CN106104649B - 设置于危险区域内的具有双向通信功能的火灾及气体检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明的设置于危险区域内的具有双向通信功能的火灾及气体检测系统包括：第一端子台及第二端子台；正极线路及负极线路；第一闭合回路，闭环形态的一部分配置于危险性相对高的危险区域内，闭环形态的剩余部分配置于危险区域之外的安全区域；第二闭合回路，以与第一闭合回路相同的形态与第一闭合回路互相平行；第一连接线路及第二连接线路；遮栏，设置于第一连接线路及第二连接线路，在检测到第一闭合回路和第二闭合回路短路的情况下，使第一连接线路及第二连接线路分别断线；检测器，在上述危险区域内，与第一闭合回路和第二闭合回路相连接；以及中央处理器，对上述第一端子台及第二端子台同时进行控制，以在第一电压中调制上述检测器指定的上述呼叫信息来输出，从第二电压解调出从上述检测器传送的上述检测信息，以与所解调的上述检测信息相对应地执行火灾及气体检测警报处理。

Description

设置于危险区域内的具有双向通信功能的火灾及气体检测 系统

技术领域

本发明涉及设置于危险区域内的具有双向通信功能的火灾及气体检测系统，更为详细地，本发明涉及在发生灾难时也可保持对设置于发生灾难的危险性相对高的危险区域内的检测器的供电功能及基于电力线的双向通信功能的具有双向通信功能的火灾及气体检测系统。

背景技术

作为对船舶内外部、工厂或建筑物的内外部等大规模空间的火灾及气体泄漏的检测单元，采用各种检测器及可根据各个检测器的工作来检测火灾及气体泄漏的系统，检测器包括用于检测烟雾的烟雾检测器、用于检测周边温度的温度检测器、用于检测火苗的火焰检测器、用于检测烟雾的烟雾检测器等。

作为这种系统的一例，已公开的有韩国授权专利1311950号(2013年9月17日)(名称：具有双向通信回路的火灾检测警报系统)(以下称之为现有技术)。

在上述的现有技术中，所公开的具有双向通信回路的火灾检测警报系统包括：通信回路，包括正极(+)线路及负极(－)线路，上述正极线路供给工作电压和数字呼叫信号，上述负极线路与正极线路平行排列；火灾检测器，与上述通信回路相连接，分析数字呼叫信号来将自身被呼叫的时间点上的测定值传输为电流信号；接口单元，具有闭环A端子和闭环B端子，向正极线路传输工作电压和数字呼叫信号，从负极线路接收由火灾检测器输出的电流信号；以及主控制面板，与接口单元相连接，发送数字呼叫信号，接收被呼叫的火灾检测器所传输的测定值来基于预先输入的程序进行处理。

但是，在以如上所述的方式利用的双向通信回路中，在灾难发生危险性高的危险区域利用单向通信线路并列配置多个检测器，而并不采用双向通信回路。若采用这种单向通信，则在因在实际危险区域内发生火灾或煤气泄漏而导致正极线路和负极线路被热或火焰熔化并短路(short)的情况下，通过线路所实现的供电功能及电力线通信功能将全部瘫痪。

因此，除可应对正极线路断线(open)或负极线路断线的现有技术中的系统之外，需要一种可应对正极线路短路及负极线路短路的新技术。

发明内容

技术问题

本发明用于解决如上所述的问题及要求，使设置于灾难发生危险性高的危险区域内的具有电力线通信功能的火灾及气体检测系统达到即使在施加正电压的线路和施加负电压的线路分别断线或互相短路的情况下也可以最大限度保持火灾及气体检测系统的功能。

