一种具有线路监测的分时控制器的制造方法
【专利摘要】一种具有线路监测的分时控制器，包括输入单元、反馈单元、输出逻辑控制单元、保护单元、电阻测量单元、单片机、通信控制单元，LED显示模块组成。本实用新型采取分区，分时启动干粉灭火装置，每个分区可串联达10个干粉灭火装置，减小了控制器工作电流的同时减少启动时间，改善灭火效果，填补了现有干粉灭火控制领域的不足。可广泛应用在消防【技术领域】。
【专利说明】一种具有线路监测的分时控制器
【技术领域】
[0001]本实用新型属于消防领域中的灭火控制装置，尤其涉及线路监测的分时控制器。【背景技术】
[0002]现公开的灭火控制器的不足之处是:对于无管网干粉灭火装置在大空间、大面积应用时，其驱动的灭火装置数量有限；上百具灭火装置灭火同步性差，达不到灭火效果。
[0003]灭火装置一般采用电子点火头触发，当电子点火头老化失效，干粉灭火控制器不具有对灭火装置在线监测的功能，急需灭火时灭火装置不动作。
[0004]现公开的灭火控制器在输出端没有防静电、防雷措施，以至往往安装、调调、使用过程中易误动作。
[0005]现公开的灭火控制器不具有组网功能，增加消防系统集成的成本及难度，管理不方便。
[0006]现公开的干粉灭火控制器，N具干粉灭火装置与灭火控制器连接至少需要N+1芯电缆线，通常一个数万平米的库房设计干粉灭火装置用量往往有数千具，造成线路复杂、施工困难、增加费用、隐患较多等问题。
【发明内容】
[0007]为了解决现有的干粉灭火控制器安装、调试时易误动作，点火头失效，线路复杂，集成困难等不足，本实用新型提供一种具有输出端线路、负载电阻监测的干粉灭火控制器，它具有输出端的开路、短路状态检测功能，能精确测量输出负载电阻，对线路的开路，短路，局部点火头短路故障识别及警告；本实用新型采取分区，分时启动干粉灭火装置，每个分区可串联达10个干粉灭火装，减小了控制器工作电流的同时减少启动时间，改善灭火效果，填补了现有干粉灭火控制领域的不足。
[0008]本实用新型解决以上技术问题所采用的技术方案是:
[0009]本实用新型一种具有线路监测的分时驱动控制器，包括输入单元、反馈单元、输出逻辑控制单元、保护单元、电阻测量单元、单片机、通信控制单元，LED显示模块组成。输入单元连接单片机，对输入信号隔离及整形后接入单片机；反馈单元连接单片机，由单片机发出控制信号，反馈单元输出无源信号；输出逻辑控制单元连接单片机与电阻测量单元和保护单元，为；电阻测量单元连接输出逻辑控制单元和单片机，保护单元连接输出端子。
[0010]所述输入单元包括输入端子，光电隔离器，信号整形器。输入端子连接信号源选择器，信号源从输入端子上接入，信号源选择器通过接入有源信号或无源信号，信号源选择器连接光电隔离器，光电隔器输出连接信号整形器，信号整形器接到单片机IO端口上；输入单元连接紧急起停按钮、烟感、温感、红外对射等传感器，根据输入联动关系，启动输出。
[0011]所述反馈单元，由反馈接线端子，反馈继电器，反馈驱动器组成；反馈端子连接继电器的常开、常闭、公共触头，反馈继电器连接反馈驱动器，单片机IO输出信号控制反馈驱动器。[0012]所述的输出逻辑控制单元包括输出选择器、输出驱动器、输出继电器组成，输出选择器的输入与单片机连接，通过4位二进制编码选择输出，方便把输出分区启动，编码0000和1111未连接输出驱动器上，这样规避了由于单片机上电和复位时，输出驱动器误动作，其输出连接输出驱动器，输出驱动器连接输出继电器，输出继电器连接到保护单元和电阻测量单元。
[0013]所述的保护单元包括浪涌保护器、过压保护器、恒流器、噪声抑制器，输出端子连接浪涌保护器；噪声抑制器连接浪涌保护器，滤掉输出端子上的高频电磁感应信号；浪涌保护器连接过压保护器，过压保护器连接恒流器，恒流器连接输出逻辑控制单元的输出继电器，输出1.2A的恒定电流,一般电子点火头触发电流为700晕安左右，多具干粉灭火装置串接时，保证了完全同步被触发。
[0014]所述的电阻测量单元包括恒流脉冲发生器、信号放大器、Α/D转换器、电压限幅器，恒流脉冲发生器提供一个ImA以下的恒流脉冲信号，信号周期由单片机控制；信号放大器，放大输出端子上的测量信号；A/D转换器，测量的模拟信号转换数字量输入单片机；电压限幅器，线路监测状态下，保证输出端子上的电压值〈0.7V;电阻测量单与逻辑控制单元连接，采样输出端子回路负载电阻信号，信号通过Α/D转换器输入单片机处理、判断。
