专利名称：防火漏电电流动作计算机多媒体监控系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及防火漏电电流动作报警监控系统，属于低压(380/220V)供电技术及计算机多媒体技术领域。
背景技术：
据国家公安部不完全统计，我国每年因电器和供电电路漏电引发的火灾达十万多起，每年因此造成的经济损失达八十多亿元，在以上事故中电线、电缆及用电器具发生漏电是引起火灾的直接原因。在1998年北京玉泉营环岛家具建材城的一场大火将八万多平米的商城化为灰烬，最后查出的原因就是一个摊位的电线外皮磨损与铝型材门框之间发生漏电，产生的火花引燃四周的建材而起火的，这方面的例子多得举不胜举。虽然在这些建筑物内装有烟雾报警中心和自动喷淋装置，但对漏电电流引起的火灾却无能为力。无数惨痛的教训提醒我们建筑物内必须安装防火漏电电流动作报警系统，才能避免此类灾难的发生。
其实早在1993年国家技术监督局就发布了《防火漏电电流动作报警器》国家标准GB14287--93，但由于种种原因，至今市场上还没有一种能按国家标准技术要求生产的产品问世。随着用电设备的大量普及和用电量的迅速增加，漏电引起的火灾更加频繁了，漏电火灾随时威胁着国家财产和人民群众的生命安全。
发明内容
鉴于上述，本发明的任务是提出一种防火漏电电流动作计算机多媒体监控系统，它可检测出漏电电流，并作出报警。
本发明的任务通过以下技术方案实现一种防火漏电电流动作计算机多媒体监控系统，包括一台多媒体计算机；一个总站，其通过组线与所述计算机相连；数个中间站，各中间站通过组线与所述总站相连；若干个子站，各子站通过组线与所述中间站之一相连；数量与所述子站相同的若干个漏电控制器，各漏电控制器的第二输出端、断电控制端、复位端与对应的子站连接；数量与所述漏电控制器相同的若干个分合动作执行元件，其输出和受控端分别接对应的漏电控制器的漏电信号输入端和第一输出端。
在本发明的实施措施中所述总站、中间站、子站均为集线器。
所述漏电控制器包括信号变换电路、延时切断电路、立即切断电路、复位电路，其中信号变换电路的输入、输出分别为漏电控制器的漏电信号输入端和第二输出端，所述分合动作执行元件的输出经电流互感器的信号线圈接信号变换电路的输入；延时切断电路的输入、输出分别为漏电控制器的第二输出端和第一输出端；立即切断电路的输入、输出分别为漏电控制器的断电控制端和第一输出端；复位电路的输入为漏电控制器的复位端，复位电路的输出控制漏电控制器的电源。
所述信号变换电路由模拟放大电路和模数转换电路串联构成；所述延时切断电路由延时电路和中间继电器串联构成；所述立即切断电路由第二耦合放大电路、延时电路和中间继电器串联构成，第二耦合放大电路的输出接延时电路的第二输入端；复位电路由第三耦合放大电路和复位继电器串联构成，复位继电器控制漏电控制器的电源。
所述漏电控制器还包括试验电路，其由第一耦合放大电路和试验继电器串联构成，第一耦合放大电路的输入作为漏电控制器的试验信号端，试验继电器的两路输出分别控制中间继电器的电源和互感器的试验线圈。
所述信号变换电路的模拟放大电路前依序串接限压电路、灵敏度粗调电路和抗干扰电路。
本发明以漏电控制器结合计算机多媒体技术和互联网组成，系统具有灵敏度高、稳定可靠、智能控制、人机界面友好、操作简单、安装方便、容易普及推广等优点。
图1是本发明的系统方框图；图2是本发明中漏电控制器的原理框图；图3是本发明中漏电控制器控制电路原理框图。
具体实施例方式
图1所示为本发明的系统框图，本发明由下列部件联接成一个监控网络系统一台主监控多媒体计算机1；一个总站2(为8集线器)，其通过组线与计算机1相连；8个中间站3(为8集线器)，各中间站3通过组线与总站2相连；64个子站4(为4集线器)，每四个子站4通过组线与中间站3之一相连；64个漏电控制器5，各漏电控制器5的第二输出端OUT-2、断电控制端D、复位端F与对应的子站4连接；64个分合动作执行元件9，其输出和受控端分别接对应的漏电控制器5的漏电信号输入端IN和第一输出端OUT-1。