解决问题的方案

本发明的一实施例的设置于危险区域内的具有双向通信功能的火灾及气体检测系统包括：第一端子台，具有第一端子和第二端子，上述第一端子用于输出第一电压，上述第二端子用于输出第二电压；第二端子台，具有第三端子和第四端子，上述第三端子用于输出第一电压，上述第四端子用于输出第二电压；正极线路，用于连接上述第一端子和上述第三端子；负极线路，用于连接上述第二端子和上述第四端子；第一闭合回路，形成闭环形态的线路，闭环形态的上述第一闭合回路的一部分配置于具有灾难危险性的危险区域内，闭环形态的上述第一闭合回路的剩余部分配置于上述危险区域之外的安全区域；第二闭合回路，以与上述第一闭合回路相同的形态与上述第一闭合回路互相平行；第一连接线路，从上述正极线路分支，与上述第一闭合回路相连接；第二连接线路，从上述负极线路分支，与上述第二闭合回路相连接；遮栏，设置于上述第一连接线路及上述第二连接线路，在检测到上述第一闭合回路和上述第二闭合回路短路的情况下，使上述第一连接线路及上述第二连接线路分别断线；检测器，在上述危险区域内，与上述第一闭合回路和上述第二闭合回路相连接，在接收第一电压进行工作的过程中监视周边环境并生成检测信息，若对第一电压进行解调并识别出规定的呼叫信息，则对第二电压进行调制并发送上述检测信息；以及中央处理器(CPU)，对上述第一端子台及第二端子台同时进行控制，以在第一电压中调制上述检测器指定的上述呼叫信息来输出，从第二电压解调出从上述检测器传送的上述检测信息，以与所解调的上述检测信息相对应地执行火灾及气体检测警报处理。

并且，上述检测器可包括火灾检测器、温度检测器、烟雾检测器、气体检测器、开闭检测器、移动检测器、手动操作开关、爆炸检测器、火花检测器中的至少一种。

并且，本发明的设置于危险区域内的具有双向通信功能的火灾及气体检测系统还可包括隔离电路，上述隔离电路包括：正电源电压(+VDD)端子，与上述第一闭合回路相结合；负输入(－IN)端子，切断上述第二闭合回路，与切断后所生成的一侧相结合；负输出(－OUT)端子，与切断后所生成的另一侧相结合；驱动回路部，若向上述正电源电压端子施加第一电压，则使上述负输入端子和上述负输出端子互相连接来被短路，若在向上述正电源电压端子施加第一电压的过程中也向上述负输出端子施加第一电压，则使上述负输出端子和上述负输入端子互相隔离来断开。

并且，上述隔离电路的上述驱动回路部包括：第一二极管，上述负输出端子与上述第一二极管的阳极相结合；第二二极管，上述负输入端子与上述第二二极管的阳极相结合，上述第一二极管的阴极与上述第二二极管的阴极相结合；第一电阻及第二电阻，第一电阻的一端及第二电阻的一端分别与上述第一二极管的阴极或第二二极管的阴极相结合；第一切换元件，第一电阻的另一端与第一切换元件的基极相结合，正电源电压端子与第一切换元件的发射极相结合；第二切换元件，上述负输出端子与第二切换元件的漏极相结合，上述第二电阻的另一端与第二切换元件的源极相结合；第三切换元件，上述负输入端子与上述第三切换元件的漏极相结合，上述第二电阻的另一端与上述第三切换元件的源极相结合；以及第三电阻，一端与上述第一切换元件的集电极相结合，另一端同时与上述第二切换元件的栅极和上述第三切换元件的栅极相结合。

并且，本发明的特征在于，上述第一切换元件为PNP型晶体管，上述第二切换元件及第三切换元件为N沟道场效应晶体管(FET)。

本发明的另一实施例的设置于危险区域内的具有双向通信功能的火灾及气体检测系统包括：相互平行的第一闭合回路及第二闭合回路，形成闭环形态的线路，闭环形态的一部分配置于具有灾难危险性的危险区域内，闭环形态的剩余部分配置于上述危险区域之外的安全区域；遮栏，与安全区域内的上述第一闭合回路及上述第二闭合回路相结合，向上述第一闭合回路施加第一电压，在检测到上述第一闭合回路和上述第二闭合回路短路的情况下，使上述第一闭合回路或上述第二闭合回路断线；检测器，在上述危险区域内，在接收上述第一闭合回路的第一电压进行工作的过程中监视周边环境并生成检测信息，若对第一电压进行解调并识别出规定的呼叫信息，则对上述第二闭合回路的第二电压进行调制并发送上述检测信息；以及中央处理器，与上述遮栏相结合，在第一电压中调制上述检测器指定的上述呼叫信息来输出，从第二电压解调出从上述检测器传送的上述检测信息，以与所解调的上述检测信息相对应地执行火灾及气体检测警报处理。

