CN214955248U - 地下管廊报警控制装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种地下管廊报警控制装置，包括机箱和位于所述机箱内部的主控板，该主控板包括：MCU主控模块、通信模块、滤波模块和电源模块。通信模块与MCU主控模块电连接或通信连接，包括通信芯片和高频开关旁路电容组件，高频开关旁路电容组件用于为通信芯片提供低阻抗通路。滤波模块与MCU主控模块和通信模块电连接或通信连接，包括滤波电容组件，滤波电容组件在主控板上的位置设置成靠近MCU主控模块。电源模块与MCU主控模块、通信模块、电源模块电连接或通信连接，包括电源芯片和吸收电路。本公开实施例提供的地下管廊报警控制装置通过对主控板进行相应的抗干扰处理，保证装置能够适应复杂的工作环境。

Description

地下管廊报警控制装置

技术领域

本申请涉及地下管廊报警控制技术领域，具体涉及一种地下管廊报警控制装置。

背景技术

城市地下综合管廊是在城市地下建造一个隧道空间，将市政中电力、检修通道、通信电缆、燃气、供热、给排水等各种市政线路集成在一起的相对封闭空间，在此空间中如遇火灾需要一种专用报警设备进行报警处理，且因集中度较高，产生辐射、热力、电磁等各种干扰因素较多，需要能在此环境下稳定运行管理报警装置。

随着城市快速发展，因市政管线扩容、更新、维修等引起城市道路反复开挖，给道路附件居民正常生活带来影响。在这种背景下，城市地下综合管廊作为有效解决城市基础设施建设矛盾的新模式，逐步得到认可和推广，并且国家印发相关建设指导文件。城市地下综合管廊有效解决由于敷设和维修地下管线频繁挖掘道路而对城市治理造成影响和干扰，保持城市道路完整和美观。降低维修费用。同时便于各种新建管线的敷设和日常管理。在城市地下综合管廊中按照国标需要加装火灾报警系统，但是现有火灾报警系统因城市地下综合管廊环境恶劣(潮湿、电磁干扰大、温差大、辐射)因素，很难在城市地下综合管廊中稳定运行。

目前城市地下综合管廊使用的商用火灾报警系统需要额外加装一些防护装置以及抗干扰装置，不仅安装繁琐且成本较高，同时因加装防护装置导致数据采集AD值(AD值是模拟信号转换成数字信号的值)差距较大，导致误报率较高。

实用新型内容

为了对披露的实施例的一些方面有基本的理解，下面给出了简单的概括。所述概括不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围，而是作为后面的详细说明的序言。

本公开实施例提供一种地下管廊报警控制装置，以解决在城市地下综合管廊的恶劣环境中难以稳定运行且需要加装一些防护装置以及抗干扰装置的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种地下管廊报警控制装置，包括机箱和位于所述机箱内部的主控板，所述主控板包括：

MCU主控模块；

通信模块，与所述MCU主控模块连接，所述通信模块包括通信芯片和高频开关旁路电容组件，所述高频开关旁路电容组件用于为所述通信芯片提供低阻抗通路；

滤波模块，与所述MCU主控模块和所述通信模块连接，所述滤波模块包括滤波电容组件，所述滤波电容组件在所述主控板上的位置设置成靠近所述MCU主控模块；

电源模块，与所述MCU主控模块、所述通信模块和所述滤波模块连接，所述电源模块包括电源芯片和吸收电路。

本公开实施例提供的地下管廊报警控制装置的主控板通过设置高频开关旁路电容组件、滤波电容组件和吸收电路对主控板进行抗干扰处理，数据采集AD值准确，误报率低。保证装置能够适应电磁干扰及辐射的安装环境。

以上的总体描述和下文中的描述仅是示例性和解释性的，不用于限制本申请。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图进行示例性说明，这些示例性说明和附图并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件示为类似的元件，附图不构成比例限制，并且其中：

