一种基于NB-IOT技术的电气火灾监控探测器的制作方法

本实用新型涉及消防技术领域，具体是一种基于NB-IOT技术的电气火灾监控探测器。

背景技术：

现有电气火灾监控探测器大多采用CAN总线 、RS485总线进行报警信号的传输,并将这种报警信号汇总到监控主机，再由监控主机通过2G、2.5G、3G、4G技术将报警信息汇报给服务器或者推送给用户，在工程实施中需要大量的布置通信线束，费工费时，并且数据传输技术功耗大、成本高不利于大范围的使用与推广。而本实用新型在设计架构上取消了监控主机的环节，在每一个电气火灾监控探测器上都使用了NB-IoT广域网无线通信技术，在施工上解决了布置总线遇到的各种问题，通信方面也解决了功耗大成本高的问题，而且NB-IoT与生俱来的海量连接与高增益覆盖特性，使其特别适用大范围的推广与使用；。

本设计的NB-IOT电气火灾监控探测器通过NB-IoT广域网无线通信技术经由电信NB商用平台把数据传输至服务器，用户可以根据自己的需求来对数据进行相应的处理。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种基于NB-IOT技术的电气火灾监控探测器，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种基于NB-IOT技术的电气火灾监控探测器，包括剩余电流传感器、三相电流传感器、三相电压传感器、温度传感器、单片机、CAN收发器芯片和RS232电平转换芯片，所述单片机分别连接剩余电流传感器、三相电流传感器、三相电压传感器、温度传感器、单片机、CAN收发器芯片和RS232电平转换芯片，所述单片机上还连接有NB-IoT通信模块。

作为本实用新型的进一步技术方案：所述单片机上还连接有AC220V/DC24V电源转换模块。

作为本实用新型的进一步技术方案：所述温度传感器共有四路，采用DS18B20智能测温芯片。

作为本实用新型的进一步技术方案：所述单片机采用STM32系列单片机。

作为本实用新型的进一步技术方案：所述NB-IoT通信模块的型号为BC95-B5。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型兼容了传统电气火灾监控探测器的所有功能之外，在通信方面舍弃了总线方式的线束通信，而采用了NB-IoT无线广域网通信技术，不仅避免了布置总线线束的所有麻烦还支持海量的数据连接以及高增益的功率覆盖，而且功耗低，成本低，安装简单方便；解决了传统传输技术功耗大、成本高难以推广的问题。

附图说明

图1为本实用新型的整体示意图。

图2为本实用新型的实施例原理图。

图3位本实用新型的电路图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-3，实施例1：一种基于NB-IOT技术的电气火灾监控探测器，包括剩余电流传感器、三相电流传感器、三相电压传感器、温度传感器、单片机、CAN收发器芯片和RS232电平转换芯片，其中，单片机采用了高端32位微处理器STM32，通过MAX3232芯片、TJA1050与外围通信设备进行互联，设备通过这些接口芯片将数据传输到STM32系列单片机内，单片机分别连接剩余电流传感器、三相电流传感器、三相电压传感器、温度传感器、CAN收发器芯片和RS232电平转换芯片，剩余电流传感器、三相电流传感器、三相电压传感器、温度传感器将电气火灾的参数采集到控制器内，单片机上还连接有NB-IoT通信模块，NB-IoT通信模块将采集到的数据传输至NB平台再转发至服务器，单片机上还连接有AC220V/DC24V电源转换模块。

实施例2：在实施例1的基础上，本设计的电路如图3所示，1，传感器数据采集电路：图中剩余电流互感器、三相电流互感器和三相电压互感器的输出端上都串联接了一个2K的电阻，这样互感器产生传感电流都转换成了ADC方面采集的电压信号，然后7路电压信号连入单片机的7路ADC输入通道，至此，单片机将剩余电流，工作电流工作电压，这三个电气火灾参数转换成了单片机能够处理的数据。

2，温度传感电路：温度传感器采用的是智能温度芯片DS18B20，该传感器的三个引脚分别是V3.3(电源正极)，DIO（数据输入输出），GND（电源负极）因此在电路设计上直接将电源正极链接3.3V电压，电源负极链接电路中的GND，DIO链接单片机的通用IO。

3，主控芯片电路：本实用新型实施例中的主控芯片采用高性能的STM32F072C8T6单片机,主控芯片的主时钟采用的是外部8Mhz的晶体振荡器，为CPU以及芯片的外围设备提供精准的时钟源。主控芯片在整个设计中起着至关重要的作用，扮演着本实施例的大脑角色，存储于主控芯片中的程序负责配置各个外设通信接口并配置相应的通信参数，并根据BC95与服务器的通信应答机制来决定何时重新初始化BC95模块，该主控芯片提供了四路uart，其中的一路用于RS232接口扩展，第二路则用于控制NB-IoT模块（BC95-B5）与服务器进行交互，剩余的两路串口暂时保留。

3，NB-IoT模块的外围电路：本实施例中广域网通信方案采用的是NB-IoT通信技术，采用的模组为上海移远科技的BC95-B5，为了兼容BC95与主控芯片stm32的IO电压，本实施例中将BC95与stm32通信的链路中串入了限流电阻，在BC95模块的电源处，并联了三个电容来减少电源对BC95的冲击。

4，电源设计：本实施例中的电源是由开关电源模块提供的DC5V，由于BC95与主控芯片stm32的工作电压不同，因此需要借助LDO芯片LM1117-ADJ和LM1117-3.3将DC5V转换成3.8V和3.3V分别给BC95和stm32提供电源

5，开关输出电路设计：本实施例中提供了AC220V与DC24V的有源输出电路方便用户互联其他的设备，在AC220输出接口中采用了可控硅光耦+可控硅的方案，这样做是为了将AC220V的强电与单片机部分的弱电隔离开来，避免由于意外情况导致AC220V进入单片机回路；除此之外，输出回路中串联了一个保险丝，为用户使用AC220有源输出提供了安全的保障；在DC24V的输出电路中采用了PMOS管作为开关元件，选择PMOS管是因为PMOS管可以很好的断开用户设备与DC24V电源的有效连接。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。