CN111359123A - 用于电力系统的消防子机装置 - Google Patents

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刘志远
邹洪森
李宁
赵欣洋
杨晨
安燕杰
陆洪建
陈昊阳
黄欣
尹琦云
崔鹏
马瑞
叶远
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DALIAN DONGFANGYU TECHNOLOGY CO LTD
Shanghai Yuanguan Internet Of Things Technology Co ltd
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Shanghai Yuanguan Internet Of Things Technology Co ltd
State Grid Ningxia Electric Power Co Ltd
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62C—FIRE-FIGHTING
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    • A62C37/50—Testing or indicating devices for determining the state of readiness of the equipment

Abstract

本公开提供一种用于电力系统的消防子机装置。该装置包括：控制单元，分别与控制单元电连接的电源单元、通信单元、开关量单元和采集单元；电源单元用于对外接电源的供电电压进行转换，并向控制单元、通信单元、开关量单元以及采集单元提供转换后的供电电压信号；通信单元用于与外接装置进行数据通信；开关量单元用于采集开入量并发送给控制单元，根据控制单元的控制信号输出空接点信号；采集单元用于采集模拟信号，并发送给控制单元；控制单元用于接收通信单元、开关量单元和采集单元发送的信息，并对信息进行处理后，输出相应的控制信号。可以支持电源电压转换和光纤环网通信，兼容电力系统广泛采用的110V/220V直流系统电源回路，可靠性较高。

