CN105963892A - 风力发电专用消防控制系统的控制设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种风力发电专用消防控制系统的控制设备。该控制设备包括CPLD模块和网络信号转换模块；其中，CPLD模块的消防信号输入端用于接收外界输入的消防信号，消防信号为电信号，CPLD模块的信号输出端连接网络信号转换模块的电信号输入端；网络信号转换模块用于将消防信号从电信号转换为以太网信号，并将转换为以太网信号的消防信号从网络信号转换模块的以太网信号输出端输出。本发明的风力发电专用消防控制系统的控制设备能够克服在风机消防领域使用传统消防系统而导致运行速度和处理速度非常慢的问题。

Description

风力发电专用消防控制系统的控制设备

技术领域

本发明涉及风机消防领域，尤其涉及一种风力发电专用消防控制系统的控制设备。

背景技术

目前，现有的传统消防系统为了广泛的接收和处理各种传感器及其控制关系，其逻辑关系通常比较复杂，使得其运行速度和处理速度非常慢，效率差，由此直接影响传感器的报警时间和系统处理时间。

发明内容

在下文中给出了关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。

鉴于此，本发明提供了一种风力发电专用消防控制系统的控制设备，以至少解决在风机消防领域使用传统消防系统而导致运行速度和处理速度非常慢的问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种风力发电专用消防控制系统的控制设备，控制设备包括CPLD模块和网络信号转换模块；其中，CPLD模块的消防信号输入端用于接收外界输入的消防信号，消防信号为电信号，CPLD模块的信号输出端连接网络信号转换模块的电信号输入端；网络信号转换模块用于将消防信号从电信号转换为以太网信号，并将转换为以太网信号的消防信号从网络信号转换模块的以太网信号输出端输出。

进一步地，控制设备还包括温度检测模块；其中，温度检测模块设置于CPLD模块上，并且使得温度检测模块的温度检测探头接触CPLD模块以检测CPLD模块的温度。

进一步地，控制设备还包括稳压电路模块，其中，稳压电路模块的信号输入端用于接收外界的输入电压，稳压电路模块的稳压信号输出端用于连接CPLD模块的稳压信号输入端。

进一步地，稳压电路模块包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、稳压二极管、第一三极管和第二三极管，第一电阻的一端与第一三极管的集电极相连接并引出一个端子作为输入端，第一三极管的发射极、第二电阻的一端和第三电阻的一端相连接并引出一个端子作为输出端，第一电阻的另一端、第一三极管的基极和第二三极管的集电极相连接，第二电阻的另一端、第二三极管的发射极和稳压二极管的负极相连接，第三电阻的另一端、第二三极管的基极和第四电阻的一端相连接，稳压二极管的正极和第四电阻的另一端相连接后接地。

进一步地，控制设备还包括抗干扰电路模块；其中，抗干扰电路模块的信号输入端用于接收外界的感温探头发送来的感温信号，抗干扰电路模块的信号输出端用于连接CPLD模块的抗干扰信号输入端。

进一步地，抗干扰电路模块包括交流稳压子模块、隔离变压子模块、交流滤波子模块以及电源变压子模块，交流稳压子模块的信号输入端作为抗干扰电路模块的信号输入端，隔离变压子模块的信号输入端连接交流稳压子模块的信号输出端，隔离变压子模块的信号输出端连接交流滤波子模块的信号输入端，交流滤波子模块的信号输出端连接电源变压子模块的信号输入端，电源变压子模块的信号输出端作为抗干扰电路模块的信号输出端。

进一步地，控制设备还包括转换电路模块；其中，转换电路模块的信号输入端在第一工作模式下用于接收模拟量信号、并将接收的模拟量信号转换为数字量信号，在第二工作模式下用于直接接收数字量信号；转换电路模块的信号输出端用于连接CPLD模块的数字量信号输入端。

进一步地，转换电路模块包括拨码开关；当拨码开关的第一脚和第四脚被拨成接通方式、而第二脚和第三脚被拨成断开方式时，转换电路模块处于第一工作模式；当拨码开关的第一脚和第四脚被拨成断开方式、而第二脚和第三脚被拨成接通方式时，转换电路模块处于第二工作模式。

通过以上描述可知，本发明的风力发电专用消防控制系统的控制设备，其采用CPLD模块作为消防系统中控制设备的控制处理中心，可以针对风力发电机组的消防信号生成与其适配的硬件逻辑，具有集成度高、运行稳定并且速度快的优点。

