CN212847062U - 电气火灾监控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了电气火灾监控系统，包括STM32主控模块、二总线通讯模块、DC‑DC降压模块、指示灯模块、电流采样电路模块、温度采样电路模块、光耦合器件和开关电源模块，本实用新型科学合理，使用安全方便，所述STM32主控模块用于对各个数据进行存储并发配指令，所述电压电流检测模块用于及时的读取外部电路信息，确保系统稳定运行，所述二总线通讯模块用于对设备供电和通讯的需求，能够实现远距离通讯，所述电流采样电路用于对电路中的电流进行采集，以防电流信息过大，伤害整个电路，所述光耦合器件用于远程控制主机的各种信号并远程管理。

Description

电气火灾监控系统

技术领域

本实用新型涉及电气火灾防护技术领域，具体为电气火灾监控系统。

背景技术

电气火灾监控系统是根据国家标准GB14287.1-2014《电气火灾监控系统》专门研发的针对电气火灾监控系统进行实时监控的控制设备，它通常是由电气火灾监控设备、组合式电气火灾控测器、监控分机、温度探头等部分组成，能够准确的监测电气火灾探测器的故障和异常状态及时发出报警，并能够准确报出故障地址及检测故障的变化，能够发现漏电超限和温度超限故障时进行及时报警并提醒管理人员来及时消除隐患，虽然，电气火灾监控系统相比于传统的技术手段是一大进步，但依然存在诸多不足，仍然需要很大的改进空间；

1.在对用电设备的电源进行监测时，控制系统的布线十分复杂，通讯距离较短，十分受限，电源和通讯之间常需要4条线才能进行通讯；

2.缺乏网络缺口，无法对已有的信息进行对外共享、发布，来构建一个远程控制的检测和管理系统；

所以，人们需要电气火灾监控系统来解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供电气火灾监控系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：所述电气火灾监控系统包括 STM32主控模块、二总线通讯模块、DC-DC降压模块、指示灯模块、电流采样电路模块、温度采样电路模块、光耦合器件、开关电源模块和二总线接口，所述指示灯模块的输出端和STM32主控模块的输入端相连接，所述二总线通讯模块、开关电源模块、温度采样电路、光耦合器件的输出端和STM32主控模块的输入端相连接，所述电流采样电路的输出端和二总线接口的输入端相连接，利用二总线通讯模块可以调制控制信号，使得通讯的稳定性加强，利用DC-DC降压模块可以将24V的电压降至12V来供总线通讯模块使用，利用指示灯模块可以在电路发生故障时，使用LED发光二极管对电路进行提示，利用电流采样电路模块可以对电流进行采集，使得电流能够在正常范围内波动，利用光耦合器件可以准确地读取到外部电路信息，从而有效控制主备电间的无缝切换来确保系统稳定不间断运行。

上述模块采集到的各种数据实时传输至STM32主控模块中，所述STM32主控模块用于对查询到的数据进行外部处理，所述二总线通讯模块用于对设备进行通电和远距离通讯，所述 DC-DC降压模块用于将24V的电压降至12V来供通讯模块使用，同时降至3.3v来对主控MCU 进行供电，所述电流采样电路模块和温度采样电路模块用于对监测回路中的剩余电流和温度进行实时监控，所述光耦合器件用于检测交流电路50HZ脉冲的方式来获取电路中电压、电流情况的使用情况，所述开关电源模块用于对电路中电压的情况进行保护。

优选的，所述STM32主控模块包括芯片U1,所述二总线接口包括螺钉式接线端子JP1、立式插座JP2、螺钉式接线端子JP3、接插件J1，所述开关电源模块包括组件TQ1，所述光耦合器件包括芯片U8，所述温度采样电路模块包括运算放大器U7，所述电流采样电路包括运算放大器U5A，所述二总线通讯模块包括芯片U3和整流器件D3，所述DC-DC降压模块包括芯片U5和芯片U2，所述指示灯模块包括报警电路和通讯电路，所述芯片U1的第五引脚和晶振X1的第一端相连接，所述晶振X1的第二端和芯片U1的第六引脚电性连接，所述晶振 X1的第一端和电容C2的第一端电性连接，所述电容C2的第二端和地电性连接，所述晶振 X1的第二端和电容C3的第一端电性连接，所述电容C3的第二端和地电性连接，所述芯片 U1的第七引脚和电阻R1的第一端电性连接，所述电阻R1的第二端和电源电性连接，所述电阻R1的第一端和电容C4的第一端电性连接，所述电容C4的第二端和地电性连接，所述芯片U1的第八引脚和地电性连接，所述芯片U1的第九引脚和电容C5的第一端电性连接，所述电容C5的第二端和地电性连接，所述电容C5的第一引脚和电感L2的第一端电性连接，所述电感L2的第二端和电源电性连接，所述芯片U1的第二十三引脚和地电性连接，所述芯片U1的第二十四引脚和电容C6的第一端电性连接，所述电容C6的第二端和地电性连接，所述电容C6的第一端和电感L3电性连接，所述电感L3的第二端和电源电性连接，所述芯片U1的第二十五引脚和电容C7的第一端电性连接，所述电容C7的第二端和地电性连接，所述电容C7的第一端和电阻R6的第一端电性连接，所述电阻R6的第二端和开关SW1的第一端电性连接，所述开关SW1的第二端和地电性连接，所述芯片U1的第三十四引脚和接插件J1的第一引脚电性连接，所述接插件J1的第一引脚和电阻R4的第一端电性连接，所述电阻R4的第二端和电源电性连接，所述电阻R4的第二端和电阻R5的第一端电性连接，所述电阻R5的第二端和接插件的第二引脚电性连接，所述接插件的第二引脚和芯片U1的第三十七引脚电性连接，所述芯片U1的第三十八引脚和组件TQ1相连接，所述芯片U1的第四十引脚和芯片U8电性连接，所述芯片U1的第四十二引脚和指示灯模块电性连接，所述芯片U1 的第四十三引脚和通讯电路相连接，所述芯片U1的第四十四引脚和第四十七引脚与地电性连接，所述芯片U1的第四十八引脚和电容C1的第一端相连接，所述电容C1的第二端和地电性连接，所述电容C1的第一端和电感L1的第一端电性连接，所述电感L1的第二端和电源电性连接，所述芯片U1的第四十三引脚和电阻R11的第一端电性连接，所述电阻R11的第二端和LED发光二极管D4的负极电性连接，所述LED发光二极管D4的正极和地电性连接，所述芯片U1的第四十二引脚和电阻R16的第一端电性连接，所述电阻R16的第二端和LED 发光二极管D8的负极电性连接，所述LED发光二极管D8的正极和地电性连接,所述螺钉式接线端子JP3的第四引脚和芯片U1的第三十六引脚电性连接，所述芯片U1的第三十五引脚和螺钉式接线端子JP3的第二引脚电性连接，利用STM32主控模块可以对电流采样电路里采集到的电流信息进行收集，在采集到的电流信息超过预设值时，通过二总线通讯模块将信息发送给工作人员并及时报警，当系统发生发生故障时，STM32主控模块会控制指示灯模块中的灯亮，当温度采样电路检测到的温度超过预设值时，STM32主控模块会提示报警，使得工作人员能够及时处理，以防电气火灾的发生。

