专利名称：电气火灾预警装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电气火灾预警装置。
背景技术：
电气火灾的发生，大部份因供电线路过电流、短路、断线和停电后又恢复供电时人 们疏忽导致，据有关资料统计，电气火灾占火灾发生的30%以上，根据国家相关法规定，当 火灾发生时，应能切断相应楼层的总电源，避免因通过电气线路将火灾蔓延，同时保护消防 人员在灭火时的安全，而传统的电气火灾保护装置，保护功能比较单一，不能对电气火灾的 各种故障类型进行识别指示报警，并存储记录，造成长时间停电，带来了生活和工作的不 便，
发明内容
本发明的目的是提供一种采用多种采集电路和触发电路，可对各种故障类型进行 识别指示报警，并存储记录的电气火灾预警装置。本发明所采用的技术方案是这样的一种电气火灾预警装置，包括过电流、短路信 号采集电路、断线信号、比较电路、单片机控制电路、LCD显示电路、警声放大电路、控制键 盘、控制输出电路、电源电路，所述过电流、短路信号采集电路和断线信号采集取样信号后 经比较电路进行电压比较，输入到单片机控制电路，单片机控制电路输出LCD显示电路、警 声放大电路、控制键盘、控制输出电路。所述单片机控制电路连接一联动控制隔离电路，联动控制隔离电路由电阻R20和 光耦电路U9构成，当火灾预警装置有DC24V电压信号输出时，信号经电阻R20连接到光耦 电路U9的第1脚，使光耦电路U9导通，光耦电路U9连接单片机控制电路的第3脚，由原来 的高电平变为低电平。所述单片机控制电路的第4脚和第5脚连接由电阻R26、光耦电路U11、电阻R25、 电阻R24、三极管T1和电阻R21、光耦电路U10、电阻R22、电阻R23、三极管T2组成的高低电 平转换电路，当单片机控制电路的第5脚输出高电平时，经电阻R27限流使三极管Tl导通， 光耦电路Ull输出低电平，两者电路与单片机控制电路的第4脚和第5脚形成闭环电流驱 动电路。所述单片机控制电路的COM 口连接PC机，通过MI232专用集成电路进行电平转 换，安装专用组态软件，可对高低电平转换电路和单片机控制电路内部I/O 口进行通远程 控制，并通过软件进行记录报警状态、打印故障报表。所述单片机控制电路连接Rom存储器U4，Rom存储器U4第5脚、第6脚通过并行 数据与单片机控制电路第6脚、第30脚进行传输读取数据。所述单片机控制电路第28脚、第27脚、第8脚、第7脚分别与看门狗电路U3第1 脚、第2脚、第5脚、第6脚连接，对单片机控制电路内部程序数据进行恢复。所述电源电路包括+12V电源供给电路和+5V电源供给电路两个独立电路。
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通过采用前述技术方案，本发明的有益效果是该电气火灾预警装置以单片机控 制电路为核心控制部份，采集到的各种信号，由单片机内部程序逻辑分析判断故障类型， 通过LCD显示故障类型、警声电路进行报警，当接收到火灾报警系统的信号指令时，输出 AC220V电压，驱动断电装置脱扣总开关电源，性能稳定，功能性强，使用方便。
图1是本发明的方框结构示意图；图2是本发明的电路原理图。
具体实施例方式以下结合附图和具体实施方式
来进一步说明本发明。如图1所示，一种电气火灾预警装置，包括过电流、短路信号采集电路、断线信号、 比较电路、单片机控制电路、LCD显示电路、警声放大电路、控制键盘、控制输出电路、电源电 路，所述过电流、短路信号采集电路和断线信号采集取样信号后经比较电路进行电压比较， 输入到单片机控制电路，单片机控制电路输出LCD显示电路、警声放大电路、控制键盘、控 制输出电路。如图2所示，电流信号采集电路包括电流互感器Li、电阻R7、电容C7、二极管D2、 电容C8、电容C9、电阻R9，当火线穿过电流互感器Ll时，相线有电流通过，相线电流根据 负载用电功率的电流互感器Ll所感应的交流电压信号，随着电流大小变化而变化，过电流 时，一般指超过额定电流的Inl. 05倍，所以当有电流通过电流互感器Ll时，电流互感器Ll 次级会产生电压信号，电阻R7向电容C7充电，由二极管D2整流，通过由电容C6、电容C8、 电容C9、电阻R9组成的Π型滤波积分电路，通过变换电阻Rll的阻值可改变充放电时间，输 入到运算放大器TO的第6脚。由电阻R10、电阻R12组成设定电压值连接到电流运算放大器U5的第5脚，运算 放大器U5第5脚、第6脚、第7脚组成电压比较电路，当运算放大器U5的第6脚电压大于 5脚电压时，运算放大器TO内部比较器进行翻转，第7脚由低电平变高电平，连接到光耦电 路U7的第1脚，由运算放大器TO的第7脚输出高电平，使光耦电路U7导通，其第3脚由原 来的高电平变为低电平，连接到单片机控制电路Ul的第1脚。