CN108512734A - 一种总线通信电路及多线控制盘 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种总线通信电路及多线控制盘，所述的多线控制盘包括一组所述的总线通信电路，所述的总线通信电路包括用于连接外界通信总线的第一接线端子X1和第二接线端子X2，以及包括用于接入外界控制单元并用于上述外界控制单元接收总线通信信号的INT引出线、用于接入上述外界控制单元并用于上述外界控制单元反馈总线通信信号的ANS引出线、以及包括用于为所述的外界控制单元输电的电源输出端VCC。该发明能够能传输电源信号、同时还能传输通信信号，在一定程度上缩减了消防设备多线控制的布线条数，从而降低了施工成本。

Description

一种总线通信电路及多线控制盘

技术领域

本发明涉及消防领域，具体是一种总线通信电路及多线控制盘，适于远程监控消防设备时使用。

背景技术

现有消防系统为实现对消防泵、喷淋泵、风机等消防设备的可靠控制，多由火灾报警控制器总线自动控制与多线控制盘手动控制两套系统组成，该两套系统互为冗余设计、相互备份，用以提高整个消防报警控制系统的可靠性。

每台消防设备，均有对应的相应控制卡通过专用线路和控制接口与其连接，实现对其的独立控制，即每台消防设备各自对应一路控制。且上述控制卡、控制接口分别由其对应的消防设备的电源直接供电。

但在现有技术中，每台消防设备对应的控制卡与控制接口之间通常至少需要三根总线连接线，比如通常包括反馈线、启停线和公共线。致使N个被控消防设备需布线总数至少为3*N根。具体施工时，消防联动控制柜和各被控消防设备之间的距离往往较远，对应有多线控制盘和各控制接口（各控制接口分别就近安装在其各自对应的被控消防设备旁，用于直接控制各相应的消防设备）之间的距离较远，进而对应有多线控制盘和各控制接口之间布线长度较长，而消防设备多较为分散，可见施工成本相对较高。

另外，现有多线手动控制盘能够实现对消防设备的启、停控制，但在实际使用过程中，常会发生通过多线控制盘完成了对消防设备的远程启动操作而对应被控消防设备却没有被启动的现象，现有多线手动控制盘无法给出任何指示，不便于消防工作人员进行相应故障排查。

另外，现有多线手动控制盘还能实现一个反馈指示，用以在按下上述相应的启动按钮后，指示对应消防设备是否启动。但在实际使用过程中，消防设备未能够被启动时，消防值班人员无法获知消防设备的电源供电状态，致使被控消防设备的有效启动机率相对低。

此外，现有多线手动控制盘无法获取消防设备是否处于正常运行状态，若消防设备处于故障状态，消防值班人员无法通过现有的多线控制盘直观地获取相应的故障指示信息。而消防值班人员若无法及时发现该问题，一旦被控消防设备故障，则安全隐患较大。

此为现有技术的不足之处。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种总线通信电路及多线控制盘，用于简化消防设备多线控制的布线条数。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种总线通信电路，包括第一接线端子X1和第二接线端子X2，

第二接线端子X2经第二电阻R2分别与第一电容C1的第一端、第一二极管VD1的阳极以及第20二极管VD20的阴极相连，

第一电容C1的第二端、第20二极管VD20的阳极、第二电容C2的第一端、第21二极管VD21的阳极、稳压二极管VD3的阳极、第四极管VD4的阳极、第五电阻R5的第一端、第一三极管V1的发射极、第十电容C10的第一端、第二三极管V2的发射极、第九电阻R9的第一端、第四电容C4的第一端、第五电容C5的第一端、第六电容C6的第一端以及第一三端稳压器N1的GND端分别接地；

第四极管VD4的阴极、第五电阻R5的第二端、第一三极管V1的基极分别与第四电阻R4的第一端相连，第四电阻R4的第二端分别与第三电容C3的第一端及第三电阻R3的第一端相连；