优选的，所述芯片U3的第一引脚和电源电性连接，所述芯片U3的第二引脚和芯片U1 的第三十一引脚电性连接，所述芯片U3的第三引脚和芯片U1的第三十引脚电性连接，所述芯片U3的第五引脚和电阻R8的第一端电性连接，所述电阻R8的第二端和三极管Q1的基极电性连接，所述三极管Q1的发射极和电阻R10的第一端电性连接，所述电阻R10的第二端和地电性连接，所述三极管Q1的集电极和二极管D2的负极电性连接，所述二极管D2的正极和电解电容EC1的正极电性连接，所述电解电容EC1的负极和地电性连接，所述二极管D2 的正极和电容C13的第一端电性连接，所述电容C13的第二端和地电性连接，所述二极管D2 的负极和电阻R7的第一端电性连接，所述电阻R7的第二端和芯片U3的第六引脚电性连接，所述电阻R7的第一端和整流器件D3的第三引脚电性连接，所述整流器件D3的第四引脚和电阻R9的第一端电性连接，所述电阻R9的第二端和芯片U6的第六引脚电性连接，所述电阻R9的第一端和芯片U3的第八引脚电性连接，所述电阻R9的第一端和地电性连接，所述整流器件D3的第一引脚和电容C8的第一端电性连接，所述电容C8的第二端和地电性连接，所述电容C8的第一端和熔断丝F1的第一端电性连接，所述熔断丝的第二端和螺钉式接线端子的第一引脚电性连接，所述电容C8的第一端和二极管ZD1的负极电性连接，所述二极管 ZD1的正极和电容C14的第一端电性连接，所述电容C14的第二端和地电性连接，所述电容 C14的第一端和螺旋式接线端子的第二引脚电性连接，利用二总线通讯模块中的芯片U3及其电路可以在供电电缆上调质控制信号，能够适应各种供电线材实现远距离通信的功能，能够实现远距离的通讯以防电气火灾的发生。

优选的，所述芯片U5的第一引脚电容C18的第一端电性连接，所述电容C18的第二端和芯片U5的第六引脚电性连接，所述第六引脚和二极管D5的第一端电性连接，所述二极管D5 的第二端和地电性连接，所述二极管D5的第一端和电感FB1的第一端电性连接，所述电感 FB1的第二端和电容C19的第一端电性连接，所述电容C19的第二端和地电性连接，所述电容C19的第一端和电阻R14的第一端电性连接，所述电阻R14的第二端和电阻R13的第一端电性连接，所述电阻R13的第二端和地电性连接，所述电容C19的第一端和电容C28的第一端电性连接，所述电容C28的第二端和地电性连接，所述电容C28的第一端和电源电性连接，所述芯片U5的第二端和地电性连接，所述芯片U5的第五引脚和电容C20的第一端电性连接，所述电容C20的第二端和地电性连接，所述电容C20的第一端和电源电性连接，所述芯片U5的第四引脚和电阻R43的第一端电性连接，所述电阻R43的第二端和地电性连接，所述电阻R43的第一端和电阻R44的第一端电性连接，所述电阻R44的第二端和电源电性连接,所述芯片U2的第一引脚和地电性连接，所述芯片U2的电容C11的第一端电性连接，所述电容C11 的第二端和地电性连接，所述电容C11的第一端和电容C12的第一端与电源电性连接，所述电容C12的第二端和地电性连接，所述芯片U2的第三引脚和电容C9的第一端电性连接，所述电容C9的第二端和地电性连接，利用DC-DC模块中的芯片U5，可以将开关电源24V降至 12V来供2总线通讯使用，并将12v电压降到3.3V来供STM32主控来供电使用。

