CN217404966U - 一种电气火灾监控系统以及终端装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电气火灾监控系统以及终端装置，其中系统包括测量单元、通信单元、电源单元以及显示单元，所述通信单元与所述测量单元连接，所述电源单元与所述测量单元连接，所述显示单元与所述测量单元连接；所述测量单元包括采样电路以及集成运算电路，所述采样电路的输出端连接至所述集成运算电路的输入端；方案通过硬件功能电路集成化和元件选型小型化，去除了不必要的外围电路器件少，极大化简了电路，减小线路板体积；在进行安装的过程中，由于不同功能电路独立分布于多块线路板，可以通过快接插件把这些板拼接起来，充分利用立体空间布局。本实用新型可广泛应用于火灾监测技术领域内。

Description

一种电气火灾监控系统以及终端装置

技术领域

本实用新型涉及火灾监测技术领域，尤其是一种电气火灾监控系统以及终端装置。

背景技术

目前，产品市场上电气火灾监控设备的剩余电流监控和温度测量是最基本的功能，加之以还有电压电流测量、声光告警、屏幕显示和按键等功能。这些电气火灾监控设备的设计都参照了行业相关标准，它的应用可以有效解决了电气线路火灾监测问题。然而由于各种原因导致这些设备往往因为过多的线路导致设备体积比较大，在很多实际应用场景中因过于复杂的线路导致安装难度大，安装效率低下，施工成本高，甚至存在没法实施安装情况。

综上，相关技术存在的问题亟需得到解决。

实用新型内容

本实用新型的目的在于至少一定程度上解决相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本实用新型实施例的一个目的在于提供一种线路更为简洁，结构更为轻量级的电气火灾监控系统。此外，本实用新型的另一目的在于提供一种内置该系统的终端装置。

为了达到上述技术目的，本实用新型实施例所采取的技术方案包括：

一方面，本实用新型提供了一种电气火灾监控系统，该系统包括测量单元、通信单元、电源单元以及显示单元，所述通信单元与所述测量单元连接，所述电源单元与所述测量单元连接，所述显示单元与所述测量单元连接；

所述测量单元包括采样电路以及集成运算电路，所述采样电路的输出端连接至所述集成运算电路的输入端。

另外，根据本实用新型上述实施例的一种电气火灾监控系统，还可以具有以下附加的技术特征：

进一步地，在本实用新型的一个实施例中，系统中的所述采样电路包括市电电压采样电路、市电电流采样电路以及剩余电流采样电路；

所述市电电压采样电路的输出端连接至所述集成运算电路的输入端，所述市电电流采样电路的输出端连接至所述集成运算电路的输入端，所述剩余电流采样电路的输出端连接至所述集成运算电路的输入端。

进一步地，在本实用新型的一个实施例中，系统中的所述测量单元还包括第一电阻、第二电阻以及第三电阻；

所述第一电阻的一端连接至所述市电电压采样电路的输出端，所述第一电阻的另一端连接至所述集成运算电路的输入端；所述第二电阻的一端连接至所述市电电流采样电路的输出端，所述第二电阻的另一端连接至所述集成运算电路的输入端；所述第三电阻的一端连接至所述剩余电流采样电路的输出端，所述第三电阻的另一端连接至所述剩余电流采样的输入端。

进一步地，在本实用新型的一个实施例中，系统中的所述显示单元包括液晶显示模块、指示灯模块以及物理按键模块；

所述液晶显示模块的输入端连接至所述集成运算电路的输出端，所述指示灯模块的输入端连接至所述集成运算电路的输出端，所述物理按键模块连接至所述集成运算电路。

进一步地，在本实用新型的一个实施例中，系统中的所述指示灯模块包括若干发光二极管以及若干第四电阻；所述发光二极管的负极连接至所述集成运算电路的输出端，所述发光二极管的正极连接至所述第四电阻的一端，所述第四电阻的另一端连接至供电电源。

