CN209662517U - 一种基于消防物联网系统的联动控制装置 - Google Patents

Abstract

一种基于消防物联网系统的联动控制装置，包括：电源模块、接线端子排、消防控制模块和联动控制装置本体壳体。该联动控制装置采用总线技术，通过电源模块、总线、消防控制模块和物联网专设接口直接将消防风机的运行状态信息直接上传至消防物联网系统；该装置附带有电源扩展功能，能够显著解决因末端电压不稳或不足造成的风机拒动情况，提高消防风机设备的联动及时性、可靠性。该装置将多种消防信号、消防控制模块集成安装在装置壳体内，能够有效解决了既有建筑物消防设备更换困难问题，极大减少了维护共工作量，有效提高了火灾自动报警系统的预警护航功能。

Description

一种基于消防物联网系统的联动控制装置

技术领域

本实用新型涉及消防物联网联动控制领域，具体为一种消防物联网系统信息传输与消防设备联动控制装置。

背景技术

消防物联网是通过物联网信息传感与通讯等技术，通过总线网络、业务平台和传感探测控制设备（探测器、信号模块、控制模块、紧急救助按钮等）将火灾自动报警系统中各消防设备的运行状态信息上传至消防物联网系统，将灭火救援涉及的各类消防信息链接起来，实现实时、动态、互动、融合的消防信息采集、传递和处理，提高建筑火灾和紧急事件的远程智能监控和救助能力。

消防风机是火灾时重要的联动设备，其工作状态信息应该及时传送到消防物联网系统。如何在火灾发生之后及时、可靠的联动消防风机设备，并将风机、排送风阀等设备的工作信号及时传输到消防物联网系统是本装置需要解决的问题。

1，现有消防风机联动控制，控制状态要求包括：风机启、停状态，过负荷状态，手、自动状态和联动控制信号等，接线达12根之多。一只报警控制模块输入/输出接口有限，而现在工程消防风机台数众多，所需控制模块更多，往往一个风机房三四台风机一起需要用到十几甚至二十只控制控制模块，每个模块均应接入总线，且均需要占用一个地址编码，造成线缆和地址编码浪费，总线容量未有得到充分利用；模块众多，接线繁琐且排障、检修困难，线路敷设繁杂，且各模块与风机之间无法很直观的对应。

2，在火灾报警控制系统的调试、运行过程中，在联动控制指令发出后，控制模块已经动作，但是一些外部控制设备如风机，排烟阀、送风口之类设备无法动作。在现场使用万用表监测控制模块DC24V输入端的电压，发现在火灾报警控制器没有发出控制指令前，电压没有变化，但控制指令一旦发出，电压就降低好几伏。究其原因，其一主要是由于消防总线中接入模块单元众多，且供电线路长，再加上电磁阀类联动设备动作电流较大，使得消防总线线路电压降过高，造成消防设备联动失败。

3，对于老旧建筑物，消防系统控制模块长期不使用，接线头长时间裸露在空气中会产生氧化层，会造成接点电阻增大；消防设备由于长期缺乏应有的人工维护保养，设备腐蚀生锈，被控设备控制线圈长时间通电却不能动作的情况比比皆是。本消防物联网的联动控制装置不仅适用于新建项目，更适用于老旧改建项目。在维护过程中，仅需将原有多个控制模块换成本联动控制装置即可，无需更换多处控制模块，更不需要更换电源线路，极大减少了维护共工作量，有效提高了火灾自动报警系统的预警护航功能。

目前市场上大多数消防风机控制模块或者模块箱无与消防物联网系统连接接口，消防设备工作状态必须首先通过总线传至火灾自动报警主机，再由报警主机通过自带接口上传至物联网。这种传输方式信息传输距离长，传输中转过程多，不利于消防信息传输的准确性、安全性。

实用新型内容

本实用新型所要解决的问题是提供一种基于消防物联网系统的联动控制装置，该装置适用于现场消防风机设备的启动控制及交流220V设备的转换控制，能够联动控制消防风机设备并接收期运行状态信号，将设备的工作状态信号及时传送至消防物联网系统。

