CN111583607B - 一种两线制火灾自动报警系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种两线制火灾自动报警系统，包括：两线制总线，火灾报警控制器，输入输出模块以及消防设备；火灾报警控制器通过两线制总线分别连接输入输出模块以及消防设备；两线制总线设置有供电通路和信号通路，实现供电和控制信号通信传输。系统仅仅设置了供电通路和信号通路，实现供电和控制信号通信传输。系统实现二线制连接无需DC24V电源线。系统中的输入输出模块自带储能电路，输出电压始终保持在DC30v，不受线路长度及线径影响，可以满足各种环境下大电流脉冲设备启动。全系统无需使用DC24V电源线，只需要敷设两根报警总线，不会出现错接、混接现象，施工简单，能有效降低施工成本。
Description
技术领域
本发明涉及火灾报警系统，尤其涉及一种两线制火灾自动报警系统。
背景技术
随着我国经济的发展，火灾自动报警系统在建筑行业中起着越来越重要的作用，火灾自动报警设备也在飞速的发展，从最早期的多线制、N+4线制、N+1线制发展到现在的四线制技术。使消防施工变的越来越简单、施工成本大大降低。
四线制技术从上世纪90年代开始使用，发展到现在已经有20多年的历史，其技术不断成熟、完善，但是四线制技术始终存在一些技术难点，无法解决。使自动报警系统存在着一定的安全隐患，具体如下：
由线路过长引起的电源压降问题。四线制系统中，DC24V电源一般集中放置在控制中心向外辐射，这会造成DC24V线路过长，线路阻值较大，使线路压降变大，容易导致末端电压低于正常工作电压。
联动设备启动电流过大容易导致末端电压低于正常工作电压。在用电终端，当联动设备不启动时，线路终端的电压还能满足正常工作；当联动设备启动时，由于启动瞬间所需启动电流增大，线路引起的压降也相应增大，末端电压大幅下降，造成联动设备无法正常启动，甚至引起整个系统瘫痪。
导线使用不当，容易导致末端电压无法保证。在施工过程中，部分施工单位，为降低施工成本，DC24V电源线没有按施工设计图纸施工，采用线径较细或采用劣质线材，使线材的电性能大大降低。设备联动时，DC24V线路末端电压更加无法保证。给后期的使用造成极大的安全隐患。
四线制系统中，DC24V直流电源一般采用集中供电方式，此种使用方式会造成以下几个隐患：
①一旦DC24V直流电源出现故障，会造成整个火灾自动报警系统没有DC24V电源，导致整个系统瘫痪。
②一旦DC24V线路由于某点损坏或某个设备故障造成线路短路，将会导致整个DC24V线路无法正常运行，整个系统瘫痪。
③如果多个单体建筑共用一个电源供电，且联动设备较多时，一旦联动设备启动，启动电流过大，会造成电源过载，系统的稳定性更难保证。
乱用DC24V电源。消防工程中的直流DC24V电源应使用标准消防专用电源，采用220V交流电做主电、铅酸蓄电池作为备用电源，当主电停电时，电源自动切换到备用电源，保证联动设备的正常运行。有的施工单位则贪图低价，选择低等级的、市场购买的AC220V/DC24V普通电源。用来应付通过验收与检测。但这种电源没有经过消防部门检验，质量无法保证，同时没有备电。一旦AC220V断电，无备用电源，现场联动设备就无法正常启动。
而且，目前的布线方式，不仅施工复杂，还成本高。DC24V电源线在布线时考虑到线路压降问题，需要选择线径合适铜导线，一般选用2.5mm2以上的铜导线，有的甚至选用更大截面积铜导线，线径选择不当，就会给后期系统使用造成极大隐患。报警总线和DC24V线施工过程中很容易出现混接、错接现象，给后期的调试工作造成极大的困难和麻烦，影响施工进度。
发明内容
为了克服上述现有技术中的不足，本发明提供一种两线制火灾自动报警系统，包括：两线制总线，火灾报警控制器，输入输出模块以及消防设备；
火灾报警控制器通过两线制总线分别连接输入输出模块以及消防设备；
两线制总线设置有供电通路和信号通路，实现供电和控制信号通信传输。
进一步需要说明的是，还包括：总线驱动器；
总线驱动器设置在两线制总线上；
总线驱动器用于增加两线制总线的驱动能力，延长总线通讯距离；
总线驱动器设有AC220V或DC24V电源输入端。
进一步需要说明的是，还包括：网络分布电源模块；
网络分布电源模块用于给系统中供电电流大于预设电流的设备提供DC24V电源。
进一步需要说明的是，还包括：火警音发声电路；
火警音发声电路包括：电阻R1，电感L1，三极管V1，二极管VD1以及喇叭U1；
火灾报警控制器通过两线制总线连接火警音发声电路；
