CN111208342A - 适用于火灾报警控制中的线路故障自诊断方法及系统 - Google Patents

适用于火灾报警控制中的线路故障自诊断方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种适用于火灾报警控制中的控制线路故障自诊断方法及系统，包括：步骤M1：根据控制线路故障自诊断初始设置参数，获取控制线路故障自诊断初始设置信息；步骤M2：根据控制线路故障自诊断初始设置信息，定时采集并口的检测电压值，获取并口检测电压值定时采集信息；步骤M3:根据并口检测电压值定时采集信息，判断端口电压值大小，获取控制线路故障自诊断结果信息。本发明具有不影响正常直线手动联动控制，集成度高，方法简便、检测准确有效的特点，为消防联动控制功能发挥正常作用提供了安全保障。

Description

适用于火灾报警控制中的线路故障自诊断方法及系统
技术领域
本发明涉及消防系统火灾报警控制领域，具体地，涉及一种适用于火灾报警控制中的控制线路故障自诊断方法及系统，尤其涉及一种一种控制线路故障自诊断方法。
背景技术
根据GB4717《火灾报警控制器》和GB16806《消防联动控制系统》中的描述，消防系统中的火灾报警控制器尤其是联动型火灾报警控制器应具有对每个受控设备进行直接手动控制和和自动控制的功能。尤其对于一些军事以及工业重要用途的火灾报警控制器，保护要求更加严苛，需要直线手动控制消防联动设备。其中直线手动控制是自动联动控制的备份，是在总线失效的情况下保证灭火成功的关键。因此直线手动控制功能的完好性显得尤为重要。消防系统处于24小时不间断工作状态，火灾的发生具有偶然性，因此能够保证在日常状态下整个系统的运行正常非常重要。如果日常出现一些人为或者误操作使得控制线路与消防联动设备断开或者线路发生对地短路，而没有及时被发现均会导致直线手动控制功能的失效，最终导致灭火失败造成重大的人员财产损失。针对该问题设计了一种控制线路故障自诊断方法，能够在日常状态下监视控制线路的状态，及早发现故障进行报警采取修复措施，保证消防系统功能的完好性和有效性。
专利文献CN109472097A公开了一种一种输电线路在线监测设备故障诊断方法，包括有以下步骤：(1)获取在线监测设备上传的故障代码；(2)采用3δ准则对获取的故障代码进行数据处理，保留属于随机误差的故障代码，剔除包含有粗大误差的故障代码；(3)采用V系统上一步获取的故障代码进行编码，以得到关于该组故障代码的特征值，并根据提取出的特征值建立故障信息数据库；(4)对上一步获取的故障信息进行神经网络的自学习训练，预测走向；(5)对比预测数据的V系统特征值，给出诊断结果。该专利在适用于火灾报警控制中仍然有待完善的空间。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种适用于火灾报警控制中的控制线路故障自诊断方法及系统。
根据本发明提供的一种适用于火灾报警控制中的控制线路故障自诊断方法，包括：步骤M1：根据控制线路故障自诊断初始设置参数，获取控制线路故障自诊断初始设置信息；步骤M2：根据控制线路故障自诊断初始设置信息，定时采集并口的检测电压值，获取并口检测电压值定时采集信息；步骤M3:根据并口检测电压值定时采集信息，判断端口电压值大小，获取控制线路故障自诊断结果信息。
优选地，所述步骤M3包括：步骤3.1：判断端口电压值大小，若端口电压值小于0.5V，则获取对地短路故障结果信息，将对地短路故障结果信息发送给主CPU。
优选地，所述步骤M3包括：步骤3.2：判断端口电压值大小，若端口电压值大于4.8V，则获取开路故障结果信息，将开路故障结果信息发送给主CPU。
优选地，所述步骤M3包括：步骤3.3：判断端口电压值大小，若端口电压值小于2.8V且大于2.2V，则获取线路正常结果信息。
优选地，所述步骤M3包括：步骤3.4：根据对地短路故障结果信息或者线路正常结果信息或者开路故障结果信息，获取控制线路故障自诊断结果反馈信息；控制线路故障自诊断结果反馈信息采用以下任一种方式：-声觉提示方式；-视觉提示方式。
