CN109308786A - 一种铁路通信信号机房火警报警灭火系统 - Google Patents

一种铁路通信信号机房火警报警灭火系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种铁路通信信号机房火警报警灭火系统，由主控模块、被控模块组成；主控模块通过无线通信的方式将用户指令发送给被控模块，被控模块根据收到的指令进行机房火情的检测与报警；所述的主控模块包括PC机、主控单片机和nRF905无线收发模块；所述主控单片机为STC12LE5410AD单片机；所述的被控模块系统包括烟雾检测电路、和火灾报警灭火电路，烟雾检测电路检测异常信号，火灾报警灭火电路控制报警灭火；所述无线收发模块的nRF905工作在433MHZ，用于主、被控模块的无线通信。通过铁路通信信号机房火警报警灭火系统进行警情的监控并实时提醒，将大大减少对警情排查的疏漏，同时节省了人力。

Description

一种铁路通信信号机房火警报警灭火系统
技术领域
本发明属于铁路机房报警系统的技术领域，具体涉及一种铁路通信信号机房火警报警灭火系统。
背景技术
铁路通信信号机房是电气设备集中的地方，通信信号设备发生故障时，易发生高温高热放电情况，所以为保证铁路通信信号机房安全，需要进行对其进行24小时的监控。对于以往通过相关工作人员监测高温高热放电等警情的结果来看，很难做到万无一失，即使是在早期发现了警情，往往较难有效控制局面。而如果在铁路通信信号机房内设置通信信号机房火警报警灭火系统，通过电路进行警情的监控并实时提醒，将大大减少对警情排查的疏漏，同时节省了人力。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种铁路通信信号机房火警报警灭火系统。
为实现上述技术目的，本发明采取的技术方案为：
一种铁路通信信号机房火警报警灭火系统，由主控模块、被控模块组成；主控模块通过无线通信的方式将用户指令发送给被控模块，被控模块根据收到的指令进行机房火情的检测与报警；
所述的主控模块包括PC机、主控单片机和nRF905无线收发模块；所述主控单片机为STC12LE5410AD单片机；所述的被控模块系统包括烟雾检测电路、和火灾报警灭火电路，烟雾检测电路检测异常信号，火灾报警灭火电路控制报警灭火；所述无线收发模块的nRF905工作在433MHZ，用于主、被控模块的无线通信。
为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：
上述的烟雾检测电路包括烟雾传感器TGS202，TGS202的VA端分别连接电阻R1的一端、二极管D1的负极、电容C的一端和电阻R2的一端，所述电阻R1的另一端、二极管D1的正极、电容C的另一端均连接地线，所述电阻R2的另一端连接运算放大器LM324的正信号输入端，LM324的负信号输入端连接电阻R3的一端和电阻R4的一端，电阻R3的另一端连接地线，电阻R4的另一端连接LM324的信号输出端，LM324的正、负电源端分别连接电源和地线。
上述的火灾报警灭火电路包括芯片ADC0809、单片机STM89C52、温度传感器18b20、扬声器SPEAKER、LED灯和芯片nRF905，所述芯片ADC0809的引脚26连接运算放大器LM324的信号输出端，芯片ADC0809的引脚17、引脚14、引脚15、引脚8、引脚18、引脚19、引脚20和引脚21分别连接单片机STM89C52的引脚39、引脚38、引脚37、引脚36、引脚35、引脚34、引脚33和引脚32，芯片ADC0809的引脚7连接单片机STM89C52的引脚13，芯片ADC0809的引脚25、引脚24和引脚23分别连接锁存器74LS373的引脚2、引脚5和引脚6，芯片ADC0809的引脚22与引脚6连接，芯片ADC0809的引脚10与芯片4024的引脚4连接，芯片4024的引脚2与地线连接，锁存器74LS373的引脚1、引脚13、引脚14、引脚17和引脚18均连接地线，锁存器74LS373的引脚3、引脚4和引脚7分别与单片机STM89C52的引脚39、引脚38和引脚37连接，芯片nRF905的引脚1连接3.3V电压，引脚13连接地线，芯片nRF905的引脚2-引脚8分别连接单片机STM89C52的引脚1-引脚7，芯片nRF905的引脚9-引脚12分别连接单片机STM89C52的引脚28-引脚25，单片机STM89C52的引脚40连接电源，引脚20连接温度传感器18b20的引脚2，温度传感器18b20的引脚1连接地线，温度传感器18b20的引脚3连接电源，单片机STM89C52的引脚20连接地线，引脚8连接LED发光二极管的正极，LED发光二极管的负极，单片机STM89C52的引脚16连接或非门NOR1输入端的一端，引脚17连接非门NOR2输入端的一端，非门NOR1输入端的另一端连接非门NOR2输入端的另一端，引脚18连接电容C2的一端和晶振X1的一端，引脚19连接电容C3的一端和晶振X1的另一端，引脚20与电容C2的另一端、电容C3的另一端均连接地线。
