CN201184899Y - 一种电气火灾监控器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电气火灾监控器，它包括传感器、控制器、报警装置；传感器的输出端与控制器连接，控制器控制报警装置；传感器为套在电源线路上的互感器。与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：通过互感器采集的检测线路上剩余电流电流信号，由控制器依据预先设定的剩余电流阀值及信号特征对所接收的剩余电流信号进行评估，即能准确监控电气线路上的故障和异常状态，能发现电气火灾隐患并及时报警。

Description

一种电气火灾监控器

技术领域

本实用新型涉及电气火灾监控器。

背景技术

随着经济的发展，我国人均用电量成倍增长，电气火灾也随之剧增，从而也给国家经济和人民生命财产造成巨大损失。根据公安部消防局电气火灾原因技术鉴定中心的统计资料来看，电气火灾大部分是由电气线路的直接或间接引起的，以2002年度为例，鉴定火灾115起，其中有95起是由电气线路直接或间接造成的。

因此，人们发明了一些火灾监控器，如火灾报警器等，现有的火灾报警器一般由温度传感器、控制器、报警装置组成，温度传感器的输出端与控制器连接，控制器控制报警装置。其工作原理为：温度传感器监测现场的温度并将信号输送到控制器，当温度过高时，控制器控制报警装置报警。

上述火灾监控器只能在火灾发生后进行报警，并不能防止火灾发生，只能有助于减轻火灾的损失。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种电气火灾监控器，该火灾监控器能准确监控电气线路上的故障和异常状态，能发现电气火灾隐患并及时报警。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种电气火灾监控器，它包括传感器、控制器、报警装置；传感器的输出端与控制器连接，控制器控制报警装置；传感器为套在电源线路上的互感器。

上述方案中，传感器为套在单相电源线路L、N线路上的互感器。

上述方案中，传感器为套在三相电源线路A、B、、C、N线路上的互感器。

上述方案中，它还包括A/D转换电路，控制器为单片机，互感器的输出端通过A/D转换电路与控制器的输入端连接。

本实用新型电气火灾监控器的原理为：

在实际的电气线路中总是存在一定量的正常泄露电流，当电气线路发生相间短路故障、电气接地故障、电气设备及线路绝缘层的老化或破坏、电气弧光短路或接地(打火)故障等易造成电气火灾的情况时，线路的剩余电流会发生急剧的变化。

本实用新型电气火灾监控器利用套在单相电源线路或三相电源线路上的互感器的输出，检测线路中的剩余电流值信号的变化，当监控器采集电流信号达到报警设定值(正常泄露电流的两倍以上)且满足剩余电流火灾危险信号特征时发出报警信号。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1、通过互感器采集的检测线路上剩余电流电流信号，由控制器依据预先设定的剩余电流阀值及信号特征对所接收的剩余电流信号进行评估，即能准确监控电气线路上的故障和异常状态，能发现电气火灾隐患并及时报警。

2、控制器为单片机，用户可以根据自己的要求设定报警上限，同时为实现集中控制和监控器数据通讯创造了条件。

附图说明

图1是本实用新型电气火灾监控器实施例结构框图

图2是互感器使用状态1的安装示意图

图3是互感器使用状态2的安装示意图

图4-6是控制器的电路原理图

图7是控制器的软件流程图

具体实施方式

如图1所示的本实用新型电气火灾监控器实施例1，它为建立在CAN总线网络上的电气火灾监控器。

如图1、2所示，本实用新型实施例1包括传感器、控制器、报警装置；传感器的输出端与控制器连接，控制器控制报警装置；传感器1为套在单相电源线路L、N线路上的互感器。互感器采用武汉华天世纪科技发展有限公司生产的FZTC/L。

如图4-6所示：

上述的控制器为单片机，互感器的输出端通过A/D转换电路与控制器的输入端连接。它的报警装置包括发光管、蜂鸣器。

控制器包括键盘及液晶显示LCD、CAN总线收发器、ROM储存器、时钟发生器、微处理器等。其功能过程为：信号采集与处理单元传输的IA、IB、IC、IN、IF等实时数据、故障特征数据等，并通过CAN总线传输给其它电气火灾监控设备。当线路出现异常时，控制器驱动蜂鸣器并将相应通道的信号发光管置红，同时将故障特征数据保存至储存器里，并控制该通路脱扣节点动作。

