专利名称：用于消防联动系统的多线联动模块的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于消防联动系统的多线联动模块，属于火灾报警 及消防联动控制技术领域。
技术背景
消防联动系统中对现场联动设备的控制一般通过总线联动模块与多线联 动模块实现，多只总线联动模块挂接在联动两总线上，发生火灾时接收控制 器指令控制防火阀关闭、风口打开、巻帘门半降/全降等。多线联动模块是消 防联动控制器对消火栓泵、喷淋泵、风机等重要i殳备进行手动直接控制的执 行部件，需要在总线联动失效的情况下仍能控制设备的启动、停止，并接收 设备动作后的反馈信号，与总线联动模块共用总线、电源线的区别在于每只 多线联动模块的线路是独立的，消防联动控制器至少有6路直接控制点，故称 为多线联动。
现有技术中多线联动多采用5根线，包括启动线、停止线、启动反馈线、 停止反馈线、地线，模块内部包括2个直流继电器、2个交流继电器，电路原 理框图见图l。当控制器进行启动/停止控制时启动线/停止线上分别输出DC 24V电压控制直流继电器动作，继电器常开/常闭触点控制设备的交流接触器， 设备动作后的交流反馈信号使多线联动模块内交流继电器动作，向启动反馈 线/停止反馈线上返回地信号。 现有技术存在的主要问题线路施工量大、耗费导线多，尤其是目前大 型住宅小区普遍具有泵和风机数量多、距离远的情况下控制器无法检测与多 线联动模块、切换模块间线路的断路、短路故障，存在较大的隐患。 实用新型内容:
为解决现有技术存在的不足，本实用新型目的在于提供一种可检测与消 防联动控制器、切换模块间线路的断路、短路故障，工作稳定可靠的多线联 动模块。
为实现上述目的，本实用新型所提供的多线联动模块由电源电路、信号 接收发送部分、单片机电路、启动/停止输出控制检测部分组成，电源电,括无极性电路、限流电路和稳压电路，信号接收发送部分包括信号接收电路、 返回信号电路，包括启动/停止输出控制电路、启动/停止输出检测电路，信号 接收电路、启动/停止输出检测电路的输出接单片机电路，返回信号电路、启 动/停止输出控制电路的输入接单片机电路。
本实用新型所提供的多线联动模块工作原理如下由无极性电路、限流 电路和稳压电路组成的电源电路，可实现联动控制线接线的无极性，防止因 接错线造成器件损伤或无法正常工作，多线联动模块通过两条无极性的控制 线与消防联动控制器进行通讯。信号接收电路将消防联动控制器发送在联动 控制线上的24V脉动电压信号接收并转换为5V的电压信号后送入单片机电 路，启动/停止输出检测电路将检测出的启动/停止输出线路的状态信号送入单 片机电路，由单片机电路判断出启动/停止输出线路的状态，控制信号返还电 路将联动控制线上电压拉低、变高产生相应的应答信号当向联动控制器返回 故障、反馈信息，当接收到消防联动控制器发来的启动/停止命令时，单片机 电路控制启动/停止输出控制电路的工作，控制切换模块及有关设备的工作。
本实用新型与现有技术相比具有线路简单，多线联动模块与消防联动控 制器间采用两根无极性联动控制线连接，实现联动控制线接线的无极性，信 号接收发送部分与启动/停止输出控制检测部分的工作均由单片机电路控制， 可方便地检测与切换模块间线路的短路、断路故障；接收消防联动控制器的 启动/停止命令控制切换模块启动/停止；可将切换模块接收到的设备动作反馈 信号发送给消防联动控制器，工作稳定可靠，自动化程度高。 附图i兑明
图1为现有技术的多线联动模块电原理图2为与本实用新型所提供多线联动模块配套使用的切换模块电原理图; 图3为本实用新型的多线联动模块原理框图； 图4为本实用新型的多线联动模块电原理图。
具体实施方式
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以下结合
