一种基于can的电气火灾监控装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于电气火灾监控领域，尤其涉及一种基于CAN的电气火灾监控装置。
【背景技术】
[0002]目前，电气火灾探测器已被广泛应用于各类建筑的配电柜(箱)中，用于有效预防了电气火灾的发生。电气火灾探测器不但负责监测线路的漏电值、电流值和温度值，同时还应具备故障报警、信息记录、总线通信以及线路脱扣等功能。然而，现有的产品多数功能简单，分为剩余电流式及温度式两种探测器，只具有对漏电或温度监控中的一种功能，而且多数采用简单的信号放大电路对漏电进行采样，而这种信号采集方式测量精度和稳定性都有待提高；在检测电流互感器的短接、未接等故障方面，电路设计复杂。同时现在技术电气火灾探测器无法实现远距离联网传输，电气火灾探测器在实际使用时会面对各种电磁干扰，直接影响数据采集准确性和通信完整性，甚至还会导致整个系统工作失效。
[0003]故，针对目前现有技术中存在的上述缺陷，实有必要进行研究，以提供一种方案，解决现有技术中存在的缺陷。
【发明内容】
[0004]有鉴于此，确有必要提供一种抗干扰能力且电路设计简单的基于CAN的电器火灾监控装置。
[0005]为了克服现有技术存在的缺陷，本发明提供以下技术方案:
[0006]一种基于CAN的电气火灾监控装置，包括传感信号采集单元、主控单元、CAN通信单元和电源单元，其中，
[0007]所述电源单元为所述传感信号采集单元、主控单元和CAN通信单元提供相应的供电电压；
[0008]所述主控单元与所述传感信号采集单元和所述CAN通信单元相连接，将传感信号采集单元所采集的传感信息进行信号处理后通过CAN通信单元发送到CAN总线网络中；
[0009]所述传感信号采集单元进一步包括电流互感器、漏电互感器、温度传感器、互感器连接检测模块和电能采样模块，所述温度传感器用于检测环境温度信息；所述互感器连接检测模块用于检测所述电流互感器和漏电互感器是否正常连接；所述电能采样模块与所述电流互感器和漏电互感器相连接，用于将电流互感器和漏电互感器采集的电流信号进行信号处理后发送给所述主控单元。
[0010]优选地，所述主控单元进一步包括控制器、报警模块、开关脱扣模块、时钟模块、存储模块和显示模块，其中，
[0011]所述控制器与所述报警模块、开关脱扣模块、时钟模块、存储模块和显示模块相连接，用于控制各个模块的正常工作；
[0012]所述报警模块用于输出报警信号；
[0013]所述开关脱扣模块用于切断供电回路；
[0014]所述时钟模块用于提供实时系统时钟；
[0015]所述存储模块用于信息存储；
[0016]所述显示模块用于信息显示。
[0017]优选地，所述CAN通信单元进一步包括隔离模块、总线收发器和抗干扰模块。
[0018]优选地，所述电源单元进一步包括电源滤波模块。
[0019]优选地，所述电源滤波模块进一步包括第五压敏电阻R5，第六压敏电阻R6，第七压敏电阻R7，第一共模电感L1，第二差模电感L2，第三差模电感L3，第一电容C1，第二电容C2，第三电容C3，第一瞬态抑制二极管TVS1，第二瞬态抑制二极管TVS2。
[0020]优选地，所述第五压敏电阻R5 —端与火线连接，所述第五压敏电阻R5另一端零线相连接，所述第六压敏电阻R6 —端与零线连接，所述第六压敏电阻R6另一端接地，所述第七压敏电阻R7 —端与火线连接，所述第七压敏电阻R7另一端接地，所述第一共模电感L1一端与火线、第五压敏电阻R5的一端相连接，所述第一共模电感L1 一端与零线、第五压敏电阻R5的另一端相连接，所述第一共模电感L1 一端与第二差模电感L2的一端、第一电容C1的一端相连接，所述第一共模电感L1 一端与第三差模电感L3的一端，第一电容C1的另一端相连接，所述第二差模电感L2的另一端与第三电容C3的一端、第二瞬态抑制二极管TVS2的一端相连接，所述第三差模电感L3的另一端与第二电容C2的一端、第一瞬态抑制二极管TVS1的一端相连接，所述第二电容C2、第三电容C3、第一瞬态抑制二极管TVS1、第二瞬态抑制二极管TVS2的另一端接地。
[0021]优选地，所述互感器连接检测模块进一步包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4和第一三极管Q1。
[0022]优选地，所述第一电阻R1的一端与控制器的第一控制端相连接，所述第一电阻R1的一端与所述第一三极管Q1的基极相连接，所述第一三极管Q1的集电极与所述第二电阻R2的一端以及控制器的第二控制端相连接，所述第二电阻R2的另一端与电源单元相连接，所述第一三极管Q1的发射极与电流互感器的一端、所述第三电阻R3的一端相连接，所述第三电阻R3的另一端与电能采样模块的一端以及所述第四电阻R4的一端相连接，所述第四电阻R4的另一端和电流互感器的另一端接地。