第一三极管V1的集电极、第十电容C10的第二端以及第六电阻R6的第一端，分别与INT引出线的第一端相连；第六电阻R6的第二端连接电源输出端VCC；

第二三极管V2的集电极与第七电阻R7的第一端相连，第二三极管V2的基极、第九电阻R9的第二端分别与第八电阻R8的第一端相连，第八电阻R8的第二端与ANS引出线的第一端相连；

第六电容C6的第二端及第一三端稳压器N1的Vout端分别连接上述电源输出端VCC；第四电容C4的第二端、第五电容C5的第二端以及第一三端稳压器N1的Vin端，分别与第十电阻R10的第一端相连；第十电阻R10的第二端与第五二极管VD5的阴极相连；

第五二极管VD5的阳极分别与第七电阻R7的第二端、第三电容C3的第二端、第三电阻R3的第二端、稳压二极管VD3的阴极、第二二极管VD2的阴极以及第一二极管VD1的阴极相连；

第二二极管VD2的阳极分别与第21二极管VD21的阴极、第二电容C2的第二端以及第一电阻R1的第一端相连；第一电阻R1的第二端与第二接线端子X2相连。

其中，第一电阻R1的阻值与第二电阻R2的阻值相等；第一二极管VD1、第二二极管VD2、第20二极管VD20及第21二极管VD21型号相同。

另外，本发明还提供了一种多线控制盘，包括一组与被控消防设备一一对应使用的控制卡；

每个控制卡均包括控制器、用于远程发送其对应的相应被控消防设备的启动控制信号的启动控制按钮、用于远程发送其对应的相应被控消防设备的停机控制信号的停机控制按钮，以及如上所述的总线通信电路；

所述的启动控制按钮、停机控制按钮、以及所述总线通信电路的ANS引出线、INT引出线和电源输出端VCC，分别与所述的控制器相连。

其中，每个控制卡各自配设有用于反馈上述启动控制按钮的启动状态的启动指示灯，各启动指示灯分别与其对应控制卡的控制器相连。

其中，每个控制卡各自还配设有用于反馈其对应的被控消防设备是否启动的反馈指示灯，各反馈指示灯分别与其对应控制卡的控制器相连。

其中，每个控制卡各自还配设有用于指示其对应被控消防设备是否故障的故障指示灯，各故障指示灯分别与其对应的控制卡的控制器相连。

其中，所述的多线控制盘还包括壳体；所述的第一接线端子X1、第二接线端子X2、以及各所述的启动控制按钮和停机控制按钮，均安装在壳体上；所述的总线通信电路以及各所述的控制器均位于所述的壳体内；所述壳体的下端设有散热孔。

其中，所述的控制器采用PIC16F1509单片机。

其中，每个控制卡各自配设有用于反馈其对应被控消防设备的供电是否正常的电源指示灯，各电源指示灯分别与其对应总线通信电路的电源输出端VCC相连。

其中，所述总线通信电路的第一电阻R1的阻值与第二电阻R2的阻值相等，所述总线通信电路的第一二极管VD1、第二二极管VD2、第20二极管VD20及第21二极管VD21型号相同。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

（1）本发明所述的总线通信电路，其包括第一接线端子X1、第二接线端子X2、电源输出端VCC、ANS引出线和INT引出线，使用时，通过第一接线端子X1、第二接线端子X2连接外界通信总线（进而通过外界通信总线连接所述的控制接口），并通过电源输出端VCC向外输电、通过ANS引出线和INT引出线进行通信信号的传输，可见该总线通信电路既能传输电源信号、同时还能传输通信信号，可见本发明能够缩减消防设备多线控制的布线条数，从而降低施工成本，较为实用。

（2）本发明所述的多线控制盘，其包含如上所述的总线通信电路，具有上述总线通信电路的全部优点，可见本发明所述的多线控制盘能够缩减消防设备多线控制的布线条数，从而降低施工成本。

（3）本发明所述的多线控制盘，其每个控制卡各自配设有用于反馈上述启动控制按钮的启动状态的启动指示灯，使用时，若启动指示灯亮，则表明已有效地按下其对应的启动控制按钮，可见启动指示灯的使用，便于消防工作人员直观观察相应启动控制按钮是否已被有效地按下。