如图4-6所示，控制器电路原理描述如下：

依据当前的水平，单片机可以选用8031、8051、8096等单片机。本实施例使用了P89V51RD2单片机。由于P89V51RD2单片机I/O口比较少，设计中采用了I/O口扩展芯片PCF8574。PCF8574是PHILIPS公司推出的一款带I²C总线的IC，可使大多数MCU实现远程I/O口扩展。该器件包含一个8位准双向口和一个I²C总线接口。PCF8574电流消耗很低且口输出锁存具有大电流驱动能力可直接驱动发光管LED。它还带有一条中断接线INT可与MCU的中断逻辑相连，通过INT发送中断信号，远端I/O口不必经过I²C总线通信就可通知MCU是否有数据从端口输入。

A/D转换电路的输出与I²C总线U1的41、42脚连接(如图4)。

液晶模块直接连接到单片机的数据总线上，单片机的WR和RD信号通过与非门组合为液晶模块的使能信号E。

CAN接口硬件电路主要由三部分组成：微处理器、CAN独立控制器SJA L1000和CAN收发器PCA82C250。

PCF8563是系统的实时时钟，它采用I²C通讯方式，BT1为钮扣电池，在系统断电的情况下，它保证实时时钟的正常计时，此外Y3是它的晶振。

区域火灾控制系统中设计了Flash存储和声光报警电路。存储芯片使用的是AT45DB041。AT45DB041是ATMEL公司的新型FLASH芯片。AT45DB041通过片选管脚/CS使能，通过串行输出(SO)和串行输人(SI)进行数据读写。由串行时钟(SCK)对读写进行控制。

A/D转换电路采样过程是采样电容充电，跟踪输入模拟信号电压的过程，由于采样电路存在模拟多路开关阻抗、采样开关阻抗和输入信号源阻抗，同时使用了电压跟随器，使信号源的输出阻抗达到A/D转换器所要求的输入阻抗的范围之内。A/D转换电路可用稳压管限压，保护A/D输入端。

控制器软件流程如图5所示。

如图3所示本实用新型电气火灾监控器实施例2，它的结构框图同图1，它的传感器为套在三相电源线路A、B、、C、N线路上的互感器。

本实用新型实施例1、2有益效果在于：

1、与传统分散设置的单个火灾报警器相比，可采用CAN总线结构，使之挂接在总线上的支路微处理控制器按一定规律与主控制器进行通讯，接受主控制器的命令，并传送全部信息；而主控制器则可以正确处理接收来的数据，进行相应的工作。

2、可监控被探测电气线路单相、三相电流、漏电电流等电气火灾危险参数的变化。

3、当线路中被探测参数超过设定相关门限值时，监控器可发出预警信号，如：发出声光报警信号、脱扣控制信号、指标报警部位、记录保存报警实时事件信息等，还可将数字化的相关参数、报警信息传输给电气火灾监控系统。

4、可作为事故通报的装置与消防火灾监控设备连接。

5、电气线路中有较大的启动冲击电流及线路非线性元件的存在也会造成瞬时的较大的剩余电流，控制器可利用设置反时限特性滤除这种信号；互感器的二次侧及监控器接收信号也会干扰信号的影响，控制器可以利用模糊数字技术的方法加滤除。所以报警信号不但要满足报警设定值且满足剩余电流火灾危险信号特征时发出报警信号，这就极大地提高了监控器报警的可靠性。

Claims (4)

1、一种电气火灾监控器，它包括传感器、控制器、报警装置；传感器的输出端与控制器连接，控制器控制报警装置；其特征在于：传感器为套在电源线路上的互感器。

2、如权利要求1所述的电气火灾监控器，其特征在于：传感器为套在单相电源线路L、N线路上的互感器。

3、如权利要求1所述的电气火灾监控器，其特征在于：传感器为套在三相电源线路A、B、C、N线路上的互感器。

4、如权利要求1所述的电气火灾监控器，其特征在于：它还包括A/D转换电路，控制器为单片机，互感器的输出端通过A/D转换电路与控制器的输入端连接。

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