专利名称：电气火灾监控单元的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电子和电磁技术领域，特别是涉及一种用于监控电气火 灾监控探测器的电气火灾监控单元。
背景技术：
目前，工业和民用供电系统中一直存在着火灾的隐患并伴随着灾难的发 生，它时刻威胁着人类的生命和财产安全，由此而成为影响人类正常生产与 生存的重大灾难之一。随着科学技术的进歩与生活水平的提高，用电器具及 用电量都与日俱增，随之也带来了电气火灾的增加，因此电气火灾已成为近 年来国内重点火灾中的主要失火因素之一。引发电气火灾的原因主要有短 路、漏电、过负荷、接触不良、灯具和电热器具引燃可燃物等，其中由漏电、 过载而引起的火灾要比由短路等原因而引起的火灾更具隐蔽性，通常是悄悄 地发生，并且失火后也很难找出真正的原因(通常被短路等假象所掩盖)， 因此其危害性也就更大。目前常用在电气线路中安装漏电电流保护装置或电 气火灾报警器的方法来保护设备和人身的安全。其中漏电电流保护装置存在 下列问题该装置只有当负载电路中的漏电电流超过额定漏电电流设定值的 情况时才被动切断电源线路，以此来保证用电安全，但其不能对由电气漏电 而引起的火灾起提前预防的作用，并且当漏电电流超过额定漏电电流设定值 时就切断电源将不利于整个单位的用电稳定性，而只适用于用电设备终端保 护，因此并不适用于整个用电系统的保护。电气火灾报警器通常包括电流互 感器、断路器以及与断路器的控制输入端及电流互感器的输出端相连的控制 电路。其工作原理是利用上述的控制电路经由电流互感器来监测用电线路的 电流变化，从而确定用电线路是否存在能引起电气火灾的漏电、短路、过载 等故障，如存在，控制电路将发出控制信号以将断路器断开，从而使存在电 气故障的用电线路断路，并发出报警信号，以提醒工作人员进行检查和维修， 最终将电气火灾隐患消灭在萌芽状态。但是，这种电气火灾报警器只能作为 独立的产品来单独使用，而无法与相关产品(如火灾报警控制器等消防产 品)一起组网使用，因此从某种程度来说限制了对电气火灾的进一步预防和 控制，从而无法从根本上杜绝电气火灾。发明内容
为了解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种能够对多个电气火 灾监控探测器集中进行监控，以实现对多个用电线路动态监测的电气火灾监 控单元。
为了达到上述目的，本实用新型提供的电气火灾监控单元包括
主控制器，负责数据及指令的处理及传输；
电源电路， 一端与220V交流电源相连，另一端与监控单元中其它部件 相接，为整个监控单元提供直流电源，同时输出一路24V直流电压而为多个 电气火灾监控探测器供电； ,RS485通讯接口电路， 一端与主控制器相连，另一端通过RS485总线与
上位监控机及多个电气火灾监控探测器相接，用于主控制器与上位监控机及
电气火灾监控探测器之间的通讯；
按键采样电路， 一端与主控制器相连，用于用户下达指令； 液晶显示及指示灯显示部， 一端与主控制器相连，当出现报警情况时用
于发出光报警信号；
时钟处理电路， 一端与主控制器相连，用于维持主控制器的进程，同时
计时，并通过主控制器1控制液晶显示及指示灯显示部上的液晶显示器显示
出时间；
音响处理电路， 一端与主控制器相连，当出现报警情况时能够在主控制 器的控制下启动蜂鸣器而发出声报警信号；
温度报警输出和温度采样电路， 一端与主控制器相连，另一端与温度传 感器相接，用于将温度传感器采集的信号经过处理后传送给主控制器，并当 出现火灾时能够在主控制器的控制下利用其上的温度报警部形成输出；
过流输出和漏电报警输出电路， 一端与主控制器相连，当出现过流和漏 电情况时能够在主控制器的控制下吸合所控制的继电器，以形成无源输出。
所述的主控制器采用PIC18F6622芯片。
所述的温度报警输出和温度采样电路由选通电路和开关控制电路组成， 采用CD4017芯片。
所述的温度传感器为PT100热敏电阻。