（4）本发明所述的多线控制盘，其每个控制卡各自配设有用于反馈其对应被控消防设备的供电是否正常的电源指示灯，使用时，若电源指示灯灭，则其对应多线控制盘的供电状态是异常的，从而有其对应被控消防设备的供电是异常的，可见电源指示灯的使用，便于相关消防值班人员在控制各相应被控消防设备启动前，直观观察各对应被控消防设备的相应供电状态，进而有助于提高被控消防设备的有效启动几率。

（5）本发明所述的多线控制盘，其每个控制卡各自还配设有用于指示其对应被控消防设备是否故障的故障指示灯，所述故障指示灯的使用，便于消防工作人员通过多线控制盘及时发现对应被控消防设备是否发生故障，从而降低消防安全隐患。

由此可见，本发明与现有技术相比，具有突出的实质性特点和显著的进步，其实施的有益效果也是显而易见的。

附图说明

图1为本发明所述总线通信电路的电路原理示意图。

图2为本发明所述多线控制盘的结构示意图。

图3为图2中所示各控制卡的电气原理框图示意图。

图4为图2、3中所述控制卡的指示灯部分的电路原理示意图。

图5为图2、3中所述控制卡的控制按钮部分的电路原理示意图。

图6为图2、3中所述控制卡的CPU控制电路原理示意图。

其中：1、壳体，2、控制卡，2.1、故障指示灯，2.2、反馈指示灯，2.3、启动指示灯，2.4、电源指示灯，2.5、启动控制按钮，2.6、停机控制按钮，2.7、控制器，3、散热孔。

具体实施方式

为使本发明的技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。

图1为本发明所述总线通信电路的一种具体实施方式。在本实施方式中，所述的总线通信电路包括用于连接通信总线的第一接线端子X1和第二接线端子X2，第二接线端子X2经第二电阻R2分别与第一电容C1的第一端、第一二极管VD1的阳极以及第20二极管VD20的阴极相连。第一电容C1的第二端、第20二极管VD20的阳极、第二电容C2的第一端、第21二极管VD21的阳极、稳压二极管VD3的阳极、第四极管VD4的阳极、第五电阻R5的第一端、第一三极管V1的发射极、第十电容C10的第一端、第二三极管V2的发射极、第九电阻R9的第一端、第四电容C4的第一端、第五电容C5的第一端、第六电容C6的第一端以及第一三端稳压器N1的GND端，分别接地；第四极管VD4的阴极、第五电阻R5的第二端、第一三极管V1的基极分别与第四电阻R4的第一端相连，第四电阻R4的第二端分别与第三电容C3的第一端及第三电阻R3的第一端相连；第一三极管V1的集电极、第十电容C10的第二端以及第六电阻R6的第一端，分别与INT引出线的第一端相连。第六电阻R6的第二端连接电源输出端VCC。第二三极管V2的集电极与第七电阻R7的第一端相连，第二三极管V2的基极、第九电阻R9的第二端分别与第八电阻R8的第一端相连，第八电阻R8的第二端与ANS引出线的第一端相连。第六电容C6的第二端及第一三端稳压器N1的Vout端分别连接所述的电源输出端VCC。第四电容C4的第二端、第五电容C5的第二端以及第一三端稳压器N1的Vin端，分别与第十电阻R10的第一端相连；第十电阻R10的第二端与第五二极管VD5的阴极相连；第五二极管VD5的阳极分别与第七电阻R7的第二端、第三电容C3的第二端、第三电阻R3的第二端、稳压二极管VD3的阴极、第二二极管VD2的阴极以及第一二极管VD1的阴极相连。第二二极管VD2的阳极分别与第21二极管VD21的阴极、第二电容C2的第二端以及第一电阻R1的第一端相连，第一电阻R1的第二端与第二接线端子X2相连。