此外，传统的风机消防控制器中没有监控自身温度，无法知道自身出现的状态。在本发明中，通过“温度检测模块”检测CPLD模块的温度，便于监控人员对消防控制器自身安全进行判断。

通过以下结合附图对本发明的最佳实施例的详细说明，本发明的这些以及其他优点将更加明显。

附图说明

本发明可以通过参考下文中结合附图所给出的描述而得到更好的理解，其中在所有附图中使用了相同或相似的附图标记来表示相同或者相似的部件。所述附图连同下面的详细说明一起包含在本说明书中并且形成本说明书的一部分，而且用来进一步举例说明本发明的优选实施例和解释本发明的原理和优点。在附图中：

图1为本发明的风力发电专用消防控制系统的控制设备的一个示例的结构框图；

图2为本发明的风力发电专用消防控制系统的控制设备的另一个示例的结构框图；

图3为本发明的风力发电专用消防控制系统的控制设备的其他示例的结构框图；

图4为稳压电路模块的一种可能结构的示意图；

图5为抗干扰电路模块的一种可能结构的示意图。

本领域技术人员应当理解，附图中的元件仅仅是为了简单和清楚起见而示出的，而且不一定是按比例绘制的。例如，附图中某些元件的尺寸可能相对于其他元件放大了，以便有助于提高对本发明实施例的理解。

具体实施方式

在下文中将结合附图对本发明的示范性实施例进行描述。为了清楚和简明起见，在说明书中并未描述实际实施方式的所有特征。然而，应该了解，在开发任何这种实际实施例的过程中必须做出很多特定于实施方式的决定，以便实现开发人员的具体目标，例如，符合与系统及业务相关的那些限制条件，并且这些限制条件可能会随着实施方式的不同而有所改变。此外，还应该了解，虽然开发工作有可能是非常复杂和费时的，但对得益于本公开内容的本领域技术人员来说，这种开发工作仅仅是例行的任务。

在此，还需要说明的一点是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在附图中仅仅示出了与根据本发明的方案密切相关的装置结构和/或处理步骤，而省略了与本发明关系不大的其他细节。

本发明的实施例提供了一种风力发电专用消防控制系统的控制设备，控制设备包括CPLD模块和网络信号转换模块；其中，CPLD模块的消防信号输入端用于接收外界输入的消防信号，消防信号为电信号，CPLD模块的信号输出端连接网络信号转换模块的电信号输入端；网络信号转换模块用于将消防信号从电信号转换为以太网信号，并将转换为以太网信号的消防信号从网络信号转换模块的以太网信号输出端输出。

下面结合图1描述本发明的风力发电专用消防控制系统的控制设备的一种示例结构。

如图1所示的风力发电专用消防控制系统的控制设备100包括CPLD模块110和网络信号转换模块120。

CPLD模块110的消防信号输入端用于接收外界输入的消防信号。其中，外界输入的消防信号为电信号。

如上文所述，传统的消防系统是适用于广泛的各种传感器及其控制关系的，因此，其往往具有比较复杂的逻辑关系以能够接收和处理各种传感器的消防信号以及对它们进行控制。

对于风力发电机组来说，可以使用这种传统的消防系统中的控制设备，但是由于逻辑关系复杂，会影响处理速度和运行速度。

而本发明的上述控制设备100，其采用CPLD模块110作为消防系统中控制设备的控制处理中心，因此，可以针对风力发电机组的消防信号生成与其适配的硬件逻辑，具有集成度高、运行稳定并且速度快的优点。

网络信号转换模块120用于将消防信号从电信号转换为以太网信号，并将转换为以太网信号的消防信号从网络信号转换模块的以太网信号输出端输出。

图2给出了本发明的风力发电专用消防控制系统的控制设备200的另一种可能结构的示意图。如图2所示，控制设备200包括CPLD模块210、网络信号转换模块220和温度检测模块230。其中，CPLD模块210和网络信号转换模块220可以分别具有与图1所示的CPLD模块110和网络信号转换模块120相同的结构和功能，这里不再赘述。

其中，温度检测模块230设置于CPLD模块上，并且使得温度检测模块230的温度检测探头接触CPLD模块210以检测CPLD模块210的温度。温度检测模块230可以将其检测到的温度数据发送(例如通过有线或无线的方式)至外部设备，外部设备例如消防控制室中的接收设备，该接收设备用于接收实际应用中的多个控制设备200中每一个发送来的温度数据，例如，N个控制设备200发送给该接收设备N个温度数据。