本实用新型的实施。图1为现有技术的切换模块电原 理图。现有技术中多线联动模块采用5根线，包括启动线、停止线、启动反 馈线、停止反馈线、地线，模块内部包括2个直流继电器、2个交流继电器。当控制器进行启动/停止控制时启动线/停止线上分别输出DC 24V电压控制直 流继电器动作，继电器常开/常闭触点控制设备的交流接触器，设备动作后的 交流反馈信号使多线联动模块内交流继电器动作，向启动反馈线/停止反馈线 上返回地信号。图3为本实用新型的多线联动模块原理框图。参见图3，本实 用新型所提供的多线联动模块由电源电路、信号接收发送部分、单片机电路、 启动/停止输出控制检测部分组成，由信号接收电路、返回信号电路构成信号 接收发送部分，启动/停止输出控制检测部分由启动输出控制电路、启动输出 检测电路、停止输出控制电路、停止输出检测电路构成。
图4为本实用新型的多线联动模块电原理图。参见图4，本实用新型所提 供多线联动模块的电源电路中无极性电路由整流二极管VD1 VD4组成的桥 路构成，限流电路由电阻R1、 R3和自恢复保险丝F1构成，整流电路由二极 管VD5、电容C1组成，串联稳压电路由电阻R2、稳压管VZ1、三极管VT1、 VT2组成，集成稳压电路由集成稳压电路片N1、电容C3 C6组成。
信号接收电路由信号耦合电容Cll、电平转换电路组成，电阻R5 R7、 二极管VD6、三极管VT3组成电平转换电路，返回信号电路由电阻R8 R10、 三极管VT4组成，三极管VT3的集电极接单片机D1的信号输入端PBO;三 极管VT4的基极通过电阻R9接单片机Dl的信号输出端PB1。
单片机电路由单片机Dl和复位电路构成，单片机Dl采用ATMega48， 使用内部RC振荡器，复位电路由电阻Rll、电容C12、 二极管VD7组成。
启动输出控制电路由电阻R120、三极管VT5、继电器K1组成，启动输 出检测电路由放大检测电路、三限比较器组成。电阻R111 R114、运放N2A 组成放大电路，电阻R115 R118、比较器N3D组成反馈信号比较电路，电阻 R101 R110、比较器N3A N3C组成三限比较器。
停止输出控制电路由电阻R220、三极管VT6、继电器K2组成，停止输 出检测电路由放大检测电路、三限比较器组成。电阻R211 R214、运放N2B 组成放大电路，电阻R215 R218、比较器N4D组成反馈信号比较电路，电阻 R201 R210、比较器N4A N4C组成三限比较器。
本实用新型多线联动模块的电源电路无极性电路由整流二极管 VD1 VD4组成的桥路构成，实现联动控制线接线的无极性，防止因接错线造成器件损伤或无法正常工作。限流电路由电阻R1、 R3和自恢复保险丝F1构 成，它位于桥路前端，当桥路出现故障或短路时进行限流，当出现瞬时过载 时自恢复保险丝F1发热断开，过载消除后自恢复保险丝F1自动恢复导通状 态。电阻R1、 R3对稳压电路起限流保护作用。
整流电路由二极管VD5、电容C1组成，将联动控制线上脉动电压整流成 直流电压供稳压电路使用。串联稳压电路由电阻R2、稳压管VZ1、三极管 VT1、 VT2、电容C7 C10组成，输出15V电压，输出滤波电容C7~C10对电 源中尖峰干扰进行滤波，晶体管VT1、 VT2组成达林顿管，使电阻R2只需提 供较小的基极电流。集成稳压电路中稳压集成电路Nl采用HT7150、电容 C3 C6组成输A^f出前后两极滤波电路，使输出的5V电压均具有较高的稳 定性。
本实用新型所提供多线联动模块中信号接收电路由信号耦合电容Cll 、电 平转换电路组成，电容Cll将联动控制线上脉动电压信号耦合至电平转换电 路。由电阻R5 R7、 二极管VD6、三极管VT3组成的电平转换电路，将幅度 为24V的信号转换成幅度为5V的信号送单片机Dl。返回信号电路由电阻 R8 R10、三极管VT4组成，当向联动控制器返回故障、反馈信息时，单片机 Dl控制三极管VT4的导通、截止，通过电阻R8将联动控制线上电压拉低、 变高产生相应的应答信号。
本实用新型所提供多线联动模块的单片机Dl采用ATMega48，使用内部 RC振荡器，节省了外部晶体和振荡电容的使用。上电复位电路由电阻Rll、 电容C12组成，电容C12对干扰进行滤波，二极管VD7作用一是限制RESET 端电压，二是掉电后对电容C12进行快速放电，保证下一次复位的可靠性。
单片机Dl直接通过电阻R12~R14驱动点亮发光二极管HL1 HL3 ，分别 用于指示模块的启动动作反馈、停止动作反馈和故障状态。