在本实施方式中，为增加电路的稳定性，在该总线通信电路中，第一电阻R1的阻值与第二电阻R2的阻值相等；第一二极管VD1、第二二极管VD2、第20二极管VD20及第21二极管VD21型号相同。

其中，第一接线端子X1和第二接线端子X2为该总线通信电路的输入端，用于连接通信总线，继而便于通过通信总线建立与被控消防设备对应控制接口的连接。所述的控制接口一对一地用于与相应的被控消防设备电控连接，其（即控制接口）通过相应的通信总线与上述第一接线端子X1和第二接线端子X2连通。各控制接口分别通过其对应消防设备的消防电源供电。另外，上述INT引出线的第二端用于接入外界控制单元，继而用于上述外界控制单元接收总线通信信号；ANS引出线的第二端用于接入上述外界控制单元，继而用于上述外界控制单元反馈总线通信信号；电源输出端VCC用于为所述的外界控制单元输电。

具体地，以高电平24V和低电平0V为例，参照图1：主机端（即所述的控制接口，下统一称“主机端”）通过控制B+端电压在24V和0V间进行切换，从而实现对电源线的通信信号调制；其中B+、B-总线经第一二极管VD1、第20二极管VD20、第二二极管VD2、第21二极管VD21整流后实现通信总线的无极性接入；且当BUS（参照图1）端为高电平24V时，其经过第五二极管VD5、第十电阻R10后，向第四电容C4充电；同时经三端稳压器N1，从而将输入电压稳定，之后通过所述的电源输出端VCC向外供电；当调制BUS端为低电平0V时，转由第四电容C4向外供电，这在一定程度上实现了通过本总线通信电路向外供电的稳定性。

另外，仍以高电平24V和低电平0V为例，参照图1：当（所述的主机端）在控制B+端输入高电平24V时，BUS端为高电平，经第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5分压，第一三极管V1保持导通状态，此时INT引出线所在端的电平为低电平；当（所述的主机端）在控制B+端输入低电平0V时，BUS端电平为0V，此时第三电容C3放电，第一三极管V1的基极处于负电平状态，第一三极管V1截止，此时INT引出线所在端的电平为高电平。使用时，（所述的主机端）向B+端输入间隔开通与关断的24V电平信号，该信号经上述总线通信电路的相应处理后通过INT引出线所在端输入至其接入的外界控制单元，最终达到通过INT引出线将相应通信信号传输至其接入的外界控制单元的目的。

另外，在需要回答信号时，上述外界控制单元通过ANS引出线控制第二三极管V2的导通与关闭，使第一接线端子X1和第二接线端子X2所连接的相应总线上的电流产生变化，继而通过所述的第一接线端子X1和第二接线端子X2，将相应的反馈信息发送出去。

可见，该总线通信电路既能通过其电源输出端VCC向外输电、又能通过ANS引出线和INT引出线进行通信信号的接收与反馈，即该总线通信电路既能传输电源信号、同时还能够传输通信信号，可见本发明能够缩减消防设备多线控制的布线条数，继而降低了施工成本，较为实用。

图1-6为本发明所述多线控制盘的一种具体实施方式。所述的多线控制盘用于消防设备的远程启停控制。该多线控制盘包括一组与被控消防设备一一对应使用的控制卡2。其中，每个控制卡2均包括控制器2.7、用于远程发送其对应的相应被控消防设备的启动控制信号的启动控制按钮2.5、用于远程发送其对应的相应被控消防设备的停机控制信号的停机控制按钮2.6，以及如上所述的总线通信电路具体如图1所示）。所述的启动控制按钮2.5、停机控制按钮2.6、以及所述总线通信电路的ANS引出线、INT引出线和电源输出端VCC，分别与所述的控制器2.7相连。

