CN104167074B - 一种剩余电流式电气火灾区域型监控探测器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种剩余电流式电气火灾区域型监控探测器，包括：CPU数字处理器、双工通讯模块、显示电路、操作键、声光报警设备，所述CPU数字处理器分别通过双工通讯模块连接于现场总线输出设备、系统总线输入设备，显示电路、操作键、声光报警设备连接于CPU数字处理器，本发明解决了内外环境电磁干扰、小信号测量精度及全量程线性度的难题，是产品达到监控探测准确度在20～1000mA范围内≤±2％的技术指标要求，大大优于国家标准和同类分列器件产品的性能。

Description

一种剩余电流式电气火灾区域型监控探测器

技术领域

本发明涉及建筑工程消防安全智能电子系统技术领域，具体为一种剩余电流式电气火灾区域型监控探测器。

背景技术

电气火灾监控系统是通过在被监控电力配电线路主开关下方装设电气火灾探测器或电气火灾监控探测器，并通过信号总线完成与监控主机间的信息通讯来实现工程电气火灾监控的目的。

现有产品技术只能做到单台电气火灾监控探测器最多可测16个监控节点(即带16个剩余电流互感器)由于目前市场上电气火灾监控探测器品种单一，每台电气火灾监控探测器可监控的配电回路节点最多为16个，一般都在1个、4个、8个之间(每个监控节点由1个剩余电流互感器构成)面对建筑工程中的各种配电系统的监控需求，如多路总线的集中控制，单路总线的集中控制，独立运行的监控，综合性的大规模监控等。目前的技术只能按现有的产品组成单一形式的控制系统，无法采用标准化、规模化技术，系统部件和总线无法做到兼容性，无法在不同的电力系统中采用相应的配套产品，如：需按消防分区划分的配电系统监控及按集散分布系统要求的监控等。这给系统监控设计带来极大的不便和不合理的投资。

根据GB50045-95《高层民用建筑设计防火规范(2005年版)》的要求，电力系统发生漏电故障时，电气火灾监控系统除能“发出声光信号报警”外，还要求“切断漏电线路上的电源，并显示其状态”。为实现电力线路漏电故障时的选择性跳闸，尽可能缩小停电范围，分级漏电监控保护方式成为工程中经常采用的一种与多级电力配电系统相匹配的监控保护技术手段，它能有效地达到快速判断具体故障范围和有选择地切断故障线路电源的目的。

现有技术几乎清一色地采用上下级设定不同漏电动作电流的方法来用于配电系统的分级监控，这是一种严重的技术误解和错误技术措施。因为漏电流监控范围仅为20～1000mA.而漏电故障是离散和随机的，故障电流达到几安或十几安是常有的事，因而大部分情况下，可能发生上下级同时动作和跳闸的结果，势必造成大面积停电的恶果。

监控节点漏电流(剩余电流)报警动作的设定值应与所监控电力线路和设备的固有泄漏电流有关，应是不小于所监控线路和设备正常泄漏电流值之和的4倍(详见现行国标GB13955-2005《剩余电流动作保护装置安装和运行》)由于现行市场上的产品技术上无法检测出微小漏电流(5mA上下)，所以无法正确选择报警动作值，只能选择某一固定值。系统运行时更是无法显示实时漏电流或显示的实时漏电流为0。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种剩余电流式电气火灾区域型监控探测器，其单台最多可监控128个节点(即可带有128剩余电流互感器)采用标准化、模块化、数字信息化技术，现场系统部件和总线做到兼容性、其基本功能除了满足国家标准GB14287.2及GB14287.3的要求外，并能满足在实际应用时的各项功能，以解决上述背景技术中的问题。

本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种剩余电流式电气火灾区域型监控探测器，包括：CPU数字处理器、双工通讯模块、显示电路、操作键、声光报警设备，所述CPU数字处理器分别通过双工通讯模块连接于现场总线输出设备、系统总线输入设备，显示电路、操作键、声光报警设备连接于CPU数字处理器，来自现场剩余电流互感器或温度传感器的实时漏电流或温度值数字信号经现场总线输出设备和双工通讯模块处理后输入内置的CPU数字处理器，CPU数字处理器通过显示电路驱动液晶显示屏和面板上的声光器件，完成对该电路监控的各种工作状态指示、各种基本参数和实时参数显示、预报警和故障报警以及控制脱扣指令输出任务；通过操作按键实现多种电参数的设置、查询、试验、自检、消音和复位等必要的操作。同时，CPU数字处理器通过双工通讯模块和系统总线输入设备实现与监控主机的实时信息双向传输，以保证主机对系统所有监控节点的集中监控和管理需要。