并且，本发明的设置于危险区域内的具有双向通信功能的火灾及气体检测系统还包括隔离电路，上述隔离电路包括：正电源电压端子，与上述第一闭合回路相结合；负输入端子，切断上述第二闭合回路，与切断后所生成的一侧相结合；负输出端子，与切断后所生成的另一侧相结合；驱动回路部，若向上述正电源电压端子施加第一电压，则使上述负输入端子和上述负输出端子互相连接(short)，若在向上述正电源电压端子施加第一电压的过程中也向上述负输出端子施加第一电压，则使上述负输出端子和上述负输入端子互相隔离(open)，上述检测器可通过上述隔离电路与上述第一闭合回路及上述第二闭合回路相连接。

发明的效果

根据以如上所述的结构构成的本发明的设置于危险区域内的具有双向通信功能的火灾及气体检测系统，即使在配置于危险区域内的施加正电压(第一电压)的线路(第一线路或第一闭合回路)和施加负电压(第二电压)的线路(第二线路或第二闭合回路)断线或互相短路的情况下，也可以最大限度保持供电功能及电力线通信功能，因而可提供可靠性高的具有双向通信功能的火灾及气体检测系统。

即，可通过以闭环形态构成危险区域内的线路，来应对线路的断线，并可通过采用隔离电路，来应对线路的短路。

尤其，可利用追加的隔离电路隔离设置于危险区域的线路，从而可在设置于危险区域的线路发生异常的情况下，可以安全地隔离相应危险区域的检测系统。

附图说明

图1为示出基于现有技术的具有双向通信功能的火灾及气体检测系统的结构形态的图。

图2为用于说明本发明第一实施例的设置于危险区域内的具有双向通信功能的火灾及气体检测系统的结构的示意图。

图3为用于说明本发明的隔离电路的基本结构的图。

图4为用于说明隔离电路的工作原理的示意图。

图5为示出隔离电路的内部回路结构的图。

图6为用于说明隔离电路的工作原理的等价回路图。

图7为用于说明本发明的第二实施例的具有双向通信功能的火灾及气体检测系统的结构的示意图。

图8为用于说明在基于第二实施例的火灾及气体检测系统中的危险区域内的线路中的一部分断线的情况下的工作的图。

图9为用于说明在基于第二实施例的火灾及气体检测系统中的危险区域内的线路中的一部分短路的情况下的工作的图。

具体实施方式

本发明的具有双向通信功能的火灾及气体检测系统以在上述的现有技术中所公开的具有双向通信功能的火灾及气体检测系统为基础。因此，可参考上述的现有技术来理解本发明的工作原理及结构原理。

首先，参照图2，对本发明的第一实施例的具有双向通信功能的火灾及气体检测系统的结构进行说明。参照附图，本发明的第一实施例的具有双向通信功能的火灾及气体检测系统包括第一闭合回路11及第二闭合回路12、端子台300、检测器100、隔离电路200、中央处理器400。并且，还可包括：第一连接线路21及第二连接线路22，用于分别连接端子台300和第一闭合回路11及端子台300和第二闭合回路12；以及遮栏250，用于控制第一连接线路或第二连接线路。

第一闭合回路11形成闭环形态的线路，闭环形态的上述第一闭合回路11的一部分可配置成经过危险区域内，闭环形态的上述第一闭合回路11的剩余部分可配置成经过安全区域。

第二闭合回路12的形态与第一闭合回路11的形态相同，属于与第一闭合回路平行的线路。当然第一闭合回路11和第二闭合回路12还可配置成闭环形态全部位于危险区域内。

其中，危险区域是指规定空间中的发生火灾或气体泄漏等灾难的危险性相对高的区域，以船舶为例，收容发动机或燃料的空间、收容爆炸危险性或挥发性高的有害物质的空间、用火或利用高热的空间等均属于危险区域。尤其，国际海事组织将货仓、油漆储存空间、密封空间规定为危险区域。

