CN102231221A

CN102231221A - 电气火灾监控器

Info

Publication number: CN102231221A
Application number: CN 201110152291
Authority: CN
Inventors: 龙迎春
Original assignee: WUXI JINQIAO AUTOMATION TECHNOLOGY CO LTD
Current assignee: WUXI JINQIAO AUTOMATION TECHNOLOGY CO LTD
Priority date: 2011-06-08
Filing date: 2011-06-08
Publication date: 2011-11-02

Abstract

本发明公开一种电气火灾监控器，包括背壳以及面盖，背壳的底部安装有输入输出电路板，背壳的中部安装有电源电路板；面盖上装配有CPU主电路板；CPU主电路板与输入输出电路板及电源电路板之间通过各自电路板上的插针或插座进行电路连接；背壳与面盖之间通过自攻螺丝进行整合连接，输入输出电路板及电源电路板在背壳内分层安装，并各自通过连接器与所述CPU主电路板进行电路连接。本发明可采集电气火灾相关参数，通过对相关参数进行滤波抗扰处理后，对各参数进行综合运算，从而分析得出火警发生可能性。当火警发生可能性达到一定程度时，发出火灾预警信号。当判别火警发生可能性极高时发出火灾报警信号，并根据需要决定是否输出断路器脱扣信号。

Description

电气火灾监控器

技术领域

本发明涉及电子监控及报警设备领域，具体涉及一种用于防止电气火灾发生的电气火灾监控器。

背景技术

随着国民经济的快速发展和人民生活水平的不断提高，社会用电量大为增加。各种电气设备及家用电器的用量陡增，电气火灾事故也随之剧增。近10年来，中国发生电气火灾次数占火灾事故总数的30%，高居首位，在当前已经成为国内各种火灾中的主要灾害源。电气火灾事故所占比例逐年增高，配电系统引起的人身触电和系统故障，很大部分是由于设备和线路的漏电流大引起的。漏电流严重时，会烧毁电气设备或线路，引起火灾。面对愈加严峻的电气火灾形势，电气火灾监控器由此而诞生。电气火灾监控器是用于连续监视配电系统的漏电流，并可同时实现对电气设备的监视和控制，为漏电监视、预防电气火灾提供解决方案的设备。

现有的电气火灾监控器有以下缺陷：1）火警判别依据仅仅是采集到的“剩余电流”、“温度”等单项参数，或即使采集多项参数，亦为各项参数分别予以比较判别，缺乏全面性、合理性以及可信度，错误报警时有发生；2）采集信号均为模拟量直接传输，信号传输不稳定、不可靠；3）报警参数现场设置或不可设置，需现场设置的产品调试工作异常繁琐、耗时耗力，不可设置型的产品使用灵活性不够，难以满足用户需求。

发明内容

针对现有电气火灾监控器的上述缺点，申请人经过研究改进，提供另一种电气火灾监控器，能够采集电气火灾相关参数，通过对相关参数进行滤波抗扰处理后，对各参数进行综合运算分析得出火警发生可能性。当火警发生可能性达到一定程度时，发出火灾预警信号。当判别火警发生可能性极高时发出火灾报警信号，并根据需要决定是否输出断路器脱扣信号。

本发明的技术方案如下：

一种电气火灾监控器，包括背壳以及面盖，所述背壳的底部安装有输入输出电路板，所述背壳的中部安装有电源电路板；所述面盖上装配有CPU主电路板；所述CPU主电路板与所述输入输出电路板及电源电路板之间通过各自电路板上的插针或插座进行电路连接；所述底壳与面盖之间通过自攻螺丝进行整合连接。

其进一步的技术方案为：

所述CPU主电路板包括CPU处理电路及外围接口电路，所述外围接口电路由指示灯驱动电路、按键处理电路、报警音响电路、液晶显示电路、485通讯电路、与所述输入输出电路板及电源电路板的信号连接电路组成。

所述输入输出电路板由相电压采集电路、控制输出电路及外部接线端子组成。

所述电源电路板由相电流采集电路、稳压电路及外部接线端子组成。

本发明的有益技术效果是：

一、本发明采集被检测回路的“剩余电流、温度、线电流、线电压”四种关键参数，并采用CHR权数确认法对每项参数的权数进行确认，然后按确认的权数对各参数进行综合运算，以此对火警发生可能性进行判别，增强了电气火灾探测的全面性和可信度，降低了火警误报之可能。