Description

用于电力系统的消防子机装置
技术领域
本公开涉及电力系统消防控制技术领域，尤其涉及一种用于电力系统的消防子机装置。
背景技术
消防设施是电力系统设备设施安全稳定运行的重要保障，关乎电网运行安全和人民生命财产安全。随着我国电网系统的快速发展、特高压建设和综合自动化变电站改造工作步伐的不断推进，消防设施和消防工作的重要性日益凸显。
现有的消防体系主要以民用消防为主，处于对适应性广度的要求，现有的电力系统存在变电站、换流站、电厂环境下的高电磁辐射和强干扰的特点。而民用消防装置，如消防子机装置广泛采用24V直流电源作为控制电源，其存在抗干扰能力差、告警信号传输距离受限等问题，也无法兼容电力系统广泛采用的110V直流或220V直流系统电源回路，造成告警、动作等信号回路需进行继电器扩展，可靠性较低，不适用于目前的电力系统。
发明内容
本公开实施例提供一种用于电力系统的消防子机装置，能够支持电源电压转换和光纤环网通信，兼容电力系统广泛采用的110V/220V直流系统电源回路，可靠性较高。
根据本公开实施例的第一方面，提供一种用于电力系统的消防子机装置，所述装置包括：
控制单元，分别与所述控制单元电连接的电源单元、通信单元、开关量单元和采集单元；
其中，所述电源单元用于对外接电源的供电电压进行转换，并向所述控制单元、所述通信单元、所述开关量单元以及采集单元提供转换后的供电电压信号；
所述通信单元用于与外接装置进行数据通信；
所述开关量单元用于采集开入量并发送给所述控制单元，根据所述控制单元的控制信号输出空接点信号；
所述采集单元用于采集模拟信号，并发送给所述控制单元；
所述控制单元用于接收所述通信单元、开关量单元和采集单元发送的信息，并对所述信息进行处理后，输出相应的控制信号；所述信息包括通信数据、开入量和模拟信号。
可选地，其中，所述开关量单元包括开入模块和开出模块，所述开入模块和所述开出模块均与所述控制单元电连接；
所述开入模块用于采集多路带隔离的开入量并发送给所述控制单元；所述开出模块用于根据所述控制单元的控制信号输出多路空接点信号。
可选地，其中，所述开入模块的输入端与外接消防传感器电连接，输出端与所述控制单元电连接；
所述开入模块具体用于采集所述外接消防传感器发出的告警信号并发送给所述控制单元。
可选地，其中，所述开出模块的输入端与所述控制单元电连接，输出端与外接消防动作装置电连接；
所述开出模块具体用于接收所述控制单元的空接点信号，并根据所述空接点信号启动对应的所述外接消防动作装置。
可选地，其中，所述通信单元与所述外接装置通过光纤进行数据通信。
可选地，其中，所述控制单元为32位ARM芯片。
可选地，其中，所述电源单元具体用于将外接电源的220V交流电源或110V/220V直流电源转换为5V或12V的直流供电电压信号。
可选地，其中，所述采集单元具体用于采集电流模拟信号和电压模拟信号，并发送给所述控制单元。
可选地，其中，所述装置还包括：信号灯指示单元；所述信号灯指示单元分别与所述电源单元和所述控制单元电连接；
所述信号灯指示单元用于在所述控制单元的控制下，通过不同颜色的信号灯指示所述消防子机装置的运行状态、动作状态和告警状态。
根据本公开实施例的用于电力系统的消防子机装置，设置了控制单元，分别与控制单元电连接的电源单元、通信单元、开关量单元和采集单元。其中，电源单元用于对外接电源的供电电压进行转换，并向控制单元、通信单元、开关量单元以及采集单元提供转换后的供电电压信号；通信单元用于与外接装置进行数据通信；开关量单元用于采集开入量并发送给控制单元，根据控制单元的控制信号输出空接点信号；采集单元用于采集模拟信号，并发送给控制单元；控制单元用于接收通信单元、开关量单元和采集单元发送的信息，并对信息进行处理后，输出相应的控制信号。该消防子机装置可以支持电源电压转换和光纤环网通信，兼容电力系统广泛采用的110V/220V直流系统电源回路，可靠性较高。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
图1为本公开实施例的一个消防子机装置的示意性结构图；
图2为本公开实施例的消防子机装置的光纤环网示意图；
图3为本公开实施例的另一个消防子机装置的示意性结构图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
本公开实施例提供一种用于电力系统的消防子机装置。如图1所示，该消防子机装置100可以包括：控制单元101，分别与所述控制单元101电连接的电源单元102、通信单元103、开关量单元104和采集单元105。
具体的，所述电源单元102用于对外接电源的供电电压进行转换，并向所述控制单元101、所述通信单元103、所述开关量单元104以及采集单元105提供转换后的供电电压信号。
其中，所述外接电源用于为所述消防子机装置100提供供电电源，一般为220V交流电源或110V/220V直流电源。设置在所述消防子机装置100内部的所述电源单元102具体用于将外接电源的220V交流电源或110V/220V直流电源转换消防子机装置100内部其他单元所需的工作电源。实际应用中，该电源单元102可以为其他单元提供5V或12V的直流供电电压信号，具体的直流供电电压信号是根据每个单元的最大功率需求来设计的。
同时，该电源单元102还可以为外接消防传感器提供工作电源，示例性的，外接消防传感器可以包括感温电缆、红外探头和紫外火灾探测器等。该电源单元102可以根据外接消防传感器的需求不同，提供给外接消防传感器的供电电压信号一般为24V、110V和220V直流供电电压信号。
其中，所述通信单元103用于与外接装置进行数据通信。该外接装置例如是消防主机装置或其他消防子机装置100。具体的，所述通信单元103与所述外接装置可以通过光纤进行数据通信。如图2所示，一般光纤通信的方式可以为光纤环网。通过光纤环网的方式可以最大限度的减少现场光纤的敷设数量，并且最大限度的包装通信的可靠性。通过光纤环网可以保证每一台消防子机装置100在中间的任何一条连接光纤断掉的情况下依然能保证跟消防主机装置的通信。
所述开关量单元104用于采集开入量并发送给所述控制单元101，根据所述控制单元101的控制信号输出空接点信号。具体的，如图3所示，所述开关量单元104包括开入模块1041和开出模块1042，所述开入模块1041和所述开出模块1042均与所述控制单元101电连接；所述开入模块1041用于采集多路带隔离的开入量并发送给所述控制单元101；所述开出模块1042用于根据所述控制单元101的控制信号输出多路空接点信号。
具体的，所述开入模块1041的输入端与外接消防传感器电连接，输出端与所述控制单元101电连接；所述开入模块1041具体用于采集所述外接消防传感器发出的告警信号并发送给所述控制单元101。在实际应用中，通常按照实际配置的外接消防传感器的数量，每个开入模块1041能支持16路、24路或32路带隔离的开入量。一般的每个外接消防传感器至少包括2路开入量，一路为故障继电器输出的开入量，一路为告警继电器输出的开入量。有的外接消防传感器的告警信号分为多级，这样就会有多个告警继电器输出的开入量。
所述开出模块1042的输入端与所述控制单元101电连接，输出端与外接消防动作装置电连接；所述开出模块1042具体用于接收所述控制单元101的空接点信号，并根据所述空接点信号启动对应的所述外接消防动作装置。在实际应用中，一般的按照实际配置的外接消防动作装置的数量，每个开入模块1041能支持8路、12路或16路输出空接点信号。这些输出的空接点信号主要用于控制外接消防动作装置的启动。
其中，所述采集单元105用于采集模拟信号，并发送给所述控制单元101。具体的，所述采集单元105具体用于采集电流模拟信号和电压模拟信号，并发送给所述控制单元101。在实际应用中，所述采集单元105一般能同时支持4路电流模拟信号和4路电压模拟信号的采集，该采集单元105可以将采集到的高电压（百伏级）和大电流（安培级）的模拟信号均转换为-10V～+10V的电压模拟信号，以便于进行AD采样和计算。
其中，所述控制单元101用于接收所述通信单元103、开关量单元104和采集单元105发送的信息，并对所述信息进行处理后，输出相应的控制信号；所述信息包括通信数据、开入量和模拟信号。
在实际应用中，该控制单元101可以采用独立的CPU，例如采用32位ARM芯片，可以运行实时操作系统，先进可靠，便于维护和升级，具有很强的兼容性。
进一步地，如图3所示，所述装置还可以包括：信号灯指示单元106；所述信号灯指示单元106分别与所述电源单元102和所述控制单元101电连接；所述信号灯指示单元106用于在所述控制单元101的控制下，通过不同颜色的信号灯指示所述消防子机装置100的运行状态、动作状态和告警状态。
例如，可以设计信号灯为绿色时，指示电源情况和运行状态，绿色信号灯点亮则表示该消防子机装置100的电源正常，且主板程序正常运行。设计信号灯为红色时，指示消防子机装置100硬件故障或系统运行异常。
该消防子机装置100在使用时，若某个与该消防子机装置100的开入模块1041相连的一个或多个外接消防传感器检测到火灾信号，会通过火警继电器输出告警信号。该开入模块1041将该告警信号发送至控制单元101，该控制单元101将告警信号、最近的模拟量计算值和消防子机装置100的工作状态信息通过通信单元103发送至对应的消防主机装置，并通过通信单元103接收消防主机装置返回的动作命令，控制单元101根据该动作命令，通过开出模块1042向外接消防动作装置发送控制信号，以启动消防动作装置对火灾采取相应的措施，尽量将火灾的危害减小到最低程度。
本实施例的消防子机装置100，设置了控制单元101，分别与控制单元101电连接的电源单元102、通信单元103、开关量单元104和采集单元105。其中，电源单元102用于对外接电源的供电电压进行转换，并向控制单元101、通信单元103、开关量单元104以及采集单元105提供转换后的供电电压信号；通信单元103用于与外接装置进行数据通信；开关量单元104用于采集开入量并发送给控制单元101，根据控制单元101的控制信号输出空接点信号；采集单元105用于采集模拟信号，并发送给控制单元101；控制单元101用于接收通信单元103、开关量单元104和采集单元105发送的信息，并对信息进行处理后，输出相应的控制信号。该消防子机装置100可以支持电源电压转换和光纤环网通信，兼容电力系统广泛采用的110V/220V直流系统电源回路，可靠性较高。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (9)