本实用新型提供的技术方案是：一种基于消防物联网系统的联动控制装置，由电源模块、接线端子排、消防控制模块和联动控制装置壳体组成；电源模块、接线端子排、消防控制模块在联动控制装置壳体内连接并固定形成一个整体。

所述电源模块上设有：用于总线电源接入的接线端子；用于交流现场外接电源的接线端子;用于与联动控制模块连接的总线接线端子。

所述接线端子排上设有：用于接入消防物联网总线的接线端子；用于接入火灾自动报警系统总线的接线端子； 用于与消防控制模块连接的总线接线端子。

所述消防控制模块上设有：用于与电源模块连接的总线接线端子, 用于与电源模块连接的电源接线端子，用于风机启动命令输入的接线端子，用于风机启动回答确认的接线端子,用于风机停动回答确认的接线端子，用于风机过负荷信号输入的接线端子，用于风机手动控制状态输入的接线端子，用于风机自动控制状态输入的接线端子。

所述接线端子排上用于与消防控制模块连接的总线接线端子与消防控制模块上总线接线端子采用RS485总线连接，传输总线信号，能够同时将末端风机运行状态信号传送至消防物联网和火灾自动报警系统。

所述电源模块上用于与消防控制模块连接的总线接线端子与消防控制模块上电源接线端子采用电缆连接，为消防控制模块提供联动电源。

所述电源模块的用于交流现场外接电源的接口端子设于电源模块的最外侧，当线路末端电压降较大时能够就近取得可靠的消防电源接于用于交流现场外接电源的接线端子，有效解决由于供电线路较长而引起的末端电压不足的问题，为消防控制模块提供足够的动作电压。

所述消防控制模块预留有无源输入端子。可通过电子编码器设为常开、常闭、自回答输入，能够根据需求扩展消防风机运行状态信号。

其中电源模块、接线端子排、消防控制模块均为现有火灾自动报警技术的成熟产品，所述模块本体设置于外壳内并与外壳固定连接并可由联动控制装置底座固定到墙上。

本实用新型采用总线技术，通过模块专设的消防物联网信息传输接口，与消防物联网系统连接，不仅可以直接将控制装置直接接入火灾自动报警主机，而且还可以通过该物联网专设接口直接将消防风机的运行状态信息直接上传至消防物联网系统，并集成各联动控制接口，附带有扩展现场电源扩展功能，能够显著提高消防风机设备的联动及时性、可靠性，能够为消防机构灭火救援的指挥、调度、决策和处置提供依据。

1）该装置通过专用接线端子与消防物联网火灾自动报警系统总线连接。

采用电子编码方式与总线连接；通过指示灯闪烁的方式提示其正常工作状态，可在现场观察其运行状况；该装置内可以设置多对常开、常闭输出触点，并可分别独立控制。

2）该装置可以直接与通过报警主机连接，仅占用一组地址编号，便于及时发现故障点，且有利于火灾时联动的便捷可靠性。一组总线进线极大减少了缆线的使用，所有接线均在装置防火壳体内完成，通过装置内已编号的接线端子对应设备完成接线，一台联动控制装置控制一台消防风机，真正做到线路进出有序，线路编号与设备一一对应。

本装置带有多组输入/输出联动控制端子，能够及时反应消防风机各种状态，一台联动控制装置控制一台消防风机，接线简单方便。能够实现一台控制装置与被控消防风机之间启动控制，并能传输消防风机的启、停，过载和手自动状态。

3）该装置内置电源转换模块，自带现场220v电源接口，可根据建筑物规模、供电距离、末端电压降等因素设置智能电源模块，为联动控制模块及被控设备供电。电源模块可以以现场消防交流 220V 作为主电源，具有输出过流自动 保护、主备电切换。同时，该一体化装置可对主、备电及电源输出状态进行监控，可报主、备电故障、输出故障，可直观地观察电源的工作状态。

4）本控制装置除控制模块区域采用透明塑料玻璃外，其余壳体均采用不燃塑料外壳，总线和电源端子设置在装置上方，下方为联动信号输入/输入接线端子，该装置结构合理，外形美观，安装使用方便。底部采用密封方式，可有效防水、防尘、防止恶劣的应用环境对联动控制装置造成的损坏；