另一方面，安全区域是指灾难发生危险性低于危险区域的区域，以船舶为例，卧室、淋浴室、休息室、船舱外部等均属于安全区域。尤其，国际海事组织将危险区域以外的部分规定为安全区域。

端子台300可设置在安全区域，通过与向安全区域露出的第一闭合回路11的一部分相连接的第一连接线路21向第一闭合回路11施加第一电压，同样通过与配置于安全区域的第二闭合回路12的一部分相连接的第二连接线路22检测电流的变化或电压(第二电压)。其中，例如第一电压可以是17～26V的直流电压(可指称正电源电压或正电压)，第二电压可以是常用电压(或者作为接地电压或具有特定值的电压，可被称作“负电压”)。

由中央处理器400控制端子台300，通过第一连接线路施加第一电压，可向检测器100供给工作电力，可将由中央处理器400提供的规定的信息(例如，呼叫信息)加载于第一电压来进行传输(向第一电压施加与所要传输的信息相对应的追加性的电压波形)。并且，可通过接收从检测器传输的信息(例如，检测信息)来提供给中央处理器。即，端子台300监视第二连接线路22的电流量，利用电流波形分析从检测器传输的信息。或者，还可通过监视显示在第二连接线路22的第二电压来检测电压变化。

检测器100主要配置于危险区域内，来监视周边环境的当前状态。例如，检测器100可以是火灾检测器、温度检测器、烟雾检测器、气体检测器、开闭检测器、移动检测器、手动操作开关、爆炸检测器、火花检测器等。检测器100监视与所具有的功能相对应的环境状态，生成表示监视结果的数字信息(即，检测信息)。

检测器100从第一闭合回路11接收第一电压，从第二闭合回路12接收第二电压，从而进行工作。检测器100在供电期间持续执行监视工作，若接收到以电力线通信方式附加在第一电压的规定的呼叫信息，则以符合与检测信息相对应的波形的方式消耗因第一电压而产生的电流。随着电流被消耗，端子台侧可识别从检测器传输的信息。为此，检测器100在内部具有大负荷电阻，能够以与检测信息的波形相对应地开闭回路与电阻的连接。由此，在电阻产生对因第一电压而产生的电流的消耗，通过上述电流消耗使第二电压发生改变，从而可在检测器100与中央处理器400之间执行电力线通信。

其中，各个检测器可设定有单独的固有标识符(ID)，通过在工作过程中持续检查由第一闭合回路施加的第一电压来以对在第一电压上追加的电压进行分离的方式监视本身设定的固有标识符是否被呼叫。而且，若自身的标识符被呼叫，则在预先设定的特定周期内或在接收呼叫信息的同时，发送以通过开闭检测器内部的负荷消耗大电流来使电流产生改变的方式所生成的检测信息。

中央处理装置(中央处理器)400通过控制相关电路的工作来控制端子台300，向检测器100施加第一电压及第二电压，在任意周期内以加载脉冲或追加电压的方式对第一电压加载(调制)呼叫信息并输出，在另一周期以在进行发送信息的同时从第二电压检测电流或电压变动的方式卸载(解调)检测信息。分析所接收的检测信息来确认当前检测器周边环境的状态，确定是否发生灾难，执行发出与检测结果相对应的警报。

另一方面，各个检测器100通过隔离电路200与第一闭合回路11或第二闭合回路12相结合。

在第一闭合回路11和第二闭合回路12发生短路的情况下，隔离电路200调整隔离电路200的内部回路，使得与发生短路的位置相关的线路断线来断开。另一方面，若配置于短路位置的两侧的2个隔离电路均处于断线状态，则可以完全隔离发生短路的位置。即，线路将成为以各个隔离电路作为末端发生断线。

通常，在危险区域的线路发生断线的情况下，火灾及气体检测系统可保持对检测器100的供电及电力线通信，但在线路短路的情况下，由于无法向检测器100供电，因而将处于检测器无法工作的状态。因此，在本实施例的结构下的具有双向通信功能的火灾及气体检测系统中，追加设置隔离电路200来在线路发生短路的情况下通过使短路部分的两侧断线，从而保障系统的工作。

