CN201145846Y - 电气火灾监控装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及电气安全监控装置，为一种电气火灾监控装置，包括剩余电流的采集处理模块、电力载波收发模块、实时时钟模块、CPU、软硬件组合出口控制模块、按键液晶模块，剩余电流采集模块的输出送CPU和软硬件组合出口控制模块，电力线载波收发模块与CPU连接，实时时钟模块的输出送CPU，CPU输出送到软硬件组合出口控制模块和按键液晶模块。本实用新型克服现有技术装置的可靠性不高，装置备用供电系统变压器繁琐，通讯成本高，可能误动作的技术问题，具有装置可靠性高、免工程布线通讯组网、克服出口误动等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电气安全监控装置，是控制电气火灾发生时应用的电气火灾监控装置。
背景技术
随着我国经济建设的高速发展，现代电气系统结构日趋复杂，由此引发的电气火灾事故也越来越频繁，从而对电气安全及火灾监控装置的要求也越来越高。电气安全及火灾监控装置主要实现对电气回路的监控和电气火灾的报警和控制等功能。使用专用传感器进行数据采集，包括采集电流、电压、剩余电流、温度等数据，然后分别经过传感器和A/D模块最后进入CPU；CPU在通过计算判断之后，将测量所得信息显示出来，如剩余电流、温度等；并决定如何进行出口控制，如剩余电流过大引起报警和跳闸等。从而达到了装置的基本功能要求。
在实现上述功能时，目前市场上的电气安全及火灾监控装置硬件在做剩余电流采样检测、通讯、以及装置出口处理时，通常采用以下几种方式：
1、采样回路：同一节点采样经过一次采集输入一个专用的A/D采集模块，然后进入CPU进行计算。
2、装置通讯一般采用485或232等方式。
3、装置依靠单一的软件进行出口控制。
同样这几种方式的选择也伴随着出现了相应的问题：
1、关键节点采样可靠性低，稳定性差。
2、通讯组网布线复杂，成本高，工程量大。
3、装置出口电路过于简单，误动的几率较大。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种采样准确、通讯实用性强、成本低廉、控制出口可靠性高的电气火灾监控装置。
本实用新型所采用的技术方案是：电气火灾监控装置，包括剩余电流采集模块、电力线载波收发模块、实时时钟模块、CPU、软硬件组合出口控制模块、按键液晶模块。
剩余电流采集模块的输出送CPU和软硬件组合出口控制模块，电力线载波收发模块与CPU连接，实时时钟模块的输出送CPU，CPU输出送到软硬件组合出口控制模块和按键液晶模块。
剩余电流采集模块由剩余电流互感器、两个调理电路、包含A/D采集通道一和A/D采集通道二的A/D模块组成，剩余电流互感器采样信号双重输入调理电路，再经A/D模块中的A/D采集通道一和A/D采集通道二两次采集处理之后输入CPU。
电力线载波收发模块内含多功能变压器T1和防雷器件G1。
软硬件组合出口控制模块由可调电阻R1、电阻R2、比较器U1、与门U2组成，由互感器隔离转换而来的Vi输入与比较器U1正向输入端连接，VCC电压通过可调电阻R1与比较器U1反向输入端连接，比较器U1反向输入端通过电阻R2与GND连接，比较器U1输出Ucmp和与门输入端之一连接，与门另一输入端连接I/O1输入信号。
本实用新型的积极效果是：通过采用同一信号双重采集的方式提高了关键节点采样的可靠性；通过采用电力线载波模块有效增强了装置的通讯电路功能，利用现有电力线组网通讯，不需要专门布通讯线缆，降低工程组网布线成本和工程施工劳动量；通过防雷器件G1增强了装置的防雷功能；通过采用软硬件组合出口控制电路降低了装置的出口误动几率。装置集电力系统电气安全保护、电气火灾实时预警和控制等功能为一体，适用于预防控制电气安全事故及电气火灾的发生。
附图说明
图1为本实用新型原理图
图2为未改进时电力载波变压器电路图
图3为改进后电力载波变压器电路图
图4为同一信号的双重采集接线图
图5为软硬件组合出口控制电路
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。
如图1所示，电气火灾监控装置，包括剩余电流采集模块1、电力线载波收发模块2、实时时钟模块3、CPU4、软硬件组合出口控制模块5、按键液晶模块6，其中：
剩余电流采集模块1的输出送CPU4和软硬件组合出口控制模块5，电力线载波收发模块2与CPU4连接，实时时钟模块3的输出送CPU4，CPU4输出送到软硬件组合出口控制模块5和按键液晶模块6。
如图4所示，剩余电流采集模块1由剩余电流互感器7、两个调理电路8、9、包含A/D采集通道一和A/D采集通道二的A/D模块10组成，剩余电流互感器7采样信号双重输入调理电路8、9，再经A/D模块10中的A/D采集通道一和A/D采集通道二两次采集处理之后输入CPU4。