所述CPU数字处理器、双工通讯模块、显示电路安装在机体内部，机体正面镶嵌有掖晶显示屏，液晶显示屏一侧设有操作键，操作键上方设有声光报警设备，操作键与声光报警设备之间设有状态指示灯，机体底部设有出线端子，机体通过支座固定。

所述操作键包括：“-”功能键、下翻键、“确认”键、“+”功能键、上翻键、漏电试验键、自检键、消音键、复位键、设置键；所述设置键：按设置键进行“主菜单”与“监控参数显示和查询”的切换；复位键：按复位键使监控器恢复常态，但在漏电或温度监控报警后，故障尚未消除时按“复位”键无效；消音键：按消音键消除报警声响；自检键：按自检键可对监控器内部声光报警回路的电气完好性进行检查，此时监控面板上所有指示灯应点亮，并发出报警声响；试验键：按漏电试验键检查监控器的漏电监控报警功能是否正常，此时监控器应发出漏电声光报警，但不向中央主机发送漏电故障信号，脱扣输出接点也不动作，检查完成后按“复位”键退出漏电试验。

所述状态指示灯包括：工作电源指示灯、故障报警指示灯、预警指示灯、监控报警指示灯、开关脱扣指示灯。

所述出线端子包括：OPEN端口、COM端口、CLOSE端口、Lan1B端口、Lan1A端口、S2端口、S1端口、EARTH端口、GND端口、V-端口、V+端口、V1-端口、V1+端口、V2-端口、V3+端口，所述Lan1B端口、Lan1A端口连接于监控主机，S2端口、S1端口连接于电气火灾探测器，V-端口、V+端口连接于电气火灾探测器，V1-端口、V1+端口通过24V电源模块连接于工作电源。

与已公开技术相比，本发明存在以下优点：

1)本发明通过标准化、模块化、数字信息化等软硬件技术。使单台区域型电气火灾监控探测器可监控128个节点(即可带128个剩余电流互感器)而且除符合国家相关标准的技术要求外，突破了现有产品的技术难点。

2)本发明的微信号(5mA起)高精度漏电流实时显示功能，真正解决了科学、准确的设定漏电报警动作值得问题，切实满足了国家标准和规范要求，也改变了当前市场产品因不能显示实时值或不能显示较小的实时值而仅凭主观推断设定漏电报警动作值得不科学现状。

3)本发明漏电报警脱扣输出可调时阶功能使分级保护选择性跳闸性得到了可靠的保证，彻底杜绝了当前产品以上下级漏电电流不同来实现选择性脱扣所引起的超越跳闸、大面积停电的事故。

4)本发明当所属消防分区内任意一部位发生报警时，都能有实时闪烁标记和故障性质，数据显示。

5)本发明具有被监控对象的识别和查询功能(如设备代号、线路开关量、监控节点代号、剩余电流互感器型号规格，安装部位及实时漏电、当前温度等)。

6)本发明通过软硬件科学和先进的技术措施保证，解决了内外环境电磁干扰、小信号测量精度及全量程线性度的难题，是产品达到监控探测准确度在20～1000mA范围内≤±2％的技术指标要求，大大优于国家标准和同类分列器件产品的性能。

附图说明

图1为本发明的电气原理图。

图2为本发明的结构示意图。

图3为本发明的出线端子接线示意图。

图4为本发明的一种实施例结构右视图。

图中：1、液晶显示屏；2、扬声器放音孔；3、工作电源指示灯；4、故障报警指示灯；5、预警指示灯；6、监控报警指示灯；7、开关脱扣指示灯；8、“-”功能键；9、下翻键；10、“确认”键；11、“+”功能键；12、上翻键；13、漏电试验键；14、自检键；15、消音键；16、复位键；17、设置键；100、机体；200、出线端子；300、支座。