图1是本公开实施例提供的地下管廊报警控制装置的结构示意图；

图2是本公开实施例提供的地下管廊报警控制装置的内门外侧结构示意图；

图3是本公开实施例提供的地下管廊报警控制装置的内门内侧结构示意图；

图4是本公开实施例提供的地下管廊报警控制装置的主控板的结构框图；

图5是本公开实施例提供的地下管廊报警控制装置的主控板的布局示意图；

图6是本公开实施例提供的地下管廊报警控制装置的主控板的高频开关旁路电容组件的电路连接图；

图7是本公开实施例提供的地下管廊报警控制装置的主控板的滤波电容组件的电路连接图；

图8是本公开实施例提供的地下管廊报警控制装置的主控板的吸收电路的电路连接图。

附图标记：

1：箱体；2：内门；3：前置防护门；4：扬声器；5：主控板；6：显示器；7：出线孔；8：门锁卡扣；9：风扇；10：第一线路板；11：多功能面板；12：第二线路板；51：MCU；52：高频开关旁路电容组件；53：吸收电路；54：滤波电容组件。

具体实施方式

为了能够更加详尽地了解本公开实施例的特点与技术内容，下面结合附图对本公开实施例的实现进行详细阐述，所附附图仅供参考说明之用，并非用来限定本公开实施例。在以下的技术描述中，为方便解释起见，通过多个细节以提供对所披露实施例的充分理解。然而，在没有这些细节的情况下，一个或多个实施例仍然可以实施。在其它情况下，为简化附图，熟知的结构和装置可以简化展示。

本公开实施例的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本公开实施例的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

本公开实施例中，术语“上”、“下”、“内”、“中”、“外”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本公开实施例及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本公开实施例中的具体含义。

另外，术语“设置”、“连接”、“固定”应做广义理解。例如，“连接”可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本公开实施例中的具体含义。

除非另有说明，术语“多个”表示两个或两个以上。

本公开实施例中，字符“/”表示前后对象是一种“或”的关系。例如，A/B表示：A或B。

术语“和/或”是一种描述对象的关联关系，表示可以存在三种关系。例如，A和/或B，表示：A或B，或，A和B这三种关系。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开实施例中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

结合图1-4所示，本公开实施例提供一种地下管廊报警控制装置，包括机箱和位于机箱内部的电控器件。机箱包括：箱体1、内门2和前置防护门3，箱体3上设置有用于报警的扬声器4。内门2与箱体1连接，形成容纳电控器件的空间；前置防护门3在内门2的外侧与箱体1连接。

本公开实施例的地下管廊报警控制装置通过在内门的外侧加装前置防护门，能够对箱体和内门形成的空间内的电控器件形成额外的抗干扰防护；前置防护门连接至箱体本身从而形成一体结构，无需额外加装防护装置及抗干扰装置。结合图1所示，前置防护门3的尺寸设置成与箱体1的尺寸相适应，即前置防护门3与箱体1的高度和宽度相等，内门2设置成高度和宽度小于前置防护门3和箱体1的高度和宽度，从而形成一种内门嵌入箱体中的结构，使得机箱整体的密封性更好。

可选地，结合图3所示，电控器件包括主控板5，主控板5设置于内门2的内侧面。该设置能够保证主控板受到内门2和前置防护门3的双重防护，又能够节省箱体内部空间，且便于进行拆装维护。

可选地，结合图2所示，内门2的外侧面设置有显示器6和/或指示灯，显示器6和/或指示灯与主控板5电连接，用来显示装置的运行状态。可选地，内门2的外侧面还设置有用于对装置进行调试/维护的输入键，如图2所示的包括指示灯和输入键的多功能面板11。相应地，前置防护门3在显示器6和/或指示灯的位置设置钢化玻璃，设置钢化玻璃既能有效地提供抗干扰防护，又便于从外部获取装置的运行状态信息。显示器6为液晶显示器。

可选地，箱体1和前置防护门3的防护等级设置为IP66，城市地下综合管廊环境潮湿且温差大，提高防护等级能够在防尘和防水/湿气两方面保证装置的密封性。

可选地，扬声器4设置有防护膜，设置防护膜能够防止地下综合管廊中潮气沿着扬声器进入箱体内部造成电路老化和短路等现象。结合图1所示，扬声器4设置在箱体1的侧板上。

可选地，箱体1的下底板设置有出线孔7。采用下出线方式能够防止因雨水等外部因素造成污染进入机箱内部。出线孔可以设置纽扣或丝堵进行固定。

可选地，本实用新型的地下管廊报警控制装置还包括门锁卡扣8，设置于前置防护门3与箱体1之间。城市地下综合管廊中因无人值守，故当不确定因素造成门打开会造成装置受损，故加装门锁卡扣以防止意外因素造成门打开。

