一种剩余电流式电气火灾监控探测器的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种剩余电流式电气火灾监控探测器，硬件构成上包括MCU、时钟电路、EEPROM存储电路、按键电路、液晶显示电路、声音报警电路、状态指示灯电路、电源电压检测电路、剩余电流检测单元、过电流检测电路、两总线通讯电路、24V强切输入电路、脱扣单元、自检电路、输出出点；所述剩余电流检测单元将检测到的剩余电流电流信号，转化为电压信号送入MCU电路进行处理，然后再液晶显示漏电流值，当漏电流值超过设定值时，声音报警电路告警，MCU通过输出触点控制脱扣单元切断主回路电源，以避免电气火灾事故的发生。
【专利说明】一种剩余电流式电气火灾监控探测器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种剩余电流式电气火灾监控探测器，尤其涉及其中剩余电流检测单元的设计。
【背景技术】
[0002]根据相关部门统计，近年来在各类火灾事故中，电气火灾的比例每年都在30%以上，严重危害国家财产和人民生命安全。其中电气短路引起的火灾占整个电气火灾的一半以上，它是电气火灾事故的主要原因。电气短路有两种方式:1、导线直接接触短路。包含相线之间、相线与中性线之间的短路。由于短路回路的阻抗很小，这类短路电流瞬间达数千安培，不过这类短路的大电流会促使短路保护器瞬间动作切断故障电源，从而避免这类电气火灾的发生。2、电弧性短路，主要是带电导体间的电弧性起火、接地故障和爬电起火。与第一类短路相比，由于电弧阻抗较大，导致这类短路引起的电弧性漏电流较小(“漏电”在国际上的通用术语是“剩余电流”)，使得短路保护器难以及时动作，但由于几百mA的漏电流使局部瞬时温度高达2000°C?4000°C，足以引燃周围的可燃物而引发电气火灾，所以电弧性短路是电气火灾监控的主要目标。
实用新型内容
[0003]鉴于现有技术存在的不足，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种结构简单，能实时监测剩线路的漏电流和三相负载状态，及时的发现漏电、过载、短路、欠压等问题并准确报警的剩余电流式电气火灾监控探测器。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种剩余电流式电气火灾监控探测器，由MCU1、时钟电路2、EEPROM存储电路3、按键电路4、液晶显示电路5、声音报警电路6、状态指示灯电路7、电源电压检测电路8、剩余电流检测单元9、过电流检测电路10、两总线通讯电路11、24V强切输入电路12、输出触点13、脱扣单元14、自检电路15所构成。所述时钟电路2、EEPROM存储电路3、按键电路4、液晶显示电路5、声音报警电路6、状态指示灯电路
7、电源电压检测电路8、剩余电流检测单元9、过电流检测电路10、两总线通讯电路11、24V强切输入电路12、输出触点13、自检电路14均与MCUl进行电气连接。
[0005]所述的剩余电流检测单元由剩余电流互感器、采样电阻、整流二极管、电压信号放大电路和稳压调零电路构成，剩余电流检测单元输出的电压信号输入到MCU的10位电压输入型转换口 Pl.6。
[0006]所述的两总线通讯电路与MCU的全双工串行通信接口 P3.0、P3.1相连，两总线通讯单元采用C-MBUS总线通讯专用芯片CMTOOI。
[0007]所述的脱扣单元通过输出触点连接MCU，脱扣单元由带电磁分离脱扣器的断路器构成。
[0008]所述的MCU 采用 STC 12C5A16S2ADJ40。
[0009]本实用新型具有积极的效果:本实用新型的监控探测器可对漏电、过载、短路、欠压等进行综合监测和智能化分析并通过液晶显示发出声光报警，当供电电路发生电气事故时，监控探测器能及时的发现问题准确报警，及时提醒工作人员检查故障，排除可能发生的电气隐患，防止事故发生。
[0010]本实用新型的监控探测器可存储报警记录，报警记录掉电不丢失，可随时查询。本探测器还具有输入报警功能，可通过24V强切输入电路连接消防系统报警模块输出信号，实现自动切断回路电源。本探测器采用C-MBUS总线通讯电路，可将漏电、过流、消防、正常运行等状态信息发送给上一级电气火灾监控设备。
[0011]【专利附图】
【附图说明】:
[0012]图1为本实用新型的总体结构框图。
[0013]图2为剩余电流检测单元的电路原理图。
[0014]【具体实施方式】:
[0015]如图1，本实用新型剩余电流式电气火灾监控探测器包括:包括MCU1、时钟电路2、EEPROM存储电路3、按键电路4、液晶显示电路5、声音报警电路6、状态指示灯电路7、电源电压检测电路8、剩余电流检测单元9、过电流检测电路10、两总线通讯电路11、24V强切输入电路12、输出触点13、脱扣单元14、自检电路15。
