专利名称：电气防火综合保护记录仪的制作方法
专利说明
一、技术领域本实用新型涉及一种电气设备保护装置。
二背景技术：
电气设备安全事故，特别是由于电器及线路短路、过载、漏电和雷击等原因引起的火灾，使用户的财产和生命安全遭受重大损失。传统的电气安全防范措施，一般是在线路上设置熔断器或空气开关等，但这些装置需手工操作，并灵敏度不高、功能单一，难于彻底消除火灾隐患。作为现有产品的改进，本申请人设计了一种工作稳定、灵敏度高的防火报警器，并已获得国家专利局授权(专利号为00251533)，该防火报警器采用漏电电流互感器、过载电压互感器，检测的灵敏度高。当供电线路或用电器中出现故障时，微处理器电路不仅能产生多种报警信号，而且可同时切断供电线路，起到防范火灾发生的作用。但是，随着使用者对电气设备安全防护要求越来越高，现有的仪器难于满足其需要。
三
发明内容
本实用新型的目的是设计一种具有多种保护及记录功能的电气防火综合保护记录仪。
为此，本实用新型采用如下设计方案电气防火综合保护记录仪，包括由单片机系统，以及与单片机I/O口连接的时钟日历电路、存储电路组成的数据记录系统。
还包括电气设备供电故障监测系统，该系统包括光电耦合器电路及并行口扩展电路，光电耦合器电路的输入端通过断路器或保护器与电气设备连接、其输出端通过并行口扩展电路与单片机的I/O口连接。
还包括电气设备火灾监测系统，该系统包括光电耦合器电路、并行口扩展电路、触发电路及断电装置；光电耦合器电路的输入端连接有感温、感烟、气体探测器、火灾报警系统，其输出端通过并行口扩展电路与单片机的I/O口连接；触发电路连接于并行口扩展电路输出，断电装置连接在电气设备供电线路上、且由触发电路触发控制。
还包括电气设备漏电及过载监测系统，该系统包括模拟开关电路及模数转换电路；模拟开关电路的输入端连接漏电电流及相电压检测电路、其输出端与模数转换电路的模拟量输入端连接，模数转换电路的数字量输出端与单片机的I/O口连接。
在电气设备火灾监测系统中，还包括拨号报警装置，该装置包括拨号电路以及通过耦合电路与拨号电路连接的语音录放电路，拨号电路连接在电话线电压整流滤波电路与单片机的I/O口之间。
在上述设计中，还包括远程数据传输电路，该电路包括与单片机串行口连接的光电耦合器电路，该光电耦合器电路通过串行总线接口与PC机连接。
在上述设计中，还包括显示器电路、键盘电路，显示器电路、键盘电路通过并行口扩展电路分别与单片机的I/O口连接。
本实用新型设计电气防火综合保护记录仪，能对电气设备供电故障、火灾、漏电、过载等安全隐患进行全面地监测及保护，并且具备记录、报警、显示等多种功能。以单片机系统为核心的电路设计，具有高性能、高可靠性的特点。该记录仪是人们日常生活和生产中理想的安全保护设备，同时对有关部门查清事故原因、采取有效的防范措施，也能起到重要作用。
四以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。
图1是电气防火综合保护记录仪的原理图。
图2是电气防火综合保护记录仪的电路图。
五具体实施方式
如图1所示，电气防火综合保护记录仪，包括(1)由单片机系统1、与单片机I/O口连接的时钟日历电路2、存储电路3组成的数据记录系统。
(2)电气设备供电故障监测系统，该系统包括光电耦合器电路4及并行口扩展电路5，光电耦合器电路4的输入端通过断路器或保护器6与电气设备连接、其输出端通过并行口扩展电路与单片机的I/O口连接。
(3)电气设备火灾监测系统，该系统包括光电耦合器电路7、并行口扩展电路8、触发电路9及断电装置10；光电耦合器电路7的输入端连接有感温、感烟、气体探测器、火灾报警系统11，其输出端通过并行口扩展电路8与单片机的I/O口连接。触发电路9连接于并行口扩展电路8输出，断电装置10连接在电气设备供电线路上。在发生火灾时且由触发电路9触发控制断电装置10切断电气设备的电源。
