CN220570537U - 一种用于消防联动控制的光纤联动控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及消防联动系统技术领域，具体而言，涉及一种用于消防联动控制的光纤联动控制装置，包括消防联动控制器、光纤联动传输设备和受控设备，所述光纤联动传输设备分别与所述消防联动控制器和受控设备连接；所述光纤联动传输设备包括中继模块主机、中继模块从机和光纤通讯模块，所述中继模块主机与所述消防联动控制器连接，所述中继模块从机与所述受控设备连接，所述中继模块主机于中继模块从机连接，所述光纤通讯模块用于中继模块主机和中继模块从机之间的光纤通讯，通过上述结构，可以通过光纤通讯模块来对中继模块主机和中继模块从机进行信号通讯传输，线路不带电信号，所以能达到减少线路电磁干扰的问题。

Description

一种用于消防联动控制的光纤联动控制装置

技术领域

本实用新型涉及消防联动系统技术领域，具体而言，涉及一种用于消防联动控制的光纤联动控制装置。

背景技术

消防联动控制系统是消防系统的重要组成，在消防联动控制系统中，很多系统终端需要实现在消防联动消防联动控制器端的远程直接控制，如自动喷水灭火系统、消火栓系统、防烟排烟系统种的泵、阀等设备在消防联动消防联动控制器上的远程直接控制。

目前行业传统技术通过线缆上传输的电压信号控制终端设备的远程控制信号传输，由于通讯距离远，控制信号弱，需要在终端添加继电器等扩展设备才能实现远距离的传输和大电流驱动的需求。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于消防联动控制的光纤联动控制装置，来解决现有技术中通过线缆上传输的电压信号控制终端设备的远程控制信号传输，由于通讯距离远，控制信号弱的问题。

本实用新型的实施例通过以下技术方案实现：

一种用于消防联动控制的光纤联动控制装置，包括消防联动控制器、光纤联动传输设备和受控设备，所述光纤联动传输设备分别与所述消防联动控制器和受控设备连接；

所述光纤联动传输设备包括中继模块主机、中继模块从机和光纤通讯模块，所述中继模块主机与所述消防联动控制器连接，所述中继模块从机与所述受控设备连接，所述中继模块主机于中继模块从机连接，所述光纤通讯模块用于中继模块主机和中继模块从机之间的光纤通讯。

在本实用新型的一实施例中，所述中继模块主机和中继模块从机均包括MCU微处理器，所述MCU微处理器与光纤通讯模块连接。

在本实用新型的一实施例中，还包括控制线路模块和控制信号采集模块，所述MCU微处理器分别与控制线路模块和控制信号采集模块连接，所述控制线路模块串接于所述消防联动控制器与所述控制信号采集模块之间，所述控制线路模块用于控制信号线路的状态，所述控制信号采集模块用于采集控制线路的信号。

在本实用新型的一实施例中，还包括应答线路控制模块和应答信号反馈模块，所述MCU微处理器分别与应答线路控制模块和应答信号反馈模块连接，所述应答信号反馈模块串接于所述消防联动控制器与所述应答线路控制模块之间。

在本实用新型的一实施例中，还包括按键模块、提示模块和电源模块，所述MCU微处理器分别与按键模块和提示模块连接，所述按键模块用于采集按键状态，所述提示模块用于显示设备状态及参数信息，所述电源模块用于给中继模块主机和中继模块从机提供电源供给。

在本实用新型的一实施例中，所述中继模块主机或中继模块从机控制信号处理电路，所述控制信号处理电路包括第一继电器、第二继电器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一三极管和电容；

所述第一继电器的一端与控制线路的负极连接，另一端与第一电阻连接和MCU处理器连接，所述第一电阻另一端与电容连接，所述电容与MCU处理器连接；

所述第二继电器与控制线路的正极、第二电阻和第一三极管连接，所述第一三极管通过第三电阻与MCU处理器连接。

在本实用新型的一实施例中，所述应答线路控制模块包括第三继电器、第四继电器、第二三极管、第三三极管、第四电阻、第五电阻和第六电阻；

所述第三继电器与所述第二三极管和第四电阻连接，所述第二三极管与第第五电阻连接；

所述第四继电器与所述第三三极管连接，所述第三三极管与第六电阻连接。

本实用新型实施例的技术方案至少具有如下优点和有益效果：

采用本实用新型所提供的上述方案，主要包括了消防联动控制器、光纤联动传输设备和受控设备，光纤联动传输设备分别与消防联动控制器和受控设备连接，光纤联动传输设备包括中继模块主机、中继模块从机和光纤通讯模块。通过上述连接结构，可以通过光纤通讯模块来对中继模块主机和中继模块从机进行信号通讯传输，在保持控制信号强的前提下，还能有较远的传输距离远，光信号不受电磁干扰，所以抗干扰能力强，而且线路不带电信号，所以能达到减少线路电磁干扰的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型的系统结构图；