优选的，所述立式插座JP2的第二引脚和电阻R17的第一端电性连接，所述电阻R17的第二端和地电性连接，所述电阻R17的第一端和电阻R22的第一端电性连接，所述电阻R22的第二端和立式插座JP2的第一引脚电性连接，所述电阻R17的第一端和电阻R18的第一端电性连接，所述电阻R18的第二端和电阻R19的第一端电性连接，所述电阻R19的第一端和运算放大器U6A的第二引脚电性连接，所述电阻R22的第二端和运算放大器的第三引脚电性连接，所述运算放大器的第四引脚和电容C25的第一端电性连接，所述电容C25的第一端和电容C27的第一端与电源电性连接，所述电容C25的第二端和电容C27的第二端与地电性连接，所述运算放大器U6A的第一引脚和电阻R19的第二端电性连接，所述电阻R19的第二端和电容C21的第一端电性连接，所述电容C21的第二端和地电性连接，所述电容C21的第一端和电阻R20电性连接，所述电阻R20的第二端和电容C22的第一端电性连接，所述电容C22 的第二端和地电性连接，所述电容C22的第一端和芯片U1的第十一引脚电性连接，所述螺钉式接线端子JP3的第二引脚和电阻R23的第一端电性连接，所述电阻R23的第二端和电源电性连接，所述电阻R23的第一端和电阻R25的第一端电性连接，所述电阻R25的第二端和地电性连接，所述电阻R23的第一端和电阻R24的第一端电性连接，所述电阻R24的第二端和运算放大器U7的第一引脚电性连接，所述运算放大器U7的第二引脚和地电性连接，所述运算放大器的第三引脚和第四引脚与电容C23的第一端电性连接，所述电容C23的第一端和电阻R21的第一端电性连接，所述电阻R21的第二端和芯片U1的第十五引脚电性连接，所述电阻R21的第二端和电容C24的第一端电性连接，所述电容C23的第二端和电容C24的第二端电性连接，所述电容C23的第二端和电容C24的第二端与地电性连接，利用立式插座JP2 的一端和电流采样电路相连时，会检测电路中的电流量，并将采集到的电流信息与电路中所设的电流预设值进行比较，使得电流能够在一定范围内进行工作。

优选的，所述组件TQ1的第四引脚和电源电性连接，所述第四引脚和二极管D5的正极电性连接，所述二极管D5的负极和第一引脚电性连接，所述二极管D5的负极和三极管Q2的集电极电性连接，所述三极管Q2的发射极和地电性连接，所述三极管Q2的基极和电阻R80的第一端电性连接，所述电阻R80的第二端和芯片U1的第三十八引脚电性连接，所述芯片U8的第一引脚和电阻R79的第一端电性连接，所述电阻R79的第二端和电阻R85的第一端电性连接，所述电阻R85的第二端和电源电性连接，所述电阻R85的第一端和电阻R84的第一端电性连接，所述电阻R84的第二端和电阻R86的第一端电性连接，所述电阻R86的第二端和地电性连接，所述芯片U8的第四引脚和电容C37的第一端电性连接，所述电容C37的第一端和芯片U1的第四十引脚电性连接，所述电容C37的第二端和芯片U8的第三引脚与地电性连接，利用组件TQ1能够对蓄电池里的电压进行欠压保护，在蓄电池里的电压过低时，能够自动断开，使得蓄电池不受损伤从而保护整个电路回路。

与现有技术相比，本实用新型所达到的有益效果是：

1、本实用新型将电路中的电流、温度、电压信息作为检测量，利用STM32主控模块主动对电流、电压和温度进行测量，以防检测量高于预设值来损害整个电路回路，利用二总线通讯模块，能够实现设备电压供电稳定，来提高通讯的稳定性，利用网路通讯模块可以通过 RS232、RS485和以太网进行数据转换，通过网络读取到主机上的各种信息，以便于远程监控和管理，使得工作人员能够在第一时间内传输信息；

2、本实用新型采用集中供电的方式，给传感器提供DC24V安全电压供电，有效的保证了整个系统的稳定性和安全性，该系统采用了区域分机灵活扩展，十分贴合并适应现代建筑复杂多变的要求，实时监测所有消防设备主、备电源的工作状态和故障报警信息，并将工作状态和报警信息传输给消防控制室图形显示装置，此系统采用了F-BUS消防二总线作为通信平台，保证了系统在各种电磁环境下可靠稳定的运行。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是本实用新型电气火灾监控系统的系统结构示意图；

