专利名称：综合型电气火灾监控探测器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种剩余电流检测报警装置，具体说涉及一种数字式低压配电线 路剩余电流检测报警的综合型电气火灾监控探测器。
背景技术：
综合型电气火灾监控探测装置是一种可在被保护线路漏电电流达到设定值后切 断被保护线路供电电源的保护装置，在电力系统中起着非常重要的作用，是保证供电可靠 性的基础。随着电子技术和计算机技术的发展，电力系统的继电保护突破了传统的数字式 保护继电器及简易漏电保护装置，本发明专利以DSP微处理器为核心的电气火灾监控探测 装置具有多路故障电流及温度实时监测、自诊断、故障记录、数据通信以及保护事件记录数 据打印等多种功能，能实施自动绘制故障电流曲线分析表，为故障分析提供便利，且具有较 高的可靠性。电气火灾监控探测装置可以用来检测设备和工厂中的故障电流即漏电电流；包括 电动机运行回路及其工厂其它用电负荷所残留的剩余电流，大功率开关合分闸开关触点的 温度监测，来测定火灾发生的可能性。当漏电发生时，漏泄的电流在流入大地途中，如遇电 阻较大的部位时，会产生局部高温，致使附近的可燃物着火，从而引起火灾。此外，在漏电点 产生的漏电火花，同样也会引起火灾。通过设定的剩余电流限值以及运行中的故障电流及 局部温度监测予以保护报警输出及消防联锁控制；是防止过高的接触电压残留在工厂中非 相关的操作回路的装置；凡超过一定限值的故障电流，会直接导致进线侧回路的断开，包括 中性线，动作时间不大于0. Is。另外电气火灾监控探测器还采用数字监控技术，将通过综合型电气火灾监控探测 器配置的摄像监控将数字监控数据传送到监控管理中心及城市火灾消防受理台进行网络 连接，实现对重点电气火灾发生部位多角度，立体监控，一旦发生电气火灾消防部门可直观 了解电气设备的现场情况，可及时调整电气火灾处理预案，对快速准确扑灭火灾及电气火 灾事故原因处理起到重要作用。
发明内容针对现有低压线路设备及用电负荷存在剩余电流的防护及火灾预警问题，本实 用新型提出一种高性能、高精度对低压配电线路及各种低压用电负荷检测剩余电流保护报 警及电气火灾防护的装置，预防低压配电系统中因接地故障引起的火灾而设计，主要实现 电气火灾防护及预警功能，从而与低压断路器和熔断器形成对配电电气系统全面有效的保 护。完成上述发明目的所采取的具体技术措施是一种综合型电气火灾监控探测器， 其特征是外部4相漏电电流连接电流隔离变送器输入端；电流隔离变送输出脚分别连接 LM2902 A/D采集芯片输入脚3脚，5脚，10脚，12脚。LM2902 A/D采集芯片的输出脚1脚， 7脚，8脚，14脚联接数字信号处理器，另外4路联接方式相同；温度传感器连接数字信号处理器70脚，71脚，72脚，79脚；数字信号处理器四脚，30脚，31脚，32脚，33脚，34脚联接 CD4070B逻辑芯片的9脚，10脚，12脚，13脚，1脚，2脚。CD4070B的输出端8脚，11脚，3脚 联接TD62001P驱动芯片的2脚，3脚，4脚；TD62001P驱动芯片的输出端15脚，14脚，13脚 联接继电器输入端；外部采集数据联接MAX481通讯芯片的6脚，7脚，MAX481通讯的1脚， 4脚经过光耦联接数字信号处理器的8脚，9脚；在数字信号处理器上连接时钟模块、开关量 输入、显示屏、键盘、指示灯和蜂鸣器。本实用新型的有益效果1.通过可扩展多路漏电电流与温度信号采集模块，实现 远程信号传输功能，自动将报警信号以短信方式传输到用户手机中，使用户能够及时准确 的了解事故情况，避免因漏电与温升形成的电气火灾安全隐患。2.电气火灾监控探测器扩 展模块，可直接与主控单元扩展口相连接，能够满足更多回路监测要求，安全便捷。3.为主 线路三相四线断路器，故障时可根据情况自动切断回路，防止火灾事故发生。4.温度传感器 温度测量精度高，功耗低。5.为RS485通讯接口，值班人员采用远程通讯方式在主控台即可 采取远距离操作切断供电电源或派人到现场排除事故等措施，避免由于供电线路过载或发 生接地故障而引发火灾。
