本發(fā)明涉及一種火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)，具體是一種高壓變電網(wǎng)絡(luò)火災(zāi)安全管理系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

發(fā)電廠發(fā)出的電，并不是只供附近的人們使用，還要傳輸?shù)胶苓h(yuǎn)的地方，滿足更多的需要。這些電不能直接通過普通的電線傳輸出去，而是要用高壓輸電線路傳送的。一般稱220千伏以下的輸電電壓叫做高壓輸電，330到765千伏的輸電電壓叫做超高壓輸電，1000千伏以上的輸電電壓叫做特高壓輸電。

當(dāng)前我國高壓電力線路受山火破壞十分嚴(yán)重的現(xiàn)象，原因在于山區(qū)的高壓線路防護(hù)預(yù)警系統(tǒng)過于落后，反映速度慢、靈敏度低，報警距離短，從而嚴(yán)重浪費了大量的搶救時間，造成不必要的損失。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種靈敏度高、智能化的高壓變電網(wǎng)絡(luò)火災(zāi)安全管理系統(tǒng)，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種高壓變電網(wǎng)絡(luò)火災(zāi)安全管理系統(tǒng)，包括智能電源、煙霧檢測模塊、溫度檢測模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、單片機(jī)、存儲器、無線傳輸模塊、圖像處理器和攝像頭；所述煙霧檢測模塊和溫度檢測模塊的信號輸出端均連接在數(shù)據(jù)處理模塊的信號輸入端，數(shù)據(jù)處理模塊將輸入的信號進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換后輸出到單片機(jī)的信號輸入端，單片機(jī)還分別連接供電模塊、無線傳輸模塊、存儲器和攝像頭，所述攝像頭還連接圖像處理器，圖像處理器還連接無線傳輸模塊。

作為本發(fā)明的優(yōu)選方案：所述溫度檢測模塊包括芯片IC1、熱敏電阻RS和電阻R1，電阻R1的一端連接芯片IC3的引腳8和芯片IC4的引腳8，電阻R1的另一端連接電阻R3、電位器RP3的固定端、熱敏電阻RS和芯片IC3的引腳2，電阻R3的另一端連接電阻R4和芯片IC1的引腳3，芯片IC1的引腳2連接電阻R2、電阻R5和芯片IC1的引腳7，電阻R5的另一端連接電阻R6、熱敏電阻RS的另一端和芯片IC2的引腳2，芯片IC2的引腳7連接電阻R4的另一端，芯片IC3的引腳7連接電位器RP1的固定端和電位器RP1的滑動端，電位器RP1的另一個固定端連接電位器RP2的固定端，電位器RP2的另一個固定端連接電位器RP3的滑動端和電位器RP3的另一個固定端，電位器RP2的滑動端連接電阻R7，電阻R7的另一端連接電阻R8和芯片IC4的引腳3，電阻R6的另一端連接芯片IC4的引腳2，芯片IC4的引腳7輸出信號OUT1。

作為本發(fā)明的優(yōu)選方案：所述煙霧檢測模塊包括發(fā)光二極管D1、光敏三極管VT1和電容C1，發(fā)光二極管D1的陽極連接電阻R10和電源VCC，發(fā)光二極管D1的陰極連接電位器RP4的固定端、電位器RP4的滑動端和光敏三極管VT1的集電極，光敏三極管VT1的發(fā)射極連接電阻R9和二極管D2的陽極，電位器RP4的另一個固定端連接電阻R9的另一端、電容C1、三極管VT2的發(fā)射極并接地，二極管D2的陰極連接電容C1和三極管VT2的基極，三極管VT2的集電極連接電阻R11，電阻R11的另一端連接電阻R10的另一端和輸出信號OUT2。

作為本發(fā)明的優(yōu)選方案：所述智能電源包括太陽能板T、電阻R1、電容L1和繼電器J，所述電阻R1的一端連接電容C1和220V交流電，電阻R1的另一端連接電容C1的另一端和整流橋T的端口1，整流橋T的端口3連接220V交流電的另一端，整流橋T的端口2連接電容C2和芯片IC1的引腳1，芯片IC1的引腳13連接繼電器J的觸點J-2，電容C2的另一端連接蓄電池E的負(fù)極、太陽能板T、繼電器J、芯片IC1的引腳2和整流橋T的端口4，太陽能板T的另一端連接二極管D1的陽極，二極管D1的陰極連接電阻R2、繼電器J的觸點J-1和二極管D2的陽極，二極管D2的陰極連接繼電器J的觸點J-2的另一端和輸出電壓U1，繼電器J的觸點J-1的另一端連接蓄電池E的正極，電阻R2的另一端連接二極管D3的陰極，二極管D3的陽極連接繼電器J的另一端。

