CN107272505A - 一种具有室内环境监测与控制功能的消防风机控制箱 - Google Patents

一种具有室内环境监测与控制功能的消防风机控制箱 Download PDF

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宋建江
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Abstract

本发明公开了一种具有室内环境监测与控制功能的消防风机控制箱，包括主控制器、电源管理电路、传感数据采集电路、本地控制模块、消防信号接入模块、风机巡检模块、状态指示模块、接触器驱动电路、风机状态反馈模块和工作模式切换模块，所述电源管理电路的输入端接电源，所述电源管理电路的输出端为该消防风机控制箱的各个电子元件供电，所述传感数据采集电路、本地控制模块、消防信号接入模块、风机巡检模块、状态指示模块、接触器驱动电路、风机状态反馈模块和工作模式切换模块分别与主控制器连接，所述传感数据采集电路的输入端用于接环境监测传感器，所述本地控制模块用于本地控制风机的运行与否。

Description

一种具有室内环境监测与控制功能的消防风机控制箱
技术领域
本发明属于消防风机领域，具体地涉及一种具有室内环境监测与控制功能的消防风机控制箱。
背景技术
目前建筑物密集和人口密集的地方越来越多，因此，消防安全也变得尤为重要，消防风机是各种风灭火系统的重要组成部分，其基本性能的优劣、日常维护是否完善直接关系着疏散人员的生命安全和扑救工作的顺利进行。然而，现在大部分消防风机巡检都是采用人工巡检，存在着巡检不及时或漏巡检导致发生火灾后消防风机等设备不能正常运转的火灾事件屡见不鲜，各消防部门在日常的防火检查中发现的消防排烟系统形同虚设的情况比比皆是。
为解决上述问题，现在也开发了一些在线巡检设备，但是现有的在线巡检设备功能较少，对风机巡检不够全面，元件故障率高，可靠性较差，工作模式单一，使用不够灵活方便，扩展性不好，且没有对环境进行监测和控制功能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有室内环境监测与控制功能的消防风机控制箱用以解决上述问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种具有室内环境监测与控制功能的消防风机控制箱，包括主控制器、电源管理电路、传感数据采集电路、本地控制模块、消防信号接入模块、风机巡检模块、状态指示模块、接触器驱动电路、风机状态反馈模块和工作模式切换模块，所述电源管理电路的输入端接电源，所述电源管理电路的输出端为该消防风机控制箱的各个电子元件供电，所述传感数据采集电路、本地控制模块、消防信号接入模块、风机巡检模块、状态指示模块、接触器驱动电路、风机状态反馈模块和工作模式切换模块分别与主控制器连接，所述传感数据采集电路的输入端用于接环境监测传感器，所述本地控制模块用于本地控制风机的运行与否，所述消防信号接入模块用于接收消防系统发出的消防信号，所述风机巡检模块用于检测风机的相关状态，所述接触器驱动电路用于驱动风机回路的接触器的通断，所述风机状态反馈模块用于将风机的状态反馈给消防系统，所述接触器驱动电路包括光电耦合器PHO103、NMOS管Q103和继电器RL103，所述光电耦合器PHO103的阳极接电源管理电路的第一输出端，光电耦合器PHO103的阴极接主控制器的控制输出端RL CON1，光电耦合器PHO103的集电极接电源管理电路的第二输出端，光电耦合器PHO103的发射极串联电阻R127接地，NMOS管Q103与继电器RL103的线圈串联后接在电源管理电路的第二输出端与地之间，继电器RL103的与接触器的线圈串联后接在电源管理电路的第二输出端与地之间。
进一步的，所述电源包括主电源和备用电源，所述电源管理电路包括220V转24V电路、切换电路和24V转5V电路，所述220V转24V电路的输入端接主电源，220V转24V电路的输出端接切换电路的第一输入端，切换电路的第二输入端接备用电源，切换电路的输出端为电源管理电路的第二输出端，所述24V转5V电路的输入端接切换电路的输出端，24V转5V电路的的输出端为电源管理电路的第一输出端。
更进一步的，所述主电源为市电，所述备用电源为24V蓄电池。
进一步的，还包括联锁控制模块，联锁控制模块与主控制器连接，所述联锁控制模块用于联锁控制相关设备，包括防火阀、排烟阀和/或正压送风阀。
进一步的，所述环境监测传感器包括一氧化碳传感器和温湿度传感器。
进一步的，所述主控制器由两个单片机及其外围电路组成。
进一步的，所述状态指示模块包括风机运行状态指示模块和消防风机控制箱运行状态指示模块。
进一步的，还包括通信模块，所述主控制器通过通信模块与监控主机通信连接。
进一步的，所述本地控制模块包括启动按钮和停止按钮。
进一步的，所述传感数据采集电路包括型号为TLC1543的模数转换器U201和光电隔离电路，所述模数转换器U201的输入端接环境监测传感器，模数转换器U201通过光电隔离电路与主控制器连接。