本实用新型提供的电气火灾监控单元是通过RS485总线与多个电气火灾监控探测器和上位监控机组成电气火灾监控系统，其通过RS485总线进行信 号的传递，通过主控制器进行分析，并可根据传送的数据实时显示被监测回 路的漏电、过流和温度状况，同时能够记录发生火灾和故障的时间及位置， 以此来管理多个电气火灾监控探测器，从而实现对多个用电线路的动态监 测。此外，本监控单元还具有安全可靠、监控范围大、监控距离远等特点。

图1为本实用新型提供的电气火灾监控单元构成框图。 图2为图1示出的电气火灾监控单元中RS485通讯接口电路原理图。
具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型提供的电气火灾监控单元进 行详细说明。
如图1和图2所示，本实用新型提供的电气火灾监控单元包括
主控制器l，负责数据及指令的处理及传输；
电源电路2， 一端与220V交流电源相连，另一端与监控单元中其它部件
相接，为整个监控单元提供直流电源，同时输出一路24V直流电压而为多个
电气火灾监控探测器供电；
RS485通讯接口电路3， 一端与主控制器l相连，另一端通过RS485总
线与上位监控机及多个电气火灾监控探测器相接，用于主控制器1与上位监
控机及电气火灾监控探测器之间的通讯；
按键采样电路4， 一端与主控制器l相连，用于用户下达指令； 液晶显示及指示灯显示部5， 一端与主控制器l相连，当出现报警情况
时用于发出光报警信号；
时钟处理电路6， 一端与主控制器1相连，用于维持主控制器1的进程， 同时计时，并通过主控制器1控制液晶显示及指示灯显示部5上的液晶显示 器显示出时间；
音响处理电路7， 一端与主控制器l相连，当出现报警情况时能够在主 控制器1的控制下启动蜂鸣器而发出声报警信号；
温度报警输出和温度采样电路8， 一端与主控制器l相连，另一端与温 度传感器相接，用于将温度传感器采集的信号经过处理后传送给主控制器1， 并当出现火灾时能够在主控制器1的控制下利用其上的温度报警部形成输
6出；
过流输出和漏电报警输出电路9， 一端与主控制器i相连，当出现过流 和漏电情况时能够在主控制器i的控制下吸合所控制的继电器，以形成无源 输出。
所述的主控制器1采用PIC18F6622芯片。
所述的温度报警输出和温度采样电路8由选通电路和开关控制电路组 成，采用CD4017芯片。
所述的温度传感器为PT100热敏电阻。
如图2所示，在所述的RS485通讯接口电路3中，主控制器1的TX2端 口连接电阻IRIO，电阻1R10连接三极管1Q2，三极管1Q2连接光耦1U2。 光耦1U2连接通讯芯片1U1。主控制器1的RX2端口连接电阻1R14接5V 电源。RX2端口连接光耦1U4，光耦1U4连接三极管1Q3，三极管1Q3连接 电阻1R11，电阻1R11连接通讯芯片1U1。主控制器l的RSK2端口连接光 耦1U3，光耦1U3连接通讯芯片。通讯芯片的输出并联整流桥1D5，整流桥 1D5连接稳压管1D1和1D2。稳压管1D1和1D2接地。通讯芯片的输出A2， B2即通讯接口。其具体工作原理为电源处理电阻输入的信号+5V作为电路 的电源。主控制器1的RSK2端口控制通讯芯片MAX487E的收发状态。RSK2 输出高电平即为发送状态;输出低电平即为接收状态。这部分是带有光耦1U3 的隔离保护的，起到了保护主控制器1的作用。而主控制器1的TX2和RX2 端口是作为通讯端口收发信息的，这两个端口与通讯芯片MAX487E的连接 也都是带有光耦1U2， 1U4隔离的，同样具有保护作用。RSK2的控制信号 和TX2与RX2的通讯信息通过隔离电路以后送到通讯芯片MAX487E进行 处理。通讯芯片MAX487E的6， 7脚引出的端子就是通讯接口 。通信接口的 前端，通过整流桥1D5整流接地。
安装本实用新型提供的电气火灾监控单元时，首先将温度传感器设置在 被监测环境中，同时连接电气火灾监控单元和多个电气火灾监控探测器、电 气火灾监控单元和上位监控机的通讯接口。运行时电源电路2除了可以提供 整个系统的用电外，还可提供一路直流24V输出。主控制器1向RS485通讯 电路3输出控制信号和巡检信息，RS485通讯电路3经过处理后将信息传送 给电气火灾监控探测器。电气火灾监控探测器反馈回信息，RS485通讯电路3收到后传送回主控制器1。主控制器1分析得到的信息，并控制液晶显示及 指示灯显示部5显示实时信息。当电气火灾监控探测器发出漏电、超温和过 流报警信号时，主控制器1控制液晶显示及指示灯显示部5显示出报警信息