图2为本实用新型的中继模块主从机结构示意图；

图3为本实用新型中继模块主机控制信号处理电路原理框图；

图4为本实用新型中继模块主机应答电路原理框图；

图标：K1-第一继电器，K2-第二继电器，K3-第三继电器，K4-第四继电器，R1-第一电阻，R2-第二电阻，R3-第三电阻，R4-第四电阻，R5-第五电阻，R6-第六电阻，C-电容，Q1-第一三极管，Q2-第二三极管，Q3-第三三极管。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

请参照图1-图4，本实用新型提供的一种用于消防联动控制的光纤联动控制装置，包括消防联动控制器、光纤联动传输设备和受控设备，光纤联动传输设备分别与消防联动控制器和受控设备连接。

光纤联动传输设备包括中继模块主机、中继模块从机和光纤通讯模块，中继模块主机与消防联动控制器连接，中继模块从机与受控设备连接，中继模块主机于中继模块从机连接，光纤通讯模块用于中继模块主机和中继模块从机之间的光纤通讯。

具体的，中继模块主机和中继模块从机通过光纤连接，实现光纤信号双向传输。消防中继模块主机与消防联动控制器通过电缆连接，用于采集消防联动消防联动控制器的控制信号，并且将应答信号反馈给消防联动消防联动控制器；消防中继模块从机与受控设备(泵、阀、风机等)通过电缆连接，用于输出控制信号给受控终端，并且接收受控终端的应答信号。

具体的，控制线缆传递信号为24V控制信号，由消防联动控制器输出给中继模块主机，当有24V信号输出时，代表受控设备启动，当无24V控制信号输出时，代表受控设备不启动。应答线缆传递信号为开关量信号，由中继模块主机输出给消防联动控制器，当有应答信号时线缆导通；当无应答信号时线缆断开。

中继模块主机和中继模块从机通过光纤连接，用于实现远距离的光纤双向通讯，中继模块主机实现24V控制信号的采集，并将采集到的控制信号转换为光纤控制信号传递给中继模块从机；同时中继模块主机采集光纤返回的应答信号，并将光纤应答信号转换为开关量信号返回给受控设备。

消防联动控制器输出的控制线缆和应答线缆，可以与消防联动控制器直控盘直接连接；也可以连接到消防输入输出模块，再由消防输入输出模块通过专线总线线缆连接到消防联动控制器的直控盘；也可以连接到消防输入输出模块，再由消防输入输出模块通过总线线缆连接到消防联动控制器的总线盘。

中继模块从机与受控设备通过控制线缆和应答线缆连接，控制线缆传递的控制信号与消防联动控制器输出的控制信号一致；应答线缆传递的应答信号与中继模块输出的应答信号一致。

在本实用新型的一实施例中，现有技术中一般没有光纤信号的故障反馈，所以在本实施例中，中继模块主机和中继模块从机均包括MCU微处理器，MCU微处理器与光纤通讯模块连接，MCU微处理器通过监测光纤通讯模块的状态端口以及通过通讯来监测光纤线路的状态信息，当光纤信号故障时，将消防中继模块主机MCU微处理器将故障信息同步到控制线路控制模块和应答线路控制模块。

具体的，还包括控制线路模块和控制信号采集模块，MCU微处理器分别与控制线路模块和控制信号采集模块连接，控制线路模块串接于消防联动控制器与控制信号采集模块之间，控制线路模块用于控制信号线路的状态，控制信号采集模块用于采集控制线路的信号。

MCU微处理器输出IO连接控制线路控制模块实现控制信号线路的状态(正常、断路或短路)控制，以便于消防联动控制器采集控制信号线路的状态。在控制信号线路状态正常情况下，控制信号采集模块将控制线路上的信号转换为MCU微处理器可识别的信号输入到MCU微处理器，实现中继模块主机对消防联动控制器控制信号的采集，并将采集到的信号通过光纤通讯模块发送给中继模块从机。

在本实用新型的一实施例中，还包括应答线路控制模块和应答信号反馈模块，MCU微处理器分别与应答线路控制模块和应答信号反馈模块连接，应答信号反馈模块串接于消防联动控制器与应答线路控制模块之间。

