一种消防专用低频巡检一体化装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于消防技术领域，具体涉及一种消防专用低频巡检一体化装置。
【背景技术】
[0002] 现有的用于消防低频巡检的装置，往往利用散热风机的叶片推动空气以与轴相同 的方向流动。轴流风机的叶轮和螺旋桨有点类似，它在工作时，绝大部分气流的流向与轴平 行，换句话说就是沿轴线方向。轴流风机当入口气流是0静压的自由空气时，其功耗最低，当 运转时会随着气流反压力的上升功耗也会增加。轴流风机通常装在电气设备的机柜上，有 时也整合在电机上，由于轴流风机结构紧凑，可以节省很多空间，同时安装方便，因此得到 广泛的应用;但是现有散热风机的控制系统的集成度还不够高，浪费空间大。
[0003] 现有的用于消防低频巡检的装置的软起动器通常采用通过可控硅的调压方式，电 机电压逐渐升高，从而电机转速逐渐升高，达到软起动电机目的，降低电机起动电流，但是 常采用调压方式，电机力矩变小，电机曲线特性变软，起动电流在3~4倍，对电网还有一定 的冲击。在不改变硬件可控硅结构的情况下，如常采用变频控制算法，电机力矩变大，起动 电流在2倍，减少对电网冲击，如电机是重载起动的话，调压控制不合适，不能重载起动，而 变频控制能更好发挥电机性能，带动重载电机。
[0004] 现有的用于消防低频巡检的装置的水位和水压的控制方法，普遍采用水栗水箱联 合给水方式:水栗从储水池吸水，经加压后送入水箱。因水栗水位和水压的控制量大于系统 用水量，水箱水位上升，至高水位时停栗，当低水位时重新启动。这样水栗和水箱联合工作， 水栗及时向水箱充水，可以减小水箱容积。同时，在水箱的调节下，水栗能稳定在高效点工 作，节省电耗。在高位水箱上采用水位继电器控制水栗启动，易于实现管理自动化。储水池 和水箱能够储备一定水量，增强水位和水压的控制的安全可靠性。但是这样的系统一次性 投资较大，设备和运行费用较高，安装及维护比较麻烦。
[0005] 现有的用于消防低频巡检的装置的基于以太网的远程电机驱动控制方式，随着控 制技术的发展以及社会对节能要求的提高，直流无刷电机作为一种新型、高效率的电机得 到了广泛的应用。传统的直流无刷电机采用方波控制方式，控制简单，容易实现，同时存在 转矩脉动、换相噪声等问题，在一些对噪声有要求的应用领域存在局限性。针对这些应用， 采用正弦波控制可以很好的解决这个问题。但是这样的电机驱动控制方式往往没有实现远 程控制的方式。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的提供一种消防专用低频巡检一体化装置，包括MCU微控制器模块，也 即CPU，所述的CPU同人机界面模块、保护模块、逻辑控制模块、黑匣子模块、电源模块、远程 通信模块、低频模块以及巡检模块相连接，MCU微控制器模块同显示模块、晶闸管驱动模块、 散热风机控制模块以及内置旁路模块相通信连接，所述的MCU微控制器模块、显示模块、通 信模块、晶闸管驱动模块、保护模块、散热风机控制模块以及内置旁路模块均同开关电源模 块相电连接，这样就构成了内置单相旁路的电机启动装置。这样的结构避免了现有技术的 缺陷。
[0007] 为了克服现有技术中的不足，本发明提供了一种消防专用低频巡检一体化装置的 解决方案，具体如下：
[0008] -种消防专用低频巡检一体化装置，包括M⑶微控制器模块，也即CPU，所述的CPU 同人机界面模块、保护模块、逻辑控制模块、黑匣子模块、电源模块、远程通信模块、低频模 块以及巡检模块相连接，MCU微控制器模块同显示模块、晶闸管驱动模块、散热风机控制模 块以及内置旁路模块相通信连接，所述的MCU微控制器模块、显示模块、通信模块、晶闸管驱 动模块、保护模块、散热风机控制模块以及内置旁路模块均同开关电源模块相电连接，这样 就构成了内置单相旁路的电机启动装置；
[0009] 所述的开关电源模块为系统工作提供必要的电源；