[0015]所述的通信控制单元包括2个独立的通信端口，一个上行口，另一个下行口，这样对于多个控制器联网时，方便识别出通信总线上各控制器的连接关系，容易查找故障位置；通信旁路器，短路两通信端口，对故障端口旁路。
[0016]所述的LED显示单元，指示输入、输出端状态及系统运行状态。
[0017]本本实用新型的进步之处是:提供一种具有输出端线路、负载电阻监测的干粉灭火控制器，它具有输出端的开路、短路状态检测功能，能精确测量输出负载电阻，对线路的开路，短路，局部点火头短路故障识别及警告；本实用新型采取分区，分时启动干粉灭火装置，每个分区可串联达10个干粉灭火装置，减小了控制器工作电流的同时减少启动时间，改善灭火效果，填补了现有干粉灭火控制领域的不足。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1为本实用新型结构示意图。
[0019]图2为本实用新型输入单元结构示电路意图。
[0020]图3为本实用新型输出逻辑控制单元电路示意图。
[0021]图4为本实用新型保护单元电路示意图。
[0022]图5为本实用新型反馈单元结构示电路意图。
[0023]图6为本实用新型电阻测量单元电路示意图。
[0024]图7为本实用新型通信控制单元电路示意图。
[0025]图8为本实用新型通LED显示模块面板指示灯位置示意图。
[0026]图9为本实用新型电阻测量单元、保护单元、输出逻辑控制单元电路连接示意图。
[0027]图10为本实用新型通信控制单元电路连接示意图。
[0028]图11为本实用新型灭火系统连接示意图。
[0029]下面是标号的定义，参考附图，说明本发明的实施方式，而且，在实施方式中，由于带有相同标号的构成单元或元件进行同样的动作，因此有时省略再次的说明。[0030]图1中:1-输入单元，2-输出逻辑控制单元，3-保护单元，4-反馈单元，5-单片机，6-电阻测量单元，7-LED显示模块，8-通信单元，9-灭火装置；
[0031]图2中:11_输入端子，12-光电隔离器，13-信号整形器；
[0032]图3中:21_输出选择器，22-输出驱动器，23-输出继电器；
[0033]图4中:31_恒流器，32-噪声抑制器，33-过压保护器，34-浪涌保护器，35-输出端子；
[0034]图5中:41_反馈驱动器，42-反馈继电器，43-反馈输出端子；
[0035]图6中:61_电压限幅器，62-信号放大器，63-A/D转换器，64-恒流脉冲发生器；
[0036]图7中:81_上行口，82-通信控制器，83-下行口；
[0037]图8中:71- “运行”指示灯，72- “故障”指示灯，73- “反馈”指示灯，74- “输出通道”指示灯，75- “输入通道”指示灯，76- “检修开关”指示灯，77- “通信端口”指示灯；
[0038]图9中:641-电子开关，642-恒流二极管；
[0039]图10 中:821_DPDT 继电器；
[0040]图11中:50_本实用新型,51-级联电源输出，52-级联电源输出输入,53-电源输入端，54-通信适配器，55-消防灭火电源盘，56-灭火装置串联组，57-监控计算机。
【具体实施方式】
[0041]下面通过附图和具体的实施例来详细描述本实用新型。
[0042]在消防灭火器装置中实施本实用新型，一种具线路监测的分时控制器，控制器具有线路的开路，短路，及负载阻值监测功能，以及根据输入信号状态分区输出，每个分区由I个以上的输出，分区中的成输出成员可自定义，一个控制器控制多个分区，对施工、设计带来极大方便；多个控制具有联网功能，在网中设置一个为主机，其为从机，由主机管理所有网络上的分区，播发指令来启动分区。
[0043]图1例示了本实用新型的功能模块包括输入单元1，输出逻辑控制单元2，反馈单元4，保护单元3，电阻测量单元6，单片机5，通信控制单元8，LED显示模块7组成；输入单元I连接单片机5，接入外部传感器或控制信号，是控制器联动关系的输入端；输出逻辑控制单元2单片机连接保护单元3。
[0044]所述输入单元I与单片机输入端口连接，图2例示了输入单元1，其包括:输入端子11，输入端子可接入有源信号或无源信号；光电隔离器12，对输入端子11上外部信号隔离；光电隔离器12，转换后的信号接入信号形整器13，得到标准的方波信号，输入到单片机。