图2是本实用新型电气火灾监控系统的STM32主控模块的电路结构示意图；

图3是本实用新型电气火灾监控系统的二总线通讯模块的电路结构示意图；

图4是本实用新型电气火灾监控系统的DC-DC降压模块的电路结构示意图；

图5是本实用新型电气火灾监控系统的指示灯模块的电路结构示意图；

图6是本实用新型电气火灾监控系统的电流采样电路模块的电路结构示意图；

图7是本实用新型电气火灾监控系统的温度采样电路模块的电路结构示意图；

图8是本实用新型电气火灾监控系统的开关电源模块的电路结构示意图；

图9是本实用新型电气火灾监控系统的光耦合器件电路结构示意图。

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。

请参阅图1-8，本实用新型提供电气火灾监控系统技术方案：所述电气火灾监控系统包括STM32主控模块、二总线通讯模块、DC-DC降压模块、指示灯模块、电流采样电路模块、温度采样电路模块、光耦合器件、开关电源模块和二总线接口，所述指示灯模块的输出端和STM32主控模块的输入端相连接，所述二总线通讯模块、开关电源模块、温度采样电路、光耦合器件的输出端和STM32主控模块的输入端相连接，所述电流采样电路的输出端和二总线接口的输入端相连接，利用二总线通讯模块能够满足基本的设备供电和通讯的需求，通过在供电电缆上调制信号和供电电缆的变换来提高设备通讯的稳定性，利用DC-DC降压模块，可以将24V的电压转换成12V来供二总线通讯模块使用，同时由LDO降到3.3V来供主控MCU使用，利用电流采样电路可以使STM32主动对电路中的电流进行采集，并实时判断电路中的电流是否超过预设值来进行比较，利用光耦合器件检测脉冲的方式来读取电路中的电压信息，从而确保系统稳定不间断运行。

上述模块采集到的各种数据实时传输至STM32主控模块中，所述STM32主控模块用于对查询到的数据进行外部处理，所述二总线通讯模块用于对设备进行通电和远距离通讯，所述 DC-DC降压模块用于将24V的电压降至12V来供通讯模块使用，同时降至3.3v来对主控MCU 进行供电，所述电流采样电路模块和温度采样电路模块用于对监测回路中的剩余电流和温度进行实时监控，所述光耦合器件用于检测交流电路50HZ脉冲的方式来获取电路中电压、电流情况的使用情况，所述开关电源模块用于对电路中电压的情况进行保护。

所述STM32主控模块包括芯片U1,所述二总线接口包括螺钉式接线端子JP1、立式插座 JP2、螺钉式接线端子JP3、接插件J1，所述开关电源模块包括组件TQ1，所述光耦合器件包括芯片U8，所述温度采样电路模块包括运算放大器U7，所述电流采样电路包括运算放大器 U5A，所述二总线通讯模块包括芯片U3和整流器件D3，所述DC-DC降压模块包括芯片U5和芯片U2，所述指示灯模块包括报警电路和通讯电路，所述芯片U1的第五引脚和晶振X1的第一端相连接，所述晶振X1的第二端和芯片U1的第六引脚电性连接，所述晶振X1的第一端和电容C2的第一端电性连接，所述电容C2的第二端和地电性连接，所述晶振X1的第二端和电容C3的第一端电性连接，所述电容C3的第二端和地电性连接，所述芯片U1的第七引脚和电阻R1的第一端电性连接，所述电阻R1的第二端和电源电性连接，所述电阻R1的第一端和电容C4的第一端电性连接，所述电容C4的第二端和地电性连接，所述芯片U1的第八引脚和地电性连接，所述芯片U1的第九引脚和电容C5的第一端电性连接，所述电容C5 的第二端和地电性连接，所述电容C5的第一引脚和电感L2的第一端电性连接，所述电感L2 的第二端和电源电性连接，所述芯片U1的第二十三引脚和地电性连接，所述芯片U1的第二十四引脚和电容C6的第一端电性连接，所述电容C6的第二端和地电性连接，所述电容C6 的第一端和电感L3电性连接，所述电感L3的第二端和电源电性连接，所述芯片U1的第二十五引脚和电容C7的第一端电性连接，所述电容C7的第二端和地电性连接，所述电容C7 的第一端和电阻R6的第一端电性连接，所述电阻R6的第二端和开关SW1的第一端电性连接，所述开关SW1的第二端和地电性连接，所述芯片U1的第三十四引脚和接插件J1的第一引脚电性连接，所述接插件J1的第一引脚和电阻R4的第一端电性连接，所述电阻R4的第二端和电源电性连接，所述电阻R4的第二端和电阻R5的第一端电性连接，所述电阻R5的第二端和接插件的第二引脚电性连接，所述接插件的第二引脚和芯片U1的第三十七引脚电性连接，所述芯片U1的第三十八引脚和组件TQ1相连接，所述芯片U1的第四十引脚和芯片U8 电性连接，所述芯片U1的第四十二引脚和指示灯模块电性连接，所述芯片U1的第四十三引脚和通讯电路相连接，所述芯片U1的第四十四引脚和第四十七引脚与地电性连接，所述芯片U1的第四十八引脚和电容C1的第一端相连接，所述电容C1的第二端和地电性连接，所述电容C1的第一端和电感L1的第一端电性连接，所述电感L1的第二端和电源电性连接，所述芯片U1的第四十三引脚和电阻R11的第一端电性连接，所述电阻R11的第二端和LED 发光二极管D4的负极电性连接，所述LED发光二极管D4的正极和地电性连接，所述芯片U1 的第四十二引脚和电阻R16的第一端电性连接，所述电阻R16的第二端和LED发光二极管D8 的负极电性连接，所述LED发光二极管D8的正极和地电性连接,所述螺钉式接线端子JP3的第四引脚和芯片U1的第三十六引脚电性连接，所述芯片U1的第三十五引脚和螺钉式接线端子JP3的第二引脚电性连接；