[0010] 所述的MCU微控制器模块用于对系统进行智能控制，通过各类传感器实时监控系 统运行状态，并根据系统设定参数及体统运行状态进行内部运算得出运行结果；
[0011]所述的显示模块属于人机交互界面，用于显示系统状态信息及人机交互控制，这 样使得客户可以通过键盘对系统进行设定和控制，显示屏则可以直观的实时反映当前设定 或当前运行状态，即通过按键和显示界面读取系统状态并对系统进行设定和控制；
[0012] 所述的通讯模块用于系统与上位机的通讯，上位机通过通讯获得系统状态信息并 对系统进行控制，该模块主要用于客户远程集中控制，客户通过上位机总线与各工作站从 机进行远程通信控制；
[0013] 所述的晶闸管驱动模块，用于驱动晶闸管，其驱动方式受MCU微控制器模块控制， 用于对晶闸管的开关控制，并对三相电压进行采样，MCU微控制器对采样信号进行分析计算 得出合理的驱动信号，晶闸管驱动模块对驱动信号进行隔离放大控制晶闸管开关；
[0014] 所述的保护模块用于对整个系统的安全保护，保护模块包含过温保护，过压保护， 过载保护及短路保护，通过相关传感器对系统工作状态进行采样监控并送MCU进行处理达 到智能保护；
[0015] 所述的散热风机控制模块通过对温度的检测智能控制散热风机，利用晶闸管对风 机进行智能软起对风机具有保护作用，对温度利用传感器智能监控智能启动散热风机；
[0016] 所述的内置旁路模块包含若干功能，客户可以根据自身的实际需求合理选取；
[0017] 所述的黑闸子模块，可以保存十年以上巡检和运行、保护这样的状态数据。
[0018] 所述的低频模块首先构建可控硅驱动控制电机装置，即通过反向并联的第一可控 硅VTl和第二可控硅VT4、反向并联的第三可控硅VT3和第四可控硅VT6、反向并联的第五可 控硅VT5和第六可控硅VT2分别构成第一可控硅组、第二可控硅组、第三可控硅组，A相线通 过第一可控硅组同电机的A相端子相连接，B相线通过第二可控硅组同电机的B相端子相连 接，C相线通过第三可控硅组同电机的C相端子相连接，另外用Ua、Ub、Uc分别为A相电压、B相 电压、C相电压；
[0019] 根据电机等效数学模型，得到如公式(1)所示的等式：
[0021 ] 其中：Te:转矩，Pe:电机功率，Ω ::电源角速度，R1:电机定子阻抗X1。：电机定子漏 抗，电机转子等效阻抗，电机转子等效感抗，S:转差率,U1为定子绕组端电压，由公 式(1)计算得出:转矩与电压，转差率关系，根据此关系进行软起动器变频控制，具体如下：
[0022]当需要输出设定频率时，通过采集外部的电压相位信号，电流信号，功率因数角， 进入内部所述的电机等效数学模型，通过模糊计算，得出在该相位点应该触发几号硅(VT1 ~VT6)，根据等式U1 ? E1 = 4.44 X f! X N1 X Φ ! X Kwl，其中Π 为电源频率，Nl为定子绕组每相 串联匝数，Kwl为基波绕组系数，Φ1为电机每极磁通量，凭借频率下降，El也要下降，即Ε1/Π =常数，否则电机会过磁，引起震动和发热，由该公式计算电机在该相位需要多大的起动电 压，从而转化成可控硅的触发角，Eg:设定频率触发，El也因减半，满足El/Π =常数，实测电 压，功率因数角，触发等效波形的面积也应减半，满足El也因减半。
[0023] 所述的设定频率数值是50/n. .. .50/3,50/2,50。
[0024] 所述的巡检模块包括构建好的水位和水压的控制系统，该水位和水压的控制系统 组成部分包括水栗、管道、阀门、水箱或气压罐，由电控柜控制水栗的工作，水栗连接管道、 阀门、水箱或气压罐;通过该控制系统进入准备状态，即启动水位检测仪和水压检测仪分别 检测水位信号和水压信号，然后根据水位信号和水压信号结合模糊PID算法来驱动水栗;驱 动水栗来按照需求调整水位。
[0025] 所述的水位检测仪包括有水位传感器。
[0026] 所述的远程通信模块包括远程电机驱动的控制系统，该远程电机驱动的控制系统 包括用户终端，所述的用户终端