本发明具有以下有益效果：
通过铁路通信信号机房火警报警灭火系统进行警情的监控并实时提醒，将大大减少对警情排查的疏漏，同时节省了人力。
附图说明
图1是本发明的系统框图；
图2是本发明的无线模块电路图；
图3是本发明的nRF905的管脚描述；
图4是本发明的STC12LE5410AD单片机外部串口通信电路图；
图5是本发明的STC12LE5410AD单片机和nRF905的硬件连接示意图；
图6是本发明的烟雾检测电路图；
图7是本发明的火灾报警灭火电路图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细描述。
参见图1，本发明的一种铁路通信信号机房火警报警灭火系统，由主控模块、被控模块组成；主控模块通过无线通信的方式将用户指令发送给被控模块，被控模块根据收到的指令进行机房火情的检测与报警；
所述的主控模块包括PC机、主控单片机和nRF905无线收发模块；所述主控单片机为STC12LE5410AD单片机；所述的被控模块系统包括烟雾检测电路、和火灾报警灭火电路，烟雾检测电路检测异常信号，火灾报警灭火电路控制报警灭火；所述无线收发模块的nRF905工作在433MHZ，用于主、被控模块的无线通信，无线收发模块电路图及nRF905管脚描述参见图2和图3。
参见图4，主控模块的PC机与主控单片机之间通过RS232通信协议进行串行通信，采用普通的9针插头，使用的电平转换芯片为MAX232。
参见图5，主控模块的nRF905射频芯片和STC12LE5410AD单片机通过SPI接口进行数据的传输和交换，所述接口以主从方式工作，由以下四线组成：由主设备产生的时钟信号SCK，由主设备控制的片选信号CSN，主设备数据输出、从设备数据输入MOSI，主设备数据输入、从设备数据输出MISO；其中，片选信号低电平有效，当它被驱动成逻辑低电平时该信号有效，当它被驱动成高电平时从设备芯片复位；在STC12LE5410AD中相应的SPI引脚与nRF905的SPI对应引脚连接，其中片选信号CSN不使用自带的/SS引脚，而使用普通I/O口。
参见图6，烟雾检测电路包括烟雾传感器TGS202，TGS202的VA端分别连接电阻R1的一端、二极管D1的负极、电容C的一端和电阻R2的一端，所述电阻R1的另一端、二极管D1的正极、电容C的另一端均连接地线，所述电阻R2的另一端连接运算放大器LM324的正信号输入端，LM324的负信号输入端连接电阻R3的一端和电阻R4的一端，电阻R3的另一端连接地线，电阻R4的另一端连接LM324的信号输出端，LM324的正、负电源端分别连接电源和地线。
在火灾发生的时候，烟雾传感器TGS202探测到当前这些气体时，传感器内部的内阻就会变小，同时VA变大。选择适当的电阻值使得当气体浓度达到一定值（例如一氧化碳的浓度到0.06%）时，VA的电压值也达到一定值（0.3V）。
对于传感器输出的模拟信号，一般要用运算放大器对其进行调整和放大，从而满足A/D转换器对输入模拟量幅值及极性的要求。在本报警系统电路中，同样要对两类传感器的输出信号进行放大调整。运算放大器接成电压放大电路。
从传感器采集过来的微弱电压信号，经过电压放大器的放大，得到较强的模拟电压信号。采样时，把相应的模拟电压信号从VI端送进LM324进行放大处理后，从VO端输出送入A/D转换电路。
参见图7，火灾报警灭火电路包括芯片ADC0809、单片机STM89C52、温度传感器18b20、扬声器SPEAKER、LED灯和芯片nRF905，所述芯片ADC0809的引脚26连接运算放大器LM324的信号输出端，芯片ADC0809的引脚17、引脚14、引脚15、引脚8、引脚18、引脚19、引脚20和引脚21分别连接单片机STM89C52的引脚39、引脚38、引脚37、引脚36、引脚35、引脚34、引脚33和引脚32，芯片ADC0809的引脚7连接单片机STM89C52的引脚13，芯片ADC0809的引脚25、引脚24和引脚23分别连接锁存器74LS373的引脚2、引脚5和引脚6，芯片ADC0809的引脚22与引脚6连接，芯片ADC0809的引脚10与芯片4024的引脚4连接，芯片4024的引脚2与地线连接，锁存器74LS373的引脚1、引脚13、引脚14、引脚17和引脚18均连接地线，锁存器74LS373的引脚3、引脚4和引脚7分别与单片机STM89C52的引脚39、引脚38和引脚37连接，芯片nRF905的引脚1连接3.3V电压，引脚13连接地线，芯片nRF905的引脚2-引脚8分别连