参见图2所示，本实用新型多线联动模块配套的切换模块由二极管VD1 ，、 电阻R1'组成负载电路，由继电器K1'、 二极管VD2'、电容C1'组成动作电 路，由电阻R2'组成反馈负载电路。正常状态下控制线-与控制线+间为正电压， 二极管VD1'导通、二极管VD2'截止，继电器Kl'不动作，在控制线两端的 等效电阻值为Rl';联动设备动作后提供反馈信号，控制线两端的等效电阻值为Rl '//R2';控制线发生短路时两端的电阻值为0;控制线发生断路时两端 的电阻值为oo。
参见图4，本实用新型所提供多线联动模块的启动输出控制电路由电阻 R120、三极管VT5、继电器Kl组成，三极管VT5的基极通过电阻R120接 单片机D1的信号输出端PCO;启动输出检测电路由放大检测电路、三限比较 器组成。电阻R111 R114、运放N2A组成放大电路，电阻R115 R118、比较 器N3D组成反馈信号比较电路，电阻R101 R110、比较器N3A N3C组成三 限比较器，三限比较器的输出信号进入单片机D1的信号输入端PD0、 PD1、 PD2。
15V电压通过电阻R101至启动输出线-，与切换模块控制线两端的等效 电阻进行分压，对于正常、启动反馈、短路、断路四种状态产生四种电压， 通过电阻R102送至启动输出三限比较器进行比较，三限比较器的三个门限电 压根据此四种状态设置，单片机通过对比较器的输出进行检测可判断出启动 输出线路的正常/故障/反馈状态。
继电器Kl为双刀双掷继电器，两组触点的COM端分别作为启动控制输 出的正负端，1组触点的NC端通过R101接15V电源，NO端接启动放大检 测电路；另1组触点的NC端接地，NO端接24V电源。正常情况下继电器 Kl不动作，启动输出线+与启动输出线-间施加的是负电压，当接收到启动命 令时，单片机通过三极管VT5启动继电器K1，将启动输出线+与启动输出线-间电压转换成正电压，同时点亮发光二极管HL4指示动作状态。
参见图2所示，此时，与本实用新型所提供多线联动模块配套的切换模 块启动部分二极管VD2'导通、二极管VD1'截止，继电器K1'动作，启动控 制线两端的电阻值为继电器Kl'的线包电阻R K1.，联动i殳备动作后提供反馈 信号，控制线两端的电阻值为RK"/R3'。
继电器Kl启动后切换模块的继电器Kl'动作电流在取样电阻Rlll上产 生动作电压，经运放N2A、电阻R112、 R113组成的10倍正向放大器放大后 送启动反馈信号比较电路进行比较，当联动i殳备动作后向切换模块提供反馈 信号时，切换模块电阻R2'在电阻R111上增加了反馈电压，使比较器翻转， 单片机D1检测出启动反馈状态。
7参见图4，本实用新型所提供多线哮动模块的停止输出控制电路由电阻 R220、三极管VT6、继电器K2组成，三极管VT6的基极通过电阻R220接 单片机D1的信号输出端PC1;停止输出检测电路由放大检测电路、三限比较 器组成。电阻R211 R214、运放N2B组成放大电路，电阻R215 R218、比较 器N4D组成反馈信号比较电路，电阻R201 R210、比较器N4A N4C组成三 限比较器，三限比较器的输出信号进人单片机D1的信号输入端PD4、 PD5、 PD6。
15V电压通过电阻R201至停止输出线-，与切换模块控制线两端的等效 电阻进行分压，对于正常、反馈、短路、断路四种状态产生四种电压，通过 电阻R202送至停止输出三限比较器进行比较，三限比较器的三个门限电压根 据此四种状态设置，单片机通过对比较器的输出进行检测可判断出停止输出 线路的正常/故障/反馈状态。
继电器K2为双刀双掷继电器，两组触点的COM端作为停止控制输出的 正负端，1组触点的NC端通过R201接15V电源，NO端接停止放大检测电 路；另1组触点的NC端接地，NO端接24V电源。正常情况下继电器K2不 动作，停止输出线+与停止输出线-间施加的是负电压，接收到停止命令时，单 片机通过三极管VT6启动继电器K2，将停止输出线+与停止输出线-间电压转 换成正电压，同时点亮发光二极管HL5指示动作状态。
参见图2所示，此时，与本实用新型所提供多线联动模块配套的切换模 块停止部分VD4'导通、VD3'截止，继电器K2'动作，停止控制线两端的电 阻值为继电器K2的线包电阻R K2。