遮栏250设置于第一连接线路21和第二连接线路22之间，对端子台300与火灾气体检测系统之间的连接进行媒介作用。

即，遮栏250为执行如下功能的装置，即，阻断因构成火灾及气体检测系统的线路(尤其，第一闭合回路及第二闭合回路)的断线或短路而导致的问题点及因随着检测器的故障而产生的检测器内部回路的断线或短路所导致的多个问题点与端子台300及中央处理器400侧之间的联系。

尤其，遮栏250检测在后端即在危险区域侧线路发生的短路，在发生短路的情况下，将后端侧线路与前端即安全区域侧线路隔离。由此，遮栏250将在火灾检测及气体检测系统中所发生的线路的短路处理成线路的断线。还可通过使用隔离电路来实现如上所述的遮栏250的功能。

另一方面，在本实施例中，设置于危险区域的线路形成闭环形态，在闭环形态的线路上配置一个或多个检测器(图2中设置了8个)。

根据这种结构，例如，在四号检测器与五号检测器之间的线路发生断线的情况下，可以分别向各个检测器正常施加第一电压及第二电压。因此，可保持火灾及气体检测系统的正常检测工作及通信工作。

即，在第一实施例的具有双向通信功能的火灾及气体检测系统中，即使在配置于危险区域的第一闭合回路及第二闭合回路中的任一位置发生断线或短路的情况下也可保障具有双向通信功能的火灾及气体检测系统正常工作。

接着参照图3至图6来对用于本发明的隔离电路的结构及工作进行更加详细的说明。首先，图3为用于说明本发明的隔离电路的基本结构的图。

在正常状态下，隔离电路200保障第一线路(可以是第一闭合回路和/或第一连接线路)及第二线路(可以是第二闭合回路和/或第二连接线路)的连续性，在检测到线路短路的非正常状态下，通过使第一线路及第二线路中的至少一个线路(尤其，第二线路)断线，阻断第一线路的正电源电压(第一电压)与第二线路的负电压(第二电压，在附图中标示为负电源电压)之间发生短路。

这种隔离电路200具有与第一线路相连接的正电源电压端子。并且，隔离电路包括：负输入端子，切断第二线路，切断后所生成的线路中的一侧与上述负输入端子相连接；以及负输出端子，切断第二线路，切断后所生成的线路中的另一侧与上述负输入端子相连接。

在这种结构中，可通过利用正电源电压驱动隔离电路200，在正常状态下，使负输入端子和负输出端子互相电连接，从而保障第二线路的连续性，在非正常状态下，使负输出端子与正电源电压端子机负输入端子隔离，从而使第二线路断线。

可通过参考图4的等价结构图理解如上所述的工作，在负输出端子侧发生线路短路的情况下，处理成负输出端子侧的线路断线。

即，在图4的(a)部分中，负输入端子和负输出端子形成互相连接的形态，从而分别保持第一线路和第二线路的连续性。因此，在与隔离电路的后端相连接的任意装置中，可利用正电源电压和负电压维持工作及电力线通信。

另一方面，在图4的(b)部分中，在隔离电路的后端发生线路短路，导致负输入端子与负输出端子互相隔离。由此，呈现出与使线路以隔离电路为基准断线相同的效果。

图5为表示隔离电路的内部回路结构的图。如图所示，隔离电路包括：第一二极管D1，负输出端子与第一二极管D1的阳极相结合；第二二极管D2，第一二极管D1的阴极与第二二极管D2的阴极相结合；第一电阻R1及第二电阻R2，第一电阻R1的一端及第二电阻R2的一端分别与第一二极管的阴极或第二二极管的阴极相结合；第一切换元件TR1，第一电阻R1的另一端与第一切换元件TR1的基极相结合，正电源电压端子与第一切换元件TR1的发射极相结合；第二切换元件F2，负输出端子与第二切换元件F2的漏极相结合，第二电阻的另一端与第二切换元件F2的源极相结合；第三切换元件F3，负输入端子与第三切换元件F3的漏极相结合，第二电阻R2的另一端与第三切换元件F3的源极相结合；第三电阻R3，一端与第一切换元件TR1的集电极相结合，另一端同时与第二切换元件F2栅极和第三切换元件F3的栅极相结合。