[0045]所述输出逻辑控制单元2，控制分区输出，图3例示了输出逻辑控制单元2，其包括:输出选择器21，它是I个4-16译码器，连接单片机5和连接输出驱动器21，单片机6输出4位二进制编码，译码后输出一个信号输入输出驱动器22 ;输出驱动器22连接输出继电器23，控制输出断电器23动作，正常情况下，输出继电器是不动作的，处于线路监测状态，把保护单元3连接到电阻测量单元7，动作时，输出继电器23连接恒流器，把1.2A电流输出到保护电路，驱动输出端子4输出。
[0046]所述保护单元3，对输出端引入的雷电，33伏特以上的电压及浪涌进行保护，以及对高频电磁干扰信号旁路，及时释放线路上的静电荷，规避了施工过程由于静电，浪涌误触发灭火装置，并把输出的电流恒定在1.2A，确保串联驱动时，每个灭火装置都能被触发，图4例示了保护单元5包括恒流器31、噪声抑制器32、过压保护器33、浪涌保护器34、输出端子35，恒流器31连接输出逻辑控制器2连接，与噪声抑制器32连接，噪声抑制器32连接过压保护器33，过压保护器33连接浪涌保护器34，浪涌保护器34连接到输出端子35。
[0047]所述反馈单元4，对系统故障，喷洒动作完成输出通断信号，图5例示了反馈单元4，其包括反馈驱动器41、反馈继电器42、反馈输出端子43组成，反馈驱动器41连接单片机5端口，反馈驱动器连接反馈继电器42，反馈驱动器的常开、常闭、公共引脚连接反馈输出端子43，单片机输5输出控制信号到反馈驱动器41，反馈继电器42动作，反馈继电器42输出的无源信号接到反馈端子上。
[0048]所述的电阻测量单元6，采样输出端子两端的线路电阻，Α/D转换数字量化后在单片机中判断输出端子两端的状态，图6例示了电阻测量单元，其包括电压限幅器61、信号放大器62、A/D转换器63、恒流脉冲发生器64组成，电压限幅器61与输出逻辑控单元2中的输出继电器23连接，并与恒流脉冲发生器64相连，恒流脉冲发生器64提供信号采样回路中恒流脉冲，输出端子两端电压限定于0.7V以下，采样电压Vs=I*R，选用ImA恒流脉冲，保证在线检测时，不会触发灭火装置，同时保证了测量精度，电压限幅器61连接信号放器62，信号放器62连接Α/D转换器63，Α/D转换器63连接单片机5。
[0049]图7例示了通信控制单元8，包括2个独立通信端口(上行口 81，下行口 83)、通信控制器82，上行口 81、下行口 83连接通信控制器82，通信控制器82连接到单片机5，当发生通信故障时，短接上行口 81与下行口 83。
[0050]图10例示了所述通信控制器82的内部工作原理，上行口 81的A、B两端子与82中的DPDT继电器821 “公共端”连接，下行口 83的A、B两端子与82中继电器821 “常闭”连接，并与单片机5连接，继电器821 “常开”接到单片机，当正常通信时，继电器821动作，上行口 81通过继电器821 “常开”接单片机5，下行口 83直接连单片机5，通信故障时，继电器821不动作，上行口 81与下行口 83短接。
[0051 ] 所述LED显示模块7，与单片机通过RS232联接，LED显示模块7显示系统的故障信息，图8例示了 LED显示模块7上的LED灯71至77位置及指示信息；71 LED灯为绿色，指示单片机5运行状态，绿闪时指示单片机5正常运行，否则，单片机不运行；72为黄色LED，指示系统故障存在；73为红色，指示灭火装置喷洒灭火完成；74有10个LED，显示10个输出通道状态，74为红色“跑马灯”显示时，指示对应输出通道(1-10)驱动灭火装置，74为红色“闪亮”显示时，指示对应输出端子34短路，74为红色“闪亮”显示时，指示对应输出端子35短路，74为红色“常亮”显示时，指示对应输出端子35开路；75为红色，指示输入1_6通道的输入状态，“常亮”时显示对应输入通道输入了“接通”或“DC24V”信号；76为红色“常亮”，表示检修开关处于“检修状态”，控制器不会输出驱动信号，76为红色“熄灭”，控制器处于驱动状态；77为绿色“常亮”，指示对应通信端口通信正常。
[0052]图9例示了本实用新型的电阻测量单元6、保护单元3、输出逻辑控制单元2电路连接关系，检测时，输出继电器23不动作，输出端子35两端接入灭火装置9，流脉冲发生器64产生ImA恒流脉冲通过输出继电器23的“常闭”触点，连到保护电路3，再接到灭火装置9上，形成测量回路，在电压限幅器61上得到采样电压，采样电压经放大器62放大后，接入Α/D转换器63进行数字量化，输入单片机处理5。[0053]所述恒流脉冲发生器64，电子开关641与ImA以下恒流二极管642组成，+5V通过电子开关641产生20HZ脉冲，电流通过恒流元件642，生成ImA恒流脉冲，有效降温度与外部干扰对采样点电压的影响，提高测量精度，同时一定程度抑制测量电路的零漂。
