CN210271158U - 三相组合式火灾nb探测器电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种三相组合式火灾NB探测器电路，包括电源模块和连接于所述电源模块的控制器，所述控制器连接有数据采集单元、显示输出单元和输入单元，所述数据采集单元包括火灾探测电路和电测量电路，且所述控制器连接于NB‑IOT无线模块，控制器通过NB‑IOT无线模块连接于PC电脑和/或APP端，所述电测量电路包括剩余电流检测电路和三相电流采样电路，所述火灾探测电路包括至少一路温度传感器电路。本实用新型集成了火灾探测功能和电能检测功能，使用了NB‑IoT广域网无线通信技术，直接通过控制器和NB‑IOT无线模块将数据发送给PC端或者APP端，解决了火灾探测通信方面功耗大、成本高等问题。

Description

三相组合式火灾NB探测器电路

技术领域

本实用新型属于火灾探测器检测技术领域，尤其是涉及一种三相组合式火灾NB探测器电路。

背景技术

现有电能表不支持检测导线温度及线上的漏电流，而单独电气火灾监控探测器大多采用CAN总线、RS485总线进行报警信号的传输,并将这种报警信号汇总到监控主机，再由监控主机通过GPRS的方式将报警信息汇报给服务器或者推送给用户，在工程实施中需要大量的布置通信线束，费工费时，并且数据传输技术功耗大、成本高，不利于大范围的使用与推广。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对上述问题，提供一种三相组合式火灾NB探测器电路。

为达到上述目的，本实用新型采用了下列技术方案：

一种三相组合式火灾NB探测器电路，包括电源模块和连接于所述电源模块的控制器，所述控制器连接有数据采集单元、显示输出单元和输入单元，所述数据采集单元包括火灾探测电路和电测量电路，且所述控制器连接于NB-IOT无线模块，控制器通过NB-IOT无线模块连接于PC电脑和/或APP端，所述电测量电路包括剩余电流检测电路和三相电流采样电路，所述火灾探测电路包括至少一路温度传感器电路。

在上述的三相组合式火灾NB探测器电路中，所述控制器包括主控芯片，所述主控芯片具有至少三路UART，第一路UART连接于所述NB-IOT无线模块，第二路UART连接于所述三相电流采样电路，第三路UART连接于所述剩余电流检测电路。

在上述的三相组合式火灾NB探测器电路中，所述剩余电流检测电路包括剩余电流传感器和连接于所述剩余电流传感器的计量芯片，所述计量芯片的输出端连接于所述主控芯片。

在上述的三相组合式火灾NB探测器电路中，所述三相电流采样电路包括用于采样流经火线电流的第一锰铜分流器和用于采样流经零线电流的第二锰铜分流器。

在上述的三相组合式火灾NB探测器电路中，所述三相电流采样电路包括用于采样流经火线电流的第一锰铜分流器和用于采样流经零线电流的CT感应线圈。

在上述的三相组合式火灾NB探测器电路中，所述控制器还连接有备用电源电路，所述备用电源电路。

在上述的三相组合式火灾NB探测器电路中，控制器连接有RS485通讯模块，所述控制器通过RS485通讯模块连接于原有系统。

在上述的三相组合式火灾NB探测器电路中，所述控制器具有至少四路UART，且第四路UAT连接于所述RS485通讯模块。

在上述的三相组合式火灾NB探测器电路中，所述控制器具有至少五路UART，且第五路UART用于UART接口扩展。

在上述的三相组合式火灾NB探测器电路中，述火灾探测电路包括四路温度传感器电路，每路温度传感器电路均包括温度传感器，所述温度传感器连接于所述主控芯片；

所述主控芯片采用型号为HT6017的SOC芯片；所述计量芯片的型号为V9240；所述温度传感器采用智能温度芯片LM75A。

本实用新型的优点在于：本实用新型集成了火灾探测功能和电能检测功能，且取消了监控主机的环节，使用了NB-IoT广域网无线通信技术，直接通过控制器和NB-IOT无线模块将数据发送给PC端或者APP端，解决了在施工上布置总线遇到的各种问题，通信方面也解决了功耗大、成本高的问题，而且NB-IoT与生俱来的海量连接与高增益覆盖特性，使其特别适用大范围的推广与使用。