[0016]如图2，所述的剩余电流检测单元由剩余电流互感器、采样电阻、整流二极管、电压信号放大电路和稳压调零电路构成，其中R3、R4为采样电阻，Dl为整流二极管，电阻R2、R5、电容C4、运放LM358组成电压信号放大电路，二极管D2、电容C5、滑动变阻器VRl构成稳压调零电路。剩余电流互感器将电气设备线路的漏电流进行1000: I的变比转换成小电流信号，经过取样电阻R4，将OmA?ImA的剩余电流信号转换成O V?0.1V的交流小电压信号，再经过整流二极管变为直流小电压信号，再经过电压信号放大电路转换为O V?3V的电压信号，最终通过稳压调零电路输入到MCU的10位电压输入型转换口 Pl.6。
[0017]按键电路4与MCU的输入口相连，能实现自检、复位、漏电流报警参数选择、时间设置、查询记录、消防电源设置功能。
[0018]状态指示电路7与MCU的输出口相连，6个指示灯分别显示发生过载或者短路时所在相和被保护电路的运行状态:故障、漏电、运行。
[0019]声音报警电路6与MCU的输出口相连，在报警状态下提供声音报警，手动按消音键进行消音，有新报警时可再次响起。
[0020]所述液晶显示电路5与MCU的输出口相连，实时显示时间、电源电压、漏电流、三相负载状态、报警设置及状态。
[0021]脱扣单元14通过输出触点13连接MCU，当发生报警时MCU的输出信号经输出触点13的继电器输出，使脱扣单元14的电磁铁带电吸引衔铁，通过传动机构推动自由脱机机构以切断主回路电源。
[0022]24V强切输入电路12输入端连接消防系统报警模块，输出端连接MCU，当消防系统报警模块有触发DC24V电压信号输出时，24V强切输入电路输入端接收到此电压信号，再通过MCU使输出触点13的继电器动作，控制脱扣单元14切断主回路电源，以避免电气火灾事故的发生。
[0023]由DS1302构成的时钟电路2、由芯片24C256构成的EEPROM存储电路3分别和MCU的输入/输出口相连，用来保存报警记录和提供系统时钟。[0024]所述两总线通讯电路11由芯片XY001A和光耦PC817构成，与MCU通讯接口连接，可将漏电、过流、消防、正常运行等状态信息发送给上一级电气火灾监控设备。
[0025]按动“自检”按键，自检电路15工作，主机会依次检测A相、B相、C相及漏电检测线路，由液晶屏和指示灯分别显示，报警声间断响起，运行指示灯亮表示对应的检测线路正常，检测线路有故障时，故障指示灯亮。如果没有报警声，说明报警声音线路有故障。
[0026]所述MCU 采用的型号为 STC 12C5A16S2ADJ40。
【权利要求】
1.一种剩余电流式电气火灾监控探测器，包括MCU、时钟电路、EEPROM存储电路、按键电路、液晶显示电路、声音报警电路、状态指示灯电路、电源电压检测电路、剩余电流检测单元、过电流检测电路、两总线通讯电路、24V强切输入电路、输出触点、脱扣单元、自检电路，其特征在于:MCU是该火灾监控报警器的结构中心，所述剩余电流检测单元、过电流检测单元、两总线通讯电路、24V强切输入电路设置在MCU周围并与MCU的通信接口相连，所述的剩余电流检测单元由剩余电流互感器、采样电阻、整流二极管、电压信号放大电路和稳压调零电路构成，剩余电流检测单元输出的电压信号输入到MCU的10位电压输入型转换口，所述电气火灾探测器集检测、报警和切断线路功能一体，有效防止电气火灾发生，整体结构紧凑，尺寸较小，连接容易，安装方便。
2.根据权利要求1所述，其特征在于:所述的剩余电流检测单元由剩余电流互感器、采样电阻、整流二极管、电压信号放大电路和稳压调零电路构成，所述剩余电流检测单元中电阻R2、R5、电容C4、运放LM358组成电压信号放大电路，二极管D2、电容C5、滑动变阻器VRl构成稳压调零电路。
3.根据权利要求1所述，其特征在于:所述24V强切输入电路输入端连接在消防模块上，输出端连接在MCU的输入端，当消防模块触发，所述24V强切输入电路可通过MCU控制脱扣单元切断电源，以避免电气火灾事故的发生。
4.根据权利要求1所述，其特征在于:两总线通讯电路采用C-MBUS总线通讯专用芯片CMTOOI，可将漏电、过流、消防、正常运行等状态信息发送给上一级电气火灾监控设备。
5.根据权利要求1所述，其特征在于:按键电路的输出端与MCU的输入端相连，能实现火灾探测器自检、复位、漏电流报警参数选择、时间设置、查询记录、消防电源设置功能。
6.根据权利要求1所述，其特征在于:MCU通过输出触点连接脱扣单元，脱扣单元由带电磁分离脱扣器的断路器构成。
7.根据权利要求1所述，其特征在于:所述的MCU采用STC12C5A16S2ADJ40。
【文档编号】G08B17/06GK203759822SQ201320363500
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2013年6月24日 优先权日:2013年6月24日
【发明者】陈小辉 申请人:郑州金特莱电子有限公司