[0023]优选地，所述的隔离模块采用隔离电源B0505及高速光耦6N137。
[0024]优选地，所述的总线收发器采用TJA1050 ;所述抗干扰模块由共模电感，差模电感，高压电容，压敏电阻，及双向瞬态抑制二极管组成
[0025]与现有技术相比较，本发明基于CAN的电气火灾监控装置能够同时对电流、漏电、温度进行监控，同时采用了电能采样芯片对传感器信号进行采样处理，提高数据采集的精度；同时以一种简单的电路设计实现了电流互感器的连接检测，方便了故障的排除；同时在电源部分增加了硬件电磁兼容电路设计，从而极大提高抗干扰能力。
【附图说明】
[0026]图1为本发明一种基于CAN的电气火灾监控装置的原理框图。
[0027]图2为本发明一种基于CAN的电气火灾监控装置中互感器连接检测模块的电路原理图。
[0028]图3为本发明一种基于CAN的电气火灾监控装置中电源滤波模块的电路原理图。
[0029]如下具体实施例将结合上述附图进一步说明本发明。
【具体实施方式】
[0030]以下将结合附图对本发明作进一步说明。
[0031]参见图1，所示为本发明一种基于CAN的电气火灾监控装置的原理框图，一种基于CAN的电气火灾监控装置，包括传感信号采集单元1、主控单元2、CAN通信单元3和电源单元4。其中，所述电源单元4为所述传感信号采集单元1、主控单元2和CAN通信单元3提供相应的供电电压；
[0032]所述主控单元2与所述传感信号采集单元1和所述CAN通信单元3相连接，将传感信号采集单元1所采集的传感信息进行信号处理后通过CAN通信单元3发送到CAN总线网络中；
[0033]所述传感信号采集单元1进一步包括电流互感器11、漏电互感器12、温度传感器14、互感器连接检测模块15和电能采样模块13，所述温度传感器14用于检测环境温度信息；所述互感器连接检测模块15用于检测所述电流互感器11和漏电互感器12是否正常连接；所述电能采样模块13与所述电流互感器11和漏电互感器12相连接，用于将电流互感器11和漏电互感器12采集的电流、漏电信号进行信号处理后发送给所述主控单元2。
[0034]所述主控单元2进一步包括控制器21、报警模块22、开关脱扣模块23、时钟模块24、存储模块25和显示模块26，其中，所述控制器21与所述报警模块22、开关脱扣模块23、时钟模块24、存储模块25和显示模块26相连接，用于控制各个模块的正常工作；所述报警模块22用于输出报警信号；所述开关脱扣模块23用于切断供电回路；所述时钟模块24用于提供实时系统时钟；所述存储模块25用于信息存储；所述显示模块26用于信息显示。
[0035]所述CAN通信单元3进一步包括隔离模块31、总线收发器32和抗干扰模块33。所述的隔离模块采用隔离电源B0505及高速光耦6N137 ;所述的总线收发器采用TJA1050 ;所述抗干扰模块由共模电感，差模电感，高压电容，压敏电阻，及双向瞬态抑制二极管组成，用于消除CAN总线上的干扰信号。
[0036]上述图1所示的基于CAN的电气火灾监控装置工作方式及原理如下:传感信号采集单元1的电流互感器11、漏电互感器12和温度传感器14分别用于感应被监测电路线路的中的电流值、漏电值以及温度值，电流值和漏电值通过电能采样模块13处理后传输给控制器21，温度传感器14将温度值传输给控制器21，控制器21对实时监控的数据进行判断，如果超过设定的阀值，则控制器21立即控制开关脱扣模块23切断供电回路，报警模块22输出报警信号，存储模块25存储报警信息，并将实时数据通过显示模块26显示，同时将数据通过CAN通信单元3与外部CAN总线相连。
[0037]现有技术，对电流互感器11、漏电互感器12连接检测在电路设计上极为复杂，在成本上大大增加。为了克服现有技术的缺陷，在本发明一种优选实施方式中，提出了一种简化的互感器检测电路设计。本发明一种基于CAN的电气火灾监控装置中互感器连接检测模块15的电路包括电流互感器检测电路及漏电互感器检测电路，由于两种互感器都是依据电磁感应原理设计，因此检测电路相同。以电流互感器检测电路为例，参见图2，所示为本发明一种基于CAN的电气火灾监控装置中电流互感器连接检测模块的电路原理图，电流互感器连接检测模块电路进一步包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4和第一三极管Q1，其中，所述第一电阻R1的一端与控制器的第一控制端相连接，所述第一电阻R1的一端与所述第一三极管Q1的基极相连接，所述第一三极管Q1的集电极与所述第二电阻R2的一端以及控制器的第二控制端相连接，所述第二电阻R2的另一端与电源单元4相连接，所述第一三极管Q1的发射极与电流互感器11的一端、所述第三电阻R3的一端相连接，所述第三电阻R3的另一端与电能