具体实施方式

为了使本发明的技术手段、创作特征、工作流程、使用方法达成目的与功效易于明白了解，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，一种剩余电流式电气火灾区域型监控探测器，包括：CPU数字处理器、双工通讯模块、显示电路、操作键、声光报警设备，所述CPU数字处理器分别通过双工通讯模块连接于现场总线输出设备、系统总线输入设备，显示电路、操作键、声光报警设备连接于CPU数字处理器，来自现场剩余电流互感器或温度传感器的实时漏电流或温度值数字信号经现场总线输出设备和双工通讯模块处理后输入内置的CPU数字处理器，CPU数字处理器通过显示电路驱动液晶显示屏和面板上的声光器件，完成对该电路监控的各种工作状态指示、各种基本参数和实时参数显示、预报警和故障报警以及控制脱扣指令输出任务；通过操作按键实现多种电参数的设置、查询、试验、自检、消音和复位等必要的操作。同时，CPU数字处理器通过双工通讯模块和系统总线输入设备实现与监控主机的实时信息双向传输，以保证主机对系统所有监控节点的集中监控和管理需要。

如图2所示，所述CPU数字处理器、双工通讯模块、显示电路安装在机体100内部，机体100正面镶嵌有液晶显示屏1，液晶显示屏1一侧设有操作键，操作键上方设有声光报警设备，操作键与声光报警设备之间设有状态指示灯，机体100底部设有出线端子200，机体100通过支座300固定。

所述操作键包括：“-”功能键8、下翻键9、“确认”键10、“+”功能键11、上翻键12、漏电试验键13、自检键14、消音键15、复位键16、设置键17；其按键功能为：设置键：按设置键进行“主菜单”与“监控参数显示和查询”的切换；复位键：按复位键使监控器恢复常态，但在漏电或温度监控报警后，故障尚未消除时按“复位”键无效；消音键：按消音键消除报警声响；自检键：按自检键可对监控器内部声光报警回路的电气完好性进行检查，此时监控面板上所有指示灯应点亮，并发出报警声响；试验键：按漏电试验键检查监控器的漏电监控报警功能是否正常，此时监控器应发出漏电声光报警，但不向中央主机发送漏电故障信号，脱扣输出接点也不动作，检查完成后按“复位”键退出漏电试验。

所述状态指示灯包括：工作电源指示灯3、故障报警指示灯4、预警指示灯5、监控报警指示灯6、开关脱扣指示灯7。

如图3所示，所述出线端子包括：OPEN端口、COM端口、CLOSE端口、Lan1B端口、Lan1A端口、S2端口、S1端口、EARTH端口、GND端口、V-端口、V+端口、V1-端口、V1+端口、V2-端口、V3+端口，所述Lan1B端口、Lan1A端口连接于监控主机，S2端口、S1端口连接于电气火灾探测器，V-端口、V+端口连接于电气-火灾探测器，V1-端口、V1+端口通过24V电源模块连接于工作电源。

本发明的使用方法为：

监控器投运：监控器投运后为长期连续工作，值班运行中可根据需要随时检查各种运行数据。

监控器运行操作方法：开启区域监控型电气火灾监控器电源，监控器自动进入主菜单页面。本监控器显示屏采用触摸屏操作方式。

主菜单：显示屏主菜单设有“配置参数设定”、“监控参数显示和查询”、“故障记录查询”、“授权管理”和“系统管理”5个功能按键。监控值班中应采用非授权方式运行，此时只可进入“监控参数显示和查询”和“故障记录查询”界面。只有在需要时才采用密码授权方式登陆，并可进入其它界面实施参数设定、修改等工作。授权工作完成后应退出登陆，以防监控参数被非法修改。此外，正式运行前建议用户修改授权密码并妥善保管。

本监控器具有二级密码管理功能，授权级别分为“超级用户”、“管理员”和“操作员”三种，其中操作员无须密码进入。从主菜单点击“授权管理”，输入管理员原始密码“26586585”，点击“确定”，页面左上角显示“登录”，此时已进入管理员的授权权限。从主菜单点击“授权管理”，输入超级用户原始密码“13714611”，点击“确定”，页面左上角显示“登录”，此时则进入超级用户的授权权限。点击“退出登录”即可退出，在登录状态时可进行密码修改。点击右上角的“主菜单”，则返回主菜单页面。