可选地，结合图3所示，本实用新型的地下管廊报警控制装置还包括风扇9，设置在内门2的内侧，且出风方向朝向主控板5。即主控板5位于内门2内侧与风扇9之间。内门2的内侧还可以设置与主控板5电连接或通信连接的第一线路板10和第二线路板12，用于根据主控板5的控制信号开启或关闭指示灯，以及将输入键的命令输送至主控板5。

可选地，结合图2和图3所示，本实用新型的地下管廊报警控制装置还包括打印机10，设置在内门2上，用于对该装置记录的事件(例如火警事件、故障事件)进行打印。

结合图4所示，主控板5包括：MCU主控模块、通信模块、滤波模块和电源模块。MCU主控模块包括工业级MCU，可扩展各种接口；通信模块与MCU主控模块电连接或通信连接，包括通信芯片和高频开关旁路电容组件，高频开关旁路电容组件用于为通信芯片提供低阻抗通路。滤波模块与MCU主控模块和通信模块电连接或通信连接，包括设置于所述MCU主控模块附近位置的滤波电容组件。电源模块与MCU主控模块、通信模块、电源模块电连接或通信连接，包括电源芯片和吸收电路。其中，滤波电容组件在主控板上的位置设置成靠近MCU主控模块，以在最大程度上实现消除或降低外部环境对MCU主控模块的干扰的效果。

具体地，对于通信模块，高频开关旁路电容组件利用电容的频率阻抗特性(电容的频率特性随频率的升高阻抗降低)使输出电压输出均匀，降低负载电压波动。在PCB布线时，将电容设置在靠近负载器件的供电电源管脚和地管脚处，以减少阻抗。数据经高频开关旁路电容组件传输至MCU，经MCU处理后通过存储器存储，同时可以通过显示器显示。

结合图6所示，C37、C38、C39、C40、C41、C42、C43为高频开关旁路电容相关器件。其中，C37、C39、C42、C43连接至MCU3.3v引脚。C38连接时钟晶振电池引脚。C41连接MCU核心1.8v电源引脚。

对于滤波模块，在敏感MCU的附近位置设置滤波电容，滤波电容通过滤波引脚与MCU连接，用来解决外部干扰信号的问题，根据Z＝1/2πfC，当低频(f较小)时，电容C由于阻抗Z比较大，有用信号可以顺利通过；当高频(f较大)时，电容C由于阻抗Z已经很小，相当于把高频噪声释放到GND。城市地下综合管廊环境中当一个感性负载关断时就会产生一个尖脉冲或突发脉冲，接点合上时电火花在低电压和高频率上发生，电源线上此时会有电流流动，则会对装置产生干扰。通过设置滤波电容，进而避免电顺变对装置的影响，有效解决因干扰引起的误报问题。

结合图7所示，在MCU附近区域布置滤波电容C46、C47C、48、C49，其中C46、C47连接网口GND；C48、C49连接网口3.3v电源。

对于电源模块，通过设置电阻和电容来降低电路中的电压和电流的变化率，采用吸收电路抑制电磁干扰，从而为主控板其他部件提供稳定电源。例如，通过电源模块将5v电压转换为适用于MCU的稳定的3.3v、1.8v电压。电源芯片可以采用抗干扰性能稳定的电源芯片，使电路供电稳定。

结合图8所示，利用电容C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9和电阻R3、R4来降低电路中的电压和电流的变化率，采用吸收电路抑制电磁干扰。电容C3、C5连接稳定3.3V电源；电容C4连接5v电源，降低干扰；电容C6连接电源转换芯片反馈引脚。电阻R3、R4采用精密电阻进行滤波。

可选地，MCU主控模块布置在主控板的中心区域，且以最大分布距离在主控板上设置高频开关旁路电容组件与吸收电路，即，使高频开关旁路电容组件与吸收电路在主控板上的位置最大化。具体地，高频开关旁路电容组件和吸收电路在主控板上可以呈对角分布。例如，结合图5所示，MCU 51布置在所述主控板的中心区域，将高频开关旁路电容组件52布局在主控板5左上角，将吸收电路53布局在主控板5右下角，使得高频开关旁路电容组件52避免电源线上干扰造成信号不稳定；另外，将滤波电容组件54布局在MCU附近，在PCB布线时紧邻MCU，以达到部件最优效果。

