CN201765669U - 总线式工业可燃气体报警器 - Google Patents

Abstract

总线式工业可燃气体报警器，涉及一种可燃气体报警器。解决了现有的工业可燃气体报警器存在安装复杂、增加节点灵活性差的问题。它包括控制箱、短路隔离器、探测器编组和报警模块，探测器编组由总线连接的n个采集模块组成，每个采集模块由一个接线盒和一个探测器组成，探测器与接线盒相连，探测器编组和短路隔离器串联在控制箱电源的正负极两端，探测器编组内的n个采集模块之间为并联方式，控制箱的总线通讯端与短路隔离器的第一总线通讯端相连，短路隔离器的第二总线通讯端与探测器编组的第一总线通讯端相连，控制箱的报警信号输出端与报警模块的信号输入端相连。本实用新型适用于工业可燃气体报警领域。

Description

总线式工业可燃气体报警器

技术领域

本实用新型涉及一种可燃气体报警器。

背景技术

随着社会的发展，天然气等众多的可燃气体在越来越多的场合得到应用；而可燃气体的安全使用也越来越引起人们的关注，特别是在一些环境严酷的场合，如加油站，化工厂，地下矿井，冶金厂以及大型饭店宾馆的厨房等；为预防可燃气体泄露，减少火灾爆炸事故的发生，应采取一定的监控及预警措施。现今社会对电子产品的电磁兼容性、可靠性等提出了更多更高的要求。而且随着应用场所的扩大，需要更多的探测器的节点，传统的多线制工业可燃气体报警器由于安装复杂及增加节点的限制，不能很好的满足现有的需求。

实用新型内容

本实用新型为了解决现有的工业可燃气体报警器存在安装复杂、增加节点灵活性差的问题，提出一种总线式工业可燃气体报警器。

总线式工业可燃气体报警器，它包括控制箱、探测器编组和报警模块，所述探测器编组由总线连接的个采集模块组成，每个采集模块由一个接线盒和一个探测器组成，探测器的信号输出端与接线盒的信号输入端相连，控制箱为探测器编组提供电源，探测器编组内的n个采集模块之间为并联供电，控制箱的报警信号输出端与报警模块的信号输入端相连。

本实用新型将n个采集模块可以设置在需要探测的各处，各个节点处的采集模块采用总线式连接在控制箱上进行统一管理，控制箱可以实时检测工业环境中需要探测的各处的可燃气体浓度，当环境中可燃气体浓度达到预设值时，控制箱将控制报警模块发出报警信号。本实用新型安装方便，能够在一定范围内可以增加或减少采集模块的数量。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。图2为控制箱的结构示意图。图3为控制板的结构示意图。

具体实施方式

具体实施方式一、结合图1说明本实施方式，总线式工业可燃气体报警器，它包括控制箱1、探测器编组K和报警模块4，所述探测器编组K由总线连接的n个采集模块组成，每个采集模块由一个接线盒2和一个探测器3组成，探测器3的信号输出端与接线盒2的信号输入端相连，控制箱1为探测器编组K提供电源，探测器编组K内的n个采集模块之间为并联供电，控制箱1的报警信号输出端与报警模块4的信号输入端相连。

控制箱1使用外部输入的市电AC220V进行工作，监测所有探测器3和短路隔离器的工作状态。控制箱1同时为短路隔离器、探测器3和接线盒2供电。控制箱1通过总线向外发送命令数据。控制箱1接收来自总线的应答数据，并对其处理，监测该路探测器的工作状态，检测到的浓度值。当浓度值超过预设的报警浓度时，进行报警。

接线盒2，接线盒的作用是为探测器3连接到电源及总线留出接口，连接探测器3到直流电源供电线，及连接探测器3到数据总线上。

探测器3，探测器3的作用是接收来自控制箱1的探测命令信号，监测环境中可燃气体的浓度值，并将监测的结果通过总线发送给控制箱1，探测器3通过接线盒2供电以及获取总线上来自控制箱1的命令数据。命令数据在总线上通过接线盒2进入探测器3，探测器3分析命令地址是否与自身的地址相同，若不是则放弃，若是则把命令数据要求返回的应答数据(气体浓度数据及探测器3的工作状态)返回。

