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11的另一端接地。
[0038]上述互感器连接检测模块15电路工作原理如下:所述第二电阻R2阻值为1ΚΩ，第三电阻R3阻值为1K Ω，第四电阻控R4阻值为100 Ω。控制器21通过控制器第一控制端控制第一三极管Q1导通，然后立即检测控制器第二控制端的电平状态，正常连接状态下，电流互感器内的线圈由于导通瞬间电流的变化而具有较高的感抗，该感抗与第三电阻R3、第四电阻R4并联，与第二电阻R2及第一三极管Q1串联，对电源单元4电压进行分压，由于第一三极管Q1的集电极到发射极的导通压降非常小，控制器第二控制端电压约为电源单元4电压的一半，因此检测到控制器第二控制端电平应为高电平，如果是低电平，则电流互感器短路，出现电流互感器短路故障，控制器上报互感器短路故障信息；如果第一次检测控制器第二控制端电平是高电平，那么一段时间后，由于是直流电源供电，电流互感器的感抗逐渐消失，再次检测控制器第二控制端电平，如果是低电平则电流互感器正常连接，如果是高电平，则为电流互感器未接故障。由此，采用一种简单的电路设计实现了电流互感器的连接检测。
[0039]在一种优选实施方式，为了提高本发明基于CAN的电气火灾监控装置的抗干扰性能，在一种优选的实施方式中，所述电源单元进一步包括电源滤波模块41。参见图3，所示为本发明一种基于CAN的电气火灾监控装置中电源滤波模块41的电路原理图，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。其中，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。
[0040]上述电源滤波模块41的电路工作原理如下:本发明基于CAN的电气火灾监控装置的供电直接取自220V/50HZ市电供电线，如图3所示为基于CAN的电气火灾监控装置中电源滤波模块的电路，由电源滤波电路和浪涌保护电路组成。电源滤波电路可以抑制输电进线上的各类高频传导噪声，同时还能防止探测器自身工作中产生的终端噪声对输电线的二次谐波干扰。传导噪声可分为共模噪声、差模噪声两种，其频谱范围多在0.15-30MHZ之间。第一共模电感L1，第二差模电感L2，第三差模电感L3，与第一电容C1，第二电容C2，第三电容C3组成电源交流低通滤波电路，能够有效的抑制来自电网的干扰噪声。浪涌保护电路保护硬件电路免受雷击或高电压的冲击，由第五压敏电阻R5，第六压敏电阻R6，第七压敏电阻R7和第一瞬态抑制二极管TVS1，第二瞬态抑制二极管TVS2组成。压敏电阻最大可提供高达几十至上百KA的通流能力，TVS管的通流能力有限，但其反应速度极快，可达ps级。工作时，第五压敏电阻R5，第六压敏电阻R6，第七压敏电阻R7作为第一级负责吸收主要的浪涌能量，第一瞬态抑制二极管TVS1，第二瞬态抑制二极管TVS2则为二级保护，以此来保护后级电路。
[0041]以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
[0042]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
【主权项】
1.一种基于CAN的电气火灾监控装置，其特征在于，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， 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； 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； 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。2.根据权利要求1所述的基于CAN的电气火灾监控装置，其特征在于，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， 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； 所述报警模块用于输出报警信号； 所述开关脱扣模块用于切断供电回路； 所述时钟模块用于提供实时系统时钟； 所述存储模块用于信息存储； 所述显示模块用于信息显示。3.根据权利要求1或2所述的基于CAN的电气火灾监控装置，其特征在于，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。4.根据权利要求3所述的基于CAN的电气火灾监控装置，其特征在于，所述电源单元进一步包括电源滤波t吴块。5.根据权利要求4所述的基于CAN的电气火灾监控装置，其特征在于，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LI，第二差模电感L2，第三差模电感L3，第一电容Cl，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。6.根据权利要求5所述的基于CAN的电气火灾监控装置，其特征在于，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LI 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LI 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LI 一端与第二差模电感L2的一端、第一电容Cl的一端相连接，所述第一共模电感LI 一端与第三差模电感L3的一端，第一电容Cl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TVSl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。7.根据权利要求3所述的基于CAN的电气火灾监控装置，其特征在于，所述互感器连接检测模块进一步包括第一电阻RU第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4和第一三极管Ql08.根据权利要求7所述的基于CAN的电气火灾监控装置，其特征在于，所述第一电阻Rl的一端与控制器的第一控制端相连接，所述第一电阻Rl的一端与所述第一三极管Ql的基极相连接，所述第一三极管Ql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Ql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。9.根据权利要求3所述的基于CAN的电气火灾监控装置，其特征在于，所述的隔离模块采用隔离电源B0505及高速光耦6N137。10.根据权利要求3所述的基于CAN的电气火灾监控装置，其特征在于，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。
【专利摘要】本发明公开了一种基于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，主控单元与传感信号采集单元和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；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。采用本发明的技术方案，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。
【IPC分类】H02H3/04, H02H3/26, H02H5/04, G08B25/08, H02H3/08
【公开号】CN105244841
【申请号】CN201510772277
【发明人】郑梁, 张鑫琪
【申请人】杭州电子科技大学
【公开日】2016年1月13日
【申请日】2015年11月12日