图1是本实用新型应用原理图；图2是本实用新型线路电信号采集电路原理图；图3是本实用新型微处理器电路原理图；图4是本实用新型逻辑驱动电路原理图；图5是本实用新型温度采集原理图；图6是本实用新型应用电路工作供电电源原理图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例作进一步描述。一种综合型电气火灾监控探测器，图1为电气火灾监控探测系统原理图。图中① 为电气火灾监控主控单元，可采集多路漏电电流与温度信号，通过并且可扩展多路漏电电 流与温度信号采集模块。内置SIM300模块，可实现远程信号传输功能，自动将报警信号以 短信方式传输到用户手机中，使用户能够及时准确的了解事故情况，避免因漏电与温升形 成的电气火灾安全隐患。②为电气火灾监控探测器扩展模块，可直接与主控单元扩展口相 连接，能够满足更多回路监测要求，安全便捷。③为主线路三相四线断路器，故障时可根据 情况自动切断回路，防止火灾事故发生。④为温度传感器探头PT1000，用于探测线缆、开关 触点及室内开关柜内温度信号监测，温度测量范围在-200°C +650°C，温度测量精度高， 功耗低。⑤为主线路漏电电流监测装置，用于采集主控线路剩余电流监测，防止线路剩余电 流过大影响到主控电网线路安全运行。⑥为下端负载，三相断路器下端可接易于发生火灾 的电力总配电箱进线处等，单相断路器下端可接防火区域照明总配电箱进线处等重要防范 现场，下端可连接消防联动，在接收到报警信号后积极应对。⑦为RS485通讯接口，⑧为数 字监控器，均可与总监控端连接，用于火灾监控探测器实时监控状态。值班人员采用远程 通讯方式在主控台即可采取远距离操作切断供电电源或派人到现场排除事故等措施，避免由于供电线路过载或发生接地故障而引发火灾。预留CAN总线接口，可实现多种通讯连接 方式。结合电路图说明各装置间的联接关系图2为剩余电流采集部分，外部8路漏电 电流输入，经高线性精密电流隔离变送器进行变送，测量范围IOmA 5000 mA ；再进行低通 滤波，进入到高精度LM2902A/D采集芯片的2脚、3脚、5脚、6脚、9脚、10脚及12脚、13脚 进行转换和比较信号放大；DSPTMS320F2802- 32位高速单片机数字信号处理器，实时通过 读取A/D数据进行测控数据采集进行比较数值，采集计算出相应的各相漏电电流大小，后4 路可增加A/D采集芯片完成采集，原理相同。图5为温度传感器采集温度电路图，电压经过 稳压二极管进入到电阻桥R2. 3. 4，R2随着温度的变化而变化，进入到UC902进行热电阻和 PT1000 (温度电阻)的放大比较，对非线性进行修正，二次传输到UC902调节本级放大电 压输出的大小，对零点温度进行调整，最后将采集到的信号传输到DSPTMS320F2802数字信 号处理器的Tl管脚。其余3路温度采集原理相同，分别联接到数字信号处理器的T2，T3， T4管脚。图3为DSPTMS320F2802数字信号处理器的原理图。采集到的八路漏电电流通过 第一个LM2902芯片的1脚、7脚、8脚、14脚，第二个LM2902的1脚、7脚、8脚、14脚联接到 DSPTMS320F2802数字信号处理器的23脚、22脚、21脚、20脚、19脚、18脚、17脚，完成漏电 采集的实式读取；采集到的温度进入到信号处理器的70脚、71脚、72脚、79脚进行比较数 值，计算出相应的各相漏电电流以及各相的温度后，通过显示模块传送给显示屏上实时显 示数据量；DSPTMS320F2802数字信号处理器，根据实时采集的数据信息与所设定的报警保 护参数范围进行对比。