MCU微处理器输出端口控制应答线路控制模块实现应答信号线路的状态(正常、断路或短路)控制，以便于消防联动控制器采集应答信号线路的状态。在应答信号线路正常情况下，MCU根据光纤通讯模块收到的应答信号转换为应答信号发送给消防联动控制器，实现光纤信号转换为应答信号。

在本实用新型的一实施例中，还包括按键模块、提示模块和电源模块，MCU微处理器分别与按键模块和提示模块连接，按键模块用于采集按键状态，如消音、屏蔽、自检、启动设备等按键功能。提示模块用于显示设备状态及参数信息，提示模块可通过LED指示灯或显示屏来实现信息的显示，电源模块用于给中继模块主机和中继模块从机提供电源供给。

现有技术中，还缺少线路侦测的功能，不能实时的反馈线路的情况，在中继模块从机还包括应答线路侦测模块和控制线路侦测模块，消防中继模块从机的MCU微处理器分别与控制线路侦测模块、控制信号输出模块连接，控制线路侦测模块串接于受控终端与控制信号输出模块之间，MCU微处理器端口连接控制线路侦测模块实现控制信号线路的状态(正常、断路或短路)侦测，并将线路状态信息通过光纤通讯模块转换为光纤信号传递给消防中继模块主机。在控制线路状态正常情况下，MCU微处理器根据收到消防中继模块主机的光纤信号转换为电信号控制控制信号输出模块输出对应的控制信号，从而实现对受控设备的控制。

消防中继模块从机的MCU微处理器分别与应答线路侦测模块和应答信号采集模块连接，应答线路侦测模块串接于应答线路采集模块于受控终端和应答信号采集模块之间。MCU微处理器连接应答线路侦测模块实现应答信号线路的状态(正常、断路或短路)侦测，并将线路状态信息通过光纤通讯模块转换为光纤信号传递给消防中继模块主机。在应答信号线路正常情况下，MCU根据通过应答信号采集模块采集应答信号，并通过连接的光纤通讯模块转换为光纤信号传递给消防中继模块主机。

如图3所示，在本实用新型的一实施例中，中继模块主机或中继模块从机包括第一继电器K1、第二继电器K2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一三极管Q1和电容C；第一继电器K1的一端与控制线路的负极连接，另一端与第一电阻R1连接和MCU处理器连接，第一电阻R1另一端与电容C连接，电容C与MCU处理器连接；第二继电器K2与控制线路的正极、第二电阻R2和第一三极管Q1连接，第一三极管Q1通过第三电阻R3与MCU处理器连接。

具体的，控制线路正极信号K+连接到第二继电器K2的控制开关一段，第二继电器K2控制开关的另一端连接到第一继电器K1驱动线圈的正极，第一继电器K1驱动线圈的另一端连接控制信号的负端。

第二继电器K2用于控制线路的控制，第二继电器K2为常开继电器，MCU微处理器端口通过连接的第三电阻R3来驱动第一三极管Q1的通断来控制继电器K2，中继模块主机后端线路和受控设备间连接线路有故障后，MCU微处理器端口O1输出低电平，第一三极管Q1被截止，从而控制第二继电器K2断开，从而切断K+与K-之间的电路回路，从而模拟线路断路故障，从而将故障反馈给前端设备。如果MCU微处理器端口O1输出高电平，第一三极管Q1导通，从而第二继电器K2被导通，K+和K-端口通过内部第一继电器K1线圈形成回路，从而线路正常。

第一继电器K1用于控制信号的采集。当光纤联动控制系统中的线路正常情况下，第一继电器K1受输入信号K+和K-端口控制，当两个端口间存在24V控制信号后，第一继电器K1导通，从而MCU微处理器输入端口输入高电平信号；当K+和K-间没有控制信号24V信号后，第一继电器K1断开，从而MCU微处理器输入端口I1为低电平；MCU微处理器识别到控制信号并转换为光纤信号通过MCU的TX端口发送给光纤模块。

继电器K1除使用继电器外，还可更换为光耦来实现。光耦可采用单向光耦，也可采用双向光耦，单项光耦输入信号K+和K-需要区分正负级，双向光耦输入信号K+和K-可随意连接，不区分正负级连接。

中继模块主机通过串口管脚与光纤模块连接，其中MCU微处理器的RX管脚连接到光纤模块的TX管脚，MCU微处理器的TX管脚连接到光纤模块的RX管脚，MCU微处理器和光纤模块共地连接，光纤模块的故障输出管脚ER连接到MCU微处理器的输入端口I 2。