[0054]所述电压限幅器61由两个二极管反向并联构成，可通过3A以上的电流，保护单元内阻很小，对于灭火装置9可忽略不计，所以，在监测时，保证了输出端子电压不大于0.7V,确保灭火装置9在在监测时不会被触发。
[0055]图11例示了本实用新型的灭火系统连接示意图，消防灭火电源盘55接本实用新型50的电源端53，级联输出端51连接级联输入端52，实现灭火控制器这间级联，从级联输入端52提供灭火电源，多个接本实用新型50组网时，第一个上行口 81通过RS485通信适配器54连接监控计算机，下行口 83接下一台50的上行口 81，下一台50的下行口 83接RS485通信适配器54，形成485环形网，第一台50输出35接I到10个灭火装置串联组56，灭火时，第一台50启动完成，级联电源输出51输出24V灭火电源，第二台50输入级联电源52，立即启动第二台50，输入单元I输入端子11接入启动、停止条件，设置联动关系，根据联动关启动，输入的信号是传感器或按钮信号。
[0056]以上实施方式仅用于说明本实用新型，而并非对本实用新型的限制，有关【技术领域】的普通技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本实用新型的范畴，本实用新型的专利保护范围应由权利要求限定。
【权利要求】
1.一种具有线路监测的分时控制器，其特征在于:包括输入单元、反馈单元、输出逻辑控制单元、保护单元、电阻测量单元、单片机、通信控制单元，LED显示模块组成；输入单元连接单片机，对输入信号隔离及整形后接入单片机；反馈单元连接单片机，由单片机发出控制信号，反馈单元输出无源信号；输出逻辑控制单元连接单片机与电阻测量单元和保护单元，电阻测量单元连接输出逻辑控制单元和单片机，保护单元连接输出端子。
2.如权利要求1所述的一种具有线路监测的分时控制器，其特征在于:所述输入单元包括输入端子，光电隔离器，信号整形器；输入端子连接信号源选择器，信号源从输入端子上接入，信号源选择器通过接入有源信号或无源信号，信号源选择器连接光电隔离器，光电隔器输出连接信号整形器，信号整形器接到单片机IO端口上；输入单元连接紧急起停按钮、烟感、温感、红外对射等传感器，根据输入联动关系，启动输出。
3.如权利要求1所述的一种具有线路监测的分时控制器，其特征在于:所述反馈单元，由反馈接线端子，反馈继电器，反馈驱动器组成；反馈端子连接继电器的常开、常闭、公共触头，反馈继电器连接反馈驱动器，单片机IO输出信号控制反馈驱动器。
4.如权利要求1所述的一种具有线路监测的分时控制器，其特征在于:所述的输出逻辑控制单元包括输出选择器、输出驱动器、输出继电器组成，输出选择器的输入与单片机连接。
5.如权利要求1所述的一种具有线路监测的分时控制器，其特征在于:所述的保护单元包括浪涌保护器、过压保护器、恒流器、噪声抑制器，输出端子连接浪涌保护器；噪声抑制器连接浪涌保护器，滤掉输出端子上的高频电磁感应信号；浪涌保护器连接过压保护器，过压保护器连接恒流器，恒流器连接输出逻辑控制单元的输出继电器，输出1.2A的恒定电流，电子点火头触发电流为700晕安左右,多具干粉灭火装置串接时，同步被触发。
6.如权利要求1所述的一种具有线路监测的分时控制器，其特征在于:所述的电阻测量单元包括恒流脉冲发生器、信号放大器、A/D转换器、电压限幅器，恒流脉冲发生器提供一个ImA以下的恒流脉冲信号，信号周期由单片机控制；信号放大器，放大输出端子上的测量信号；A/D转换器，测量的模拟信号转换数字量输入单片机。
7.如权利要求1所述的一种具有线路监测的分时控制器，其特征在于:所述的通信控制单元包括2个独立的通信端口，一个上行口，另一个下行口。
【文档编号】G05B19/042GK203812036SQ201420210461
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2014年4月28日 优先权日:2014年4月28日
【发明者】李顺生, 宁卫国, 越海 申请人:云南火凤凰消防科技有限公司