专利名称：基于消防报警联动总线的电气火灾监控装置的制作方法
技术领域：
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本实用新型涉及电子测试技术领域，具体是一种适用于低压用电场所的、预 防电气火灾发生的电气火灾监控装置。
技术背景
随着社会的发展，电力电子产品的广泛应用，使得电力事业也得到了空前的 发展，同时电气火灾也成逐年上升趋势，从电气火灾事故技术分析结果看，引起 火灾发生的短路、过热事故的最初表现形式为漏电事故，漏电达到一定程度成短 路或过热，从而最终导致电气火灾。而当前用电系统中主要采取以下两种方式， 来防范电气火灾的发生①漏电开关，由于技术的限制，其暴露出日益严重的问 题由于现场实际漏电数据的不准确，容易导致误动、拒动等非正常动作，不能
真正起到保护的作用。②电气火灾监控系统，现有的电气火灾监控系统多是以485
总线的形式进行联网，其通讯距离短，且易受干扰，由于其单独组网，无法与相 关产品(如火灾自动报警系统)组网使用，从而在一定程度了限制对电气火灾的 预防和控制。
发明内容
为解决现有技术存在的不足，本实用新型目的在于满足产品国家标准
GB14287. 1-2005《电气火灾监控系统第一部分电气火灾监控设备》的前提下， 提供一种可实时监测线路漏电情况，及时发现火灾隐患，根据需要可随时切断故 障线路电源，并方便与现有消防报警产品组网使用的基于消防报警联动总线的电 气火灾监控装置。
本实用新型采用的技术方案是
基于消防报警联动总线的电气火灾监控装置，其特征在于:具有CPU及外围 电路，CPU及外围电路通过两根无极性报警总线与剩余电流探测器连接，CPU及 外围电路分别与信号调制解调电路、实时时钟电路、控制输出电路、打印输出电 路、液晶显示输出电路、指示灯按键控制电路相连接。
所述的CPU及外围电路，其CPU采用SST89E516RD2，使用外部晶体振荡器、 WATCHDOG电路，外围电路包括地址锁存器D2、程序存储器D3、数据存储器D4、汉字库D6。
所述的信号调制解调电路包括电阻R40、 R41、三级管V6、 V26构成总线上 拉电路，电阻R43、 R44、三级管V1构成总线下拉电路，作为信号发送电路；电 阻R33、 R36、 R79、光耦E4、 E5构成信号解调电路，作为信号接收电路。
所述的实时时钟电路由上拉电阻R96、 R107、滤波电容C6、晶体振荡器G2、 3V电池BT、 RTC芯片D23组成。
所述的控制输出电路由二极管V20、 V21、继电器K1、 K3、达林顿阵列D22、 锁存器D9组成；继电器K1、 K3连接到外部受保护电路。
所述的打印输出电路由电阻R165-R168、电容C81、 C94、 C96、单稳态振荡 器D34构成的脉充展宽电路和锁存器D33、驱动器D35、或门D40组成。
所述的液晶显示电路由电阻R162-R164、电容C91、 C92、三极管V56、驱动 器D17、译码器D37组成。
所述的指示灯按键控制电路由电阻R136-R161、电容C40、 C71、 C82、 C109、 CllO、 二极管V53-V55、三极管V51、 V52、指示灯V30-V44、按键SO-S15、串入 并处寄存器D39、扫描控制电路D38组成。
本实用新型的设计思路
本实用新型与剩余电流探测器间采用两根无极性报警联动总线连接，可接收 探测器采集的线路漏电数据、用电设备的的电流、电压数据，以及线路和设备的 温度数据，并能根据需要随时切断故障线路电源。
本实用新型的优点