所述STM32主控模块使用的型号是STM32F030C8T6，具有增强型外设和I/O口，是一种提供高速嵌入式存储器，STM32主控模块中设有通信接口，能够使得网络通讯模块和通信接口进行内部或外部通信，当STM32主控模块在对电路中的电流、电压进行采集时，检测到的电流、电压值超过预设值，报警指示电路中的LED发光二极管进行闪烁，并将报警信息传输到STM32模块中，使得STM32模块将信息单向传输给工作人员，以便于工作人员能够及时作出防护，以防火灾的发生，当检测到总线发生短路时，通过MOSFET模块快速的检测到两端电压的差值，及时的关断总线电压确保板上器件安全，MOSFET模块中的控制电极是从模块内部的端电极直接引出，能够有效的减少主电路中的大电流对控制电路中的影响，在进行检测电流、电压和温度时，会将采集到的信息传输到LCD显示屏上以便于工作人员进行查探，其中LCD显示屏使用的是4.3英寸480*272图形点阵16.7M色工业屏。

所述芯片U3的第一引脚和电源电性连接，所述芯片U3的第二引脚和芯片U1的第三十一引脚电性连接，所述芯片U3的第三引脚和芯片U1的第三十引脚电性连接，所述芯片U3的第五引脚和电阻R8的第一端电性连接，所述电阻R8的第二端和三极管Q1的基极电性连接，所述三极管Q1的发射极和电阻R10的第一端电性连接，所述电阻R10的第二端和地电性连接，所述三极管Q1的集电极和二极管D2的负极电性连接，所述二极管D2的正极和电解电容EC1的正极电性连接，所述电解电容EC1的负极和地电性连接，所述二极管D2的正极和电容C13的第一端电性连接，所述电容C13的第二端和地电性连接，所述二极管D2的负极和电阻R7的第一端电性连接，所述电阻R7的第二端和芯片U3的第六引脚电性连接，所述电阻R7的第一端和整流器件D3的第三引脚电性连接，所述整流器件D3的第四引脚和电阻R9的第一端电性连接，所述电阻R9的第二端和芯片U6的第六引脚电性连接，所述电阻R9的第一端和芯片U3的第八引脚电性连接，所述电阻R9的第一端和地电性连接，所述整流器件D3的第一引脚和电容C8的第一端电性连接，所述电容C8的第二端和地电性连接，所述电容C8的第一端和熔断丝F1的第一端电性连接，所述熔断丝的第二端和螺钉式接线端子的第一引脚电性连接，所述电容C8的第一端和二极管ZD1的负极电性连接，所述二极管 ZD1的正极和电容C14的第一端电性连接，所述电容C14的第二端和地电性连接，所述电容 C14的第一端和螺旋式接线端子的第二引脚电性连接；

所述二总线通讯模块中的芯片U3使用的型号是PB331，整流桥使用的是贴片整流桥 PB331，整流桥可将交流电转化为直流脉动电压，当220V的电压经过熔断器F1和滤波电容 C8后，输出的直流电压转变成了交流电的0.9倍，当198V的直流电经过贴片整流桥PB331后，芯片U3能够进行供电、通讯，并且无需电气隔离，通讯距离可以达到3000m,可以支持任意拓扑布线,例如：树型、星型和总线型。

所述芯片U5的第一引脚电容C18的第一端电性连接，所述电容C18的第二端和芯片U5 的第六引脚电性连接，所述第六引脚和二极管D5的第一端电性连接，所述二极管D5的第二端和地电性连接，所述二极管D5的第一端和电感FB1的第一端电性连接，所述电感FB1的第二端和电容C19的第一端电性连接，所述电容C19的第二端和地电性连接，所述电容C19的第一端和电阻R14的第一端电性连接，所述电阻R14的第二端和电阻R13的第一端电性连接，所述电阻R13的第二端和地电性连接，所述电容C19的第一端和电容C28的第一端电性连接，所述电容C28的第二端和地电性连接，所述电容C28的第一端和电源电性连接，所述芯片U5的第二端和地电性连接，所述芯片U5的第五引脚和电容C20的第一端电性连接，所述电容C20的第二端和地电性连接，所述电容C20的第一端和电源电性连接，所述芯片U5 的第四引脚和电阻R43的第一端电性连接，所述电阻R43的第二端和地电性连接，所述电阻 R43的第一端和电阻R44的第一端电性连接，所述电阻R44的第二端和电源电性连接,所述芯片U2的第一引脚和地电性连接，所述芯片U2的电容C11的第一端电性连接，所述电容C11 的第二端和地电性连接，所述电容C11的第一端和电容C12的第一端与电源电性连接，所述电容C12的第二端和地电性连接，所述芯片U2的第三引脚和电容C9的第一端电性连接，所述电容C9的第二端和地电性连接；

所述芯片U5使用的型号是MP2451，其中MP2451是一个高频降压开关稳压器与集成内部高压功率，能够提供单一的0.6a高效输出和电流模式控制,以实现快速环路响应，它能够将低负载条件下的开关频率来降低开关损耗和栅极驱动损耗，来获得较高的功率转换效率，能够将电压24V转化成12v来进行供电，并将12V的电压通过芯片U2转化成为3.3V/5V进行供电，其中芯片U2使用的是BL1117-50CX，它是一款低压差的线性稳压器，能够提供多种固定电压，本型号能够输出5V供主控MCU使用，芯片内部设置了过流保护和过热保护，以防芯片内部的温度大于140℃或者内部的负载电流高于1.2A，其中旁路电容C11能够提高电路中的纹波抑制比，使得电路能够正常工作。