根据本发明提供的一种适用于火灾报警控制中的控制线路故障自诊断系统，包括：模块M1：根据控制线路故障自诊断初始设置参数，获取控制线路故障自诊断初始设置信息；模块M2：根据控制线路故障自诊断初始设置信息，定时采集并口的检测电压值，获取并口检测电压值定时采集信息；模块M3:根据并口检测电压值定时采集信息，判断端口电压值大小，获取控制线路故障自诊断结果信息。
优选地，所述模块M3包括：模块3.1：判断端口电压值大小，若端口电压值小于0.5V，则获取对地短路故障结果信息，将对地短路故障结果信息发送给主CPU。
优选地，所述模块M3包括：模块3.2：判断端口电压值大小，若端口电压值大于4.8V，则获取开路故障结果信息，将开路故障结果信息发送给主CPU。
优选地，所述模块M3包括：模块3.3：判断端口电压值大小，若端口电压值小于2.8V且大于2.2V，则获取线路正常结果信息。
优选地，所述模块M3包括：模块3.4：根据对地短路故障结果信息或者线路正常结果信息或者开路故障结果信息，获取控制线路故障自诊断结果反馈信息；控制线路故障自诊断结果反馈信息采用以下任一种方式：-声觉提示方式；-视觉提示方式。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
本发明能够定时检测控制线路正常、开路和对地短路状态，并发送故障信号给主CPU进行报警和显示。该故障诊断方法集成在火灾报警控制器内的控制输出模块上，具有不影响正常直线手动联动控制，集成度高，方法简便、检测准确有效的特点，为消防联动控制功能发挥正常作用提供了安全保障。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明实施例中的火灾报警控制器组成示意图。
图2为本发明中的控制线路故障自诊断原理示意图。
图3为本发明中的控制线路故障自诊断软件流程示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
根据本发明提供的一种适用于火灾报警控制中的控制线路故障自诊断方法，包括：步骤M1：根据控制线路故障自诊断初始设置参数，获取控制线路故障自诊断初始设置信息；步骤M2：根据控制线路故障自诊断初始设置信息，定时采集并口的检测电压值，获取并口检测电压值定时采集信息；步骤M3:根据并口检测电压值定时采集信息，判断端口电压值大小，获取控制线路故障自诊断结果信息。
优选地，所述步骤M3包括：步骤3.1：判断端口电压值大小，若端口电压值小于0.5V，则获取对地短路故障结果信息，将对地短路故障结果信息发送给主CPU。
优选地，所述步骤M3包括：步骤3.2：判断端口电压值大小，若端口电压值大于4.8V，则获取开路故障结果信息，将开路故障结果信息发送给主CPU。
优选地，所述步骤M3包括：步骤3.3：判断端口电压值大小，若端口电压值小于2.8V且大于2.2V，则获取线路正常结果信息。
优选地，所述步骤M3包括：步骤3.4：根据对地短路故障结果信息或者线路正常结果信息或者开路故障结果信息，获取控制线路故障自诊断结果反馈信息；控制线路故障自诊断结果反馈信息采用以下任一种方式：-声觉提示方式；-视觉提示方式。
根据本发明提供的一种适用于火灾报警控制中的控制线路故障自诊断系统，包括：模块M1：根据控制线路故障自诊断初始设置参数，获取控制线路故障自诊断初始设置信息；模块M2：根据控制线路故障自诊断初始设置信息，定时采集并口的检测电压值，获取并口检测电压值定时采集信息；模块M3:根据并口检测电压值定时采集信息，判断端口电压值大小，获取控制线路故障自诊断结果信息。
优选地，所述模块M3包括：模块3.1：判断端口电压值大小，若端口电压值小于0.5V，则获取对地短路故障结果信息，将对地短路故障结果信息发送给主CPU。
优选地，所述模块M3包括：模块3.2：判断端口电压值大小，若端口电压值大于4.8V，则获取开路故障结果信息，将开路故障结果信息发送给主CPU。