二、本发明产品与探测器之间采用数字通讯方式进行参数传递，增强了数据传输的稳定性、可靠性。

三、本发明产品可以现场通过菜单设定报警参数、也可以通过通讯总线由监控中心的监控主机集中、批量设置，无需用户亲临现场对每个监控点进行参数编辑。修改方便、灵活，省时省力。

附图说明

为了更清楚的说明本发明实施例中的技术方案，下面将实施例中所使用的附图作简单介绍。这些附图构成本申请的一部分，并不构成对本发明的限定。

图1（a）~（d）是本发明监控器的结构图。其中图1（a）为主视图，图1（b）为后视图，图1（c）为右视图，图1（d）为俯视图。

图2是本发明的电原理方框图，示意性的表达出本发明的硬件功能模块。

图3是本发明CPU主电路板的电路图。

图4是本发明输入输出电路板的电路图。

图5是本发明电源电路板的电路图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行全面的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没作出创造性劳动前提下获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步说明。

如图1所示，本发明包括背壳3以及面盖2，背壳3与面盖2之间通过自攻螺丝进行整合连接。背壳3的底部安装有输入输出电路板5，背壳3的中部安装有电源电路板6；面盖2上装配有CPU主电路板8；CPU主电路板8与输入输出电路板5及电源电路板6之间通过各自电路板上的插针或插座进行电路连接。所述输入输出电路板及电源电路板在背壳内分层安装，并各自通过连接器与所述CPU主电路板进行电路连接。所述输入输出电路板5及电源电路板6上的接线端子露出所述底壳3的底部，所述接线端子包含：“供电电源输入”、“与监控设备通讯输出”、“相电流信号输入”、“相电压信号输入”、“探测器供电及通讯信号输出”、“报警输出”、“脱扣输出”及“脱扣反馈”等信号接线端子。本监控器安装是不需要螺丝来固定的，整个监控器的安装就是柜面开孔后，将监控器整体从柜面开孔处插入，再从柜门后装上卡扣7来固定监控器。

图2是本发明的电原理方框图。如图2所示，本发明（监控器）与探测器通过485总线连接，由CPU主电路板、输入输出电路板、电源电路板组成。CPU主电路板包括CPU中央处理单元及外围接口电路，外围接口电路由指示灯电路、按键处理电路、报警音响电路、液晶显示电路、485通讯模块、与另两块电路板信号连接电路等组成。输入输出电路板由相电压采集电路、报警/脱扣控制输出电路及外部接线端子组成。电源电路板由相电流采集电路、稳压电路及外部接线端子组成。

本发明通过上述结构及电路采集电气火灾相关四个参数：剩余电流、温度、相电流、相电压。通过对相关参数进行滤波抗扰处理后，根据CHR权数确认法确认的参数权数对各参数进行综合运算，从而分析得出火警发生可能性。当火警发生可能性达到一定程度时，发出火灾预警信号。当判别火警发生可能性极高时发出火灾报警信号，并根据需要决定是否输出断路器脱扣信号。

下面结合图3~图5描述本发明的电路控制过程：

参看附图3，所述CPU主电路板的组成如下：1）CPU处理电路：由集成电路U5、振荡电路（电容C6、电容C7、晶振Y1）、复位电路（电阻R15、电解电容C11）、E2存储电路（U7、C5）、去耦电路（电容C3、电容C14）组成。CPU处理电路为本发明的中心单元，完成对各种参数进行采集、存储、运算、处理等操作，并根据运行情况发出指示灯、报警音响、继电器等的动作指令，达到防火控制的目的。2）液晶显示电路：由液晶字段驱动集成电路U1、液晶屏（U6、电阻R10、电阻R11、电容C4）组成，CPU处理器集成电路U5通过36、37、38引脚与液晶字段驱动集成电路U1进行串行通讯，传递液晶显示控制指令，从而实现液晶实时显示。3）485通讯电路：由U2、电容C2、电阻R5、电阻R6、电阻R9组成与集中监控设备（监控主机）的通讯电路；由U4、电容C1、电阻R2、电阻R3、电阻R4组成与探测器的通讯电路。4）指示灯电路：由串行移位控制芯片U3、及二极管D2~D6组成，由CPU处理器集成电路U5通过第45、46引脚与U4串行通讯来控制指示灯指示电源、通讯、预警、火警及脱扣信息。5）按键处理电路：由按键K1～K7及电阻R7、电阻R8、电阻R16～R19、电阻R29组成，CPU处理器集成电路U5通过第14～20引脚采集7个按键的输入信息，完成人机对话。6）报警音响电路：由电阻R21、三极管Q1、蜂鸣器B1组成，CPU处理器集成电路U5通过第34引脚和电阻R21控制三极管Q1导通或关闭，进而控制蜂鸣器B1的发声，实现报警音响输出。