进一步地，在本实用新型的一个实施例中，所述电气火灾监控系统还包括测量单元还包括基准电流/电压电路和比较电路，所述基准电流/电压电路的输入端连接至市电，所述基准电流/电压电路的输出端连接至所述比较电路的第一输入端，所述比较电路的第二输入端连接至所述采样电路，所述比较电路的输出端连接至所述集成运算电路的输入端。

进一步地，在本实用新型的一个实施例中，系统还包括备用电源单元，所述备用电源单元连接至所述测量单元，所述备用电源单元还连接至所述通信单元。

另一方面，本实用新型实施例提供了一种终端装置，该终端装置可以包括在第一方面中所提供的任意一种电气火灾监控系统。

本实用新型的优点和有益效果将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到：

本实用新型申请实施例所公开的一种电气火灾监控系统，系统包括测量单元、通信单元、电源单元以及显示单元，方案通过硬件功能电路集成化和元件选型小型化，去除了不必要的外围电路器件少，极大化简了电路，减小线路板体积；在进行安装的过程中，由于不同功能电路独立分布于多块线路板，可以通过快接插件把这些板拼接起来，充分利用立体空间布局。

附图说明

图1为本实用新型实施例中的一种电气火灾监控系统的模块架构图；

图2为本实用新型实施例中剩余电流采样电路的电路原理图；

图3为本实用新型实施例中液晶显示模块的电路原理图；

图4为本实用新型实施例中指示灯模块的电路原理图；

图5为本实用新型实施例中物理按键模块的电路原理图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合具体的附图，对本申请实施例中提供的一种电气火灾监控系统进行详细的说明介绍。

参照图1，本申请实施例中提供的一种电气火灾监控系统，该系统主要包括系统包括测量单元、通信单元、电源单元以及显示单元；其中，通信单元与测量单元连接，电源单元与测量单元连接，显示单元与测量单元连接。

具体在实施例中，测量单元主要用于对用电线路中的各类用电数据进行采集，并且基于采集得到具体用电数据的数值触发相应的控制信号，并传输至后续的通信单元以及显示单元等。在实施例系统中，通信单元主要用于根据测量单元所触发的信号进行传输，以实现远程或者无线通信，进而实施例中的通信单元可以包括但不限于蓝牙通信模组、WiFi通信模组以及IoT通信模组等等。实施例系统中，显示单元主要根据测量单元所采集得到的相关用电数据进行可视化显示。系统中的电源单元则主要用于为系统中的部分电路元器件以及芯片等提供的必要的电源支持。

在实施例中的测量单元，可以包括采样电路以及集成运算电路，其中，采样电路的输出端连接至集成运算电路的输入端。

具体在实施例中，采样电路可以获取用电线路中的用电数据，经过必要的整流，交流直流的转换以及变压处理，从而得到相应的采样信号，并且将采样数据传输至集成运算电路。实施例中的集成运算电路根据接收到的采样信号触发相应的控制信号，并通过控制信号使得显示单元进行相应的数值显示或者灯光提示。需要说明的是，在本申请实施例中，集成运算电路可以采用具有相应的信号处理能力的模组及芯片，包括但不限于STM32系列芯片等等，其具体信号处理过程不属于本实用新型所要求保护的内容，在此不进行赘述。

在一些可以选择的实施例中，如图1所示，系统中的采样电路可以包括但不限于市电电压采样电路、市电电流采样电路以及剩余电流采样电路等。

其中，市电电压采样电路的输出端连接至集成运算电路的输入端，市电电流采样电路的输出端连接至集成运算电路的输入端，剩余电流采样电路的输出端连接至集成运算电路的输入端。

具体在实施例中，市电电压采样电路主要用于对用电线路中的电压数据进行采样；市电电流采样电路主要用于对用电线路中的电流数据进行采样；剩余电流采样电路，其主要用于检测用电线路中是否存在漏电。