电阻R1的第一端连接火警音发声电路输入端；电阻R1的第二端连接三极管V1基极；
三极管V1发射极接地；三极管V1集电极分别连接喇叭U1第二端和二极管VD1阴极；
二极管VD1阳极通过电感L1连接电源；喇叭U1第一端连接电源。
从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：
本发明采用两线制火灾自动报警方式，系统仅仅设置了供电通路和信号通路，实现供电和控制信号通信传输。系统实现二线制连接无需DC24V电源线。系统中的输入输出模块自带储能电路，输出电压始终保持在DC30v，不受线路长度及线径影响，打阀、切电的瞬间可以输出DC30v 2A的电流，可以满足各种环境下大电流脉冲设备启动。
系统采用二线制大电流供电技术，驱动能力强，具有超强的带负载能力，能实现远距离大负载运行，能满足火灾声光警报器、火灾显示盘、输入输出模块等设备的两总线运行。
全系统无需使用DC24V电源线，只需要敷设两根报警总线，不会出现错接、混接现象，施工简单，能有效降低施工成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为两线制火灾自动报警系统示意图；
图2为两线制火灾自动报警系统实施例示意图；
图3为两线制火灾自动报警系统另一实施例示意图。
图4为火警音发声电路图。
具体实施方式
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
附图中所示的方框图仅仅是功能实体，不一定必须与物理上独立的实体相对应。即，可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口、装置或单元的间接耦合或通信连接，也可以是电的，机械的或其它的形式连接。
本发明涉及了二线制的智慧火灾自动报警及联动控制系统，是运用了消防中的二线制火灾自动报警系统。具体的如图1所示，包括：两线制总线，火灾报警控制器1，输入输出模块2以及消防设备3；
火灾报警控制器1通过两线制总线分别连接输入输出模块2以及消防设备3；两线制总线设置有供电通路和信号通路，实现供电和控制信号通信传输。
两线制总线设置有供电通路和信号通路，实现供电和控制信号通信传输。两线制总线设置有信号线缆和电源线缆。
本发明中，火灾报警控制器1与消防设备3之间的连接通过两线制总线，避免了现有技术中需要电源线供电和总线进行信号传输。而两线制系统，去掉了电源线，由总线完成供电和信号传输的工作。
消防设备3包括：火灾显示盘，感烟探测器，感温探测器，火灾报警按钮，声光报警器。当然不局限于上述设备及装置，还可以根据使用需要设置其他设备，比如消防电梯，消防卷帘等等。
进一步说明本发明一种实施方式，如图2和图3所示，系统还包括：总线驱动器4；总线驱动器4设置在两线制总线上；总线驱动器4用于增加两线制总线的驱动能力，延长总线通讯距离；总线驱动器4设有AC220V或DC24V电源输入端。
也就是说，当消防工程的线路较长且联动设备密集，需要超大联动电流、线路压降过大造成总线末端电压低的时候，可用总线驱动器4来解决。总线驱动器4能够有效增加总线的驱动能力，延长总线通讯距离；同时具有提供AC220V、DC24V两种供电输入方式；具有备电，主备电无缝切换；自带编号，主机能实时监其控工作状态、电源、电池状态；提醒用户维护/更换；输入信号与输出信号采用隔离模式，增强系统的抗干扰能力；并具有回路短路检测功能。
作为输入输出模块2配置有储能电路以及稳压电路；输出电压保持在DC30v。输入输出模块2不受线路长度及线径影响，打阀、切电的瞬间可以输出DC30v 2A的电流，可以满足各种环境下大电流脉冲设备启动。
进一步说明本发明一种实施方式，系统还包括：网络分布电源模块5；网络分布电源模块5用于给系统中供电电流大于预设电流的设备提供DC24V电源。
网络分布电源模块5配置有主备供电端，过流检测模块，过压检测模块和供电切换控制器，供电切换控制器实现主备供电的切换；供电切换控制器实时监控当前的供电状态、电源信息、电池状态。
这样，当消防工程的中的部分联动设备需要DC24V电源时，系统可采用网络分布电源模块5。将传统的集中供电式消防电源改为智慧化网络分布式电源终端供电，将总线驱动与消防电源融合一体，即能防止因集中电源损坏造成整个消防联动系统瘫痪，又能保证DC24V电压始终处于正常范围。
而且，网络分布电源模块5还用于监测到输入输出模块2断电后，进行供电电源切换。也就是说，当前行业市场出现的二线制消防产品中，在输入输出模块2初次启动联动设备失败的情况下，需要等待1分钟，充电完毕后，才能进行第二次重启操作。网络分布电源模块5可在输入输出模块2初次启动失败后进行快速充电，再次启动不受时间限制，为火灾救援提供了有力保障。