在该系统中还包括拨号报警装置，该装置包括拨号电路12以及通过耦合电路13与拨号电路12连接的语音录放电路14，拨号电路12连接在电话线电压整流滤波电路15与单片机的I/O口之间。
(4)电气设备漏电及过载监测系统，该系统包括模拟开关电路16及模数转换电路17；模拟开关电路16的输入端连接漏电电流及相电压检测电路、其输出端与模数转换电路17的模拟量输入端连接，模数转换电路17的数字量输出端与单片机的I/O口连接。
(5)远程数据传输电路，该电路包括与单片机串行口连接的光电耦合器电路18，该光电耦合器电路18通过串行总线接口19与PC机连接。
(6)显示器电路20、键盘电路21，它们通过并行口扩展电路8分别与单片机的I/O口连接。
(7)报警电路22、显示灯组23。
图2是该记录仪的电路连接图。图中，单片机系统1采用MCS-51系列单片机为核心组成，本实施例采用89C51，片内写入系统运行软件；时钟日历电路2由集成电路DS1302及外围元件构成；存储电路3采用24C02芯片；并行口扩展电路5、8采用可编程PLD；拨号电路12由集成电路MT8880、晶体管T7、T8、T9及外围元件组成，二极管D1～D4组成电话线电压整流滤波电路15；语音录放电路14包括集成电路1420、录音话筒MIC、录音开关K2及外围元件，语音录放电路14发出的语音信号通过耦合电容C13耦合至拨号电路12。其它电路采用的器件均为通用件，不一一详述。
上述电路的工作原理是(1)电气设备供电故障监测记录由断路器或保护器与零线构成220V交流或直流电压回路时，火线经二极管D6整流输入到光电耦合器IC4的一个输入端、零线通过电阻R53接入光电耦合器IC4另一个输入端，组成限流分压电路，保护光电耦合器IC4避免被高电压所击穿，这时光电耦合器IC4输出端呈高电平输出，整机处于正常状态。当断路器或保护器被断开没有构成回路时，光电耦合器IC4输出端呈低电平输出，加到32路并行口扩展电路5的输入端，单片机89C51通过I/O读取数据信息后，将传送数据给并行口扩展电路8，通过其输出端驱动液晶显示器，显示当前光电耦合器IC4的地址码(如“001”表示第1路电气设备)，并读取时钟日历电路2的当前时钟地址码，由单片机89C51存入存储电路3中。本机设有32路光电耦合器IC4～IC32，可同时实时记录当前时钟、地址码和驱动液晶显示器显示。
(3)电气设备火灾监测、记录、保护及报警各种感烟、感温、可燃气体探测器的常开点或常闭点，以及楼宇火灾自动报警系统输出端，通过电阻R49接入光电耦合器IC36的输入端，当火灾发生时，光电耦合器IC36的输入端有电压输入，这时光电耦合器IC36的输出端呈低电平输出，加到并行口扩展电路8的输入端，单片机89C51通过I/O读取数据信息后，将传送数据给并行口扩展电路8，通过其输出端驱动液晶显示器显示“外触发”字样，并读取时钟日历电路2的当前时钟地址码，由单片机89C51存入存储电路3中。同时并行口扩展电路8输出低电平至触发电路9，即通过电阻R39使晶体管T4导通，继电器J1释放，断电装置10断电、及时切断非消防电气线路电源，避免火灾蔓延。本机设有4路光电耦合器IC36～IC39，可连接多个探测器。
当上述光电耦合器IC36～IC39呈低电平输出时，单片机89C51的I/O口输出0～9数字指令驱动拨号电路12，通过市话线拨送到预设的号码(可通过控制面板的数字键盘设定)，当用户摘机时，同时单片机89C51的I/O口输出低电平，驱动语音录放电路13，电路内预先录制的语音信号通过电容C12耦合到拨号电路12，开始放音。放音时间周期为20秒，放音结束电路自动处于节电状态。