附图说明

图1是本实用新型主控芯片IC1的电路结构示意图；

图2是本实用新型电源模块的部分电路结构结构示意图；

图3是本实用新型显示输出单元的电路结构示意图；

图4是本实用新型声光告警电路的电路结构示意图；

图5是本实用新型输入单元的电路电路结构示意图；

图6是本实用新型火灾探测电路的电路结构示意图；

图7是本实用新型剩余电流检测电路的电路结构示意图；

图8是本实用新型三相电流采样电路的电路结构示意图；

图9是本实用新型NB-IOT无线模块的电路结构示意图；

图10是本实用新型RS485通讯模块的电路结构示意图；

图11是本实用新型后备电源的电路结构示意图；

附图标记：主控芯片IC1；稳压器IC7；液晶驱动芯片IC13；LCD参数芯片LCD1；触摸芯片IC14；轻触按钮S1；智能温度芯片IC2～IC5；计量芯片IC22；NB-IoT通信模块U1A；eSIM卡IC5：RS485芯片IC4。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细的说明。

如图1-图11所示，本实施例公开了一种三相组合式火灾NB探测器电路，包括电源模块和连接于所述电源模块的控制器，电源模块可以采用开关电源芯片PN8016提供，主要给本NB探测器电路的各用电电路供电。具体地，如图2所示，开关电源芯片PN8016提供DC12V，通过DCDC转换隔离后再使用稳压器IC7——78L05芯片给RS485通讯模块等电路供电，或者再使用SY8113芯片将DC12V转成更低电压以给控制器和NB-IOT无线模块提供电源。

特别地，控制器连接有数据采集单元、显示输出单元和输入单元。如图3所示，显示输出单元包括液晶驱动芯片IC13和LCD芯片LCD1，用于显示数据采集单元采集到的计量参数。且如图4所示，显示输出单元还可以包括声光告警电路，声光告警输出由蜂鸣器和LED组成，可用于出现告警时进行提示。当然，与现有技术一样，本实施例的显示输出单元还包括用于自动控制的继电器输出。

输入单元用于查询、设置LCD显示内容，将外部按钮信号发送给控制器，以进行本地的数据输入，如图5所示，外部按钮信号主要由包括两个触摸按钮的触摸输入模块和包括一个轻触按钮的按钮输入模块发出。触摸按钮由触摸芯片IC14——BS83A04A-3和触摸金属片组成用于LCD显示页面的切换及参数设置，轻触按钮S1可以用于继电器的本地控制及远程锁定等。

数据采集单元包括火灾探测电路和电测量电路。

其中如图6所示，本实施例的火灾探测电路包括四路温度传感器电路，每路温度传感器电路均包括有温度传感器，用于对线路上的温度进行采样，每个温度传感器均连接于控制器，且这里的温度传感器采用智能温度芯片IC2～IC5——LM75A，该传感器是一款符合行业标准的数字温度传感器，带有集成的Σ-Δ模数转换器(ADC)和I2C接口，温度误差:±2℃from-25℃to+100℃/温度误差:±3℃from-55℃to+125℃。

电测量电路包括剩余电流检测电路和三相电流采样电路，本实施例的剩余电流检测电路为漏电电流检测电路，用于对线路上的漏电流进行检测采集并将信号发送给控制器，三相电流采样电路用于对线路上的性能参数进行采样。

其中，如图7所示，剩余电流检测电路包括剩余电流传感器和连接于所述剩余电流传感器的计量芯片IC22，剩余电流传感器包括互感器，互感器安装在图7中的J1位置处，计量芯片IC22用于对信号进行数据转换后发送给控制器，且这里的计量芯片IC22采用V9240。

如图8所示，三相电流采样电路包括用于采样流经火线电流的第一锰铜分流器和用于采样流经零线电流的第二锰铜分流器；或者，三相电流采样电路包括用于采样流经火线电流的第一锰铜分流器和用于采样流经零线电流的CT感应线圈。第一锰铜分流器和第二锰铜分流器，或第一锰铜分流器和CT感应线圈安装在图8中的JS2位置和JS3位置。

进一步地，如图9和图10所示，控制器连接有NB-IOT无线模块和RS485通讯模块，控制器通过RS485通讯模块连接于原有系统，通过NB-IOT无线模块连接于PC电脑和/或APP端。

本实施例的NB-IOT无线模块可以采用型号为NB86-G的NB-IoT通信模块U1A，并配合集成eSIM卡IC5。本实施例中广域网通信方案采用NB-IoT通信技术，解决了在施工上布置总线遇到的各种问题，不仅避免了布置总线线束的所有麻烦还支持海量的数据连接以及高增益的功率覆盖，而且功耗低，成本低，安装简单方便，解决了传统传输技术功耗大、成本高难以推广的问题。且优选地，可以在NB86-G与主控芯片IC1通信的链路中串入限流电阻，以提高抗干扰性能。