并且，第一切换元件F1为PNP型晶体管，第二切换元件及第三切换元件为N沟道场效应晶体管。

图6示出用于说明如上所述的结构的隔离电路的工作原理的等价回路图。

图6的(a)部分示出按正常状态工作的情况。首先，向正电源电压端子施加正电源电压，接着例如向负输入端子施加负电压，则通过切换元件F3施加负电压，使切换元件F3的源极侧线路的电压为负电压(步骤1)。切换元件TR1的发射极侧的电压通过电阻R1及电阻R2形成弱电流(步骤2)。若弱电流在切换元件TR1流通，则电压将施加于电阻R3(步骤3)。电压也施加于切换元件F2的栅极和切换元件F3的栅极，使切换元件F2和切换元件F3处于接通状态(步骤4)。施加于切换元件F3的负电压通过处于接通状态的切换元件F2来施加于负输出端子(步骤5)。

另一方面，图6的(b)部分对于在负输出端子检测到正电源电压的情况下，即在第一线路和第二线路短路的非正常状态下的隔离电路的作用进行说明。若施加正电源电压的第一线路和施加负电压的第二线路短路，则通过二极管D1箱切换元件TR1施加短路的电压即正电源电压(步骤1)。若通过电阻R1向切换元件TR1施加正电源电压，则电流不会从切换元件TR1即发射极向集电极流通(步骤2)。因此，由于电流不向电阻R3流通，因而不会向电阻R3施加电压，因此切换元件F2将处于断开状态(步骤3)。由于不会从负输入端子向负输出端子施加负电压，因而将呈现出负输出端子与负输入端子隔离的效果(步骤4)。当然，负输出端子也不与正电源电压端子直接连接，因而负输出端子与正电源电压端子也处于互相隔离的状态。

根据以如上所述的回路结构构成的本发明一实施例，在由第一线路和第二线路构成的供电线路并联连接隔离电路，因而在隔离电路的后端(即，在从端子台传递的负电压施加于负输入端子的情况下，可以是负输出端子侧线路)发生第一线路和第二线路短路的情况下，可通过解除负输入端子与负输出端子之间的连接来进行如同线路断线般的工作。由此，即使在供电线路短路的情况下，也可保持双向通信功能。

接着，参照图7，对本发明第二实施例的具有双向通信功能的火灾及气体检测系统的结构进行说明。

首先，准备如下的具有双向通信功能的第一火灾及气体检测系统，即，具有使正极线路31和负极线路32互相连接的第一端子台310和第二端子台320，从两侧的端子台同时输出第一电压，在两侧的端子台同时监视第二电压来执行电力线通信，从而即使在发生正极线路31及负极线路32断线的情况下，也可使所连接的多个检测器正常工作。

并且，准备如下的第二火灾及气体检测系统，即，如上述第一实施例，使形成闭合回路的第一闭合回路11及第二闭合回路12配置成闭合回路的一部分经过危险区域内，闭合回路的剩余部分配置于安全区域，并在第一闭合回路11及第二闭合回路12设置多个检测器100。

而且，形成第一连接线路21和第二连接线路22，第一连接线路21用于连接第一火灾及气体检测系统的正极线路31和配置于安全区域的第二火灾及气体检测系统的第一闭合回路11，第二连接线路22用于连接负极线路32和配置于安全区域的第二闭合回路12。

此时，在第一连接线路21与第二连接线路22中间配置遮栏250，遮栏250用于对第一火灾及气体检测系统与第二火灾及气体检测系统之间的连接进行媒介作用。遮栏250为如下的装置，即，消除在第二火灾及气体检测系统中因线路断线或短路而发生的问题、因随着检测器的故障而产生的检测器内部回路的断线或短路所导致的多种问题，执行将第二火灾及气体检测系统与第一火灾及气体检测系统隔离的功能。

尤其，遮栏250检测在后端即在危险区域侧线路发生的短路，若发生短路，则对线路进行隔离。由此，遮栏250将在第一火灾检测及气体检测系统中所发生的线路的短路处理成线路的断线。

另一方面，安全区域内的检测器所使用的电源通常被定义在17～28V。但是在危险区域，为了防止线路断线或短路时有可能产生的火花或过热，规定使用14～24V的相对低的电压。