作為本發(fā)明的優(yōu)選方案：所述芯片IC1~IC4均為LM311電壓比較器。

作為本發(fā)明的優(yōu)選方案：所述單片機(jī)的型號為STC89C52。

作為本發(fā)明的優(yōu)選方案：所述無線傳輸模塊為GPRS模塊芯片。

作為本發(fā)明的優(yōu)選方案：所述數(shù)據(jù)處理模塊的型號為HX711。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明預(yù)警系統(tǒng)采用溫度和煙霧雙重檢測方式對山區(qū)高壓線路進(jìn)行實時監(jiān)控，遇到山火時，還能采集報警區(qū)域的圖像信息，并通過GPRS模塊遠(yuǎn)程發(fā)送出去，極大的減少了山火對高壓線路的毀損，同時本發(fā)明還采用市電和太陽能雙電源供電的方式，遇到輸電線路毀損也能正常的工作，而且還具有節(jié)能環(huán)保的優(yōu)點。

附圖說明

圖1為高壓變電網(wǎng)絡(luò)火災(zāi)安全管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。

圖2為煙霧檢測模塊的電路圖。

圖3為溫度檢測模塊的電路圖。

圖4為智能電源的電路圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

請參閱圖1-4，一種高壓變電網(wǎng)絡(luò)火災(zāi)安全管理系統(tǒng)，包括智能電源、煙霧檢測模塊、溫度檢測模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、單片機(jī)、存儲器、無線傳輸模塊、圖像處理器和攝像頭；所述煙霧檢測模塊和溫度檢測模塊的信號輸出端均連接在數(shù)據(jù)處理模塊的信號輸入端，數(shù)據(jù)處理模塊將輸入的信號進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換后輸出到單片機(jī)的信號輸入端，單片機(jī)還分別連接供電模塊、無線傳輸模塊、存儲器和攝像頭，所述攝像頭還連接圖像處理器，圖像處理器還連接無線傳輸模塊。

作為本發(fā)明的優(yōu)選方案：所述溫度檢測模塊包括芯片IC1、熱敏電阻RS和電阻R1，電阻R1的一端連接芯片IC3的引腳8和芯片IC4的引腳8，電阻R1的另一端連接電阻R3、電位器RP3的固定端、熱敏電阻RS和芯片IC3的引腳2，電阻R3的另一端連接電阻R4和芯片IC1的引腳3，芯片IC1的引腳2連接電阻R2、電阻R5和芯片IC1的引腳7，電阻R5的另一端連接電阻R6、熱敏電阻RS的另一端和芯片IC2的引腳2，芯片IC2的引腳7連接電阻R4的另一端，芯片IC3的引腳7連接電位器RP1的固定端和電位器RP1的滑動端，電位器RP1的另一個固定端連接電位器RP2的固定端，電位器RP2的另一個固定端連接電位器RP3的滑動端和電位器RP3的另一個固定端，電位器RP2的滑動端連接電阻R7，電阻R7的另一端連接電阻R8和芯片IC4的引腳3，電阻R6的另一端連接芯片IC4的引腳2，芯片IC4的引腳7輸出信號OUT1。

作為本發(fā)明的優(yōu)選方案：所述煙霧檢測模塊包括發(fā)光二極管D1、光敏三極管VT1和電容C1，發(fā)光二極管D1的陽極連接電阻R10和電源VCC，發(fā)光二極管D1的陰極連接電位器RP4的固定端、電位器RP4的滑動端和光敏三極管VT1的集電極，光敏三極管VT1的發(fā)射極連接電阻R9和二極管D2的陽極，電位器RP4的另一個固定端連接電阻R9的另一端、電容C1、三極管VT2的發(fā)射極并接地，二極管D2的陰極連接電容C1和三極管VT2的基極，三極管VT2的集電極連接電阻R11，電阻R11的另一端連接電阻R10的另一端和輸出信號OUT2。

芯片IC1~IC4均為LM311電壓比較器。單片機(jī)的型號為STC89C52。無線傳輸模塊為GPRS模塊芯片。數(shù)據(jù)處理模塊的型號為HX711。