具体实施方式二、本实施方式与具体实施方式一的不同之处在于总线式工业可燃气体报警器还包括短路隔离器A，控制箱1的总线通讯端与短路隔离器A的第一总线通讯端相连，短路隔离器A的第二总线通讯端与探测器编组K的第一总线通讯端相连，控制箱1为短路隔离器A提供电源，采集模块的个数n≤16，采集模块的个数n≤16。短路隔离器，命令数据在总线上传送，在总线未短路的情况下当数据到达短路隔离器时，短路隔离器将把数据继续传送，具有延长通信距离的作用，短路隔离器的功能是正常通信时交换短路隔离器前后总线上的数据，当总线发生短路时，将短路隔离器后面的总线与短路隔离器前面的总线隔离开，使短路时间内不影响短路隔离器前面未发生短路部分的正常工作。

具体实施方式三、本实施方式与具体实施方式一的不同之处在于报警模块4为声光报警模块。

具体实施方式四、本实施方式与具体实施方式一、二或三的不同之处在于总线式工业可燃气体报警器还包括阀门驱动电路5，所述阀门驱动电路5的信号输入端与控制箱1的阀门驱动信号输出端相连。

具体实施方式五、本实施方式与具体实施方式一、二、三或四的不同之处在于总线式工业可燃气体报警器还包括通风扇6，所述通风扇6的出风口朝向控制箱1，控制箱1的通风室电源输出端为通风扇6提供电源。

具体实施方式六、本实施方式与具体实施方式一的不同之处在于总线式工业可燃气体报警器还包括第二短路隔离器B和第二探测器编组D，第二探测器编组D由总线连接的m个采集模块组成，每个采集模块由一个接线盒2和一个探测器3组成，探测器3的信号输出端与接线盒2的信号输入端相连，第二探测器编组D和第二短路隔离器B串联在控制箱1电源的正负极两端，第二探测器编组D内的m个采集模块之间为并联方式，探测器编组K的第二总线通讯端与第二短路隔离器B的第一总线通讯端相连，第二短路隔离器B的第二总线通讯端与第二探测器编组D的第一总线通讯端相连。

具体实施方式七、本实施方式与具体实施方式六的不同之处在于采集模块的个数m≤16。

隔离器的选择与实际的安装情况及客户的要求有关，隔离器还具有延长通信距离的作用；具体实施方式六和具体实施方式七的技术方案中短路隔离器无数量的限制，每个短路隔离器后面可连接的探测器3的个数限制在16个以内，可以增加或减少短路隔离器和探测器编组的数量，使得在短路隔离器和探测器编组个数大于三个的情况正常通信，短路隔离器和探测器编组的连接方式与具体实施方式六相同，并且作用相同，将各个探测器3设置在需要探测的各处，增加节点灵活，通信距离长并且通信范围广。

具体实施方式八、本实施方式是对具体实施方式一、二、三、四、五、六或七中控制箱1的进一步说明，控制箱1包括控制板11、市电输入接口电路12、开关电源14、电源管理模块15、直流电源输出接口电路17和总线接口电路18，所述市电输入接口电路12的信号输出端与开关电源14的信号输入端相连，开关电源14的信号输出端与电源管理模块15的第一信号输入端相连，电源管理模块15的第一信号输出端与控制板11的电源信号输入端相连，控制板11的电源信号输出端与电源管理模块15的第二信号输入端相连，电源管理模块15的第二信号输出端与直流电源输出接口电路17的直流信号输入端相连，直流电源输出接口电路17为控制箱1外部的短路隔离器和探测器编组提供直流电源，控制板11的总线通讯端与总线接口电路18的总线通讯端相连，总线接口电路18与控制箱1外部的短路隔离器和探测器编组进行总线通讯。