因此，遮栏250可具有将从第一火灾及气体检测系统的正极线路及负极线路供给的17～28V的电转换为可在第二火灾及气体检测系统中使用的14～24V的电的功能。

并且，遮栏250还可包括协议转换功能。即，例如在第一检测系统中利用具有5～9V的振幅的信号执行电力线通信，这种信号因防爆炸等的问题而无法适用于经过危险区域的第二检测系统。在此情况下，须转换第一检测系统的线路中所使用的具有5～9V的振幅的电力线通信用协议，使信号转换为具有可适用于危险区域的电压范围的振幅的信号。

根据如上所述的结构的具有双向通信功能的火灾及气体检测系统，配置于危险区域的各个检测器借助各自的隔离电路在线路断线及短路的情况中受到保护，不仅如此，可借助遮栏对全部多个检测器起到保护。即，当第一闭合回路及第二闭合回路短路时，可防止与第一闭合回路及第二闭合回路相连接的多个检测器受损的情况。

并且，若在危险区域的线路的多个位置发生断线及短路或多个检测器发生故障，则可以最终借助遮栏B隔离危险区域的线路，因而可将这种危险区域的线路的故障情况对安全区域的火灾及气体检测系统的影响最小化。

图8为用于说明在基于第二实施例的火灾及气体检测系统中的危险区域内的线路中的一部分断线的情况下的工作的图。如图所示，即使四号检测器与五号检测器之间的线路发生断线，一号检测器至四号检测器可通过第一闭合回路11的上方线路A接收正电源电压和负电压，并且五号检测器至八号检测器可通过下方线路B接收正电源电压和负电压。当然，基于正电源电压的呼叫信息接收功能和包括基于负电压所导致的电流变化的监测信息传送在内的电力线通信功能也将有效。

图9为用于说明在基于第二实施例的火灾及气体检测系统中的危险区域内的线路中的一部分短路的情况下的工作的图。例如，如图9的(a)部分所示，若在四号检测器与五号检测器之间的第一闭合回路11和第二闭合回路12短路，则四号检测器的隔离电路和五号检测器的隔离电路将分别隔离第二闭合回路12，由此，如图9的(b)部分所示，起到如同在四号检测器与五号检测器之间断线般的作用。因此，由于线路断线，因而可保持供电及电力线通信。

Claims (7)

1.一种设置于危险区域内的具有双向通信功能的火灾及气体检测系统，其特征在于，包括：

第一端子台，具有第一端子和第二端子，上述第一端子用于输出第一电压，上述第二端子用于输出第二电压；

第二端子台，具有第三端子和第四端子，上述第三端子用于输出第一电压，上述第四端子用于输出第二电压；

正极线路，用于连接上述第一端子和上述第三端子；

负极线路，用于连接上述第二端子和上述第四端子；

第一闭合回路，形成闭环形态的线路，闭环形态的一部分配置于具有灾难危险性的危险区域内，闭环形态的剩余部分配置于上述危险区域之外的安全区域；

第二闭合回路，以与上述第一闭合回路相同的形态与上述第一闭合回路互相平行；

第一连接线路，从上述正极线路分支，与上述第一闭合回路相连接；

第二连接线路，从上述负极线路分支，与上述第二闭合回路相连接；

遮栏，设置于上述第一连接线路及上述第二连接线路，在检测到上述第一闭合回路和上述第二闭合回路短路的情况下，使上述第一连接线路及上述第二连接线路分别断线；

检测器，在上述危险区域内，与上述第一闭合回路和上述第二闭合回路相连接，在接收第一电压进行工作的过程中监视周边环境并生成检测信息，若对第一电压进行解调并识别出规定的呼叫信息，则对第二电压进行调制并发送上述检测信息；以及

中央处理器，对上述第一端子台及第二端子台同时进行控制，以在第一电压中调制上述检测器指定的上述呼叫信息来输出，从第二电压解调出从上述检测器传送的上述检测信息，以与所解调的上述检测信息相对应地执行火灾及气体检测警报处理。