本发明的有益技术效果：
本发明可以实时在线对消防风机进行巡检，以便及时发现问题，提高消防系统的安全性，且功能齐全，可对消防风机进行全面巡检，提高安全性和可靠性，工作模式多样，使用灵活方便，元件故障率低，可靠性高，同时，还具有环境监测及改善功能，符合绿色建筑的不同要求。
附图说明
图1为本发明具体实施例的结构框图；
图2为本发明具体实施例的接触器驱动电路的电路原理图；
图3为本发明具体实施例的传感数据采集电路的电路原理图；
图4为本发明具体实施例的电源管理电路的部分电路原理图。
具体实施方式
现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
如图1所示，一种具有室内环境监测与控制功能的消防风机控制箱，包括主控制器10、电源管理电路20、传感数据采集电路12、本地控制模块13、消防信号接入模块14、风机巡检模块16、状态指示模块17、接触器驱动电路18、风机状态反馈模块19和工作模式切换模块11，所述电源管理电路20的输入端接电源，所述电源管理电路20的输出端为该消防风机控制箱的各个电子元件供电，传感数据采集电路12、本地控制模块13、消防信号接入模块14、风机巡检模块16、状态指示模块17、接触器驱动电路18、风机状态反馈模块19和工作模式切换模块11分别与主控制10器连接。
本具体实施例中，电源包括主电源2和备用电源3，主电源2采用AC 220V电源(市电)，备用电源采用DC 24V蓄电池，在AC 220V电源2无法供电时，由DC 24V蓄电池3供电，保证消防风机控制箱供电，提高可靠性。
本具体实施例中，所述电源管理电路20包括220V转24V电路、切换电路和24V转5V电路，所述220V转24V电路的输入端接主电源2，220V转24V电路的输出端接切换电路的第一输入端，切换电路的第二输入端接备用电源3，切换电路的输出端为电源管理电路20的第二输出端输出24V电压，所述24V转5V电路的输入端接切换电路的输出端，24V转5V电路的的输出端为电源管理电路20的第一输出端输出5V电压，切换电路和24V转5V电路的具体电路连接关系详见图4，此不再细说。
所述传感数据采集电路12的输入端用于接环境监测传感器5，环境监测传感器5用于监测环境的质量状况，本具体实施例中，环境监测传感器5包括一氧化碳传感器和温湿度传感器，当然，在其它实施例中，还可以根据实际需要增加其它传感器，如粉尘传感器等。当一氧化碳传感器和温湿度传感器检测到环境的一氧化碳和温湿度超标时，主控制器10控制接触器驱动电路18驱动风机回路的接触器闭合，以启动风机进行通风，从而改善环境质量，避免发生危险。
本具体实施例中，所述传感数据采集电路12包括型号为TLC1543的模数转换器U201和光电隔离电路，所述模数转换器U201的输入端接环境监测传感器5，模数转换器U201通过光电隔离电路与主控制器10连接，具体电路详见图3，此不再细说。
本具体实施例中，所述主控制器10由两个单片机及其外围电路组成，第一个单片机的型号为IM8501，另一个单片机的型号为CC2541。当然，在其它实施例中，主控制器10也可以是MCU处理器、PLC控制器等，主控制器10通过通信模块21与监控主机进行通信，具体的，通信模块21优选为485通信，可靠通信距离1200米。
所述本地控制模块13用于本地控制风机的运行与否，本具体实施例中，所述本地控制模块13包括启动按钮和停止按钮。当然，在其它实施例中，还可以包括其它用于本地控制的按钮，此是本领域技术人员可以轻易实现的，不再详细说明。
所述消防信号接入模块14用于接收消防系统发出的消防信号，本具体实施例中，消防信号接入模块14包括消防系统紧急启动信号输入模块和消防系统紧急停止信号输入模块等，其优先权级别最高，当消防信号接入模块14有信号输入时，立即执行。
所述风机巡检模块16用于检测风机的相关状态，本具体实施例中，风机的相关状态包括堵转、过流、过压、欠压等，风机巡检模块16的实现方式可以参照现有技术，如通过风机回路的热继电器的反馈信号进行检测，此是本领域技术人员可以轻易实现的，不再详细说明。
所述状态指示模块17包括消防风机控制箱运行状态指示模块和风机运行状态指示模块，优选采用不同颜色的指示灯来实现，如消防风机控制箱运行状态指示模块包括消防风机控制箱运行状态指示灯和故障指示灯，风机运行状态指示模块包括风机运行状态指示灯和风机过负荷故障状态指示灯。以便巡检人员轻易知道出现什么问题。
所述风机状态反馈模块12用于将风机的状态反馈给消防系统，本具体实施例中，包括风机正常运行反馈模块和风机过负荷报警反馈模块。