所述立式插座JP2的第二引脚和电阻R17的第一端电性连接，所述电阻R17的第二端和地电性连接，所述电阻R17的第一端和电阻R22的第一端电性连接，所述电阻R22的第二端和立式插座JP2的第一引脚电性连接，所述电阻R17的第一端和电阻R18的第一端电性连接，所述电阻R18的第二端和电阻R19的第一端电性连接，所述电阻R19的第一端和运算放大器 U6A的第二引脚电性连接，所述电阻R22的第二端和运算放大器的第三引脚电性连接，所述运算放大器的第四引脚和电容C25的第一端电性连接，所述电容C25的第一端和电容C27的第一端与电源电性连接，所述电容C25的第二端和电容C27的第二端与地电性连接，所述运算放大器U6A的第一引脚和电阻R19的第二端电性连接，所述电阻R19的第二端和电容C21的第一端电性连接，所述电容C21的第二端和地电性连接，所述电容C21的第一端和电阻R20电性连接，所述电阻R20的第二端和电容C22的第一端电性连接，所述电容C22的第二端和地电性连接，所述电容C22的第一端和芯片U1的第十一引脚电性连接，所述螺钉式接线端子JP3的第二引脚和电阻R23的第一端电性连接，所述电阻R23的第二端和电源电性连接，所述电阻R23的第一端和电阻R25的第一端电性连接，所述电阻R25的第二端和地电性连接，所述电阻R23的第一端和电阻R24的第一端电性连接，所述电阻R24的第二端和运算放大器 U7的第一引脚电性连接，所述运算放大器U7的第二引脚和地电性连接，所述运算放大器的第三引脚和第四引脚与电容C23的第一端电性连接，所述电容C23的第一端和电阻R21的第一端电性连接，所述电阻R21的第二端和芯片U1的第十五引脚电性连接，所述电阻R21的第二端和电容C24的第一端电性连接，所述电容C23的第二端和电容C24的第二端电性连接，所述电容C23的第二端和电容C24的第二端与地电性连接；

在电流采样电路中，其中的运算放大器使用的是LM324ADR,通过调整电阻R17、电阻R22、电阻R18和电阻R19的取值来实现电流的检测，其中电阻R22和电阻R19的阻值很大，减少了功率也保证了系统的稳定性，LM324ADR内部为开集电极输出，因此在输出端连接了上拉电阻R20，保证了运算放大器LM324ADR的稳定性。

在此电路中还使用了网络通讯模块和打印机模块，它利用了RS485来和以太网中的数据进行相互转换，它内部具有双路网络，内置交换机的功能，网络参数(IP参数)和RS485参数都可以通过配置软件或者网页的方式进行修改，因STM32主控模块支持MODBUS-TCP协议，它能够通过网络读取到主机上的各种信息，以实现集中式远程监控和管理，打印机模块能够根据STM32模块实时打印异常信息并保留数据，打印机面板上安装有LED发光二极管，当LED 发光二极管为绿色时，打印机处于正常工作状态，指示灯熄灭表示电路未通电或者打印机处于不能工作的状态。

所述组件TQ1的第四引脚和电源电性连接，所述第四引脚和二极管D5的正极电性连接，所述二极管D5的负极和第一引脚电性连接，所述二极管D5的负极和三极管Q2的集电极电性连接，所述三极管Q2的发射极和地电性连接，所述三极管Q2的基极和电阻R80的第一端电性连接，所述电阻R80的第二端和芯片U1的第三十八引脚电性连接，所述芯片U8的第一引脚和电阻R79的第一端电性连接，所述电阻R79的第二端和电阻R85的第一端电性连接，所述电阻R85的第二端和电源电性连接，所述电阻R85的第一端和电阻R84的第一端电性连接，所述电阻R84的第二端和电阻R86的第一端电性连接，所述电阻R86的第二端和地电性连接，所述芯片U8的第四引脚和电容C37的第一端电性连接，所述电容C37的第一端和芯片U1的第四十引脚电性连接，所述电容C37的第二端和芯片U8的第三引脚与地电性连接，其中组件TQ1是由继电器和二极管组成，能够对蓄电池进行欠压保护，当蓄电池的电压过低时，STM32主控模块会根据电压值将电路断开从而保证蓄电池不受损伤，光耦合器件所用的型号为TLP185,能够调节电流的状态，对电路起到一定的保护作用，利用光耦合器可制作可控的光电开关，能够对高压电路起到控制和稳压作用。

本实用新型的工作原理：利用温度采样电路模块和电流采样电路模块实时对监测回路中的温度、电流进行采集，并利用光耦合器件对50HZ的脉冲方式获取外部电路的信息来控制系统稳定运行，将采集到的信息传输到STM32主控模块中，当监测回路中的电流、温度超过预设值时，STM32主控模块即刻断电，此时报警的指示灯亮来提醒工作人员采取措施，以防火灾的发生，工作人员也可通过网络通讯模块和STM32模块的连接，对主机上的信息进行远程管理和监控，以此对电气火灾进行有效的防控。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.电气火灾监控系统，其特征在于：所述电气火灾监控系统包括STM32主控模块、二总线通讯模块、DC-DC降压模块、指示灯模块、电流采样电路模块、温度采样电路模块、光耦合器件、开关电源模块和二总线接口，所述指示灯模块的输出端和STM32主控模块的输入端相连接，所述二总线通讯模块、开关电源模块、温度采样电路、光耦合器件的输出端和STM32主控模块的输入端相连接，所述电流采样电路的输出端和二总线接口的输入端相连接。