进一步说明本发明一种实施方式，如图4所示，系统火警音发声电路包括：电阻R1，电感L1，三极管V1，二极管VD1以及喇叭U1；
火灾报警控制器1通过两线制总线连接火警音发声电路；电阻R1的第一端连接火警音发声电路输入端；电阻R1的第二端连接三极管V1基极；三极管V1发射极接地；三极管V1集电极分别连接喇叭U1第二端和二极管VD1阴极；二极管VD1阳极通过电感L1连接电源；喇叭U1第一端连接电源。
本发明涉及的火警音发声电路，通过CPU输出的占空比可调的PWM来驱动电路，在程序处理上通过对不同的发声频率调整出不同的占空比的软件算法来实现，并控制较低电路上的功耗电流；电路上采用并联谐振原理，将电感电容上存储的能量反复作用在蜂鸣器上，减少能量的耗损，提高能量的利用率；通过这两个途径来降低功耗。
本发明还包括：总线隔离器；火灾报警控制器1通过两线制总线以及总线隔离器连接输入输出模块2。
两线制火灾自动报警系统配置了消防所要的消防设备3，可以根据实际需要进行灵活配置。系统可根据需要配置输入输出模块2的参数、总线驱动器4的参数以及网络分布电源模块5的参数。系统的应用更加智能化、合理化，可以实现大电流驱动，使系统更加安全可靠，施工更加方便，可适应各种场所的施工。
两线制火灾自动报警系统可以通过任意种类的网络，包括局域网(LAN)或广域网(WAN)，连接到用户计算设备，或者，可以连接到外部计算设备(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (6)
1.一种两线制火灾自动报警系统，其特征在于，包括：两线制总线，火灾报警控制器，输入输出模块，总线隔离器，火警音发声电路，网络分布电源模块以及消防设备；
火灾报警控制器通过两线制总线分别连接输入输出模块以及消防设备；
两线制总线设置有供电通路和信号通路，实现供电和控制信号通信传输；
消防设备包括：火灾显示盘，感烟探测器，感温探测器，火灾报警按钮，声光报警器；
网络分布电源模块用于给系统中供电电流大于预设电流的设备提供DC24V电源；
火警音发声电路包括：电阻R1，电感L1，三极管V1，二极管VD1以及喇叭U1；
火灾报警控制器通过两线制总线连接火警音发声电路；
电阻R1的第一端连接火警音发声电路输入端；电阻R1的第二端连接三极管V1基极；
三极管V1发射极接地；三极管V1集电极分别连接喇叭U1第二端和二极管VD1阴极；
二极管VD1阳极通过电感L1连接电源；喇叭U1第一端连接电源；
火灾报警控制器通过两线制总线以及总线隔离器连接输入输出模块。
2.根据权利要求1所述的两线制火灾自动报警系统，其特征在于，
还包括：总线驱动器；
总线驱动器设置在两线制总线上；
总线驱动器用于增加两线制总线的驱动能力，延长总线通讯距离；
总线驱动器设有AC220V或DC24V电源输入端。
3.根据权利要求1或2所述的两线制火灾自动报警系统，其特征在于，
输入输出模块配置有储能电路以及稳压电路；输出电压保持在DC30v。
4.根据权利要求1所述的两线制火灾自动报警系统，其特征在于，
网络分布电源模块配置有主备供电端，过流检测模块，过压检测模块和供电切换控制器，供电切换控制器实现主备供电的切换；
供电切换控制器实时监控当前的供电状态、电源信息、电池状态。
5.根据权利要求1所述的两线制火灾自动报警系统，其特征在于，
两线制总线设置有信号线缆和电源线缆。
6.根据权利要求1所述的两线制火灾自动报警系统，其特征在于，
网络分布电源模块还用于监测到输入输出模块断电后，进行供电电源切换。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: A two-wire automatic fire alarm system Effective date of registration: 20231207 Granted publication date: 20211015 Pledgee: Ji'nan finance Company limited by guarantee Pledgor: SHANDONG ZHONGHAI INTELLIGENT TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: Y2023980070069 |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |