CN206283314U - 一种新型消防电源 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种新型消防电源，包括单片机主控模块、电源模块、主备电转换模块、监测模块、模数转换模块、显示模块、无线和有线通信模块、报警模块。当交流电断电时，设备自动切换到蓄电池供电输出并在蓄电池电压欠压时自动切断蓄电池放电输出，交流电回电后自动优先切换为外部供电，同时输出电压为备用蓄电池充电且蓄电池充足后自动停止充电，通过监测模块、显示模块、无线和有线通信模块直观监控检测设备工作状态，交流电断电或者蓄电池欠压时报警模块发出声光报警，电源工作过程中无需人工干预，提高工作效率，使用元器件少且节约成本，弥补了目前消防电源的不足，为现有消防设备提供了一种新型高效的电源。
Description
技术领域
本实用新型涉及消防技术领域，具体涉及一种新型消防电源。
背景技术
近年来，尽管各类型消防体系的各个方面都有了很大的发展，但由于设备电源故障导致在失火时消防设备不能正常运行，致使火灾蔓延扩大酿成重大人员伤亡和财产损失的事件屡屡发生。消防电源可以确保平时和火灾情况下都能令消防设备正常运转。但是目前的消防电源功能单一，有关专利也是仅仅涉及到自动转换这一方面的技术，无法直观监测消防电源当前工作状态以及及时发现解决消防电源的故障。
发明内容
本实用新型为了解决以上所述问题，提供了一种新型消防电源。
本实用新型是通过如下技术方案实现的：
一种新型消防电源，包括单片机主控模块、电源模块、主备电转换模块、监测模块、模数转换模块、显示模块、无线和有线通信模块、报警模块。其中，在主备电转换模块中，当交流电停电时，设备自动切换到蓄电池供电输出并在蓄电池电压欠压时自动切断蓄电池放电输出，交流电回电后自动优先切换为外部供电，同时输出电压为备用蓄电池充电且蓄电池充足后自动停止充电；监测模块检测交流电压、AC/DC输出电压和输出电流、两节蓄电池电压五路数据并通过显示模块显示数据，无线和有线通信模块实时通信，交流电断电或者蓄电池欠压时报警模块发出声光报警。
所述单片机主控模块采用芯片AT89C51，由时钟电路和复位电路组成。
所述电源模块将AC/DC输出电压24V、5A作为输入，经过滤波和稳压形成直流电源向电路供电。
所述主备电转换模块采用带有蓄电池充放电功能的消防控制器电源UPS24V电源、电源滤波器以及指示灯；
进一步的，电源滤波器是一种无源双向网络电器设备，UPS电源含有储能装置，主要由逆变器构成，实现蓄电池充电、交流/直流转换以及主备电转换。
所述监测模块，包括220V交流电压测量电路、AC/DC输出电流测量电路、AC/DC输出电压测量电路、蓄电池测量电压电路，分别测量交流电压、AC/DC输出电压和输出电流、两节蓄电池电压。
所述模数转换模块由芯片ADC0808来完成，ADC0808将采集到的模拟量转换为对应的数字量传递到单片机。
所述显示模块采用LCD液晶显示器，显示交流电压、AC/DC输出电压和输出电流、两节蓄电池电压。
所述无线和有线通信模块包括无线传输到移动终端以及采用RS485网络与上位机通信两部分，无线和有线通信模块采用 SIEMENS MC55 芯片，具有高可靠性，扩展性和抗干扰性，两种输出模式可满足不同的需求。
所述报警模块由LED灯和蜂鸣器构成，主要实现在交流电断电或者蓄电池电压欠压时报警功能。
本实用新型的有益效果：不间断地为消防设备供电，工作工程中无需人工干预，提高工作效率，使用元器件少且节约成本，满足可靠性、可耐性、科学性以及安全有效性，完善了现有消防体系，促进了消防事业的发展。
附图说明
图1是本实用新型的总体示意图。
图2是本实用新型的主备电转换模块电路设计图。
图3是本实用新型的监测模块电路设计图。
图4是本实用新型的RS485有线通信电路设计图。
图5是本实用新型的报警模块电路设计图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做出简要说明。
如图1所示，一种新型消防电源，包括单片机主控模块1、电源模块2、主备电转换模块3、监测模块4、模数转换模块5、显示模块6、无线和有线通信模块7、报警模块8。其中，在主备电转换模块3中，交流电停电时，自动切换到蓄电池供电输出并在蓄电池电压欠压时自动切断蓄电池放电输出，欠电压保护防止蓄电池过放电；交流电回电后自动优先切换为外部供电，同时输出电压为备用蓄电池充电且蓄电池充足后自动停止充电，保持消防设备电源不断电地使消防设备正常工作；通过监测模块4、显示模块6、无线和有线通信模块7直观监控检测设备工作状态，一旦交流电断电或者蓄电池欠压时发出报警模块8声光报警。
所述单片机主控电路1采用芯片AT89C51，时钟电路采用6MHz的时钟频率，22pF的微调电容，复位电路采用上电自动复位和按键手动复位两类复位方式。
所述电源模块2应用芯片7150的基本电路， AC/DC输出电压24V、5A输入，利用电阻降压、电容滤波，经过滤波和稳压形成直流电源向电路供电。
参照图2，所述主备电转换模块3由带有蓄电池充放电功能的消防控制器电源UPS24V电源31、电源滤波器32以及指示灯33组成，当有交流市电输入时，经UPS电源31内部AC/DC转换后输出一路直流电24V、5A为用电设备供电，同时另外一路将输出27.2V、2A为蓄电池充电，当蓄电池充足时自动停止充电，避免蓄电池充不饱或充电过多；当交流停电时，输出电压自动切换到蓄电池电压输出，交流电恢复正常后自动优先转换到外部供电，转换过程主要由继电器完成；为了避免蓄电池放电过多，致使蓄电池电压小于20.40V时自动割断蓄电池放电；指示灯33分别表示交流电工作状态、后备电池工作状态、蓄电池正在充电状态。