2.根据权利要求1所述的电气火灾监控系统，其特征在于：上述模块采集到的各种数据实时传输至STM32主控模块中，所述STM32主控模块用于对查询到的数据进行外部处理，所述二总线通讯模块用于对设备进行通电和远距离通讯，所述DC-DC降压模块用于将24V的电压降至12V来供通讯模块使用，同时降至3.3v来对主控MCU进行供电，所述电流采样电路模块和温度采样电路模块用于对监测回路中的剩余电流和温度进行实时监控，所述光耦合器件用于检测交流电路50HZ脉冲的方式来获取电路中电压、电流情况的使用情况，所述开关电源模块用于对电路中电压的情况进行保护。

3.根据权利要求1所述的电气火灾监控系统，其特征在于：所述STM32主控模块包括芯片U1,所述二总线接口包括螺钉式接线端子JP1、立式插座JP2、螺钉式接线端子JP3、接插件J1，所述开关电源模块包括组件TQ1，所述光耦合器件包括芯片U8，所述温度采样电路模块包括运算放大器U7，所述电流采样电路包括运算放大器U5A，所述二总线通讯模块包括芯片U3和整流器件D3，所述DC-DC降压模块包括芯片U5和芯片U2，所述指示灯模块包括报警电路和通讯电路，所述芯片U1的第五引脚和晶振X1的第一端相连接，所述晶振X1的第二端和芯片U1的第六引脚电性连接，所述晶振X1的第一端和电容C2的第一端电性连接，所述电容C2的第二端和地电性连接，所述晶振X1的第二端和电容C3的第一端电性连接，所述电容C3的第二端和地电性连接，所述芯片U1的第七引脚和电阻R1的第一端电性连接，所述电阻R1的第二端和电源电性连接，所述电阻R1的第一端和电容C4的第一端电性连接，所述电容C4的第二端和地电性连接，所述芯片U1的第八引脚和地电性连接，所述芯片U1的第九引脚和电容C5的第一端电性连接，所述电容C5的第二端和地电性连接，所述电容C5的第一引脚和电感L2的第一端电性连接，所述电感L2的第二端和电源电性连接，所述芯片U1的第二十三引脚和地电性连接，所述芯片U1的第二十四引脚和电容C6的第一端电性连接，所述电容C6的第二端和地电性连接，所述电容C6的第一端和电感L3电性连接，所述电感L3的第二端和电源电性连接，所述芯片U1的第二十五引脚和电容C7的第一端电性连接，所述电容C7的第二端和地电性连接，所述电容C7的第一端和电阻R6的第一端电性连接，所述电阻R6的第二端和开关SW1的第一端电性连接，所述开关SW1的第二端和地电性连接，所述芯片U1的第三十四引脚和接插件J1的第一引脚电性连接，所述接插件J1的第一引脚和电阻R4的第一端电性连接，所述电阻R4的第二端和电源电性连接，所述电阻R4的第二端和电阻R5的第一端电性连接，所述电阻R5的第二端和接插件的第二引脚电性连接，所述接插件的第二引脚和芯片U1的第三十七引脚电性连接，所述芯片U1的第三十八引脚和组件TQ1相连接，所述芯片U1的第四十引脚和芯片U8电性连接，所述芯片U1的第四十二引脚和指示灯电路电性连接，所述芯片U1的第四十三引脚和通讯电路相连接，所述芯片U1的第四十四引脚和第四十七引脚与地电性连接，所述芯片U1的第四十八引脚和电容C1的第一端相连接，所述电容C1的第二端和地电性连接，所述电容C1的第一端和电感L1的第一端电性连接，所述电感L1的第二端和电源电性连接，所述芯片U1的第四十三引脚和电阻R11的第一端电性连接，所述电阻R11的第二端和LED发光二极管D4的负极电性连接，所述LED发光二极管D4的正极和地电性连接，所述芯片U1的第四十二引脚和电阻R16的第一端电性连接，所述电阻R16的第二端和LED发光二极管D8的负极电性连接，所述LED发光二极管D8的正极和地电性连接,所述螺钉式接线端子JP3的第四引脚和芯片U1的第三十六引脚电性连接，所述芯片U1的第三十五引脚和螺钉式接线端子JP3的第二引脚电性连接。

4.根据权利要求3所述的电气火灾监控系统，其特征在于：所述芯片U3的第一引脚和电源电性连接，所述芯片U3的第二引脚和芯片U1的第三十一引脚电性连接，所述芯片U3的第三引脚和芯片U1的第三十引脚电性连接，所述芯片U3的第五引脚和电阻R8的第一端电性连接，所述电阻R8的第二端和三极管Q1的基极电性连接，所述三极管Q1的发射极和电阻R10的第一端电性连接，所述电阻R10的第二端和地电性连接，所述三极管Q1的集电极和二极管D2的负极电性连接，所述二极管D2的正极和电解电容EC1的正极电性连接，所述电解电容EC1的负极和地电性连接，所述二极管D2的正极和电容C13的第一端电性连接，所述电容C13的第二端和地电性连接，所述二极管D2的负极和电阻R7的第一端电性连接，所述电阻R7的第二端和芯片U3的第六引脚电性连接，所述电阻R7的第一端和整流器件D3的第三引脚电性连接，所述整流器件D3的第四引脚和电阻R9的第一端电性连接，所述电阻R9的第二端和芯片U6的第六引脚电性连接，所述电阻R9的第一端和芯片U3的第八引脚电性连接，所述电阻R9的第一端和地电性连接，所述整流器件D3的第一引脚和电容C8的第一端电性连接，所述电容C8的第二端和地电性连接，所述电容C8的第一端和熔断丝F1的第一端电性连接，所述熔断丝的第二端和螺钉式接线端子的第一引脚电性连接，所述电容C8的第一端和二极管ZD1的负极电性连接，所述二极管ZD1的正极和电容C14的第一端电性连接，所述电容C14的第二端和地电性连接，所述电容C14的第一端和螺旋式接线端子的第二引脚电性连接。