传统的风机消防控制器中，没有监控自身温度，无法知道自身出现的状态。在本发明中，通过“温度检测模块”检测CPLD模块的温度，便于监控人员对消防控制器自身安全进行判断。

图3给出了本发明的风力发电专用消防控制系统的控制设备300的其他可能结构的示意图。如图3所示，控制设备300包括CPLD模块310和网络信号转换模块320。其中，CPLD模块310和网络信号转换模块320可以分别具有与图1所示的CPLD模块110和网络信号转换模块120相同的结构和功能，这里不再赘述。此外，控制设备300还可以选择性地包括温度检测模块330，温度检测模块330可以具有与图2所示的温度检测模块230相同的结构和功能，这里也不再赘述。

如图3所示，控制设备300还可以选择性地包括稳压电路模块340、抗干扰电路模块350以及转换电路模块360中的一个或多个模块。

其中，稳压电路模块340用于接收外界的输入电压，对输入电压稳压处理之后发送给CPLD模块310.。

在一个例子中，如图4所示，稳压电路模块340可以包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、稳压二极管Z1、第一三极管Q1和第二三极管Q2。第一电阻R1的一端与第一三极管Q1的集电极相连接并引出一个端子作为输入端，第一三极管Q1的发射极、第二电阻R2的一端和第三电阻R3的一端相连接并引出一个端子作为输出端，第一电阻R1的另一端、第一三极管Q1的基极和第二三极管Q2的集电极相连接，第二电阻R2的另一端、第二三极管Q2的发射极和稳压二极管Z1的负极相连接，第三电阻R3的另一端、第二三极管Q2的基极和第四电阻R4的一端相连接，稳压二极管Z1的正极和第四电阻R4的另一端相连接后接地。其中，第一三极管Q1和第二三极管Q2的脚1为基极，脚2为集电极，脚3为发射极。Vi为输入电压，Vo为输出电压。

这样，通过稳压电路模块能够实现稳压能力，能够适应发电机组较宽范围的电压、电流变化，在电压或电流超出消防设备(即单片机模块)接受范围时对电压或电流自动进行调峰，使其变为消防设备能够接受的电压或电流。

如图3所示，抗干扰电路模块350用于接收外界的感温探头发送来的感温信号，抗干扰电路模块350通过对该感温信号进行抗干扰处理后发送给CPLD模块310。

在一个例子中，如图5所示，抗干扰电路模块350可以包括交流稳压子模块510、隔离变压子模块520、交流滤波子模块530以及电源变压子模块540。

其中，交流稳压子模块510的信号输入端作为抗干扰电路模块350的信号输入端，隔离变压子模块520的信号输入端连接交流稳压子模块510的信号输出端，隔离变压子模块520的信号输出端连接交流滤波子模块530的信号输入端，交流滤波子模块530的信号输出端连接电源变压子模块540的信号输入端，电源变压子模块540的信号输出端作为抗干扰电路模块350的信号输出端。

这样，通过抗干扰电路模块实现抗干扰能力，能够解决由于来自风机内部和外部的各种干扰对消防系统和其传输电缆产生严重的干扰甚至会产生误动信号或错误信号而造成消防系统无法正常工作的问题。

其中，交流稳压子模块510可以采用现有交流稳压器实现，隔离变压子模块520可以采用现有的1:1隔离变压器实现，交流滤波子模块530可以采用现有的交流滤波器实现，而电源变压子模块540可以采用现有的电源变压器实现。

如图3所示，转换电路模块360在第一工作模式下用于接收模拟量信号、并将接收的模拟量信号转换为数字量信号，将该数字量信号发送给CPLD模块310；转换电路模块360在第二工作模式下用于直接接收数字量信号，将该数字量信号发送给CPLD模块310。

在一个例子中，转换电路模块360包括拨码开关；当拨码开关的第一脚和第四脚被拨成接通方式、而第二脚和第三脚被拨成断开方式时，转换电路模块360处于第一工作模式；当拨码开关的第一脚和第四脚被拨成断开方式、而第二脚和第三脚被拨成接通方式时，转换电路模块360处于第二工作模式。

这样，通过采用转换电路，既可以接收模拟量信号，也可以接收数字量信号，实现了一台消防控制设备可以同时接收数字量信号和模拟量信号的功能。由此，通过本发明的风力发电专用消防控制系统的控制设备，可以使得模拟量信号在电路板中被转换成为数字量信号；同一接口可以任意接入数字量信号或模拟量信号；数字量信号接入控制设备时，转换器(即转换电路模块)拨至1档(即第二工作模式)；模拟量信号接入消防控制器时，转换器拨至2档(即第一工作模式)，实现两种信号均可接入的状态。