鉴于该多线控制盘配设有如上所述的总线通信电路，具有上述总线通信电路的所有优点，可见该多线控制盘的使用，缩减了消防设备多线控制的布线条数，继而也降低了施工成本。

在本实施方式中，每个控制卡2各自配设有用于反馈上述启动控制按钮2.5的启动状态的启动指示灯2.3，各启动指示灯2.3分别与其对应控制卡2的控制器2.7相连。其中，启动指示灯2.3亮，则表明已有效地按下其对应的启动控制按钮2.5（启动控制按钮2.5处于接通其所在电路的状态）。

在本实施方式中，每个控制卡2各自还配设有用于反馈其对应的被控消防设备是否启动的反馈指示灯2.2，各反馈指示灯2.2分别与其对应控制卡2的控制器2.7相连。基于现有技术，本领域技术人员很容易能够实现该所述的反馈指示灯2.2。其中，若反馈指示灯2.2亮，则表明对应被控消防设备已被启动，否则表明对应被控消防设备未被启动。

在本实施方式中，每个控制卡2各自还配设有用于指示其对应被控消防设备是否故障的故障指示灯2.1，各故障指示灯2.1分别与其对应的控制卡2的控制器2.7相连。在控制器2.7接收到其对应被控消防设备的故障信号后，对应控制其对应的故障指示灯2.1亮，继而便于消防工作人员通过多线控制盘及时发现对应被控消防设备是否发生故障，从而降低消防安全隐患。另外，若反馈指示灯2.2灭，则表明对应被控消防设备运行正常。

在本实施方式中，每个控制卡2各自配设有用于反馈其对应被控消防设备的供电是否正常的电源指示灯2.4，各控制卡2的电源指示灯2.4分别与其对应总线通信电路的电源输出端VCC相连。其中电源指示灯2.4灭，则其对应的多线控制盘供电异常，此时其对应被控消防设备的供电异常。

综上，在本实施方式中，若同一控制卡2的电源指示灯2.4亮而启动指示灯2.3灭，则表明该控制卡2的启动控制按钮2.5未被有效地按下，重新按下启动控制按钮2.5，再次远程启动相应的被控消防设备即可。可见启动指示灯2.3与电源指示灯2.4的使用，使得消防工作人员在通过多线控制盘完成了对消防设备的远程启动操作而对应被控消防设备却没有被启动时，便于直观观察消防设备的未被启动是否与启动控制按钮2.5的启动与否有关，这能够在一定程度上增加消防工作人员故障排查的便利性。

在本实施方式中，所述的控制器2.7采用PIC16F1509单片机，为本申请所述多线控制盘的CPU（中央处理器）。

另外，在本实施方式中，所述的多线控制盘还包括壳体1；所述的第一接线端子X1、第二接线端子X2、以及各所述的启动控制按钮2.5、停机控制按钮2.6以及各所述的电源指示灯2.4、启动指示灯2.3、反馈指示灯2.2和故障指示灯2.1，均安装在壳体1上；所述的总线通信电路（即除第一接线端子X1和第二接线端子X2以外的电路部分）以及各所述的控制器2.7均位于所述的壳体1内；所述壳体1的下端设有一组呈长条形的散热孔3。

以上实施方式仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施方式对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施方式技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种总线通信电路，其特征在于，包括第一接线端子X1和第二接线端子X2，

第二接线端子X2经第二电阻R2分别与第一电容C1的第一端、第一二极管VD1的阳极以及第20二极管VD20的阴极相连，

第一电容C1的第二端、第20二极管VD20的阳极、第二电容C2的第一端、第21二极管VD21的阳极、稳压二极管VD3的阳极、第四极管VD4的阳极、第五电阻R5的第一端、第一三极管V1的发射极、第十电容C10的第一端、第二三极管V2的发射极、第九电阻R9的第一端、第四电容C4的第一端、第五电容C5的第一端、第六电容C6的第一端以及第一三端稳压器N1的GND端分别接地；

第四极管VD4的阴极、第五电阻R5的第二端、第一三极管V1的基极分别与第四电阻R4的第一端相连，第四电阻R4的第二端分别与第三电容C3的第一端及第三电阻R3的第一端相连；