使用RS485接口或者通过扩展接口能够方便快速地兼容到原先现有的系统中。无需外接剩余电流互感器及温度采样，安装要求更低更方便。

优选地，如图11所示，本实施例的控制器还连接有备用电源电路，以用于提供备用电源。

优选地，控制器包括主控芯片IC1，且本实施例优选主控芯片IC1为型号为HT6017的SOC芯片，HT6017是一款高精度专用计量芯片，内部集成了Cortex-M0处理器、时钟管理、电源管理、硬件自动温度补偿RTC、PLL、高频RC、低频RC、LCD驱动等单元，芯片以32.768KHz晶振时钟源作为RTC时钟源，通过芯片内部集成的时钟自动数字补偿单元，协助用户在无需其软件参与的情况下，实现RTC的自动补偿。

具体地，主控芯片IC1具有至少五路UART，第一路UART连接于所述NB-IOT无线模块，第二路UART连接于所述三相电流采样电路，第三路UART连接于所述剩余电流检测电路，第四路UAT连接于所述RS485通讯模块，第五路UART用于UART接口扩展。

各附图之间引脚上具有相同标号的表示相互连接。本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。附图给出了部分电路图，其余次要电路及用于完善系统的电路，例如JTAG接口电路、低压检测电路、复位电路、晶振电路、FLASH电路等不在此赘述。

本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围，本实用新型的连接指直接连接或间接连接。

尽管本文较多地使用了主控芯片IC1；稳压器IC7；液晶驱动芯片IC13；LCD参数芯片LCD1；触摸芯片IC14；轻触按钮S1；智能温度芯片IC2～IC5；计量芯片IC22；NB-IoT通信模块U1A；eSIM卡IC5：RS485芯片IC4等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

Claims (10)

1.一种三相组合式火灾NB探测器电路，包括电源模块和连接于所述电源模块的控制器，其特征在于，所述控制器连接有数据采集单元、显示输出单元和输入单元，所述数据采集单元包括火灾探测电路和电测量电路，且所述控制器连接于NB-IOT无线模块，控制器通过NB-IOT无线模块连接于PC电脑和/或APP端，所述电测量电路包括剩余电流检测电路和三相电流采样电路，所述火灾探测电路包括至少一路温度传感器电路。

2.根据权利要求1所述的三相组合式火灾NB探测器电路，其特征在于，所述控制器包括主控芯片，所述主控芯片具有至少三路UART，第一路UART连接于所述NB-IOT无线模块，第二路UART连接于所述三相电流采样电路，第三路UART连接于所述剩余电流检测电路。

3.根据权利要求2所述的三相组合式火灾NB探测器电路，其特征在于，所述剩余电流检测电路包括剩余电流传感器和连接于所述剩余电流传感器的计量芯片，所述计量芯片的输出端连接于所述主控芯片。

4.根据权利要求3所述的三相组合式火灾NB探测器电路，其特征在于，所述三相电流采样电路包括用于采样流经火线电流的第一锰铜分流器和用于采样流经零线电流的第二锰铜分流器。

5.根据权利要求3所述的三相组合式火灾NB探测器电路，其特征在于，所述三相电流采样电路包括用于采样流经火线电流的第一锰铜分流器和用于采样流经零线电流的CT感应线圈。

6.根据权利要求4或5所述的三相组合式火灾NB探测器电路，其特征在于，所述控制器还连接有备用电源电路，所述备用电源电路。

7.根据权利要求6所述的三相组合式火灾NB探测器电路，其特征在于，控制器连接有RS485通讯模块，所述控制器通过RS485通讯模块连接于原有系统。

8.根据权利要求7所述的三相组合式火灾NB探测器电路，其特征在于，所述控制器具有至少四路UART，且第四路UAT连接于所述RS485通讯模块。

9.根据权利要求8所述的三相组合式火灾NB探测器电路，其特征在于，所述控制器具有至少五路UART，且第五路UART用于UART接口扩展。

10.根据权利要求9所述的三相组合式火灾NB探测器电路，其特征在于，述火灾探测电路包括四路温度传感器电路，每路温度传感器电路均包括温度传感器，所述温度传感器连接于所述主控芯片；

所述主控芯片采用型号为HT6017的SOC芯片；所述计量芯片的型号为V9240；所述温度传感器采用智能温度芯片LM75A。

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