器19、烟雾传感器IlO相连接，A/D转换器117分别与DSP控制器114、温度传感器1113、烟雾传感器II14相连接，A/D转换器N8分别与DSP控制器N5、温度传感器N17、烟雾传感器N18相连接，报警装置111、喷水灭火装置112分别与DSP控制器13连接，报警装置II15、喷水灭火装置II16分别与DSP控制器114连接，报警装置N19、喷水灭火装置N20分别与DSP控制器N5连接。
[0025]系统通过温度传感器19、烟雾传感器110、温度传感器1113、烟雾传感器1114、温度传感器N17、烟雾传感器N18两种传感器，采集火灾现场的烟雾浓度和温度的实时数据信息，然后将采集到的数据信息通过A/D转换器I6、A/D转换器II7、A/D转换器N8转换芯片，将模拟信号转化成数字信号传输给DSP控制器I3、DSP控制器II4、DSP控制器N5，使其对数据进行处理和分析。
[0026]温度传感器19、温度传感器1113、温度传感器N17选用DS18B20型的单线数字温度传感器，该传感器不仅性能十分优秀，而且使用极其方便，不需要外接电路即可直接检测和显示温度;烟雾传感器110、烟雾传感器1114、烟雾传感器N18选用MQ-2型半导体电阻式气体传感器，该传感器具有良好的灵敏度和恢复特性，对于烟雾具有良好的感应特性;A/D转换器I6、A/D转换器II7、A/D转换器N8选用ADS8364型A/D转换芯片，是一种低功耗、高速、双16位模数转换器，该芯片具有较强的抗噪性。
[0027]CAN通信模块2是一种串行数据通信方式的总线技术，采用事件触发式，具有良好的实时性、可靠性和灵活性，能够有效地解决总线控制、链路维护和冲突检测等问题，又因为具有较强的纠错能力，支持差分收发，因而具有较强的抗噪能力，特别适合于高噪声环境下较远距离的传输，通过CAN通信模块2实现与监控室内的上位主机I之间的连接，将采集到的各种数据发送到液晶显示屏21进行直观显示，可以及时准确地了解火灾发生情况，采取相应措施。
[0028]见图2所示，本实用新型DSP控制器13功能框图，采用TI公司的TMS320F28035芯片是整个系统的最关键的部分，负责各个下位机DSP控制器的正常运转，该芯片自带CAN通信通信接口，可以通过CAN通信模块2实现与上位主机I之间的通信;并将A/D转换器转化过的数字信号进行处理、判断和分析，并将这些送人存储器EEPR0M22进行存储，以便后续使用；当判断到现场环境数据超过系统设定的阈值时，触发报警装置Ill的报警电路发出声光报警信息进行报警，并触发喷水灭火装置112进行灭火等相关操作。
[0029]本实用新型的DSP控制器13连接关系为:DSP控制器13分别与CAN通信模块2、报警装置111、喷水灭火装置112、液晶显示屏21、存储器EEPR0M22、时钟电路23、电源模块24相连接。
[0030]液晶显示屏21是LCD液晶显示屏由STC12C5A60S2型单片机控制显示，单片机通过高速同步串行口实现与DSP控制器13通信;液晶显示屏21能够显示整个系统的运行参数、状态、报警信息、喷水灭火过程等情况。
[0031 ]存储器EEPR0M22是型号为M27C1024型芯片，具有较大内存，并且操作简单方便，其使用功能是接收信号经过放大、滤波后进入A/D转换器16，将转化好的数据存储到存储器EEPR0M22中；并且DSP控制器13的程序也存储在存储器EEPR0M22中。检测系统供电后，将程序从存储器EEPR0M22中调入到DSP控制器13，完成初始化后，系统开始工作，A/D转换器16将转化好后的数据存入存储器EEPR0M22中，供DSP控制器13调用。
[0032]时钟电路23在主控芯片DSP3中、是处理数字信息的基础，将输入时钟信号直接连到引脚上有源时钟方式，采用一个3.3V供电的30MHz有源晶振实现，时钟电路23工作是通过选择5倍频的PLL功能来实现，可实现TMS320F28035型DSP芯片的最高工作频率为150MHz。