尽管根据有限数量的实施例描述了本发明，但是受益于上面的描述，本技术领域内的技术人员明白，在由此描述的本发明的范围内，可以设想其它实施例。此外，应当注意，本说明书中使用的语言主要是为了可读性和教导的目的而选择的，而不是为了解释或者限定本发明的主题而选择的。因此，在不偏离所附权利要求书的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。对于本发明的范围，对本发明所做的公开是说明性的，而非限制性的，本发明的范围由所附权利要求书限定。

Claims (8)

1.风力发电专用消防控制系统的控制设备，其特征在于，所述控制设备包括CPLD模块和网络信号转换模块；

其中，所述CPLD模块的消防信号输入端用于接收外界输入的消防信号，所述消防信号为电信号，所述CPLD模块的信号输出端连接所述网络信号转换模块的电信号输入端；

所述网络信号转换模块用于将所述消防信号从电信号转换为以太网信号，并将转换为以太网信号的消防信号从所述网络信号转换模块的以太网信号输出端输出。

2.根据权利要求1所述的风力发电专用消防控制系统的控制设备，其特征在于，所述控制设备还包括温度检测模块；其中，所述温度检测模块设置于所述CPLD模块上，并且使得所述温度检测模块的温度检测探头接触所述CPLD模块以检测所述CPLD模块的温度。

3.根据权利要求1或2所述的风力发电专用消防控制系统的控制设备，其特征在于，所述控制设备还包括稳压电路模块，其中，所述稳压电路模块的信号输入端用于接收外界的输入电压，所述稳压电路模块的稳压信号输出端用于连接所述CPLD模块的稳压信号输入端。

4.根据权利要求3所述的风力发电专用消防控制系统的控制设备，其特征在于，所述稳压电路模块包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、稳压二极管、第一三极管和第二三极管，所述第一电阻的一端与所述第一三极管的集电极相连接并引出一个端子作为输入端，所述第一三极管的发射极、所述第二电阻的一端和所述第三电阻的一端相连接并引出一个端子作为输出端，所述第一电阻的另一端、所述第一三极管的基极和所述第二三极管的集电极相连接，所述第二电阻的另一端、所述第二三极管的发射极和所述稳压二极管的负极相连接，所述第三电阻的另一端、所述第二三极管的基极和所述第四电阻的一端相连接，所述稳压二极管的正极和所述第四电阻的另一端相连接后接地。

5.根据权利要求1或2所述的风力发电专用消防控制系统的控制设备，其特征在于，所述控制设备还包括抗干扰电路模块；其中，所述抗干扰电路模块的信号输入端用于接收外界的感温探头发送来的感温信号，所述抗干扰电路模块的信号输出端用于连接所述CPLD模块的抗干扰信号输入端。

6.根据权利要求5所述的风力发电专用消防控制系统的控制设备，其特征在于，所述抗干扰电路模块包括交流稳压子模块、隔离变压子模块、交流滤波子模块以及电源变压子模块，所述交流稳压子模块的信号输入端作为所述抗干扰电路模块的信号输入端，所述隔离变压子模块的信号输入端连接所述交流稳压子模块的信号输出端，所述隔离变压子模块的信号输出端连接所述交流滤波子模块的信号输入端，所述交流滤波子模块的信号输出端连接所述电源变压子模块的信号输入端，所述电源变压子模块的信号输出端作为所述抗干扰电路模块的信号输出端。

7.根据权利要求1或2所述的风力发电专用消防控制系统的控制设备，其特征在于，所述控制设备还包括转换电路模块；其中，所述转换电路模块的信号输入端在第一工作模式下用于接收模拟量信号、并将接收的模拟量信号转换为数字量信号，在第二工作模式下用于直接接收数字量信号；所述转换电路模块的信号输出端用于连接所述CPLD模块的数字量信号输入端。

8.根据权利要求7所述的风力发电专用消防控制系统的控制设备，其特征在于，所述转换电路模块包括拨码开关；

当所述拨码开关的第一脚和第四脚被拨成接通方式、而第二脚和第三脚被拨成断开方式时，所述转换电路模块处于第一工作模式；

当所述拨码开关的第一脚和第四脚被拨成断开方式、而第二脚和第三脚被拨成接通方式时，所述转换电路模块处于第二工作模式。