优选地，所述模块M3包括：模块3.3：判断端口电压值大小，若端口电压值小于2.8V且大于2.2V，则获取线路正常结果信息。
优选地，所述模块M3包括：模块3.4：根据对地短路故障结果信息或者线路正常结果信息或者开路故障结果信息，获取控制线路故障自诊断结果反馈信息；控制线路故障自诊断结果反馈信息采用以下任一种方式：-声觉提示方式；-视觉提示方式。
具体地，在一个实施例中，一种控制线路故障自诊断功能集成在火灾报警控制器的控制输出模块中，具有每个模块可以检测8路控制线路的功能。
控制线路故障自诊断的硬件主要包括电源转换单元、电压采集电路、微处理器单元、检测电阻。
其中的电源转换单元主要实现灭火状态手动控制电源24V与监视状态故障诊断5V电源的转换功能。
采集电路主要实现对检测点电压的采样和A/D转换。将采样信号作为故障判断的输入信号送给微处理器进行故障判断。
微处理器单元主要实现对检测电压的故障判别，并将故障信息通过总线发送给主CPU进行报警和显示。
检测电阻是线路故障诊断的分压电阻，通过调整该电阻可以获得一个与线阻和负载内阻之和相当的阻值，作为线路检测电压判断的基础。
通过定时检测控制线路检测点电压值，判断线路状态，实现控制线路故障自诊断功能。
具体地，在一个实施例中，如图1所示，适用于火灾报警控制中的控制线路故障自诊断方法的硬件集成在控制输出模块中。控制输出模块主要用来控制气体灭火系统和水灭火系统各类阀件和泵组，每块控制输出模块设计8路控制输出，同时对应 8路的控制线路自诊断功能，保证8条线路的独立检测。
如图2，该故障诊断能力可以保证控制线路在正常监视状态下出现线路开路或者对地短路时及时进行故障报警，便于系统快速修复故障，保证控制功能有效。图 2中的M1为手动控制开关，J1和J2为供电转换继电器，每块模块卡上有8路，正常状态下设备处于自动状态，供电继电器为常闭状态，控制输出模块为5V供电，控制线路故障自诊断单元通电工作，进入故障检测状态，控制线路会有一个小电流信号通过。R1为检测电阻，该电阻值选取一般与控制线路的线阻阻值相当，功率满足使用要求。D1为线路故障诊断单元，其中采样电路会实时采样检测点1到8的电压值，并通过A/D转换送给微处理器进行判断，如果检测点的电压大于2.2V小于2.8V 时，基本处于2.5V左右时，代表线路正常，当检测点的电压大于4.8V时，代表线路出现了开路故障，当检测点的电压小于0.2V时，代表线路出现了对地短路故障，一旦检测到了故障信息，控制输出模块会通过内网将信息发送给主CPU进行进一步的信息处理后实现报警和显示。当手动开关动作时，一般是处于要启动灭火联动控制的状态，供电继电器J1到J8动作，线路故障诊断单元5V供电断开，将暂停故障诊断，可以通过操作各类设备控制按钮对外部设备进行正常的直接手动控制操作。实现了在监视状态下对控制线路的故障诊断以及联动控制状态下的正常操作功能。采用5V和24V的供电转换防止了只采用24V供电时控制线路诊断过程中的误动作发生，保证了设备稳定可靠工作。
如图3，微处理器在通电后完成初始化工作，可以采用定时中断的方式以设定的巡检时间进行并口电压数据的采集，例如可以设定为24小时，采集后判断各端口的电压值，如果检测点的电压大于2.2V小于2.8V时，基本处于2.5V左右时，代表线路正常，当检测点的电压大于4.8V时，代表线路出现了开路故障，当检测点的电压小于0.2V时，代表线路出现了对地短路故障，由电压值做出故障和正常状态的判断，实现故障自诊断功能。
本发明能够定时检测控制线路正常、开路和对地短路状态，并发送故障信号给主CPU进行报警和显示。该故障诊断方法集成在火灾报警控制器内的控制输出模块上，具有不影响正常直线手动联动控制，集成度高，方法简便、检测准确有效的特点，为消防联动控制功能发挥正常作用提供了安全保障。