图2所示为漏电控制器原理框图，由控制电路5、电流互感器6、手动实验及复位装置7、灵敏度细调整装置8和分合动作执行元件(断路器或接触器)9、电源10组成；电流互感器6有两组线圈一组为信号线圈，接在控制电路5的信号输入端IN上；另一组为试验线圈，接在控制电路5的Q端上。分合动作执行元件9接在控制电路5的第一个输出端OUT-1上。
图3所示为漏电控制器中核心部分一控制电路5的内部电原理框图。它包括信号变换电路、延时切断电路、立即切断电路、复位电路，其中信号变换电路的输入、输出分别为漏电控制器的漏电信号输入端IN和第二输出端OUT-2，分合动作执行元件的输出经电流互感器6的信号线圈接信号变换电路的输入；延时切断电路的输入、输出分别为漏电控制器的第二输出端OUT-2和第一输出端OUT-1；立即切断电路的输入、输出分别为漏电控制器的断电控制端D和第一输出端OUT-1；复位电路的输入为漏电控制器的复位端F，复位电路的输出控制漏电控制器的电源10。
信号变换电路由模拟放大电路14和模数转换电路15串联构成。延时切断电路由延时电路16和中间继电器17串联构成。立即切断电路由第二耦合放大电路20、延时电路16和中间继电器17串联构成，第二耦合放大电路20的输出接延时电路16的第二输入端。复位电路由第三耦合放大电路22和复位继电器21串联构成，复位继电器21控制漏电控制器的电源10。
漏电控制器还包括试验电路，其由第一耦合放大电路19和试验继电器18串联构成，第一耦合放大电路19的输入作为漏电控制器的试验信号端T，试验继电器18的两路输出分别控制中间继电器17的电源和互感器的试验线圈Q。
下面说明其工作过程(假设有64个监控点)计算机1(以下简称主控机)通过总站2、8个中间站3、64个子站4及64个漏电控制器5(以下简称漏控器)相连接，各漏控器的每个输出、输入端均有自己的二进制地址码。在没有漏电故障时，漏控器OUT-2端为“0”，反之为“1”，主控机在1秒中内对64个漏控器的OUT-2端巡检一次，若某个或几个漏控器OUT-2输出为“1”时，主控机就立即在显示器上显示出某个或几个被监控点有漏电故障，同时将相应地址在计算机上储存的资料、故障点的具体位置，额定漏电动作电流等显示出来，并驱动声响报警系统工作，使音箱发出报警声音或语音信号，同时显示人机对话窗口，请求对故障的处理方法(问复位或切断电源)，若五分钟后值班人员不予答复时，计算机会发出切断信号至该漏控器的切断信号输入端D，自动切断该路供电电源。当排除完故障，漏电电流降到额定漏电动作电流值之下时，漏控器会自动复位；也可以通过主控机发出复位信号，复位信号经过总站、中间站、子站到达某个漏控器的复位端F(为“1”时复位)，使其复位。漏电故障排除后供电及监控电路就会恢复到正常漏电监控状态。
主控机1还可定时(时间可调)通过总站2、中间站3、子站4对每个漏控器5的T端发出测试信号“1”，所有漏控器5逐个接到“1”测试信号，若漏控器5正常工作(无断线或元件损坏故障)时，其OUT-2端均输出“1”，反之为“0”。主控机1通过运算识别出有故障漏控器的地址后，在显示屏上显示出故障漏控器的目录及相关技术资料(安装地点、电器数据等)以提醒值班人员通知专业维修人员检修相应的漏控器。
漏电控制器中的控制电路5由一块自制专用集成电路及外围辅助电路组成，其输入端IN只需输入10毫伏信号就可以使漏电控制器动作报警。OUT-1端同时输出一个定时5分钟(可调)动作的开关信号，可以直接控制动作执行元件9动作。在该控制电路的T端输入一个测试信号“1”时，如果控制电路正常OUT-2便输出“1”高电平，不正常则输出“0”，此时OUT-1端在控制电路接受测试时无延时信号输出(即测试时不会使断路器误动作)。切断信号输入端D输入“1”高电平时，动作执行元件9立即动作，切断某供电支线电路，使主控机1可以随时手动切换某路供电电源。