5.根据权利要求3所述的电气火灾监控系统，其特征在于：所述芯片U5的第一引脚电容C18的第一端电性连接，所述电容C18的第二端和芯片U5的第六引脚电性连接，所述第六引脚和二极管D5的第一端电性连接，所述二极管D5的第二端和地电性连接，所述二极管D5的第一端和电感FB1的第一端电性连接，所述电感FB1的第二端和电容C19的第一端电性连接，所述电容C19的第二端和地电性连接，所述电容C19的第一端和电阻R14的第一端电性连接，所述电阻R14的第二端和电阻R13的第一端电性连接，所述电阻R13的第二端和地电性连接，所述电容C19的第一端和电容C28的第一端电性连接，所述电容C28的第二端和地电性连接，所述电容C28的第一端和电源电性连接，所述芯片U5的第二端和地电性连接，所述芯片U5的第五引脚和电容C20的第一端电性连接，所述电容C20的第二端和地电性连接，所述电容C20的第一端和电源电性连接，所述芯片U5的第四引脚和电阻R43的第一端电性连接，所述电阻R43的第二端和地电性连接，所述电阻R43的第一端和电阻R44的第一端电性连接，所述电阻R44的第二端和电源电性连接,所述芯片U2的第一引脚和地电性连接，所述芯片U2的电容C11的第一端电性连接，所述电容C11的第二端和地电性连接，所述电容C11的第一端和电容C12的第一端与电源电性连接，所述电容C12的第二端和地电性连接，所述芯片U2的第三引脚和电容C9的第一端电性连接，所述电容C9的第二端和地电性连接。

6.根据权利要求3所述的电气火灾监控系统，其特征在于：所述立式插座JP2的第二引脚和电阻R17的第一端电性连接，所述电阻R17的第二端和地电性连接，所述电阻R17的第一端和电阻R22的第一端电性连接，所述电阻R22的第二端和立式插座JP2的第一引脚电性连接，所述电阻R17的第一端和电阻R18的第一端电性连接，所述电阻R18的第二端和电阻R19的第一端电性连接，所述电阻R19的第一端和运算放大器U6A的第二引脚电性连接，所述电阻R22的第二端和运算放大器的第三引脚电性连接，所述运算放大器的第四引脚和电容C25的第一端电性连接，所述电容C25的第一端和电容C27的第一端与电源电性连接，所述电容C25的第二端和电容C27的第二端与地电性连接，所述运算放大器U6A的第一引脚和电阻R19的第二端电性连接，所述电阻R19的第二端和电容C21的第一端电性连接，所述电容C21的第二端和地电性连接，所述电容C21的第一端和电阻R20电性连接，所述电阻R20的第二端和电容C22的第一端电性连接，所述电容C22的第二端和地电性连接，所述电容C22的第一端和芯片U1的第十一引脚电性连接，所述螺钉式接线端子JP3的第二引脚和电阻R23的第一端电性连接，所述电阻R23的第二端和电源电性连接，所述电阻R23的第一端和电阻R25的第一端电性连接，所述电阻R25的第二端和地电性连接，所述电阻R23的第一端和电阻R24的第一端电性连接，所述电阻R24的第二端和运算放大器U7的第一引脚电性连接，所述运算放大器U7的第二引脚和地电性连接，所述运算放大器的第三引脚和第四引脚与电容C23的第一端电性连接，所述电容C23的第一端和电阻R21的第一端电性连接，所述电阻R21的第二端和芯片U1的第十五引脚电性连接，所述电阻R21的第二端和电容C24的第一端电性连接，所述电容C23的第二端和电容C24的第二端电性连接，所述电容C23的第二端和电容C24的第二端与地电性连接。

7.根据权利要求3所述的电气火灾监控系统，其特征在于：所述组件TQ1的第四引脚和电源电性连接，所述组件TQ1的第四引脚和二极管D5的正极电性连接，所述二极管D5的负极和第一引脚电性连接，所述二极管D5的负极和三极管Q2的集电极电性连接，所述三极管Q2的发射极和地电性连接，所述三极管Q2的基极和电阻R80的第一端电性连接，所述电阻R80的第二端和芯片U1的第三十八引脚电性连接，所述芯片U8的第一引脚和电阻R79的第一端电性连接，所述电阻R79的第二端和电阻R85的第一端电性连接，所述电阻R85的第二端和电源电性连接，所述电阻R85的第一端和电阻R84的第一端电性连接，所述电阻R84的第二端和电阻R86的第一端电性连接，所述电阻R86的第二端和地电性连接，所述芯片U8的第四引脚和电容C37的第一端电性连接，所述电容C37的第一端和芯片U1的第四十引脚电性连接，所述电容C37的第二端和芯片U8的第三引脚与地电性连接。

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