所述接触器驱动电路18用于驱动风机回路的接触器的开关通断以控制风机启动与否，具体的，包括光电耦合器PHO103、NMOS管Q103和继电器RL103，所述光电耦合器PHO103的阳极接电源管理电路20的第一输出端，光电耦合器PHO103的阴极接主控制器的控制输出端RL CON1，光电耦合器PHO103的集电极接电源管理电路20的第二输出端，光电耦合器PHO103的发射极串联电阻R127接地，NMOS管Q103与继电器RL103的线圈串联后接在电源管理电路20的第二输出端与地之间，继电器RL103的与接触器的线圈串联后接在电源管理电路20的第二输出端与地之间，具体电路详见图2，此不再细说。
所述工作模式切换模块11为一切换开关，用于在自动巡检模式和手动巡检模式之间的切换，当切换开关切换到手动巡检模式时，巡检人员可以通过本地控制模块13进行巡检控制；当切换开关切换到自动巡检模式时，则由主控制器10进行自动巡检。
本具体实施例中，还包括联锁控制模块15，所述联锁控制模块15用于联锁控制相关设备，包括防火阀、排烟阀和/或正压送风阀等，本具体实施例中，联锁控制模块15包括排烟/正压送风阀联锁开机信号输出模块和防火阀联锁停机信号输出模块。
本具体实施例中，还包括备用端口模块，所述备用端口模块与主控制器10连接，方便后续系统的扩展，包括数字量备用端口和模拟量备用端口。
本具体实施例中，还包括按键模块，按键模块与主控制器10连接，所述按键模块包括复位按键和设置按键。
本具体实施例中，还包括显示模块，显示模块与主控制器10连接，显示模块用于显示巡检信息，如故障信息。优选采用液晶显示屏。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种具有室内环境监测与控制功能的消防风机控制箱，其特征在于：包括主控制器、电源管理电路、传感数据采集电路、本地控制模块、消防信号接入模块、风机巡检模块、状态指示模块、接触器驱动电路、风机状态反馈模块和工作模式切换模块，所述电源管理电路的输入端接电源，所述电源管理电路的输出端为该消防风机控制箱的各个电子元件供电，所述传感数据采集电路、本地控制模块、消防信号接入模块、风机巡检模块、状态指示模块、接触器驱动电路、风机状态反馈模块和工作模式切换模块分别与主控制器连接，所述传感数据采集电路的输入端用于接环境监测传感器，所述本地控制模块用于本地控制风机的运行与否，所述消防信号接入模块用于接收消防系统发出的消防信号，所述风机巡检模块用于检测风机的相关状态，所述接触器驱动电路用于驱动风机回路的接触器的通断，所述风机状态反馈模块用于将风机的状态反馈给消防系统，所述接触器驱动电路包括光电耦合器PHO103、NMOS管Q103和继电器RL103，所述光电耦合器PHO103的阳极接电源管理电路的第一输出端，光电耦合器PHO103的阴极接主控制器的控制输出端RL CON1，光电耦合器PHO103的集电极接电源管理电路的第二输出端，光电耦合器PHO103的发射极串联电阻R127接地，NMOS管Q103与继电器RL103的线圈串联后接在电源管理电路的第二输出端与地之间，继电器RL103的与接触器的线圈串联后接在电源管理电路的第二输出端与地之间。
2.根据权利要求1所述的具有室内环境监测与控制功能的消防风机控制箱，其特征在于：所述电源包括主电源和备用电源，所述电源管理电路包括220V转24V电路、切换电路和24V转5V电路，所述220V转24V电路的输入端接主电源，220V转24V电路的输出端接切换电路的第一输入端，切换电路的第二输入端接备用电源，切换电路的输出端为电源管理电路的第二输出端，所述24V转5V电路的输入端接切换电路的输出端，24V转5V电路的的输出端为电源管理电路的第一输出端。
3.根据权利要求2所述的具有室内环境监测与控制功能的消防风机控制箱，其特征在于：所述主电源为市电，所述备用电源为24V蓄电池。
4.根据权利要求1所述的具有室内环境监测与控制功能的消防风机控制箱，其特征在于：还包括联锁控制模块，所述联锁控制模块与主控制器连接，所述联锁控制模块用于联锁控制相关设备，包括防火阀、排烟阀和/或正压送风阀。
5.根据权利要求1所述的具有室内环境监测与控制功能的消防风机控制箱，其特征在于：所述环境监测传感器包括一氧化碳传感器和温湿度传感器。
6.根据权利要求1所述的具有室内环境监测与控制功能的消防风机控制箱，其特征在于：所述主控制器由两个单片机及其外围电路组成。
7.根据权利要求1所述的具有室内环境监测与控制功能的消防风机控制箱，其特征在于：所述状态指示模块包括风机运行状态指示模块和消防风机控制箱运行状态指示模块。
8.根据权利要求1所述的具有室内环境监测与控制功能的消防风机控制箱，其特征在于：还包括通信模块，所述主控制器通过通信模块与监控主机通信连接。
9.根据权利要求1所述的具有室内环境监测与控制功能的消防风机控制箱，其特征在于：所述本地控制模块包括启动按钮和停止按钮。
10.根据权利要求1所述的具有室内环境监测与控制功能的消防风机控制箱，其特征在于：所述传感数据采集电路包括型号为TLC1543的模数转换器U201和光电隔离电路，所述模数转换器U201的输入端接环境监测传感器，模数转换器U201通过光电隔离电路与主控制器连接。
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