继电器K2启动后切换模块的继电器动作电流在取样电阻R211上产生动 作电压，经运放N2B、电阻R212、 R213组成的10倍停止正向放大器放大后 送停止反馈信号至比较电路进行比较，当联动设备停止后向切换模块提供反 馈信号时，切换模块电阻R2'在R211上增加了反馈电压，使比较器翻转，CPU 检测出停止反馈状态。
本实用新型多线联动模块可与切换模块合并为一个模块使用，也可与切 换模块分开使用。
本实用新型所提供用于消防联动系统的多线联动模块，与消防联动控制
8器间采用两根无极性联动控制线连接，与切换模块间采用4线连接，可检测 与切换模块间线路的短路、断路故障；可接收消防联动控制器的启动/停止命 令控制切换模块及联动设备的启动/停止；可将切换模块接收到的设备动作反 馈信号发送给消防联动控制器，可检测与切换模块间线路的断路、短路故障 的显著优点，可大幅度减少工程中多线联动线路施工量及导线的消耗。
权利要求1、用于消防联动系统的多线联动模块，其特征在于由电源电路、信号接收发送部分、单片机电路、启动/停止输出控制检测部分组成，电源电路由无极性电路、限流电路和稳压电路构成，信号接收发送部分由信号接收电路、返回信号电路构成，启动/停止输出控制检测部分由启动/停止输出控制电路、启动/停止输出检测电路构成，信号接收电路、启动/停止输出检测电路的输出接单片机电路，返回信号电路、启动/停止输出控制电路的输入接单片机电路。
2、 按照权利要求l所述的多线联动模块，其特征在于所述电源电路的无 极性电路由整流二极管(VD1 VD4)组成的桥路，限流电路由电阻(R1、 R3)和 自恢复保险丝(F1)构成，稳压电路由整流电路、串联稳压电路、集成稳压电路 (Nl)组成。
3、 按照权利要求l所述的多线联动模块，其特征所述单片机电路由单片 机(D1)和复位电路构成，单片机(Dl)采用ATMega48，复位电路由电阻(Rll)、 电容(C12)、 二极管(VD7)组成。
4、 按照权利要求1或3所述的多线联动模块，其特征在于所述信号接收 发送部分的信号接收电路由信号耦合电執Cll)、电平转换电路组成，由电阻 (R5 R7)、 二极管(VD6)、三极管(VT3)组成电平转换电路，三极管(VT3)的集 电极接单片机(D1)的信号输入端(PBO);返回信号电路由电阻(R8 R10)、三 极管(VT4)组成，三极管(VT4)的基极通过电阻(R9)接单片机(D1)的信号输 出端(PB1)。
5、 按照权利要求1或3所述的多线联动模块，其特征在于所述启动输出 检测电路由运放(N2A)构成的放大电路、比较器(N3A、 N3B、 N3C)构成 的三限比较器组成，比较器(N3A、 N3B、 N3C)的输出分别接单片机(D1) 的信号输入端(PDO、 PD1、 PD2);启动输出控制电路由电阻(R120)、三极 管(VT5 )、继电器(Kl)组成，三极管(VT5 )的基极通过电阻(R120)接 单片机(D1)的信号输出端(PCO)。
6、 按照权利要求1或3所述的多线联动模块，其特征在于所述停止输出 检测电路由(N2B)构成的放大电路、比较器(N4A、 N4B、 N4C)构成的三限比 较器组成，比较器(1SWA、 N犯、N4C)分别接单片机(D1)的信号输入端(PD4、 PD5、 PD6);停止输出控制电路由电阻(R220)、三极管(VT6)、继电器(K2)组 成，三极管(VT6)的基极通过电阻(R220)接单片机(D1)的信号输出端(PC1)。
专利摘要本实用新型涉及一种用于消防联动系统的多线联动模块，模块由电源电路、信号接收发送部分、单片机电路、启动/停止输出检测控制部分组成。与消防联动控制器间采用两根无极性联动控制线连接，与切换模块间采用4线连接，可检测与切换模块间线路的短路、断路故障；可接收消防联动控制器的启动/停止命令控制切换模块启动/停止；可将切换模块接收到的设备动作反馈信号发送给消防联动控制器。本实用新型的多线联动模块大幅度减少工程中多线联动线路施工量及导线的消耗，功耗低、工作稳定可靠。本实用新型可广泛应用于消防联动系统的多线联动。
文档编号A62C37/00GK201299916SQ20082017463
公开日2009年9月2日 申请日期2008年10月28日 优先权日2008年10月28日
发明者孙峻岭, 鹏 李, 石险峰, 艾红斌 申请人:蚌埠依爱消防电子有限责任公司