5）本装置采用带螺丝式接线端子，缆线纤芯由螺丝与接线端子连接，方便检修接线操作。通过设置绝缘分隔固定，达到对绝缘卡管支撑的效果，使单根线缆间无法接触，有效防止相邻端子线缆碰接短路现象。所有接线电缆在装置接线端子内完成接线，所述电缆线本体包括两芯电缆、三芯电缆、四芯电缆或多芯电缆。

6）本消防物联网的联动控制装置不仅适用于新建项目，更适用于老旧改建项目。在维护过程中，仅需将原有多个联动模块换成本联动控制装置即可，无需更换多处联动模块，更不需要更换电源线路，极大减少了维护共工作量，有效提高了火灾自动报警系统的预警护航功能。

本实用新型自带多组输入/输出联动控制端子，适用于现场消防风机设备的启动控制及交流220V设备的转换控制，能够可靠联动控制消防风机设备并接收期运行状态信号；该控制装置自带220V电源接入端子，在末端电压不能满足模块联动要求时，提供现场电源接入点，并能监控电源状态；能将设备的工作状态信号及时传送至消防物联网系统。

附图说明

图1为本实用新型消防物联网联动控制装置电气原理图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参见图1，本联动控制装置包括电源模块1，消防控制模块2-6，联动控制装置本体壳体7，接线端子排8。

本实用新型一种基于消防物联网系统的联动控制装置，由电源模块1、接线端子排8、消防控制模块2-6和联动控制装置壳体7组成；电源模块、接线端子排、消防控制模块在联动控制装置壳体内可靠连接并固定并形成一个整体；

其中电源模块、接线端子排、消防控制模块均为现有火灾自动报警技术的成熟产品，所述模块本体设置于外壳内并与外壳固定连接并可由联动控制装置底座固定到墙上。

所述电源模块上设有：用于总线电源接入的接线端子D1、D2；用于交流现场外接电源的接线端子L1、N1；用于与联动控制模块连接的总线接线端子L2、N2；

所述接线端子排上设有：用于接入消防物联网总线的接线端子H1、H2；用于接入火灾自动报警系统总线的接线端子Z1、Z2； 用于与消防控制模块连接的总线接线端子R、S；

所述消防控制模块上设有：用于与电源模块连接的总线接线端子2R/2S、3R/3S、4R/4S、5R/5S、6R/6S，用于与电源模块连接的电源接线端子2L/2N、3L/3N、4L/4N、5L/5N、6L/6N，用于风机启动命令输入的接线端子COM、NO，用于风机启动回答确认的接线端子I1、G1，用于风机停动回答确认的接线端子I2、G1,用于风机过负荷信号输入的接线端子I3、G1，用于风机手动控制状态输入的接线端子I5、G2,用于风机自动控制状态输入的接线端子I6、G2；

所述接线端子排上用于与消防控制模块连接的总线接线端子R、S与消防控制模块上总线接线端子2R/2S、3R/3S、4R/4S、5R/5S、6R/6S采用RS485总线连接，传输总线信号，能够同时将末端风机运行状态信号传送至消防物联网和火灾自动报警系统；

所述电源模块上用于与消防控制模块连接的总线接线端子L2、N2与消防控制模块上电源接线端子2L/2N、3L/3N、4L/4N、5L/5N、6L/6N采用电缆连接，为消防控制模块提供联动电源。

所述电源模块还设有用于接入现场电源的扩展接口端子。所述电源模块能够通过电源接线端子同时接入总线电源和现场电源，并能够在两种电源之间可靠切换，保证消防控制模块可靠联动。

所述消防控制模块预留有无源输入端子。可通过电子编码器设为常开、常闭、自回答输入，能够根据需求扩展消防风机运行状态信号。

图1为消防物联网联动控制装置接线原理图，该装置上半部左侧为接线端子排8，火灾自动报警系统与消防物联网总线通过接线端子排8与联动控制装置连接，末端消防风机工作状态及动作信息通过总线上传至火灾自动报警或消防物联网系统。电源模块1置于该装置上半部右侧，通过总线电源或现场电源为消防控制模块2-6提供现场电源。该电源显示盘可以外接现场消防风机消防电源，能够检测总线电压，并且能在主供电源电压不够时自动切换到现场消防电源，满足风机联动电压要求。