[0033]电源模块24是整个系统用到的电源，包括+5V、-5V、+12V、+24V直流电源，用于给整个系统各芯片、电路、显示等供电，先用变压器将220V交流电源转换成36V和40V的交流电，再通过整流桥将交流电转换成直流电，最后用MC7805、MC7905、MC7812、MC7815和MC7824系列的稳压芯片，最后通过简单的LC滤波电路获得稳定的直流电源。
[0034]见图3所示，本实用新型的工作流程框图，整个系统的主要工作流程为:系统首先进行初始化，然后启动A/D采样开始进行数据采样，将模拟信号转换为数字信号，然后读取A/D采样数据，通过CAN通信将数据传输至上位机并进行液晶显示屏显示，方便有关人员查看，同时判断数据是否超过设定的阈值，将数据在存储器EEPROM进行存储，以便后续使用，当烟雾或温度数据有一项超过设定阈值，系统启动报警装置发出声光信息进行报警，同时启动喷水灭火装置进行灭火。
【主权项】
1.一种用于电力系统火灾报警的智能监控系统，其特征在于:基于TMS320F型DSP芯片和CAN总线技术，采用上位主机+下位机DSP控制器的上、下位机网络化结构设计，采用温度传感器1、烟雾传感器1、温度传感器I1、烟雾传感器I1、温度传感器N、烟雾传感器N两种传感器采集现场实时数据信息，采用DSP控制器1、DSP控制器I1、DSP控制器N完成数据的高速、准确处理，并控制报警装置1、喷水灭火装置1、报警装置I1、喷水灭火装置I1、报警装置N、喷水灭火装置N的启停，CAN通信模块是引入CAN总线技术的通信方式与上位主机和DSP控制器1、DSP控制器I1、DSP控制器N进行连接，实现数据的高效传输与人机互动。2.根据权利要求1所述的一种用于电力系统火灾报警的智能监控系统，其特征在于:各部件的连接关系为:CAN通信模块分别与上位主机、DSP控制器1、DSP控制器I1、DSP控制器N相连接，A/D转换器I分别与DSP控制器1、温度传感器1、烟雾传感器I相连接，A/D转换器II分别与DSP控制器I1、温度传感器I1、烟雾传感器II相连接，A/D转换器N分别与DSP控制器N、温度传感器N、烟雾传感器N相连接，报警装置1、喷水灭火装置I分别与DSP控制器I连接，报警装置I1、喷水灭火装置II分别与DSP控制器II连接，报警装置N、喷水灭火装置N分别与DSP控制器N连接。3.根据权利要求1所述的一种用于电力系统火灾报警的智能监控系统，其特征在于:所述的DSP控制器分别与CAN通信模块、报警装置、喷水灭火装置、液晶显示屏、存储器EEPROM、时钟电路、电源模块相连接。
【专利摘要】一种用于电力系统火灾报警的智能监控系统，基于TMS320F型DSP芯片和CAN总线技术，采用上位主机和下位机DSP控制器的上、下位机网络化结构设计，采用温度传感器、烟雾传感器两种传感器采集现场实时数据信息，采用多个DSP控制器完成数据的高速、准确处理，并控制多个报警装置、喷水灭火装置的启停，CAN通信模块是引入CAN总线技术的通信方式与上位主机和多个DSP控制器进行连接，实现数据的高效传输与人机互动。该系统能够及时地发现电力系统的火灾或者潜在的致火因素，向有关人员及时提示火灾危险，进一步及时采取有效措施，将火灾扼制在萌芽状态，从而保证电力系统的安全稳定运行。
【IPC分类】G08B17/00, A62C37/00
【公开号】CN205211092
【申请号】CN201520907037
【发明人】刘凤珍, 张永新, 王春伟, 李士国, 马彦明, 刘凤玉, 杨宏伟, 吕昕昕, 司亚东, 王金星, 赵向东, 赵得利, 尹行, 王丽丽
【申请人】国网辽宁省电力有限公司朝阳供电公司, 国家电网公司, 国网北京市电力公司, 朝阳市三北防护林体系建设管理站
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2015年11月12日