如图2所示，以剩余电流采样电路为例，实施例中的剩余电流采样电路，可以包括剩余电流互感器、采样电阻、滤波电路和限伏电路；剩余电流互感器的输出端依次经过采样电阻R1、滤波电路和限伏电路后，连接到集成运算电路的输入端。交流电源线火线和零线穿过剩余电流互感器，剩余电流互感器的两个输出端与采样电阻R1并联，采样电阻R1其中一端接地。R2，C1，C1，R3组成RC滤波电路，对剩余电流信号滤波，加强抗干扰能力。二极管D1，D2组成限伏电路，限制输入信号在0V-3.3V之间。剩余电流信号TP接入到处理器的输入端。处理器实时检测用电回路的漏电状态，漏电电流值达到设定阀值时，产生报警信号，直至复位。

在一些可以选择的实施例中，测量单元还包括第一电阻、第二电阻以及第三电阻；

其中，第一电阻的一端连接至市电电压采样电路的输出端，第一电阻的另一端连接至集成运算电路的输入端；第二电阻的一端连接至市电电流采样电路的输出端，第二电阻的另一端连接至集成运算电路的输入端；第三电阻的一端连接至剩余电流采样电路的输出端，第三电阻的另一端连接至剩余电流采样的输入端。

具体在实施例中，在将市电电压采样电路、市电电流采样电路以及剩余电流采样电路等将采集得到电流或者电压数据，在经过限流电阻或者限压电阻进行限流或者限压之后，再传输至集成运算电路，避免因过载的电流电压导致集成运算电路的损坏。

在一些可以选择的实施例中，显示单元可以包括液晶显示模块、指示灯模块以及物理按键模块；

其中，液晶显示模块的输入端连接至集成运算电路的输出端，指示灯模块的输入端连接至集成运算电路的输出端，物理按键模块连接至集成运算电路。

具体在实施例中，如图3、图4以及图5所示，实施例中，显示屏采用0.96寸OLED屏、三个状态指示灯和两个轻触开关作为实施例系统的显示单元，同样能够起到一定的人机交互作用。

此外，在实施例中，系统的指示灯模块包括若干发光二极管以及若干第四电阻；其中，发光二极管的负极连接至集成运算电路的输出端，发光二极管的正极连接至第四电阻的一端，第四电阻的另一端连接至电源单元。

具体如图4所示，实施例中可以采用三种不同发光颜色的发光二极管用于对用电线路的工作状态进行提示，在经过限流电阻，即第四电阻R4、R5以及R6之后，连接至电源单元。

在一些可以选择的实施例中，测量单元还包括基准电流/电压电路和比较电路；

其中，基准电流/电压电路的输入端连接至市电，基准电流/电压电路的输出端连接至比较电路的第一输入端，比较电路的第二输入端连接至采样电路，比较电路的输出端连接至集成运算电路的输入端。

以市电电压采样电路为例，示例性地，市电可以首先通过AC-DC电源模块经过转化处理后得到5V直流系统电源，5V直流系统电源再经过基准电压电路处理后产生稳定的5V-C基准电压。另一方面，市电并联接入市电采样电路，经过整流、滤波和变压处理后产生相应的采样电压，再将采样电压和5V-C基准电压输入比较电路进行比较处理，确定采样电压相对于5V-C基准电压的变化，最后比较电路将比较结果传输至集成运算电路，由集成运算电路根据比较结果完成后续处理。

更为具体地，实施例中市电采样电路中可以设有直流变压器，直流变压器用于对桥式整流器整流后的市电进行耦合降压处理，压降倍数按220V市电输出5V采样电压的倍数进行设定。基准电压电路输出5V的基准电压，而市电标准电压为220V，所以压降倍数按220V市电输出5V采样电压的倍数进行设定可以在满足比较电路输入要求的同时，比较出市电的实际电压与标准220V市电的波动情况。

在一些可以选择的实施例中，电气火灾监控系统还包括备用电源单元，所述备用电源单元连接至所述测量单元，所述备用电源单元还连接至所述通信单元；

具体在实施例中，备用电源单元主要用于在市电掉电的情况下，为实施例系统提供短暂的供电，并在市电接入后断开供电并进行电能的储蓄；必要的情况下，备用电源单元还可以针对系统的电源异常进行检测与报警，例如，备用电源单元在市电掉电之后，在为系统进行备用供电的同时还发出相应的告警信息。