运算放大器U5的第6脚电压信号，连接到短路运算放大器第8脚、第9脚、第10 脚构成短路电压比较电路，当短路运算放大器的第9脚电压大于第10脚电压时，短路运算 放大器内部比较器进行翻转，第8脚由低电平变高电平，连接光耦电路U8的第1脚，由短路 运算放大器的第8脚输出高电平，使光耦电路U8导通，光耦电路U8第3脚由原来的高电平 变为低电平，连接到单片机控制电路Ul的第2脚。断线信号电路包括电压互感器Bi、二极管D1、电容Cl、电容C2，当Bl电压互感器 初级线圈有AC220V电压时，次级输出AC2. 2V，电压互感器Bl按100 :1线性输出，经二极管 Dl整流、电容Cl、电容C2滤波，由电阻R1、电阻R2限流分压连接到运算放大器U5第3脚、 第2脚、第1脚组成的电压比较电路，当运算放大器U5的第2脚电压大于3脚电压时，运算 放大器U5内部比较器进行翻转，第1脚由低电平变高电平，连接到光耦电路TO的第1脚， 由运算放大器TO第1脚脚输出高电平，使光耦电路TO导通，光耦电路TO第3脚由原来的
4高电平变为低电平，连接到单片机控制电路Ul的第13脚，当单片机控制电路Ul检测到I/ 0 口第13脚为低电平时，判断线故障。单片机控制电路Ul的第1脚、第2脚、第13脚为低电平时，经单片机控制电路Ul 内部逻辑程序数据分析，单片机控制电路Ul瞬时同时分三路输出，第一路由单片机控制电 路Ul第20脚输出高电平经电阻R28使三极管T5导通，推动继电器J2吸合，使得断电机构 脱扣动作；第二路由单片机控制电路Ul第17脚输出音频信号，经电容Cll耦合，输入到音 频放大器U12的第3脚放大后，由第5脚输出，经电容C12推动喇叭Y发出报警声，按下按 键K1，单片机控制电路Ul第35脚收到的低电平触发信号，单片机控制电路Ul第17脚无音 频信号输出，警声停止；第三路由单片机控制电路Ul第36脚、第26脚第25脚、第24脚串 行数据输出分别连接到IXD显示电路U2的第3脚、第4脚、第5脚、第6脚，显示报警文字 内容，与单片机控制电路Ul的第1脚、第2脚、第13脚对应的单片机控制电路Ul第39脚 输出高电平经电阻R16使LEDl发亮，单片机控制电路Ul第38脚输出高电平经电阻R17使 LED2发亮，单片机控制电路Ul第37脚输出高电平经电阻R18使LED3发亮。当电网停电时，又恢复供电时，单片机控制电路Ul重新得到工作电压时，单片机 控制电路Ul第21输出为低电平，当按下按键K2时，单片机控制电路Ul第21输出为高电 平，经电阻R29使三极管T6导通，推动继电器Jl吸合，带动断电机构吸合。所述单片机控制电路Ul连接一联动控制隔离电路，联动控制隔离电路由电阻R20 和光耦电路U9构成，当火灾预警装置有DC24V电压信号输出时，信号经电阻R20连接到光 耦电路U9的第1脚，使光耦电路U9导通，光耦电路U9连接单片机控制电路的第3脚，由原 来的高电平变为低电平，单片机控制电路Ul检测到I/O 口为低电平时，经单片机控制电路 Ul内部连续检测0.5s时，单片机控制电路Ul同时分三路输出，第一路由单片机控制电路 Ul第20脚输出高电平经电阻R28使三极管T5导通，推动继电器J2吸合，使得断电机构脱 扣动作；第二路由单片机控制电路Ul第17脚输出音频信号，经电容Cll耦合，输入到音频 放大器U12的第3脚放大后，由第5输出，经电容C12推动喇叭Y发出报警声，按下按键K1， 单片机控制电路Ul第35脚收到的低电平触发信号，单片机控制电路Ul第17脚无音频信 号输出，警声停止；第三路由单片机控制电路Ul第36脚、第26脚、第25脚、第24脚串行数 据输出分别加到LCD显示电路U2的第3脚、第4脚、第5脚、第6脚，显示报警文字内容，同 时由单片机控制电路Ul第36脚输出高电平经电阻R19使LED4发亮。所述单片机控制电路的第4脚和第5脚连接由电阻R26、光耦电路U11、电阻R25、 电阻R24、三极管T1和电阻R21、光耦电路UlO、电阻R22、电阻R23、三极管T2组成的高低电 平转换电路，当单片机控制电路的第5脚输出高电平时，经电阻R27限流使三极管Tl导通， 光耦电路Ull输出低电平，两者电路与单片机控制电路的第4脚和第5脚形成闭环电流驱 动电路。所述单片机控制电路的COM 口连接PC机，通过MI232专用集成电路进行电平转 换，安装专用组态软件，可对高低电平转换电路和单片机控制电路内部I/O 口进行通远程 控制，实现“遥调、遥测、遥控、遥讯”等操作、并可通过软件进行记录报警当前状态、打印故