本發(fā)明的工作原理是：如圖1所述：電源VCC輸出的電流通過由芯片IC1、芯片IC2及其外圍部件組成的恒流源電路后向熱敏電阻RS供電，熱敏電阻RS的阻值隨溫度的變化而變化，從而影響芯片IC4引腳2的輸入電壓，當(dāng)高壓線附近的溫度高于設(shè)定值時，芯片IC4的輸入電壓為高電平，芯片IC2為溫度信號緩沖級，芯片IC3為溫度信號滯后比較級，對由熱敏電阻反饋來的電壓信號進(jìn)行鉗制，報警電路不會立即工作，防止報警電路的反復(fù)開啟和關(guān)斷，減少元器件的老化速度，只有當(dāng)高壓線附近的環(huán)境溫度低于設(shè)定值一段時間后，由芯片IC4的3引腳輸出高電平信號OUT1到數(shù)據(jù)處理模塊重，數(shù)據(jù)處理模塊進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換后輸出信號到單片機(jī)主控中心，單片機(jī)主控中心，通過STC89C52單片機(jī)內(nèi)部的編碼譯碼器對報警信號進(jìn)行分析處理，并輸出給攝像頭，控制攝像頭的開啟，記錄監(jiān)控區(qū)域的語音和圖像信息，傳輸給圖像處理器，圖像處理器將畫面信號通過GPRS模塊將觸發(fā)信息傳輸?shù)奖O(jiān)控中心和消防部門。

如圖2所示：當(dāng)高壓線附近的環(huán)境無煙霧時，紅外發(fā)光二極管D1以預(yù)先調(diào)好的起始電流發(fā)光。該紅外光被光敏三極管VT1接收后使其內(nèi)阻減小，使得紅外發(fā)光二極管D1和光敏三極管VT1串聯(lián)電路中的電流增大，紅外發(fā)光二極管VD1的發(fā)光強(qiáng)度相應(yīng)增大，光敏三極管VT1內(nèi)阻進(jìn)一步減小。如此循環(huán)便形成了強(qiáng)烈的正反饋過程，直至使串聯(lián)感光電路中的電流達(dá)到最大值，在電阻R1上產(chǎn)生的壓降經(jīng)二極管D2使三極管VT2導(dǎo)通，三極管VT3截止，報警電路不工作。當(dāng)高壓線附近的環(huán)境中煙霧急驟增加時，空氣中的透光性惡化，此時光敏三極管VT1接收到的光通量減小，其內(nèi)阻增大，串聯(lián)感光電路中的電流也隨之減小，發(fā)光二極管D1的發(fā)光強(qiáng)度也隨之減弱。如此循環(huán)便形成了負(fù)反饋的過程，使串聯(lián)感光電路中的電流直至減小到起始電流值，電阻R9上的電壓也降到臨界值，使三極管VT29導(dǎo)通，發(fā)出報警信號OUT2到單片機(jī)控制中心，后續(xù)處理方式與上述溫度報警時相同。兩種方式任意一種觸發(fā)就會觸發(fā)報警電路。

智能電源電路如圖3所示：白天光照充足的情況下，太陽能板T完成光電轉(zhuǎn)換并通過止逆二極管D1將電能傳輸出去，其電壓足以經(jīng)過電阻R2使得二極管D2導(dǎo)通，因此繼電器J得電，其觸點J-1吸合，J-2斷開，蓄電池E進(jìn)行充電，如果遇到長時間的陰雨天氣，蓄電池E的電壓不足時，其輸出電壓不足以擊穿二極管D3，因此繼電器J斷開，其觸點J-2吸合，220V市電電壓經(jīng)過由電容C1和電阻R1組成的阻容降壓電路降壓后，再進(jìn)入整流橋T中進(jìn)行整流，從整流橋T的端口2輸出的直流電壓再經(jīng)過三端穩(wěn)壓器IC1后給系統(tǒng)供電。

預(yù)警系統(tǒng)采用溫度和煙霧雙重檢測方式對山區(qū)高壓線路進(jìn)行實時監(jiān)控，遇到山火時，還能采集報警區(qū)域的圖像信息，并通過GPRS模塊遠(yuǎn)程發(fā)送出去，極大的減少了山火對高壓線路的毀損，因此系統(tǒng)具有精度高、功能多樣和遠(yuǎn)程傳輸報警的優(yōu)點。

同時本發(fā)明還采用市電和太陽能雙電源供電的方式，遇到輸電線路毀損也能正常的工作，而且還具有節(jié)能環(huán)保的優(yōu)點。