本实用新型涉及电力通信及传感技术领域，具体涉及一种基于宽带PLC的剩余电流式电气火灾监控探测器。
背景技术：
现今，市场上的剩余电流式电气火灾监控探测器在接入电气火灾系统时主要采用485总线、双总线、CAN总线等技术，这些通信方式普遍接线复杂、通信速率低、维护困难的缺点。随着新国标的实施，要求产品具有实时在线检测互感器开路、短路的能力，而传统的互感器开路、短路检测一般在互感器一次侧加模拟电流测试二次侧输出或者在二次侧加模拟电流来测试，因模拟电流的产生电路复杂导致电路成本较高，也不适合实时在线检测。
技术实现要素：
有鉴于此，有必要针对上述的问题，提出一种基于宽带PLC的剩余电流式电气火灾监控探测器。
为实现上述目的，本实用新型采取以下的技术方案：
一种基于宽带PLC的剩余电流式电气火灾监控探测器包括至少一个漏电检测传感器、电流信号整形模块、模数转换器、MCU、信号调制器、载波信号耦合电路、数据存储模块和电源模块；
所述MCU分别与信号调制器的一端、模数转换器的一端、数据存储模块连接；所述电流信号整形模块分别与各漏电检测传感器与模数转换器的另一端连接；所述信号调制器的另一端与载波信号耦合电路连接；所述电源模块分别与其它各模块进行电性连接；
所述漏电检测传感器用于检测电力线的剩余电流；
所述电流信号整形模块用于对漏电检测传感器的剩余电流信号进行滤波与放大，然后将滤波与放大后的剩余电流信号传输至模数转换器，并具有开路检测、短路检测、过电流保护的功能；
所述模数转换器用于处理漏电信号的模数转换，并将漏电数字信息传送给MCU；
所述MCU用于控制电力载波通信的工作过程，处理漏电数字信息，并控制火灾报警输出；
所述信号调制器用于进行通信的收发，并对发送信号进行发送前的滤波与限幅；
所述载波信号耦合电路用于接收电力线传输过来的通信信号并将信号调制器发送过来的通信信号耦合到电力线上；
所述数据存储模块用于储存MCU所产生的数据信息；
所述电源模块用于为各连接模块提供直流电源。
进一步地，所述MCU为采用hi3911芯片的MCU。
进一步地，所述载波信号耦合电路的应用层传输范围在30Kbps～4Mbps之间自动调整，并支持前向纠错和循环冗余校验码功能。
进一步地，所述基于宽带PLC的剩余电流式电气火灾监控探测器还包括声光报警模块和显示装置；
所述MCU分别与声光报警模块、显示装置连接；
所述显示装置用于显示实时测量信息和报警信息；
所述声光报警模块用于在有报警或故障时发出满足标准要求的光信号和声音信号。
进一步地，所述电源模块为AC/DC 80～270V电源转换成稳压直流电源的电源模块，用于为各连接模块提供直流电源。
本实用新型的有益效果为：
本实用新型一种基于宽带PLC的剩余电流式电气火灾监控探测器，使用了由模拟开关、电阻和稳压电源构成的实时在线互感器开路、短路检测电路从而具有结构简单、成本低、可靠性高的优点；本实用新型使用了基于宽带PLC的技术，给产品供电的电力线就是通信线路，做到了即插即用，无需人工干预、无需布设专用通信线路，具有维护简单、通信可靠、节省材料、维护与运营成本低的优点；本实用新型基于宽带PLC的技术高达4Mbps的通信速度，可以保证电气火灾监控系统数据的实时刷新，为以后电气火灾监控系统实现新的功能打下了坚实的基础。
附图说明
图1为本实用新型的一种基于宽带PLC的剩余电流式电气火灾监控探测器的结构示意图。
附图标记说明：
1、MCU；2、电源模块；3、载波信号耦合电路；4、信号调制器；5、漏电检测传感器；6、电流信号整形模块；7、模数转换器；8、数据存储模块；9、声光报警模块；10、显示装置。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例，对本实用新型的技术方案作进一步清楚、完整地描述。需要说明的是，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
实施例
如图1所示，一种基于宽带PLC的剩余电流式电气火灾监控探测器包括至少一个漏电检测传感器5、电流信号整形模块6、模数转换器7、MCU1、信号调制器4、载波信号耦合电路3、数据存储模块8和电源模块2；
所述MCU1分别与信号调制器4的一端、模数转换器7的一端、数据存储模块8连接；所述电流信号整形模块6分别与各漏电检测传感器5与模数转换器7的另一端连接；所述信号调制器4的另一端与载波信号耦合电路3连接；所述电源模块2分别与其它各模块进行电性连接；