为防止互感器信号电压过高而损坏模拟放大电路14的输入端，在信号输入端口处加入了限压电路11；为加大灵敏度调整范围设置了灵敏度粗调电路12；为防止因外界干扰而发生漏电误动作现象加入了宽频谱吸收回路13；高倍放大电路14的内部具有优良的温度补偿电路及稳压稳流电路，在各种恶劣的工作条件下，工作点不会漂移；放大后的模拟信号经A/D转换器15送至OUT-2端和延时电路16；经过延时的动作信号指令，又通过中间继电器17直接驱动分合执行元件9，切断漏电支路电源；为达到检测漏电控制器内所有元件是否正常工作，在T端定时输入高电平“1”，经耦合放大器19后驱动试验继电器18吸合，使互感器试验线圈内有试验电流流过(模拟有漏电故障发生)，以检测漏电控制器的功能是否正常，电路正常时OUT-2输出高电平“1”反之为“0”，在进行自我功能检测时，试验继电器18同时切断延时电路16的供电，使分合执行元件不会发生误动作；D端可以随时输入高电平“1”，经耦合放大电路后至延时电路16，停止延时立即动作；当F端输入高电平“1”时，经耦合放大电路22后驱动复位继电器21，因整个控制电路的直流电源都经21的常闭接点供电，所以21吸合动作一次即完成一次复位功能。
在需要保护的建筑物内安装漏电控制器(具体数量视建筑物的大小及需要保护的位置而定)，安装在多路供电支线上的每个漏电控制器与一个子站(集线器)相连，多个子站与数个中间站(集线器)相连，中间站又与一个总站相连，总站只通过一组线与监控室主监控计算机连接(这样做的结果大大节省了连接到主监控计算机的导线数量)。同时在各供电支线上安装数个自动断路器，分合断路器的信号由主监控计算机发出，经过连接导线发送到总站、中间站、子站，再传送到相应的漏电控制器，通过漏电控制器向断路器提供开关信号。监控室主监控计算机24小时内不间断地，在1秒钟内对各个漏电控制器进行一次巡回检测。当某一路供电支线上发生漏电，且漏电电流值超过此路漏电控制器额定漏电动作值时，此路漏电控制器在1秒钟之内通过子站、中间、总站向主监控计算机发出报警信号，主监控计算机接收后在显示器上立即显示“第*路供电线路发生漏电事故，第*路额定漏电动作电流值***mA。”同时显示漏电发生时间和第*路供电支线配电箱在建筑物内的具体位置；打印机自动将计算机显示的内容打印成文输出；主监控计算机音响系统发出警报声，提示值班人员采取相应措施。计算机显示屏上同时显示对话框，由值班人员决定是否切断发生漏电的供电电路？值班人员应在五分钟内(时间可调整)答复是或否，若无回答(值班人员离岗或睡着时)，主监控计算机在漏电超过五分钟后，发出切断第*路供电支线指令，由漏电控制器接收并输出一个断路信号给该供电支线路上的断路器，断路器分开，切断第*路支线供电电源，同时在主监控计算机的屏幕上显示“第*路供电线路已切断”。
本系统最多可以同时允许八个漏电事故的报警，可以同时记录八个漏电控制器的位置、漏电时间及处理情况等资料，同时打印成文，同时发出声音报警信号。
本系统主监控计算机硬盘同时储存监控全过程的全部数据(可储存10--30天的数据)，日后检索非常方便。
主监控计算机通过互联网24小时在线，可向城市消防中心发出本地址实时监控信号，城市消防中心可以随时利用密码进入本系统抽查每个监控点的现状，同时还可向值班人员发出询问测试指令，请值班人员回答，以随时监督值班人员的工作状态。
为了网络安全，本系统可以采用专线与城市消防中心相连，也可以利用宽带网、一线通或普通电话线以互联网连接城市消防中心，但要安装防火墙系统，防止黑客入侵，危及本系统的安全。