如图4所示，当实时采集的电量值超过所设定的报警保护参数范围， DSPTMS320F2802数字信号处理器的四脚、30脚、31脚、32脚、33脚、；34脚联接CD4070B逻 辑芯片1脚、2脚、9脚、10脚、12脚、13脚进行电信号逻辑与控制，上拉电阻为IOK ；⑶4070B 逻辑芯片的输出脚3脚、8脚、11脚联接到TD62001P驱动芯片的2脚、3脚、4脚进行控制信 号输出13脚、14脚、15脚；TD62001P驱动芯片的13脚、14脚、15脚直接联接继电器输入端 实现控制输出。DSPTMS320F2802数字信号处理器的8脚、9脚为通讯接口管脚，外部与主机 进行数据交换时，MAX481通讯芯片的6脚和7脚进行数据信息的采集，通过光耦传输到信息 处理器的8脚、9脚中进行数据交换，完成通讯部分。6脚、7脚为CAN总线通讯管脚，可直接 接CAN总线通讯模块。81脚、82脚为开关量采集管脚。5脚、100脚连接高精度SD2303API 时钟芯片，完成信号处理器的时钟部分。43脚经过三极管驱动连接蜂鸣器以及LED指示灯， 完成声光语音报警功能。图6为装置供电电源，按常规方法将AC/DC220V电压经变压整流向装置提供DC12 V和DC9V的双路工作电源，为A/D运放电路、数字信号处理器、通讯电路及保护控制电路提 供安全稳定的供电电源，增加了 560VF/450V电容，可起到延时断电的效果，在设备因火灾 事故等原因失去电源后，可保证在20s内正常工作，依然能准确无误的发送报警信号。
权利要求1. 一种综合型电气火灾监控探测器，其特征是外部4相漏电电流连接电流隔离变送 器输入端；电流隔离变送输出脚分别连接IiC902 A/D采集芯片输入脚3脚，5脚，10脚，12 脚；UC902 A/D采集芯片的输出脚1脚，7脚，8脚，14脚联接数字信号处理器，另外4路联 接方式相同；温度传感器连接数字信号处理器70脚，71脚，72脚，79脚；数字信号处理器四 脚，30脚，31脚，32脚，33脚，34脚联接CD4070B逻辑芯片的9脚，10脚，12脚，13脚，1脚，2 脚；CD4070B的输出端8脚，11脚，3脚联接TD62001P驱动芯片的2脚，3脚，4脚；TD62001P 驱动芯片的输出端15脚，14脚，13脚联接继电器输入端；外部采集数据联接MAX481通讯芯 片的6脚，7脚，MAX481通讯的1脚，4脚经过光耦联接数字信号处理器的8脚，9脚；在数字 信号处理器上连接时钟模块、开关量输入、显示屏、键盘、指示灯和蜂鸣器。
专利摘要一种综合型电气火灾监控探测器，外部4相漏电电流连接电流隔离变送器输入端；电流隔离变送输出脚分别连接LM2902A/D采集芯片，LM2902A/D采集芯片连接数字信号处理器，温度传感器连接数字信号处理器；数字信号处理器连接CD4070B逻辑芯片，CD4070B的输出端连接TD62001P驱动芯片，驱动芯片TD62001P的输出端连接继电器输入端；外部采集数据联接MAX481通讯芯片，MAX481连接数字信号处理器；在数字信号处理器上连接时钟模块、开关量输入、显示屏、键盘、指示灯和蜂鸣器。通过可扩展多路漏电电流与温度信号采集模块，实现远程信号传输功能，自动将报警信号以短信方式传输到用户手机中，使用户能够及时准确的了解事故情况，避免因漏电与温升形成的电气火灾安全隐患。
文档编号G08B17/06GK201867923SQ201020652568
公开日2011年6月15日 申请日期2010年12月10日 优先权日2010年12月10日
发明者吴东波, 苑智伟, 许丹 申请人:丹东华通测控有限公司