電報警輸出電路9輸出開關(guān)量信號，并控制 音響處理電路7發(fā)出聲報警信號。
與此同時，主控制器1控制溫度報警輸出和溫度采樣電路8中的選通電 路連通溫度傳感器，通過恒流采樣原理來采集溫度傳感器感應(yīng)到的環(huán)境溫度 變化，并將其轉(zhuǎn)化為電信號，再輸送給主控制器1進(jìn)行計算，由主控制器l 提取出真正的溫度數(shù)據(jù)，并進(jìn)行判斷和寄存，從而實現(xiàn)對環(huán)境溫度的監(jiān)測。 當(dāng)出現(xiàn)溫度超過報警設(shè)置值的情況時，主控制器1控制液晶顯示及指示燈顯 示部5顯示出報警信息和類型，同時控制溫度報警輸出和溫度采樣電路9輸 出開關(guān)量信號，并控制音響處理電路7發(fā)出聲報警信號。
此外，用戶可通過按鍵采集電路4進(jìn)行操作，該信號傳遞到主控制器l 后再由主控制器1分析存儲，并控制液晶顯示及指示燈顯示部5顯示出設(shè)置 情況。時鐘處理電路6給主控制器1提供時間信息，以便主控制器l保存報 警記錄時使用，主控制器1還可對時鐘處理電路6進(jìn)行校正和設(shè)置。
8
權(quán)利要求1、一種電氣火災(zāi)監(jiān)控單元，其特征在于所述的電氣火災(zāi)監(jiān)控單元包括主控制器(1)，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)及指令的處理及傳輸；電源電路(2)，一端與220V交流電源相連，另一端與監(jiān)控單元中其它部件相接，為整個監(jiān)控單元提供直流電源，同時輸出一路24V直流電壓而為多個電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器供電；RS485通訊接口電路(3)，一端與主控制器(1)相連，另一端通過RS485總線與上位監(jiān)控機(jī)及多個電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器相接，用于主控制器(1)與上位監(jiān)控機(jī)及電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器之間的通訊；按鍵采樣電路(4)，一端與主控制器(1)相連，用于用戶下達(dá)指令；液晶顯示及指示燈顯示部(5)，一端與主控制器(1)相連，當(dāng)出現(xiàn)報警情況時用于發(fā)出光報警信號；時鐘處理電路(6)，一端與主控制器(1)相連，用于維持主控制器(1)的進(jìn)程，同時計時，并通過主控制器(1)控制液晶顯示及指示燈顯示部(5)上的液晶顯示器顯示出時間；音響處理電路(7)，一端與主控制器(1)相連，當(dāng)出現(xiàn)報警情況時能夠在主控制器(1)的控制下啟動蜂鳴器而發(fā)出聲報警信號；溫度報警輸出和溫度采樣電路(8)，一端與主控制器(1)相連，另一端與溫度傳感器相接，用于將溫度傳感器采集的信號經(jīng)過處理后傳送給主控制器(1)，并當(dāng)出現(xiàn)火災(zāi)時能夠在主控制器(1)的控制下利用其上的溫度報警部形成輸出；過流輸出和漏電報警輸出電路(9)，一端與主控制器(1)相連，當(dāng)出現(xiàn)過流和漏電情況時能夠在主控制器(1)的控制下吸合所控制的繼電器，以形成無源輸出。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電氣火災(zāi)監(jiān)控單元，其特征在于所述的主 控制器(1)采用PIC18F6622芯片。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電氣火災(zāi)監(jiān)控單元，其特征在于所述的溫 度報警輸出和溫度采樣電路(8)由選通電路和開關(guān)控制電路組成，采用 CD4017芯片。
4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的電氣火災(zāi)監(jiān)控單元，其特征在于所述的溫 度傳感器為PT100熱敏電阻。
專利摘要本實用新型公開了一種電氣火災(zāi)監(jiān)控單元。其包括主控制器、電源電路、RS485通訊接口電路、按鍵采樣電路、液晶顯示及指示燈顯示部、時鐘處理電路、音響處理電路、溫度報警輸出和溫度采樣電路、過流輸出和漏電報警輸出電路。本實用新型的電氣火災(zāi)監(jiān)控單元通過RS485總線與多個電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器和上位監(jiān)控機(jī)組成電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)，其通過RS485總線進(jìn)行信號的傳遞，通過主控制器進(jìn)行分析，并可根據(jù)傳送的數(shù)據(jù)實時顯示被監(jiān)測回路的漏電、過流和溫度狀況，同時能記錄發(fā)生火災(zāi)和故障的時間及位置，以此來管理多個電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器，從而實現(xiàn)對多個用電線路的動態(tài)監(jiān)測。此外，本監(jiān)控單元還具有安全可靠、監(jiān)控范圍大、監(jiān)控距離遠(yuǎn)等特點。
文檔編號G01K7/18GK201369084SQ20092009609
公開日2009年12月23日 申請日期2009年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月30日
發(fā)明者婁建琴, 晨 楊, 艷 熊, 靜 蘇 申請人:施耐德萬高(天津)電氣設(shè)備有限公司