具体实施方式九、本实施方式与具体实施方式八的不同之处在于直流电源输出接口电路17为短路隔离器和探测器编组提供15V的直流电源。

220V的市电通过市电输入接口电路12输入至开关电源14，开关电源14将输入的AC220V转换成DC15V，将DC15V送入到电源管理模块15。电源管理模块15将开关电源14输入来的DC15V输出给主控制板11供电及输出到直流电源输出接口电路17。直流电源输出接口17输出到控制箱1外部，为系统中的总线短路隔离器和探测器编组供电。总线接口电路18接收和发送总线上的数据，将来自控制箱1外的数据传递给控制板11，同时将来自控制板11的信号传送到控制箱1外的数据总线上，传入短路隔离器和探测器编组。

具体实施方式十、本实施方式与具体实施方式八或九的不同之处在于控制箱1还包括防雷防浪涌模块13，所述市电输入接口电路12的信号输出端与防雷防浪涌模块13的信号输入端相连，防雷防浪涌模块13的信号输出端与开关电源14的信号输入端相连。

防雷防浪涌模块13将对外部输入的市电AC220V进行防雷保护并进行防浪涌冲击保护后输入到开关电源14。

具体实施方式十一、本实施方式与具体实施方式八、九或十的不同之处在于控制箱1还包括备用电源16，所述备用电源16的信号输出端与电源管理模块15的备用信号输入端相连，电源管理模块15的充电信号输出端与备用电源16的充电信号输入端相连。

当备用电源16缺电时，电源管理模块15在控制板11的控制作用下，为备用电源16充电。当在外部输入的市电AC220V断电或开关电源14发生故障时，电源管理模块15将自动切断外部供电输入，使用备用电源16为系统供电。

具体实施方式十二、本实施方式与具体实施方式八、九、十或十一的不同之处在于控制箱1还包括总线数据信号转接及浪涌保护电路19，所述控制板11的总线通讯端与总线数据信号转接及浪涌保护电路19的第一总线通讯端相连，总线数据信号转接及浪涌保护电路19的第二总线通讯端与总线接口电路18的总线通讯端相连。

总线数据信号转接及浪涌保护19将来自控制板11的总线数据信号传输给总线接口电路18，同时也能将来自总线接口电路18的数据传输给控制板11，并对控制板11的总线接口部分进行浪涌保护。

具体实施方式十三、本实施方式与具体实施方式八、九、十、十一或十二的不同之处在于控制箱1还包括控制信号输出电路21和控制信号输出接口电路20，所述控制信号输出电路21的信号输入端与控制板11的信号输出端相连，控制信号输出电路21的信号输出端与控制信号输出接口电路20的信号输入端相连。

控制信号输出电路21接收来自控制板11的控制信号，对控制信号进行隔离放电并输出至控制信号输出接口电路20，控制信号输出接口电路20为外部设备提供控制信号。

具体实施方式十四、本实施方式与具体实施方式八、九、十、十一、十二或十三的不同之处在于控制箱1还包括消防中心接口电路22，消防中心接口电路22与控制板11的消防通信输出端相连。