和类型，同时控制过流输出和漏电报警输出电路9输出开关量信号，并控制 音响处理电路7发出声报警信号。
与此同时，主控制器1控制温度报警输出和温度采样电路8中的选通电 路连通温度传感器，通过恒流采样原理来采集温度传感器感应到的环境温度 变化，并将其转化为电信号，再输送给主控制器1进行计算，由主控制器l 提取出真正的温度数据，并进行判断和寄存，从而实现对环境温度的监测。 当出现温度超过报警设置值的情况时，主控制器1控制液晶显示及指示灯显 示部5显示出报警信息和类型，同时控制温度报警输出和温度采样电路9输 出开关量信号，并控制音响处理电路7发出声报警信号。
此外，用户可通过按键采集电路4进行操作，该信号传递到主控制器l 后再由主控制器1分析存储，并控制液晶显示及指示灯显示部5显示出设置 情况。时钟处理电路6给主控制器1提供时间信息，以便主控制器l保存报 警记录时使用，主控制器1还可对时钟处理电路6进行校正和设置。
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权利要求1、一种电气火灾监控单元，其特征在于所述的电气火灾监控单元包括主控制器(1)，负责数据及指令的处理及传输；电源电路(2)，一端与220V交流电源相连，另一端与监控单元中其它部件相接，为整个监控单元提供直流电源，同时输出一路24V直流电压而为多个电气火灾监控探测器供电；RS485通讯接口电路(3)，一端与主控制器(1)相连，另一端通过RS485总线与上位监控机及多个电气火灾监控探测器相接，用于主控制器(1)与上位监控机及电气火灾监控探测器之间的通讯；按键采样电路(4)，一端与主控制器(1)相连，用于用户下达指令；液晶显示及指示灯显示部(5)，一端与主控制器(1)相连，当出现报警情况时用于发出光报警信号；时钟处理电路(6)，一端与主控制器(1)相连，用于维持主控制器(1)的进程，同时计时，并通过主控制器(1)控制液晶显示及指示灯显示部(5)上的液晶显示器显示出时间；音响处理电路(7)，一端与主控制器(1)相连，当出现报警情况时能够在主控制器(1)的控制下启动蜂鸣器而发出声报警信号；温度报警输出和温度采样电路(8)，一端与主控制器(1)相连，另一端与温度传感器相接，用于将温度传感器采集的信号经过处理后传送给主控制器(1)，并当出现火灾时能够在主控制器(1)的控制下利用其上的温度报警部形成输出；过流输出和漏电报警输出电路(9)，一端与主控制器(1)相连，当出现过流和漏电情况时能够在主控制器(1)的控制下吸合所控制的继电器，以形成无源输出。
2、 根据权利要求1所述的电气火灾监控单元，其特征在于所述的主 控制器(1)采用PIC18F6622芯片。
3、 根据权利要求1所述的电气火灾监控单元，其特征在于所述的温 度报警输出和温度采样电路(8)由选通电路和开关控制电路组成，采用 CD4017芯片。
4、根据权利要求1所述的电气火灾监控单元，其特征在于所述的温 度传感器为PT100热敏电阻。
专利摘要本实用新型公开了一种电气火灾监控单元。其包括主控制器、电源电路、RS485通讯接口电路、按键采样电路、液晶显示及指示灯显示部、时钟处理电路、音响处理电路、温度报警输出和温度采样电路、过流输出和漏电报警输出电路。本实用新型的电气火灾监控单元通过RS485总线与多个电气火灾监控探测器和上位监控机组成电气火灾监控系统，其通过RS485总线进行信号的传递，通过主控制器进行分析，并可根据传送的数据实时显示被监测回路的漏电、过流和温度状况，同时能记录发生火灾和故障的时间及位置，以此来管理多个电气火灾监控探测器，从而实现对多个用电线路的动态监测。此外，本监控单元还具有安全可靠、监控范围大、监控距离远等特点。
文档编号G01K7/18GK201369084SQ20092009609
公开日2009年12月23日 申请日期2009年3月30日 优先权日2009年3月30日
发明者娄建琴, 晨 杨, 艳 熊, 静 苏 申请人:施耐德万高(天津)电气设备有限公司