从主菜单点击“系统管理”，进入系统管理界面(需超级用户授权)，可进行基本参数设定、系统记录查询和日期时间设置等工作。基本参数设定可对产品序列号、保护部位、回路序号、节点代号和设备类型等进行设置和修改。

从主菜单点击“配置参数设定”(需管理员授权)，进入配置参数设定界面：1)点击“保护部位”，可选择不同保护部位的探测器；2)点击“回路序号”，可选择不同回路序号的探测器；3)点击“节点代号”，可选择不同节点代号的探测器；4)点击“上一页”或“下一页”，可按顺序选择不同的探测器。

探测器选择完毕后可对基本参数(漏电报警值、温度报警值、脱扣保护方式、脱扣延时值等)进行设定修改，修改完毕后点击“保存”。

从主菜单点击“故障记录查询”，进入故障记录查询界面，可查询监控报警和故障报警的历史记录；另外，从主菜单点击“监控参数显示和查询”，进入监控参数显示和查询界面，可查看监控范围内探测器的状态。点击页面右边的箭头，可进行翻页。此界面是值班运行中的主要监控界面。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明的要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1.一种剩余电流式电气火灾区域监控器，包括：CPU数字处理器、双工通讯模块、显示电路、操作键、声光报警设备，其特征在于：所述CPU数字处理器分别通过双工通讯模块连接于现场总线输出设备、系统总线输入设备，显示电路、操作键、声光报警设备连接于CPU数字处理器，来自现场剩余电流互感器或温度传感器的实时漏电流或温度值数字信号经现场总线输出设备和双工通讯模块处理后输入内置的CPU数字处理器，CPU数字处理器通过显示电路驱动液晶显示屏和面板上的声光器件，完成对该电路监控的各种工作状态指示、各种基本参数和实时参数显示、预报警和故障报警以及控制脱扣指令输出任务；通过操作按键实现多种电参数的设置、查询、试验、自检、消音和复位操作，同时，CPU数字处理器通过双工通讯模块和系统总线输入设备实现与监控主机的实时信息双向传输，以保证主机对系统所有监控节点的集中监控和管理需要；所述操作键包括：“-”功能键、下翻键、“确认”键、“+”功能键、上翻键、漏电试验键、自检键、消音键、复位键、设置键；所述设置键：按设置键进行“主菜单”与“监控参数显示和查询”的切换；复位键：按复位键使监控器恢复常态，但在漏电或温度监控报警后，故障尚未消除时按“复位”键无效；消音键：按消音键消除报警声响；自检键：按自检键可对监控器内部声光报警回路的电气完好性进行检查，此时监控面板上所有指示灯应点亮，并发出报警声响；试验键：按漏电试验键检查监控器的漏电监控报警功能是否正常，此时监控器应发出漏电声光报警，但不向中央主机发送漏电故障信号，脱扣输出接点也不动作，检查完成后按“复位”键退出漏电试验。

2.根据权利要求1所述的一种剩余电流式电气火灾区域监控器，其特征在于：所述CPU数字处理器、双工通讯模块、显示电路安装在机体内部，机体正面镶嵌有液晶显示屏，液晶显示屏一侧设有操作键，操作键上方设有声光报警设备，操作键与声光报警设备之间设有状态指示灯，机体底部设有出线端子，机体通过支座固定。

3.根据权利要求2所述的一种剩余电流式电气火灾区域监控器，其特征在于：所述状态指示灯包括：工作电源指示灯、故障报警指示灯、预警指示灯、监控报警指示灯、开关脱扣指示灯。

4.根据权利要求2所述的一种剩余电流式电气火灾区域监控器，其特征在于：所述出线端子包括：OPEN端口、COM端口、CLOSE端口、LanlB端口、LanlA端口、S2端口、S1端口、EARTH端口、GND端口、V-端口、V+端口、V1-端口、V1+端口、V2-端口、V3+端口，所述LanlB端口、LanlA端口连接于监控主机，S2端口、S1端口连接于电气火灾探测器，V-端口、V+端口连接于电气火灾探测器，V1-端口、V1+端口通过24V电源模块连接于工作电源。