参照图3，所述监测模块4包括220V交流电压测量电路41、AC/DC输出电流测量电路42、AC/DC输出电压测量电路43、蓄电池测量电压电路44；测量AC/DC输出电流电路42主要应用霍尔效应开环原理的电流传感器，其作用是能在电隔离条件下测量直流、交流、脉冲以及各种不规则波形的电流；在蓄电池测量电压电路44中，因为备用电源是两节蓄电池，故测量电路分两个电路测量。
所述模数转换模块5采用ADC0808，根据3位地址输入线ADDA、ADDB、ADDC来选通5路模拟输入信号进行A/D转换，每个通道转换时间大约为100μs。
所述显示模块6采用LCD液晶显示器，工作电压为3V-5V，工作电流只有几个μ A/cm^2，其本身不发光，主要依赖与调制外界光，主要实现显示ADC0808采集的五路数据功能，分别是交流电压、AC/DC输出电压和输出电流、两节蓄电池电压。
所述无线和有线通信模块7包括无线传输到移动终端以及采用RS485网络与上位机通信两部分；无线和有线通信模块采用 SIEMENS MC55 芯片，将GPRS模块也要把波特率设置成9600bps，串行通信的格式设置为8位数据位，1位停止位和无校验位，由于MC55没有所谓在线模式和命令模式，所有对其的控制均通过51单片机发送相应的AT命令来实现GPRS无线通信；RS485使用一对双绞线，将其中一线定义为A，另一线定义为B，发送和接受两端A-A，B-B相连，另有一个信号地PE，在RS485网络通信之前，应该设置好通信协议。
所述报警模块8由LED灯和蜂鸣器构成，利用AT89C51的P3.3口来驱动蜂鸣器，输出相对较大的电流来驱动PNP三极管2N2905导通和截止两种状态，从而达到推动蜂鸣器发出声音；与二极管连接的电阻阻值取值为470Ω。
上文描述了本实用新型的基本原理、实现手段及本实用新型的优点，本实用新型实现了主备电转换模块不间断为消防设备供电以及通过显示模块、无线和有线通信模块和报警模块实时监测消防电源工作状态，满足可靠性、可耐性、科学性以及安全有效性，完善了现有消防体系，促进了消防事业的发展。
Claims (9)
1.一种新型消防电源，其特征在于：包括单片机主控模块、电源模块、主备电转换模块、监测模块、模数转换模块、显示模块、无线和有线通信模块、报警模块；其中，在所述主备电转换模块中，当交流电断电时，设备自动切换到蓄电池供电输出并在蓄电池电压欠压时自动切断蓄电池放电输出，交流电回电后自动优先切换为外部供电，同时输出电压为备用蓄电池充电且蓄电池充足后自动停止充电；由所述监测模块测量交流电压、AC/DC输出电压和输出电流、两节蓄电池电压并通过所述显示模块显示，所述无线和有线通信模块实时通信，交流电断电或者蓄电池欠压时所述报警模块发出声光报警。
2.根据权利要求1所述的一种新型消防电源，其特征在于：所述单片机主控模块采用芯片AT89C51，由时钟电路和复位电路组成。
3.根据权利要求1所述的一种新型消防电源，其特征在于：所述电源模块将AC/DC输出电压24V、5A作为输入，经过滤波和稳压形成直流电源向电路供电。
4.根据权利要求1所述的一种新型消防电源，其特征在于：所述主备电转换模块采用带有蓄电池充放电功能的消防控制器电源UPS24V电源、电源滤波器以及指示灯；
进一步地，电源滤波器是一种无源双向网络电器设备，UPS电源含有储能装置，主要由逆变器构成，实现蓄电池充电、交流/直流转换以及主备电转换。
5.根据权利要求1所述的一种新型消防电源，其特征在于：所述监测模块包括220V交流电压测量电路、AC/DC输出电流测量电路、AC/DC输出电压测量电路、蓄电池测量电压电路，分别测量交流电压、AC/DC输出电压和输出电流、两节蓄电池电压；
进一步地，两节蓄电池的电压测量由两个电路进行测量。
6.根据权利要求1所述的一种新型消防电源，其特征在于：所述模数转换模块由芯片ADC0808来完成，ADC0808将采集到的模拟量转换为对应的数字量传递到单片机。
7.根据权利要求1所述的一种新型消防电源，其特征在于：所述显示模块采用LCD液晶显示器，显示交流电压、AC/DC输出电压和输出电流、两节蓄电池电压。
8.根据权利要求1所述的一种新型消防电源，其特征在于：所述无线和有线通信模块包括无线传输到移动终端以及采用RS485网络与上位机通信两部分，无线通信模块采用SIEMENS MC55 芯片，具有高可靠性，扩展性和抗干扰性，两种输出模式可满足不同的需求。
9.根据权利要求1所述的一种新型消防电源，其特征在于：所述报警模块由LED灯和蜂鸣器构成，主要实现在交流电断电或者蓄电池电压欠压时报警功能。
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|---|---|---|---|---|
| CN114285145A (zh) * | 2021-11-19 | 2022-04-05 | 国网浙江省电力有限公司江山市供电公司 | 一种特殊设备的备用电源系统 |
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