本领域技术人员知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现本发明提供的系统及其各个装置、单元、单元以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得本发明提供的系统及其各个装置、单元、单元以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器以及嵌入式微控制器等的形式来实现相同功能。所以，本发明提供的系统及其各项装置、单元、单元可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种功能的装置、单元、单元也可以视为硬件部件内的结构；也可以将用于实现各种功能的装置、单元、单元视为既可以是实现方法的软件单元又可以是硬件部件内的结构。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (10)

1.一种适用于火灾报警控制中的控制线路故障自诊断方法，其特征在于，包括：
步骤M1：根据控制线路故障自诊断初始设置参数，获取控制线路故障自诊断初始设置信息；
步骤M2：根据控制线路故障自诊断初始设置信息，定时采集并口的检测电压值，获取并口检测电压值定时采集信息；
步骤M3:根据并口检测电压值定时采集信息，判断端口电压值大小，获取控制线路故障自诊断结果信息。
2.根据权利要求1所述的适用于火灾报警控制中的控制线路故障自诊断方法，其特征在于，所述步骤M3包括：
步骤3.1：判断端口电压值大小，若端口电压值小于0.5V，则获取对地短路故障结果信息，将对地短路故障结果信息发送给主CPU。
3.根据权利要求2所述的适用于火灾报警控制中的控制线路故障自诊断方法，其特征在于，所述步骤M3包括：
步骤3.2：判断端口电压值大小，若端口电压值大于4.8V，则获取开路故障结果信息，将开路故障结果信息发送给主CPU。
4.根据权利要求3所述的适用于火灾报警控制中的控制线路故障自诊断方法，其特征在于，所述步骤M3包括：
步骤3.3：判断端口电压值大小，若端口电压值小于2.8V且大于2.2V，则获取线路正常结果信息。
5.根据权利要求4所述的适用于火灾报警控制中的控制线路故障自诊断方法，其特征在于，所述步骤M3包括：
步骤3.4：根据对地短路故障结果信息或者线路正常结果信息或者开路故障结果信息，获取控制线路故障自诊断结果反馈信息；
控制线路故障自诊断结果反馈信息采用以下任一种方式：
-声觉提示方式；
-视觉提示方式。
6.一种适用于火灾报警控制中的控制线路故障自诊断系统，其特征在于，包括：
模块M1：根据控制线路故障自诊断初始设置参数，获取控制线路故障自诊断初始设置信息；
模块M2：根据控制线路故障自诊断初始设置信息，定时采集并口的检测电压值，获取并口检测电压值定时采集信息；
模块M3:根据并口检测电压值定时采集信息，判断端口电压值大小，获取控制线路故障自诊断结果信息。
7.根据权利要求6所述的适用于火灾报警控制中的控制线路故障自诊断系统，其特征在于，所述模块M3包括：
模块3.1：判断端口电压值大小，若端口电压值小于0.5V，则获取对地短路故障结果信息，将对地短路故障结果信息发送给主CPU。
8.根据权利要求7所述的适用于火灾报警控制中的控制线路故障自诊断系统，其特征在于，所述模块M3包括：
模块3.2：判断端口电压值大小，若端口电压值大于4.8V，则获取开路故障结果信息，将开路故障结果信息发送给主CPU。
9.根据权利要求8所述的适用于火灾报警控制中的控制线路故障自诊断系统，其特征在于，所述模块M3包括：
模块3.3：判断端口电压值大小，若端口电压值小于2.8V且大于2.2V，则获取线路正常结果信息。
10.根据权利要求9所述的适用于火灾报警控制中的控制线路故障自诊断系统，其特征在于，所述模块M3包括：
模块3.4：根据对地短路故障结果信息或者线路正常结果信息或者开路故障结果信息，获取控制线路故障自诊断结果反馈信息；
控制线路故障自诊断结果反馈信息采用以下任一种方式：
-声觉提示方式；
-视觉提示方式。
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