本实用新型利用单片机嵌入式技术，采用与消防报警总线相同的信号调制解 调方式，获取远方探测器采集的线路漏电数据、用电设备的的电流、电压数据， 以及线路和设备的温度数据，通过严格的算法运算，从而能及时发现线路接触不 良、接地等故障，达到消除电气火灾隐患的目的。
图1为本实用新型电路原理框图2为本实用新型的信号调制解调电路原理图3为本实用新型的CPU及外围电路和实时时钟电路原理图4为本实用新型的控制输出、打印输出、液晶显示电路原理4图5为本实用新型的指示灯按键控制电路原理图。
具体实施方式
参见图1所示，本实用新型由信号调制解调电路部分、CPU及外围电路部分、
实时时钟电路、控制输出电路、打印输出电路、液晶显示电路、指示灯按键控制
电路部分组成。CPU是系统的核心，其控制信号调制解调电路的开启与关闭，CPU
解调出漏电的信号后，经过运算，送往液晶显示电路和指示灯按键控制电路，如
漏电值超过设定的报警门限值，CPU将启动控制输出电路，切断故障线路电源，
同时通过打印输出电路将报警信息打印出来。
参见图2所示，本实用新型信号调制解调电路由光耦E1、 E2、 E4、 E5构成 一个光电隔离电路，将CPU信号外部总线信号隔离，增强系统抗干扰能力；非门 D13C控制信号的发送或或关断，电阻R40、 R41、三级管V6、 V26构成总线上拉 电路，调制出高电平信号，电阻R43、 R44、三级管V1构成总线下拉电路，调制 出低电平信号；电阻R46、 R47、电容C51、三端稳压器D26构成一个DODC变换 电路，为信号解调电路提供电源；电阻R33、 R36、 R79、光耦E4、 E5构成信号 解调电路，用于接收返回信号。
参见图3所示，本实用新型的CPU及外围电路部分由SST89E516RD2作为主 CPU,采用使用外部晶体振荡器，时钟的精度可以得到提高。上电复位电路中D19 是专用外置WATCHDOG电路，可提供上电复位和运行监控功能，电阻R1、电容C38 对干扰进行滤波，V13作用是保护端口 WDO，避免按键S30按下，被强制拉低， 过流损坏。D2是低位地址锁存器，用于锁存A0 A7地址信号的锁存，D3是512KB 的FLASH,用CPU代码的存储，D4是128KB的静态RAM，用于临时数据的存储， D6是512KB的FLASH,用于存储二极汉字库和一些用户界面，以上电路构成了一 个单片机应用系统。
参见图3所示，本实用新型的实时时钟电路采用一片DALLAS公司的RTC芯 片，通过I2C总线向CPU提供年、月、日、时、分、秒等时间信息，该芯片内置 电源检测电路，当电源掉电后自动转为电池供电模式。连接到I2C总线的输出极 电路都是漏极开路或集电极开路电路，所以要加上拉电阻R96、 R107，电容C6 是对干扰进行滤波。 '
参见图4所示，本实用新型的控制输出电路由二极管V20、 V21、继电器K1、K3、达林顿阵列D22、锁存器D9组成，当需要切断故障线路时，CPU发的数据由 D9锁存，驱动D22达林顿阵列导通，继电器K1、 K3动作，切断故障线路，V20、 V21是续流二极管，用于吸收继电器线包断电时产生的反电动势。
参见图4所示，本实用新型的打印输出电路由电阻R165、电容C81、单稳态 振荡器D34构成一脉冲展宽电路，用于展宽数据选通信号；锁存器D33用于锁存 打印数据；驱动器D35作为缓冲器用于读取打印机状态；或门用于打印机的译码 和选址。
参见图4所示，本实用新型的液晶显示电路由驱动器D17作为CPU与液晶模 块间数据交换的缓冲器；译码器D37用于液晶模块地址/指令寄存器的选择；电 阻R162、 R163组成一个分压电路，用于调节液晶模块显示对比度；三极管V56 作为开关管使用，用于控制液晶背光的开启与关闭，电阻R164是限流电阻，调 节背光电流的大小。