可选地，主控板还包括稳压二极管，当接点合上时电火花在低电压和高频率上发生，电源线上此时会有电流流动，则会对管廊报警装置产生干扰，采用此器件避免干扰产生。例如，可以采用bzx82c5v1型稳压二极管。

可选地，主控板还包括去藕电容，把输出信号的干扰作为滤除对象，去耦电容相当于电池，利用其充放电，使得放大后的信号不会因电流的突变而受干扰。去藕电容的容量根据信号的频率、抑制波纹程度而定，去藕电容相当于起到一个“电池”的作用，满足驱动电路电流的变化，避免相互间的耦合干扰，从而使器件稳定运行。

可选地，主控板还包括耦合电容，设置于输入端附近，用于将前级信号传递到后一级，并隔断前一级的直流对后一级的影响，使输入信号性能稳定。

可选地，主控板采用工业级通信芯片，提升通信整体稳定性；采用工业级转换芯片，使外扩接口更加强大；采用可在高辐射、高低温、潮湿环境中稳定工作的显示芯片；采用工业级DDR3，相比于商用机DDR3，具有更稳定的工作效率。采用三端电容器，例如穿心电容器，以及铁氧化磁环，抑制来自电源线上的噪声对电路本身的侵害。

以上描述和附图充分地示出了本公开的实施例，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施例可以包括结构的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施例的部分和特征可以被包括在或替换其他实施例的部分和特征。本公开的实施例并不局限于上面已经描述并在附图中示出的结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种地下管廊报警控制装置，包括机箱和位于所述机箱内部的主控板，其特征在于，所述主控板包括：

MCU主控模块；

通信模块，与所述MCU主控模块连接，所述通信模块包括通信芯片和高频开关旁路电容组件，所述高频开关旁路电容组件用于为所述通信芯片提供低阻抗通路；

滤波模块，与所述MCU主控模块和所述通信模块连接，所述滤波模块包括滤波电容组件，所述滤波电容组件在所述主控板上的位置设置成靠近所述MCU主控模块；

电源模块，与所述MCU主控模块、所述通信模块和所述滤波模块连接，所述电源模块包括电源芯片和吸收电路。

2.根据权利要求1所述的地下管廊报警控制装置，其特征在于，所述MCU主控模块位于所述主控板的中心区域，且以最大分布距离在所述主控板上设置所述高频开关旁路电容组件与所述吸收电路。

3.根据权利要求2所述的地下管廊报警控制装置，其特征在于，所述以最大分布距离在所述主控板上设置所述高频开关旁路电容组件与所述吸收电路，包括：

所述高频开关旁路电容组件与所述吸收电路在所述主控板上呈对角分布。

4.根据权利要求3所述的地下管廊报警控制装置，其特征在于，所述高频开关旁路电容组件设置在所述主控板的左上角，所述吸收电路设置在所述主控板的右下角。

5.根据权利要求1所述的地下管廊报警控制装置，其特征在于，还包括：

风扇，设置于所述机箱内部，所述风扇的出风方向朝向所述主控板。

6.根据权利要求1所述的地下管廊报警控制装置，其特征在于，所述机箱设置有显示器和/或指示灯，所述显示器和/或指示灯与所述主控板的MCU主控模块电连接。

7.根据权利要求1所述的地下管廊报警控制装置，其特征在于，所述机箱包括箱体、与所述箱体连接的内门、和在所述内门的外侧与所述箱体连接的前置防护门，所述主控板设置于所述内门的内侧面。

8.根据权利要求7所述的地下管廊报警控制装置，其特征在于，还包括：

打印机，设置在所述内门上，所述打印机与所述主控板的MCU主控模块电连接。

9.根据权利要求1所述的地下管廊报警控制装置，其特征在于，所述机箱设置有用于报警的扬声器，所述扬声器与所述主控板的MCU主控模块电连接。

10.根据权利要求1至9任一项所述的地下管廊报警控制装置，其特征在于，所述机箱设置有输入键，所述输入键与所述主控板的MCU主控模块电连接。

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