第一三极管V1的集电极、第十电容C10的第二端以及第六电阻R6的第一端，分别与INT引出线的第一端相连；第六电阻R6的第二端连接电源输出端VCC；

第二三极管V2的集电极与第七电阻R7的第一端相连，第二三极管V2的基极、第九电阻R9的第二端分别与第八电阻R8的第一端相连，第八电阻R8的第二端与ANS引出线的第一端相连；

第六电容C6的第二端及第一三端稳压器N1的Vout端分别连接上述电源输出端VCC；第四电容C4的第二端、第五电容C5的第二端以及第一三端稳压器N1的Vin端，分别与第十电阻R10的第一端相连；第十电阻R10的第二端与第五二极管VD5的阴极相连；

第五二极管VD5的阳极分别与第七电阻R7的第二端、第三电容C3的第二端、第三电阻R3的第二端、稳压二极管VD3的阴极、第二二极管VD2的阴极以及第一二极管VD1的阴极相连；

第二二极管VD2的阳极分别与第21二极管VD21的阴极、第二电容C2的第二端以及第一电阻R1的第一端相连；第一电阻R1的第二端与第二接线端子X2相连。

2.根据权利要求1所述的总线通信电路，其特征在于，第一电阻R1的阻值与第二电阻R2的阻值相等；第一二极管VD1、第二二极管VD2、第20二极管VD20及第21二极管VD21型号相同。

3.一种多线控制盘，其特征在于，包括一组与被控消防设备一一对应使用的控制卡（2）；

每个控制卡（2）均包括控制器（2.7）、用于远程发送其对应的相应被控消防设备的启动控制信号的启动控制按钮（2.5）、用于远程发送其对应的相应被控消防设备的停机控制信号的停机控制按钮（2.6），以及上述权利要求1所述的总线通信电路；

所述的启动控制按钮（2.5）、停机控制按钮（2.6）、以及所述总线通信电路的ANS引出线、INT引出线和电源输出端VCC，分别与所述的控制器（2.7）相连。

4.根据权利要求3所述的多线控制盘，其特征在于，每个控制卡（2）各自配设有用于反馈上述启动控制按钮（2.5）的启动状态的启动指示灯（2.3），各启动指示灯（2.3）分别与其对应控制卡（2）的控制器（2.7）相连。

5.根据权利要求3所述的多线控制盘，其特征在于，每个控制卡（2）各自还配设有用于反馈其对应的被控消防设备是否启动的反馈指示灯（2.2），各反馈指示灯（2.2）分别与其对应控制卡（2）的控制器（2.7）相连。

6.根据权利要求3所述的多线控制盘，其特征在于，每个控制卡（2）各自还配设有用于指示其对应被控消防设备是否故障的故障指示灯（2.1），各故障指示灯（2.1）分别与其对应的控制卡（2）的控制器（2.7）相连。

7.根据权利要求3或4或5或6任一项权利要求所述的多线控制盘，其特征在于，所述的多线控制盘还包括壳体（1）；所述的第一接线端子X1、第二接线端子X2、以及各所述的启动控制按钮（2.5）和停机控制按钮（2.6），均安装在壳体（1）上；所述的总线通信电路以及各所述的控制器（2.7）均位于所述的壳体（1）内；所述壳体（1）的下端设有散热孔（3）。

8.根据权利要求3或4或5或6任一项权利要求所述的多线控制盘，其特征在于，所述的控制器（2.7）采用PIC16F1509单片机。

9.根据权利要求3或4或5或6任一项权利要求所述的多线控制盘，其特征在于，每个控制卡（2）各自配设有用于反馈其对应被控消防设备的供电是否正常的电源指示灯（2.4），各控制卡（2）的电源指示灯（2.4）分别与其对应总线通信电路的电源输出端VCC相连。

10.根据权利要求3或4或5或6任一项权利要求所述的多线控制盘，其特征在于，所述总线通信电路的第一电阻R1的阻值与第二电阻R2的阻值相等，所述总线通信电路的第一二极管VD1、第二二极管VD2、第20二极管VD20及第21二极管VD21型号相同。