所述载波信号耦合电路3、信号调制器4和MCU1共同配合完成电力载波通信，负责完成电力载波通信所需的数据链路层、网络层、会话层、应用层的协议处理工作；载波信号耦合电路3由信号变压器、高通滤波器和保护电路组成；信号调制器4用于完成信号接收和发送信号的放大工作；MCU1内置有功能模块，由硬件完成物理层和数据链路层的处理；MCU1由软件在网络层完成自动组网所需的网络注册功能，在会话层和应用层完成用户通信协议的处理；
各漏电检测传感器5的信号经过多路漏电信息输入通道和电流信号整形模块6输入至模数转换器7的模拟引脚，MCU1控制所述模数转换器7完成模拟信号的数字转化，MCU1读取处理转换后的电流数字信号，并且输出到显示模块显示；
所述漏电检测传感器5用于检测电力线的剩余电流；
所述电流信号整形模块6用于对漏电检测传感器5的剩余电流信号进行滤波与放大，然后将滤波与放大后的剩余电流信号传输至模数转换器7，并具有开路检测、短路检测、过电流保护的功能；所述电流信号整形模块6接入漏电检测传感器的二次侧，剩余电流信号经过电流信号整形模块6包含的由电阻电容组成的低通滤波器，进入电流信号整形模块6包含的以LM324为核心与电阻电容组成的放大电路，信号经过放大后传输至模数转换模块7；电流信号整形模块6包含有由稳压电压、模拟开关、精密电阻构成的剩余电流互感器开路、短路检测电路；电流信号整形模块6包含有由瞬态拟制器、稳压管构成的限幅电路，用于满足国标要求40倍电流持续1秒时保护内部电路不受损坏，电流恢复正常后，装置恢复正常工作；
所述模数转换器7用于处理漏电信号的模数转换，并将漏电数字信息传送给MCU1；所述模数转换器7采用12bit的AD，用以满足在0mA～2000mA量程内1mA的分辨率，把漏电检测传感器5传来的模拟信号转换为数字信号并传输给MCU1；
所述MCU1用于控制电力载波通信的工作过程，处理漏电数字信息，并控制火灾报警输出；所述MCU1用于控制电力载波通信的整个工作过程，完成自动组网、自动纠错，保证通信信息的可靠传输；MCU1根据用户的设定判断是否处于报警状态，如果报警将控制声光报警模块9发出声音和光，用以提示线路报警；MCU1可以在未测到漏电检测传感器5产生的电流情况下控制电流信号整形模块6所包含的模拟开关来测试漏电检测传感器5是否产生了故障，满足实时在线测试互感器开路、短路故障的要求，如果故障将会控制声光报警模块9发出有别与报警声的声音信号；
所述信号调制器4用于进行通信的收发，并对发送信号进行发送前的滤波与限幅；所述信号调制器4的发送部分以线路放大器THS6214为核心搭配以电阻电容构成的高通滤波器和以二极管SK14构成的限幅电路构成，发送信号经信号调制器4放大后连接到载波信号耦合电路3；信号调制器4的接收部分由电阻、电感、电容组成的三阶无源滤波器构成，信号经过滤波、降幅后连接至MCU1；
所述载波信号耦合电路3用于接收电力线传输过来的通信信号并将信号调制器4发送过来的通信信号耦合到电力线上；所述载波信号耦合电路3由耦合变压器和电容构成，耦合变压器的发送绕组用于把信号调制器4发送的通信信号耦合到电力线上，耦合变压器的接受绕组用于接收电力线传输过来的通信信号，电容起到阻直流通交流的作用；
所述数据存储模块8用于储存MCU1所产生的数据信息；该数据信息包括存储组网时生成的路由信息、配置信息、相邻节点的配置信息、用户设置的电流报警阈值信息；
所述电源模块2用于为各连接模块提供直流电源；
所述MCU1为采用hi3911芯片的MCU；
所述载波信号耦合电路3的应用层传输范围在30Kbps～4Mbps之间自动调整，并支持前向纠错(FEC)和循环冗余校验码(CRC)功能；
所述基于宽带PLC的剩余电流式电气火灾监控探测器还包括声光报警模块9和显示装置10；
所述MCU1分别与声光报警模块9、显示装置10连接；
所述显示装置10用于显示实时测量信息和报警信息；
所述声光报警模块9用于在有报警或故障时发出满足标准要求的光信号和声音信号；
所述的电源模块2为AC/DC 80～270V电源转换成稳压直流电源的电源模块，用于为各连接模块提供直流电源。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。