风机手动/自动控制信号由风机控制箱引来，信号接入消防控制模块 2通过总线上传至火灾自动报警系统或者消防物联网系统。

风机过负荷回答信号由风机控制箱引来，信号接入消防控制模块3并通过总线上传至火灾自动报警系统10或者消防物联网系统9。

风机启动命令由火灾自动报警系统或者消防物联网系统发出，经过总线传送至消防控制模块6发出启动指令至风机控制箱。

风机启动/停动回答信号由风机控制箱引来，信号接入消防控制模块4和5并通过总线上传至火灾自动报警系统或者消防物联网系统；

基于消防风机控制原理对风机控制的要求和联动控制点，设计出一套完整的联动控制原理方案，通过中间继电器，辅助触点完成消防风机12火灾时联动启动，启停状态，过负荷状态报警以及手自动状态的联动信息传递。并根据图1所示消防物联网联动控制装置电气拓补图，绘制了联动控制装置与消防风机控制箱具体接线端子对应的输入端子， 如表1所示。

火灾确认后，消防报警总线发出消防风机联动指令，通过COM,NO端口输出启动指令，风机控制回路启动继电器（KA1）通电，风机联动启动；

风机启动后，启动继电器（KA1）辅助常开触点(QAC1)闭合，常闭触点(QAC2)断开，其启动状态由QAC1，QAC2两端所接消防控制模块上端子I1,I2,G1上传至消防物联网或火灾自动报警系统；

风机过负荷后，风机控制箱11内过载继电器辅助触点（KA2）闭合，过负荷信号通过消防控制模块上端子I3,G1将过负荷信号上传至消防物联网或火灾自动报警系统；

消防风机控制箱11内自动转换开关（SAC）手、自动状态通过辅助触点连接到消防控制模块，经过消防控制模块I5,I6,G2端子接入系统总线，将自动转换开关状态（风机控制状态）信息传送到消防物联网系统控制中心。

当末端电压能够满足联动要求时，L、N、PG端子可不接外接电源；否则可以利用就近消防风机电源箱预留回路引接现场电源。该装置能够显示输出电流、电压参数，且能够监控各路电压工作状态及故障状态，保证设备正常工作。

表1：图1中接线端子用途

该消防物联网联动控制装置成功解决了现有消防系统消防风机联动模块众多，接线复杂，排障、检修困难，末端消防线路联动电压过低等问题。极大提高了火灾自动报警系统联动控制的可靠性，为火灾状况下人员安全疏散提供了保障。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (3)

1.一种基于消防物联网系统的联动控制装置，其特征在于：由电源模块、接线端子排、消防控制模块和联动控制装置壳体组成；电源模块、接线端子排、消防控制模块在联动控制装置壳体内连接并固定形成一个整体；

所述电源模块上设有：用于总线电源接入的接线端子；用于交流现场外接电源的接线端子；用于与联动控制模块连接的总线接线端子；

所述接线端子排上设有：用于接入消防物联网总线的接线端子；用于接入火灾自动报警系统总线的接线端子； 用于与消防控制模块连接的总线接线端子；

所述消防控制模块上设有：用于与电源模块连接的总线接线端子，用于与电源模块连接的电源接线端子，用于风机启动命令输入的接线端子，用于风机启动回答确认的接线端子，用于风机停动回答确认的接线端子，用于风机过负荷信号输入的接线端子，用于风机手动控制状态输入的接线端子，用于风机自动控制状态输入的接线端子；

所述接线端子排上用于与消防控制模块连接的总线接线端子与消防控制模块上总线接线端子采用RS485总线连接；

所述电源模块上用于与消防控制模块连接的总线接线端子与消防控制模块上电源接线端子采用电缆连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于消防物联网系统的联动控制装置，其特征在于：所述电源模块的用于交流现场外接电源的接口端子设于电源模块的最外侧。

3.根据权利要求1或2所述的一种基于消防物联网系统的联动控制装置，其特征在于：所述消防控制模块预留有无源输入端子。