障报表等。所述单片机控制电路连接Rom存储器U4，Rom存储器U4第5脚、第6脚通过并行 数据与单片机控制电路第6脚、第30脚进行传输读取数据。
所述单片机控制电路第28脚、第27脚、第8脚、第7脚分别与看门狗电路U3第1 脚、第2脚、第5脚、第6脚连接，对单片机控制电路内部程序数据进行恢复。所述电源电路包括+12V电源供给电路和+5V电源供给电路两个独立电路，+12V电 源供给电路由二极管D3、D4、D5、D6、D7组成的桥式整流电路，经电容C13、电容C14滤波，输 入到稳压器U13的第1脚，经内部稳压，由稳压器U13第3脚输出12V的直流电压，经电容 C15、电容16高、低频滤波；+5V电源供给电路由二极管D8、D9、D10、D11组成的桥式整流电 路，经电容C17、电容C18滤波，输入到稳压器U14的第1脚，经内部稳压，由稳压器U14第3 脚输出+5V的直流电压，经电容C19、电容20高、低频滤波。以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及其优点，本行业的技术人员应 该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明中描述的只是说明本发明的原 理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进 都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
权利要求
一种电气火灾预警装置，其特征在于包括过电流、短路信号采集电路、断线信号、比较电路、单片机控制电路、LCD显示电路、警声放大电路、控制键盘、控制输出电路、电源电路，所述过电流、短路信号采集电路和断线信号采集取样信号后经比较电路进行电压比较，输入到单片机控制电路，单片机控制电路输出LCD显示电路、警声放大电路、控制键盘、控制输出电路，所述单片机控制电路连接一联动控制隔离电路，联动控制隔离电路由电阻R20和光耦电路U9构成，当火灾预警装置有DC24V电压信号输出时，信号经电阻R20连接到光耦电路U9的第1脚，使光耦电路U9导通，光耦电路U9连接单片机控制电路的第3脚，由原来的高电平变为低电平。
2.根据权利要求1所述的电气火灾预警装置，其特征在于所述单片机控制电路的第4 脚和第5脚连接由电阻R26、光耦电路U11、电阻R25、电阻R24、三极管Tl和电阻R21、光耦 电路U10、电阻R22、电阻R23、三极管T2组成的高低电平转换电路，当单片机控制电路的第 5脚输出高电平时，经电阻R27限流使三极管Tl导通，光耦电路Ull输出低电平，两者电路 与单片机控制电路的第4脚和第5脚形成闭环电流驱动电路。
3.根据权利要求1所述的电气火灾预警装置，其特征在于所述单片机控制电路的COM 口连接PC机，通过MI232专用集成电路进行电平转换，安装专用组态软件，可对高低电平转 换电路和单片机控制电路内部I/O 口进行通远程控制，并通过软件进行记录报警状态、打 印故障报表。
4.根据权利要求1所述的电气火灾预警装置，其特征在于所述单片机控制电路连接 Rom存储器U4, Rom存储器U4第5脚、第6脚通过并行数据与单片机控制电路第6脚、第30 脚进行传输读取数据。
5.根据权利要求1所述的电气火灾预警装置，其特征在于所述单片机控制电路第28 脚、第27脚、第8脚、第7脚分别与看门狗电路U3第1脚、第2脚、第5脚、第6脚连接，对 单片机控制电路内部程序数据进行恢复。
6.根据权利要求1所述的电气火灾预警装置，其特征在于所述电源电路包括+12V电 源供给电路和+5V电源供给电路两个独立电路。
全文摘要
本发明涉及一种电气火灾预警装置，包括过电流、短路信号采集电路、断线信号、比较电路、单片机控制电路、LCD显示电路、警声放大电路、控制键盘、控制输出电路、电源电路，所述过电流、短路信号采集电路和断线信号采集取样信号后经比较电路进行电压比较，输入到单片机控制电路，单片机控制电路输出LCD显示电路、警声放大电路、控制键盘、控制输出电路，该电气火灾预警装置以单片机控制电路为核心控制部份，采集到的各种信号，由单片机内部程序逻辑分析判断故障类型，通过LCD显示故障类型、警声电路进行报警，当接收到火灾报警系统的信号指令时，输出AC220V电压，驱动断电装置脱扣总开关电源，性能稳定，功能性强，使用方便。
文档编号G08B17/06GK101976493SQ20101029807
公开日2011年2月16日 申请日期2010年9月29日 优先权日2010年9月29日
发明者傅哲龙 申请人:傅哲龙