参见图5所示，本实用新型的指示灯按键控制电路中R137、 C82组成一RC 振荡电路，为扫描控制芯片D38提供时钟信号，D38通过2线将扫描数据送入移 位寄存器D39中，通过分时共用的方式分别输出指示灯数据和读入按键数据，并 通过高速串口与CPU进行数据交换。
权利要求1、基于消防报警联动总线的电气火灾监控装置，其特征在于具有CPU及外围电路，CPU及外围电路通过两根无极性报警总线与剩余电流探测器连接，CPU及外围电路分别与信号调制解调电路、实时时钟电路、控制输出电路、打印输出电路、液晶显示输出电路、指示灯按键控制电路相连接。
2、 根据权利要求l所述的基于消防报警联动总线的电气火灾监控装置，其特征 在于所述的CPU及外围电路，其CPU采用SST89E516RD2，使用外部晶体振 荡器、WATCHDOG电路，外围电路包括地址锁存器D2、程序存储器D3、数据 存储器D4、汉字库D6。
3、 根据权利要求l所述的基于消防报警联动总线的电气火灾监控装置，其特征 在于所述的信号调制解调电路包括电阻R40、 R41、三级管V6、 V26构成总 线上拉电路，电阻R43、 R44、三级管V1构成总线下拉电路，作为信号发送 电路；电阻R33、 R36、 R79、光耦E4、 E5构成信号解调电路，作为信号接收 电路。
4、 根据权利要求l所述的基于消防报警联动总线的电气火灾监控装置，其特征 在于所述的实时时钟电路由上拉电阻R96、 R107、滤波电容C6、晶体振荡 器G2、 3V电池BT、 RTC芯片D23组成。
5、 根据权利要求l所述的基于消防报警联动总线的电气火灾监控装置，其特征 在于所述的控制输出电路由二极管V20、 V21、继电器K1、 K3、达林顿阵列 D22、锁存器D9组成；继电器K1、 K3连接到外部受保护电路。
6、 根据权利要求l所述的基于消防报警联动总线的电气火灾监控装置，其特征 在于所述的打印输出电路由电阻R165-R168、电容C81、 C94、 C96、单稳态 振荡器D34构成的脉充展宽电路和锁存器D33、驱动器D35、或门D40组成。
7、 根据权利要求l所述的基于消防报警联动总线的电气火灾监控装置，其特征 在于所述的液晶显示电路由电阻R162-R164、电容C91、 C92、三极管V56、 驱动器D17、译码器D37组成。
8、 根据权利要求l所述的基于消防报警联动总线的电气火灾监控装置，其特征 在于所述的指示灯按键控制电路由电阻R136-R161、电容C40、 C71、 C82、 C109、 CllO、 二极管V53-V55、三极管V51、 V52、指示灯V30-V44、按键S0-S15、 串入并处寄存器D39、扫描控制电路D38组成。
专利摘要本实用新型涉及一种基于消防报警联动总线的电气火灾监控装置，由信号调制解调电路部分、CPU及外围电路部分、实时时钟电路、控制输出电路、打印输出电路、液晶显示电路、指示灯按键控制电路部分组成。本实用新型利用单片机嵌入式技术，采用与消防报警总线相同的信号调制解调方式，获取远方探测器采集的线路漏电数据、用电设备的电流、电压数据，以及线路和设备的温度数据，通过严格的算法运算，从而能及时发现由线路接触不良、接地等故障等所造成的火灾隐患，可根据需要随时切断故障线路电源，达到消除电气火灾隐患的目的，并能方便的与现有消防报警产品组网使用。
文档编号G08B25/00GK201322972SQ200820211378
公开日2009年10月7日 申请日期2008年12月19日 优先权日2008年12月19日
发明者勇 冯, 单夫来, 前 向, 斌 翁, 钱律求 申请人:蚌埠依爱消防电子有限责任公司