2.根据权利要求1所述的设置于危险区域内的具有双向通信功能的火灾及气体检测系统，其特征在于，上述检测器包括火灾检测器、温度检测器、烟雾检测器、气体检测器、开闭检测器、移动检测器、手动操作开关、爆炸检测器、火花检测器中的至少一种。

3.根据权利要求1或2所述的设置于危险区域内的具有双向通信功能的火灾及气体检测系统，其特征在于，还包括隔离电路，上述隔离电路包括：

正电源电压端子，与上述第一闭合回路相结合；

负输入端子，切断上述第二闭合回路，与切断后所生成的一侧相结合；

负输出端子，与切断后所生成的另一侧相结合；

驱动回路部，若向上述正电源电压端子施加第一电压，则使上述负输入端子和上述负输出端子互相连接来被短路，若在向上述正电源电压端子施加第一电压的过程中也向上述负输出端子施加第一电压，则使上述负输出端子和上述负输入端子互相隔离来断开。

4.根据权利要求3所述的设置于危险区域内的具有双向通信功能的火灾及气体检测系统，其特征在于，上述隔离电路的上述驱动回路部包括：

第一二极管，上述负输出端子与上述第一二极管的阳极相结合；

第二二极管，上述负输入端子与上述第二二极管的阳极相结合，上述第一二极管的阴极与上述第二二极管的阴极相结合；

第一电阻及第二电阻，第一电阻的一端及第二电阻的一端分别与上述第一二极管的阴极或第二二极管的阴极相结合；

第一切换元件，第一电阻的另一端与第一切换元件的基极相结合，正电源电压端子与第一切换元件的发射极相结合；

第二切换元件，上述负输出端子与第二切换元件的漏极相结合，上述第二电阻的另一端与第二切换元件的源极相结合；

第三切换元件，上述负输入端子与上述第三切换元件的漏极相结合，上述第二电阻的另一端与上述第三切换元件的源极相结合；以及

第三电阻，一端与上述第一切换元件的集电极相结合，另一端同时与上述第二切换元件的栅极和上述第三切换元件的栅极相结合。

5.根据权利要求4所述的设置于危险区域内的具有双向通信功能的火灾及气体检测系统，其特征在于，

上述第一切换元件为PNP型晶体管，

上述第二切换元件及第三切换元件为N沟道场效应晶体管。

6.一种设置于危险区域内的具有双向通信功能的火灾及气体检测系统，其特征在于，包括：

相互平行的第一闭合回路及第二闭合回路，形成闭环形态的线路，闭环形态的一部分配置于具有灾难危险性的危险区域内，闭环形态的剩余部分配置于上述危险区域之外的安全区域；

遮栏，与安全区域内的上述第一闭合回路及上述第二闭合回路相结合，向上述第一闭合回路施加第一电压，在检测到上述第一闭合回路和上述第二闭合回路短路的情况下，使上述第一闭合回路或上述第二闭合回路断线；

检测器，在上述危险区域内，在接收上述第一闭合回路的第一电压进行工作的过程中监视周边环境并生成检测信息，若对第一电压进行解调并识别出规定的呼叫信息，则对上述第二闭合回路的第二电压进行调制并发送上述检测信息；以及

中央处理器，与上述遮栏相结合，在第一电压中调制上述检测器指定的上述呼叫信息来输出，从第二电压解调出从上述检测器传送的上述检测信息，以与所解调的上述检测信息相对应地执行火灾及气体检测警报处理。

7.根据权利要求6所述的设置于危险区域内的具有双向通信功能的火灾及气体检测系统，其特征在于，

还包括隔离电路，上述隔离电路包括：

正电源电压端子，与上述第一闭合回路相结合；

负输入端子，切断上述第二闭合回路，与切断后所生成的一侧相结合；

负输出端子，与切断后所生成的另一侧相结合；

驱动回路部，若向上述正电源电压端子施加第一电压，则使上述负输入端子和上述负输出端子互相连接来被短路，若在向上述正电源电压端子施加第一电压的过程中也向上述负输出端子施加第一电压，则使上述负输出端子和上述负输入端子互相隔离来断开，

上述检测器通过上述隔离电路与上述第一闭合回路及上述第二闭合回路相连接。