参看附图4，所述输入输出电路板的组成如下：1）稳压电路：市电220V电压经U1 AC/DC电源模块及电容C4～C6、电感L4等外围器件变换、稳压成DC5V，通过连接器X1传送至CPU电路板，供本体各部分电路及探测器使用。2）电流采集电路：电流互感器L1～L3，电阻R1～R6，电容C1～C3为输电线缆A、B、C三相线电流采集电路，电流信号通过JP1输入，通过采集电路变换成同比例电压信号，并由连接器X1传送至CPU电路板U5（微处理器）的48、49、50引脚，由微处理器进行AD转换，得出实际电流值。3）与监控设备主机的通讯信号由JP3输入，通过连接器X1传送至CPU电路板U2（485通讯集成块）的相关引脚，由集成块U2将485信号变换为RS232信号，由集成块U2的第1、第4引脚接入集成块U5的第23、24引脚（微处理器通讯口），从而使得系统监控设备主机能与本监控器进行信息沟通。

参看附图5，所述电源电路板的组成如下：1）A、B、C三相线电压采集电路：由高精度电压互感器T1~T3、电阻R8、电阻R9、电阻R11、电阻R12、电阻R14、电阻R15、电阻R25、电阻R26、电阻R27组成；互感器为电流型，电压越高，电流越大，电流信号再通过电阻转换为电压信号通过连接器X2传送至CPU电路板集成电路U5的30、31、32引脚，由微处理器进行AD转换，得出实际电压值。2）控制输出电路：由电阻R1、三极管Q1、二极管D1、继电器JD1组成的报警输出电路；及由电阻R2、三极管Q2、二极管D2、继电器JD2组成的报警及脱扣输出电路。该控制电路的控制信号由主CPU根据预设指令适时发出，两组输出触点通过JP3的1～4引脚输出。3）与探测器连接：接线端子JP3的9、10引脚为监控器与探测器的通讯接线端子，11、12引脚为探测器的供电端子。这几个端子在内部通过连接器X2连至CPU微处理器。4）参考电压产生电路：由电阻R21、电阻R22、电容C5～C7及基准电压源集成块Z1组成，通过此电路产生2.5V基准电压，作为监控器AD采样的参考电压。

以上所述的元器件均为市售商品，本实施例中的商品型号可参见下表1：

表1 本发主要元器件清单

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，本发明不限于以上实施例。可以理解，本领域技术人员在不脱离本发明的精神和构思的前提下直接导出或联想到的其他改进和变化，均应认为包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种电气火灾监控器，其特征在于：包括背壳以及面盖，所述背壳的底部安装有输入输出电路板，所述背壳的中部安装有电源电路板；所述面盖上装配有CPU主电路板；所述CPU主电路板与所述输入输出电路板及电源电路板之间通过各自电路板上的插针或插座进行电路连接；所述底壳与面盖之间通过自攻螺丝进行整合连接。

2.根据权利要求1所述电气火灾监控器，其特征在于：所述CPU主电路板包括CPU处理电路及外围接口电路，所述外围接口电路由指示灯驱动电路、按键处理电路、报警音响电路、液晶显示电路、485通讯电路、与所述输入输出电路板及电源电路板的信号连接电路组成。

3.根据权利要求1所述电气火灾监控器，其特征在于：所述输入输出电路板由相电压采集电路、控制输出电路及外部接线端子组成。

4.根据权利要求1所述电气火灾监控器，其特征在于：所述电源电路板由相电流采集电路、稳压电路及外部接线端子组成。