1.一种用于电力系统的消防子机装置，所述装置包括：
控制单元，分别与所述控制单元电连接的电源单元、通信单元、开关量单元和采集单元；
其中，所述电源单元用于对外接电源的供电电压进行转换，并向所述控制单元、所述通信单元、所述开关量单元以及采集单元提供转换后的供电电压信号；
所述通信单元用于与外接装置进行数据通信；
所述开关量单元用于采集开入量并发送给所述控制单元，根据所述控制单元的控制信号输出空接点信号；
所述采集单元用于采集模拟信号，并发送给所述控制单元；
所述控制单元用于接收所述通信单元、开关量单元和采集单元发送的信息，并对所述信息进行处理后，输出相应的控制信号；所述信息包括通信数据、开入量和模拟信号。
2.根据权利要求1所述的消防子机装置，其中，所述开关量单元包括开入模块和开出模块，所述开入模块和所述开出模块均与所述控制单元电连接；
所述开入模块用于采集多路带隔离的开入量并发送给所述控制单元；所述开出模块用于根据所述控制单元的控制信号输出多路空接点信号。
3.根据权利要求2所述的消防子机装置，其中，所述开入模块的输入端与外接消防传感器电连接，输出端与所述控制单元电连接；
所述开入模块具体用于采集所述外接消防传感器发出的告警信号并发送给所述控制单元。
4.根据权利要求2所述的消防子机装置，其中，所述开出模块的输入端与所述控制单元电连接，输出端与外接消防动作装置电连接；
所述开出模块具体用于接收所述控制单元的空接点信号，并根据所述空接点信号启动对应的所述外接消防动作装置。
5.根据权利要求1所述的消防子机装置，其中，所述通信单元与所述外接装置通过光纤进行数据通信。
6.根据权利要求1所述的消防子机装置，其中，所述控制单元为32位ARM芯片。
7.根据权利要求1所述的消防子机装置，其中，所述电源单元具体用于将外接电源的220V交流电源或110V/220V直流电源转换为5V或12V的直流供电电压信号。
8.根据权利要求1所述的消防子机装置，其中，所述采集单元具体用于采集电流模拟信号和电压模拟信号，并发送给所述控制单元。
9.根据权利要求1所述的消防子机装置，其中，所述装置还包括：信号灯指示单元；所述信号灯指示单元分别与所述电源单元和所述控制单元电连接；
所述信号灯指示单元用于在所述控制单元的控制下，通过不同颜色的信号灯指示所述用于电力系统的消防子机装置的运行状态、动作状态和告警状态。
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