消防中心接口电路22使控制板11与消防控制中心通信。

控制箱1的功能如下：

A)将对外部输入的市电AC220V进行防雷保护并进行防浪涌冲击保护然后输入到内部其他模块；

B)给各个探测器，短路隔离器，以及控制箱自身供电；

C)与各个探测器通信，处理各个探测器返回的数据信息；

D)显示各个探测处的可燃气体浓度值，各探测器的工作状态；

E)当某处探测到的浓度大于设定的安全值时，给出声光报警信号，给出报警动作控制输出；

F)检测自身的工作状态；

G)当发生市电断电时，让系统在不停止工作的状态下，切换到备用电源16工作；

H)对国际GB16808-2008标准中的要求各种严酷的试验进行防护，如电磁兼容性，可靠度要求等。

具体实施方式十五、本实施方式与具体实施方式八、九、十、十一、十二、十三或十四的不同之处在于控制板11包括处理器Z3、时间模块Z6、电源Z7、提示电路Z2、显示模块Z1、总线接口模块Z4和消防通信模块Z5，所述处理器Z3的报警信号输出端与提示电路Z2的报警信号输入端相连，时间模块Z6的信号输出端与处理器Z3的时间信号输入端相连，处理器Z3的显示信号输出端与显示模块Z1的信号输入端相连，处理器Z3的总线信号通讯端与总线接口模块Z4的信号通讯端相连，处理器Z3的消防信号输出端与消防通信模块Z5的信号输入端相连，电源Z7为处理器Z3、时间模块Z6、提示电路Z2、显示模块Z1、总线接口模块Z4和消防通信模块Z5提供电源。

控制板11的功能：

显示时间；记录浓度报警的信息(报警的位置，每位置报警的时间及先后顺序)直到复位；故障报警(开关电源，备用电源，探测器工作状态)；消音(报警时按下消音键停止声报警，其他位置探测器发生报警时继续发出声报警)；设置时间，设置报警浓度点，自检。具有密码功能，复位，自检，设置均需要密码验证。

显示模块Z1，显示各路探测器浓度信息，工作状态，时间，以及操作，查询，设置等信息。

提示电路Z2，指示主控箱的开关电源，备用电源，主控箱与探测器的连接，探测器与传感器的连接状态。

时间模块Z6，用作系统的时钟。

总线接口模块Z4，用于将处理器Z3发送的通信数据转换成通信协议标准的电平信号，与探测器3通信。

消防通信模块Z5，用于将处理器Z3发送的通信数据转换成通信协议标准的电平信号，与消防中心通信。

电源Z7，将来自电源管理模块15的电源，转换成适合控制板1上各个电路模块工作的电压，并提供稳定的电源电压。

处理器Z3，用于控制和接受其他所有模块。处理探测器3发送过来的探测数据及状态信息；处理主控箱的开关电源14及备用电池16数据信息。控制输出控制信号，控制以备用电池16充电。指示各个探测器3，控制箱1的工作状态。

本实用新型能够实时检测并分别显示工业环境中需探测的各处可燃气体的浓度，当环境中的可燃气体浓度达到预设的值时，给出符合国家标准的声光报警信号，并给出关阀门和开通风扇6等控制信号。本发明的报警器符合GB16808-2008标准。设计采用总线式连接各个探测器节点到报警器控制器上统一管理，显示。

Claims (10)

1.总线式工业可燃气体报警器，其特征在于它包括控制箱(1)、探测器编组(K)和报警模块(4)，所述探测器编组(K)由总线连接的n个采集模块组成，每个采集模块由一个接线盒(2)和一个探测器(3)组成，探测器(3)的信号输出端与接线盒(2)的信号输入端相连，控制箱(1)为探测器编组(K)提供电源，探测器编组(K)内的n个采集模块之间为并联供电，控制箱(1)的报警信号输出端与报警模块(4)的信号输入端相连。

2.根据权利要求1所述的总线式工业可燃气体报警器，其特征在于还包括短路隔离器(A)，控制箱(1)的总线通讯端与短路隔离器(A)的第一总线通讯端相连，短路隔离器(A)的第二总线通讯端与探测器编组(K)的第一总线通讯端相连，控制箱(1)为短路隔离器(A)提供电源，采集模块的个数n≤16。

3.根据权利要求1所述的总线式工业可燃气体报警器，其特征在于报警模块(4)为声光报警模块。

4.根据权利要求1、2或3所述的总线式工业可燃气体报警器，其特征在于还包括阀门驱动电路(5)，所述阀门驱动电路(5)的信号输入端与控制箱(1)的阀门驱动信号输出端相连。

5.根据权利要求1、2或3所述的总线式工业可燃气体报警器，其特征在于还包括通风扇(6)，所述通风扇(6)的出风口朝向控制箱(1)，控制箱(1)的通风室电源输出端为通风扇(6)提供电源。