(3)电气设备漏电及过载监测、记录由单片机89C51通过并行口扩展电路8的输出端，控制模拟开关电路16及模数转换电路17的信号通道选择，当检测到模拟开关电路16输出的感应电压达到设定电压时，由模数转换电路17进行A/D转换，加到单片机89C51的I/O口，单片机89C51读取数据信息后，将传送数据给并行口扩展电路8，通过其输出端驱动液晶显示器，根据设定的保护电压值，显示“过载或漏电”字样，并读取时钟日历电路2的当前时钟地址码，由单片机89C51存入存储电路3中。
(4)远程数据传输由连接于单片机89C51串行口的光电耦合器IC3、IC2、晶体管T10、T11及外围元件组成光电耦合器电路18，用于数据的传送接收，通过RS485串行总线接口电路19加到PC机，应用专用的远程控制系统，实现与PC机的通信，可显示当前时间、故障信息、历史故障记录、打印报表等和进行日常管理。
权利要求1.电气防火综合保护记录仪，其特征在于包括由单片机系统，以及与单片机I/O口连接的时钟日历电路、存储电路组成的数据记录系统；还包括电气设备供电故障监测系统，该系统包括光电耦合器电路及并行口扩展电路，光电耦合器电路的输入端通过断路器或保护器与电气设备连接、其输出端通过并行口扩展电路与单片机的I/O口连接。
2.电气防火综合保护记录仪，其特征在于包括由单片机系统，以及与单片机I/O口连接的时钟日历电路、存储电路组成的数据记录系统；还包括电气设备火灾监测系统，该系统包括光电耦合器电路、并行口扩展电路、触发电路及断电装置；光电耦合器电路的输入端连接有感温、感烟、气体探测器、火灾报警系统，其输出端通过并行口扩展电路与单片机的I/O口连接；触发电路连接于并行口扩展电路输出，断电装置连接在电气设备供电线路上、且由触发电路触发控制。
3.电气防火综合保护记录仪，其特征在于包括由单片机系统，以及与单片机I/O口连接的时钟日历电路、存储电路组成的数据记录系统；还包括电气设备漏电及过载监测系统，该系统包括模拟开关电路及模数转换电路；模拟开关电路的输入端连接漏电电流及相电压检测电路、其输出端与模数转换电路的模拟量输入端连接，模数转换电路的数字量输出端与单片机的I/O口连接。
4.根据权利要求2所述电气防火综合保护记录仪，其特征在于还包括拨号报警装置，该装置包括拨号电路以及通过耦合电路与拨号电路连接的语音录放电路，拨号电路连接在电话线电压整流滤波电路与单片机的I/O口之间。
5.根据权利要求1、2、3或许所述电气防火综合保护记录仪，其特征在于还包括远程数据传输电路，该电路包括与单片机串行口连接的光电耦合器电路，该光电耦合器电路通过串行总线接口与PC机连接。
6.根据权利要求1、2、3或许所述电气防火综合保护记录仪，其特征在于还包括显示器电路、键盘电路，显示器电路、键盘电路通过并行口扩展电路分别与单片机的I/O口连接。
专利摘要电气防火综合保护记录仪，包括单片机、时钟日历电路、存储电路、光电耦合器电路、并行口扩展电路、模拟开关电路、模数转换电路、拨号报警装置、远程数据传输电路、以及显示器电路、键盘电路，通过与电气设备的断路器、保护器、探测器、火灾报警系统连接，对电气供电故障、火灾、漏电、过载等安全隐患进行全面地监测及保护，并且具备记录、报警、显示等多种功能，是理想的保护装置，对防范及消除电气安全事故能起到重要作用。
文档编号H02H3/02GK2571046SQ0226999
公开日2003年9月3日 申请日期2002年10月8日 优先权日2002年10月8日
发明者傅汉水 申请人:傅汉水