如图3所示，电力载波变压器作了改进，电力线载波收发模块2内含多功能变压器T1和防雷器件G1。未改进时如图2所示。
如图5所示，软硬件组合出口控制模块5由可调电阻R1、电阻R2、比较器U1、与门U2组成，由互感器隔离转换而来的Vi输入与比较器U1正向输入端连接，VCC电压通过可调电阻R1与比较器U1反向输入端连接，比较器U1反向输入端通过电阻R2与GND连接，比较器U1输出Ucmp和与门输入端之一连接，与门另一输入端连接I/O1输入信号。
本实用新型中，剩余电流的采集模块1双重输入CPU4，同时输入软硬件组合出口控制模块5中的比较器U1，电力线载波收发电路模块2除了具有电力线载波功能外，兼给整个装置提供可选的备用电源。采样电路采用对同一剩余电流信号的双重采集。
Vi是由互感器转换而来，Vset的电压可以通过调节R1使Vset电压为电力出故障时候的最低门限电压。当Vi大于Vset时候，Ucmp电平为高，同时CPU通过AD采集软件计算确定故障产生，把I/O1置为高，当U2的两个输入都为高时，U2的OUT为高，开通后续的出口电路的电源。至此I/O1为软件设置，Ucmp有硬件比较电路设置，所以就形成软硬结合的出口电路。以下对各创新点作详细介绍：
1、电力线载波收发模块：
本装置的电力线载波收发模块使用一多功能变压器T1，实现变压器的双重功能(变压器为多组线圈耦合变压器，一是实现与电力线通讯的耦合联接作用，二为装置提供可选的备用电源)。
本装置的电力线载波收发模块电源线入口处设置防雷器件G1，增强了装置的防雷效果。
2、对同一剩余电流信号的双重采集：
为增加装置的可靠性，特对每一路剩余电流信号用双重采样电路，并实时校验，只有两路的采样都正确时，才做为有效数值。此举大大增强了信号采集的可靠性。
3、软硬件组合出口控制模块：
为排除由CPU软件引起的误出口，特增加硬件比较电路。只有单片机和硬件比较电路都满足出口时，才最终开放出口电路。这样软硬件的互相闭锁，可避免软件错误和硬件电路故障产生的误动。
改进之后的JSE-3000系列电气安全及火灾监控装置在采集剩余电流的可靠性上有了大幅提高；电力线载波通讯使通讯组网免布线，降低了综合成本；增强了防雷效果；并且大大降低了装置误出口几率。
Claims (4)
1、电气火灾监控装置，包括剩余电流采集模块[1]、电力线载波收发模块[2]、实时时钟模块[3]、CPU[4]、软硬件组合出口控制模块[5]、按键液晶模块[6]，其特征在于：
剩余电流采集模块[1]的输出送CPU[4]和软硬件组合出口控制模块[5]，电力线载波收发模块[2]与CPU[4]连接，实时时钟模块[3]的输出送CPU[4]，CPU[4]输出送到软硬件组合出口控制模块[5]和按键液晶模块[6]。
2、如权利要求1所述的电气火灾监控装置，其特征在于：剩余电流采集模块[1]由剩余电流互感器[7]、两个调理电路[8]、[9]、包含A/D采集通道一和A/D采集通道二的A/D模块[10]组成，剩余电流互感器[7]采样信号双重输入调理电路[8]、[9]，再经A/D模块[10]中的A/D采集通道一和A/D采集通道二两次采集处理之后输入CPU[4]。
3、如权利要求1所述的电气火灾监控装置，其特征在于：电力线载波收发模块[2]内含多功能变压器T1和防雷器件G1。
4、如权利要求1所述的电气火灾监控装置，其特征在于：软硬件组合出口控制模块[5]由可调电阻R1、电阻R2、比较器U1、与门U2组成，由互感器隔离转换而来的Vi输入与比较器U1正向输入端连接，VCC电压通过可调电阻R1与比较器U1反向输入端连接，比较器U1反向输入端通过电阻R2与GND连接，比较器U1输出Ucmp和与门输入端之一连接，与门另一输入端连接I/O1输入信号。
Priority Applications (1)
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN101699707B (zh) * | 2009-10-19 | 2013-06-05 | 中国电力科学研究院 | 一种分布式低压供电系统剩余电流保护方法 |
| CN106292811A (zh) * | 2016-11-07 | 2017-01-04 | 合肥同想信息技术有限公司 | 一种家庭用电安全数字化管理系统 |
| CN112230700A (zh) * | 2020-09-29 | 2021-01-15 | 许继电源有限公司 | 一种输出电压控制装置 |
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2008
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