另一方面，本申请实施例中提供的一种电气火灾监控的终端装置，该终端装置可以包括在前述内容所提供的任意一种电气火灾监控系统。

具体在实施例中，装置中不同功能电路独立分布于多块线路板，分别是测量板、电源板、通讯板和显示板，通过快接插件把这些板拼接起来，充分利用立体空间布局。示例性地，测量板作为一个基板，电源板和通讯板在空间布局上垂直测量板，为了充分利用布局的空间，电源板和通讯板之间通过选用小体积型号的器件和交错摆放，压缩了设备宽度以达到设计目的。

综上所述，除了前述的有益效果，本实用新型与现有技术相比，具有以下的特点或优点：

方案通过硬件功能电路集成化和元件选型小型化，去除了不必要的外围电路器件少，极大化简了电路，减小线路板体积；在进行安装的过程中，由于不同功能电路独立分布于多块线路板，可以通过快接插件把这些板拼接起来，充分利用立体空间布局。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“另一实施方式”或“某些实施方式”等的描述意指结合实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施方式，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种电气火灾监控系统，其特征在于，系统包括测量单元、通信单元、电源单元以及显示单元，所述通信单元与所述测量单元连接，所述电源单元与所述测量单元连接，所述显示单元与所述测量单元连接；

所述测量单元包括采样电路以及集成运算电路，所述采样电路的输出端连接至所述集成运算电路的输入端。

2.根据权利要求1所述的一种电气火灾监控系统，其特征在于，所述采样电路包括市电电压采样电路、市电电流采样电路以及剩余电流采样电路；

所述市电电压采样电路的输出端连接至所述集成运算电路的输入端，所述市电电流采样电路的输出端连接至所述集成运算电路的输入端，所述剩余电流采样电路的输出端连接至所述集成运算电路的输入端。

3.根据权利要求2所述的一种电气火灾监控系统，其特征在于，所述测量单元还包括第一电阻、第二电阻以及第三电阻；

所述第一电阻的一端连接至所述市电电压采样电路的输出端，所述第一电阻的另一端连接至所述集成运算电路的输入端；所述第二电阻的一端连接至所述市电电流采样电路的输出端，所述第二电阻的另一端连接至所述集成运算电路的输入端；所述第三电阻的一端连接至所述剩余电流采样电路的输出端，所述第三电阻的另一端连接至所述剩余电流采样的输入端。

4.根据权利要求3所述的一种电气火灾监控系统，其特征在于，所述显示单元包括液晶显示模块、指示灯模块以及物理按键模块；

所述液晶显示模块的输入端连接至所述集成运算电路的输出端，所述指示灯模块的输入端连接至所述集成运算电路的输出端，所述物理按键模块连接至所述集成运算电路。

5.根据权利要求4所述的一种电气火灾监控系统，其特征在于，所述指示灯模块包括若干发光二极管以及若干第四电阻；所述发光二极管的负极连接至所述集成运算电路的输出端，所述发光二极管的正极连接至所述第四电阻的一端，所述第四电阻的另一端连接至所述电源单元。

6.根据权利要求1-5任一项所述的一种电气火灾监控系统，其特征在于，所述测量单元还包括基准电流/电压电路和比较电路；

所述基准电流/电压电路的输入端连接至市电，所述基准电流/电压电路的输出端连接至所述比较电路的第一输入端，所述比较电路的第二输入端连接至所述采样电路，所述比较电路的输出端连接至所述集成运算电路的输入端。

7.根据权利要求1-5任一项所述的一种电气火灾监控系统，其特征在于，系统还包括备用电源单元，所述备用电源单元连接至所述测量单元，所述备用电源单元还连接至所述通信单元。

8.一种电气火灾监控的终端装置，其特征在于，所述终端装置包括如权利要求1-7任一项所述的一种电气火灾监控系统。

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