6.根据权利要求1、2或3所述的总线式工业可燃气体报警器，其特征在于还包括第二短路隔离器(B)和第二探测器编组(D)，第二探测器编组(D)由总线连接的m个采集模块组成，每个采集模块由一个接线盒(2)和一个探测器(3)组成，探测器(3)的信号输出端与接线盒(2)的信号输入端相连，第二探测器编组(D)和第二短路隔离器(B)串联在控制箱(1)电源的正负极两端，第二探测器编组(D)内的m个采集模块之间为并联方式，探测器编组(K)的第二总线通讯端与第二短路隔离器(B)的第一总线通讯端相连，第二短路隔离器(B)的第二总线通讯端与第二探测器编组(D)的第一总线通讯端相连。

7.根据权利要求6所述的总线式工业可燃气体报警器，其特征在于采集模块的个数m≤16。

8.根据权利要求1、2或3所述的总线式工业可燃气体报警器，其特征在于控制箱(1)包括控制板(11)、市电输入接口电路(12)、开关电源(14)、电源管理模块(15)、直流电源输出接口电路(17)和总线接口电路(18)，所述市电输入接口电路(12)的信号输出端与开关电源(14)的信号输入端相连，开关电源(14)的信号输出端与电源管理模块(15)的第一信号输入端相连，电源管理模块(15)的第一信号输出端与控制板(11)的电源信号输入端相连，控制板(11)的电源信号输出端与电源管理模块(15)的第二信号输入端相连，电源管理模块(15)的第二信号输出端与直流电源输出接口电路(17)的直流信号输入端相连，直流电源输出接口电路(17)为控制箱(1)外部的短路隔离器和探测器编组提供直流电源，控制板(11)的总线通讯端与总线接口电路(18)的总线通讯端相连，总线接口电路(18)与控制箱(1)外部的短路隔离器和探测器编组进行总线通讯。

9.根据权利要求8所述的总线式工业可燃气体报警器，其特征在于控制箱(1)还包括防雷防浪涌模块(13)、备用电源(16)、总线数据信号转接及浪涌保护电路(19)、控制信号输出电路(21)、控制信号输出接口电路(20)和消防中心接口电路(22)，所述市电输入接口电路(12)的信号输出端与防雷防浪涌模块(13)的信号输入端相连，防雷防浪涌模块(13)的信号输出端与开关电源(14)的信号输入端相连，备用电源(16)的信号输出端与电源管理模块(15)的备用信号输入端相连，电源管理模块(15)的充电信号输出端与备用电源(16)的充电信号输入端相连，控制板(11)的总线通讯端与总线数据信号转接及浪涌保护电路(19)的第一总线通讯端相连，总线数据信号转接及浪涌保护电路(19)的第二总线通讯端与总线接口电路(18)的总线通讯端相连，控制信号输出电路(21)的信号输入端与控制板(11)的信号输出端相连，控制信号输出电路(21)的信号输出端与控制信号输出接口电路(20)的信号输入端相连，消防中心接口电路(22)与控制板(11)的消防通信输出端相连。

10.根据权利要求9所述的总线式工业可燃气体报警器，其特征在于控制板(11)包括处理器(Z3)、时间模块(Z6)、电源(Z7)、提示电路(Z2)、显示模块(Z1)、总线接口模块(Z4)和消防通信模块(Z5)，所述处理器(Z3)的报警信号输出端与提示电路(Z2)的报警信号输入端相连，时间模块(Z6)的信号输出端与处理器(Z3)的时间信号输入端相连，处理器(Z3)的显示信号输出端与显示模块(Z1)的信号输入端相连，处理器(Z3)的总线信号通讯端与总线接口模块(Z4)的信号通讯端相连，处理器(Z3)的消防信号输出端与消防通信模块(Z5)的信号输入端相连，电源(Z7)为处理器(Z3)、时间模块(Z6)、提示电路(Z2)、显示模块(Z1)、总线接口模块(Z4)和消防通信模块(Z5)提供电源。

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