接单片机STM89C52的引脚1-引脚7，芯片nRF905的引脚9-引脚12分别连接单片机STM89C52的引脚28-引脚25，单片机STM89C52的引脚40连接电源，引脚20连接温度传感器18b20的引脚2，温度传感器18b20的引脚1连接地线，温度传感器18b20的引脚3连接电源，单片机STM89C52的引脚20连接地线，引脚8连接LED发光二极管的正极，LED发光二极管的负极，单片机STM89C52的引脚16连接或非门NOR1输入端的一端，引脚17连接非门NOR2输入端的一端，非门NOR1输入端的另一端连接非门NOR2输入端的另一端，引脚18连接电容C2的一端和晶振X1的一端，引脚19连接电容C3的一端和晶振X1的另一端，引脚20与电容C2的另一端、电容C3的另一端均连接地线。
本发明的工作过程如下：单片机通过ADC0809模块采集到烟雾传感器TGS202测得的电压数据，根据对照判断出当前环境的烟雾浓度是否超过预设值，还通过温度传感器18b20测得温度是否超过100℃，如果两项指标均超过预设值，那么单片机启动报警灭火系统，报警灯点亮（红灯），报警器发出报警声。在烟雾浓度和温度探测的同时，单片机将得到的烟雾浓度和温度值数据通过无线收发模块发送给主控模块，并在主控模块上显示。
以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种铁路通信信号机房火警报警灭火系统，其特征在于：由主控模块、被控模块组成；主控模块通过无线通信的方式将用户指令发送给被控模块，被控模块根据收到的指令进行机房火情的检测与报警；
所述的主控模块包括PC机、主控单片机和nRF905无线收发模块；所述主控单片机为STC12LE5410AD单片机；所述的被控模块系统包括烟雾检测电路、和火灾报警灭火电路，烟雾检测电路检测异常信号，火灾报警灭火电路控制报警灭火；所述无线收发模块的nRF905工作在433MHZ，用于主、被控模块的无线通信。
2.根据权利要求1所述的一种铁路通信信号机房火警报警灭火系统，其特征在于：所述烟雾检测电路包括烟雾传感器TGS202，TGS202的VA端分别连接电阻R1的一端、二极管D1的负极、电容C的一端和电阻R2的一端，所述电阻R1的另一端、二极管D1的正极、电容C的另一端均连接地线，所述电阻R2的另一端连接运算放大器LM324的正信号输入端，LM324的负信号输入端连接电阻R3的一端和电阻R4的一端，电阻R3的另一端连接地线，电阻R4的另一端连接LM324的信号输出端，LM324的正、负电源端分别连接电源和地线。
3.根据权利要求2所述的一种铁路通信信号机房火警报警灭火系统，其特征在于：所述火灾报警灭火电路包括芯片ADC0809、单片机STM89C52、温度传感器18b20、扬声器SPEAKER、LED灯和芯片nRF905，所述芯片ADC0809的引脚26连接运算放大器LM324的信号输出端，芯片ADC0809的引脚17、引脚14、引脚15、引脚8、引脚18、引脚19、引脚20和引脚21分别连接单片机STM89C52的引脚39、引脚38、引脚37、引脚36、引脚35、引脚34、引脚33和引脚32，芯片ADC0809的引脚7连接单片机STM89C52的引脚13，芯片ADC0809的引脚25、引脚24和引脚23分别连接锁存器74LS373的引脚2、引脚5和引脚6，芯片ADC0809的引脚22与引脚6连接，芯片ADC0809的引脚10与芯片4024的引脚4连接，芯片4024的引脚2与地线连接，锁存器74LS373的引脚1、引脚13、引脚14、引脚17和引脚18均连接地线，锁存器74LS373的引脚3、引脚4和引脚7分别与单片机STM89C52的引脚39、引脚38和引脚37连接，芯片nRF905的引脚1连接3.3V电压，引脚13连接地线，芯片nRF905的引脚2-引脚8分别连接单片机STM89C52的引脚1-引脚7，芯片nRF905的引脚9-引脚12分别连接单片机STM89C52的引脚28-引脚25，单片机STM89C52的引脚40连接电源，引脚20连接温度传感器18b20的引脚2，温度传感器18b20的引脚1连接地线，温度传感器18b20的引脚3连接电源，单片机STM89C52的引脚20连接地线，引脚8连接LED发光二极管的正极，LED发光二极管的负极，单片机STM89C52的引脚16连接或非门NOR1输入端的一端，引脚17连接非门NOR2输入端的一端，非门NOR1输入端的另一端连接非门NOR2输入端的另一端，引脚18连接电容C2的一端和晶振X1的一端，引脚19连接电容C3的一端和晶振X1的另一端，引脚20与电容C2的另一端、电容C3的另一端均连接地线。
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