本发明系统还具备自我故障检测功能，可随时监测分布在建筑物各处每个漏电控制器的工作状态。主监控计算机每隔30秒(可调整)对本系统内的所有漏电控制器发出检测信号，若某路漏电控制器的互感器线圈断线或电子元件损坏使漏电控制器失去漏电电流动作功能时，主监控计算机立即在显示屏上显示“第*路漏电控制器出现故障！请立即检修！”并发出声音报警信号。
本发明的所有技术指标和功能，全部达到和超过国标GB14287-93中的技术要求。
上述实施例仅为说明本发明而为，并非用于限制本发明的专利保护范围，对于依照上述实施例所作的任何等同变换，均应在本发明的专利保护范围之内。
权利要求
1.一种防火漏电电流动作计算机多媒体监控系统，其特征在于它包括一台多媒体计算机；一个总站，其通过组线与所述计算机相连；数个中间站，各中间站通过组线与所述总站相连；若干个子站，各子站通过组线与所述中间站之一相连；数量与所述子站相同的若干个漏电控制器，各漏电控制器的第二输出端、断电控制端、复位端与对应的子站连接；数量与所述漏电控制器相同的若干个分合动作执行元件，其输出和受控端分别接对应的漏电控制器的漏电信号输入端和第一输出端。
2.如权利要求1所述的防火漏电电流动作计算机多媒体监控系统，其特征在于所述总站、中间站、子站均为集线器。
3.如权利要求1或2所述的防火漏电电流动作计算机多媒体监控系统，其特征在于所述漏电控制器包括信号变换、延时切断、立即切断、复位诸电路，其中信号变换电路的输入、输出分别为漏电控制器的漏电信号输入端和第二输出端，所述分合动作执行元件的输出经电流互感器的信号线圈接信号变换电路的输入；延时切断电路的输入、输出分别为漏电控制器的第二输出端和第一输出端；立即切断电路的输入、输出分别为漏电控制器的断电控制端和第一输出端；复位电路的输入为漏电控制器的复位端，复位电路的输出控制漏电控制器的电源。
4.如权利要求3所述的防火漏电电流动作计算机多媒体监控系统，其特征在于所述信号变换电路由模拟放大电路和模数转换电路串联构成；所述延时切断电路由延时电路和中间继电器串联构成；所述立即切断电路由第二耦合放大电路、延时电路和中间继电器串联构成，第二耦合放大电路的输出接延时电路的第二输入端；复位电路由第三耦合放大电路和复位继电器串联构成，复位继电器控制漏电控制器的电源。
5.如权利要求3所述的防火漏电电流动作计算机多媒体监控系统，其特征在于所述漏电控制器还包括试验电路，其由第一耦合放大电路和试验继电器串联构成，第一耦合放大电路的输入作为漏电控制器的试验信号端，试验继电器的两路输出分别控制中间继电器的电源和互感器的试验线圈。
6.如权利要求4所述的防火漏电电流动作计算机多媒体监控系统，其特征在于所述漏电控制器还包括试验电路，其由第一耦合放大电路和试验继电器串联构成，第一耦合放大电路的输入作为漏电控制器的试验信号端，试验继电器的两路输出分别控制中间继电器的电源和互感器的试验线圈。
7.如权利要求4所述的防火漏电电流动作计算机多媒体监控系统，其特征在于所述信号变换电路的模拟放大电路前依序串接限压电路、灵敏度粗调电路和抗干扰电路。
全文摘要
一种防火漏电电流动作计算机多媒体监控系统,包括:一台多媒体计算机;一个总站,其通过组线与所述计算机相连;数个中间站,各中间站通过组线与所述总站相连;若干个子站,各子站通过组线与所述中间站之一相连;数量与所述子站相同的若干个漏电控制器,各漏电控制器的第二输出端、断电控制端、复位端与对应的子站连接;数量与所述漏电控制器相同的若干个分合动作执行元件,其输出和受控端分别接对应的漏电控制器的漏电信号输入端和第一输出端。它可检测出漏电电流,并作出报警。本发明以漏电控制器结合计算机多媒体技术和互联网组成,系统具有灵敏度高、稳定可靠、智能控制、人机界面友好、操作简单、安装方便、容易普及推广等优点。
文档编号H02H3/00GK1355584SQ01144759
公开日2002年6月26日 申请日期2001年12月21日 优先权日2001年12月21日
发明者胡少英, 李继武 申请人:胡少英, 李继武