如图4所示，在本实用新型的一实施例中，应答线路控制模块包括第三继电器K3、第四继电器K4、第二三极管Q2、第三三极管Q3、第四电阻R4、第五电阻R5和第六电阻R6；第三继电器K3与第二三极管Q2和第四电阻R4连接，第二三极管Q2与第五电阻R5连接；第四继电器K4与第三三极管Q3连接，第三三极管Q3与第六电阻R6连接。

具体的，消防中继模块主机内含有应答电路，应答电路接口含有4个接口，一组接口Y1,Y2用于连接应答线缆，一组接口P1、P2连接应答线路反馈匹配第四电阻R4，P1接口与Y2接口连接，P1接口和Y2接口可以用1个接口替代，为了接线方便设计为两个接口。应答电路内含有第三继电器K3和第三继电器K4用于应答信号反馈和应答线路控制。第三继电器K3开关端串接于P2接口和Y1接口之间，用于控制应答线路的状态，第三继电器K3线圈的一端连接电源，另一端连接控制驱动第二三极管Q2集电极，第二三极管Q2三极管发射极连接GND，第二三极管Q2三极管基极串接第五电阻R5连接于MCU微处理器输出端口MCU_OUT_P；当MCU_OUT_P输出高电平时候，第二三极管Q2导通，第三继电器K3导通，从而应答线路反馈第四电阻R4被串接于Y1和Y2之间，从而控制应答线路形成回路，应答线路正常；当MCU_OUT_P输出低电平时，第二三极管Q2截止，第三继电器K3断开，从而Y1和Y2未形成回路，应答线路故障。

第四继电器K4开关端串接于Y1和Y2端口，第四继电器K4线圈的一段连接电源，那一段连接驱动第三三极管Q3集电极,第三三极管Q3发射极连接GND，第三三极管Q3基极串接第六电阻R6连接于MCU微处理器输出端口MCU_OUT_Y；当MCU_OUT_Y输出高电平时候，第三三极管Q3导通，第四继电器K4导通,代表应答信号有效；当MCU_OUT_Y输出低电平时候，第三三极管Q3截止，第四继电器K4断开,代表无应答信号。

本方案的工作原理如下；

正常的控制过程：消防联动控制器通过电缆发出控制信号(电信号)给中继模块主机；中继模块主机收到控制信号后转换为控制光纤信号传递给中继模块从机，中继模块从机收到控制光纤信号后，将信号还原为控制信号(电信号)给受控设备；

正常情况下应答过程：受控设备根据收到控制信号执行并反馈应答信号(电信号)给中继模块从机，中继模块从机将应答信号转换为应答光纤信号传递给中继模块主机，中继模块主机收到应答光纤信号后，将应答光纤信号转换为应答信号(电信号)反馈给消防联动控制器。

光纤线路故障反馈过程：当中继模块主机和从机之间的光纤线路故障后，中继模块主机通过应答线路控制模块和控制线路控制模块将故障信息反馈给消防联动控制器，同时在自身的提示模块上通过发声器件、LED或显示盘上进行提示。中继模块从机监测到光纤故障后，在自身的提示模块上通过发声器件、LED或显示盘上进行提示。

受控设备线路监测及故障反馈过程：

中继模块从机通过应答线路侦测模块和控制线路侦测模块侦测线路状态，当侦测到线路故障后，在自身的提示模块上通过发声器件、LED或显示盘上进行提示，同时将故障信息转换为故障光纤信号传递给中继模块主机，中继模块主机收到故障光纤信号后，在自身的提示模块上通过发声器件、LED或显示盘上进行提示，同时根据故障信息通过应答线路控制模块、控制线路控制模块将故障反馈给消防联动控制器。

以上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，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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)

1.一种用于消防联动控制的光纤联动控制装置，其特征在于，包括消防联动控制器、光纤联动传输设备和受控设备，所述光纤联动传输设备分别与所述消防联动控制器和受控设备连接；

所述光纤联动传输设备包括中继模块主机、中继模块从机和光纤通讯模块，所述中继模块主机与所述消防联动控制器连接，所述中继模块从机与所述受控设备连接，所述中继模块主机于中继模块从机连接，所述光纤通讯模块用于中继模块主机和中继模块从机之间的光纤通讯。

2.根据权利要求1所述的一种用于消防联动控制的光纤联动控制装置，其特征在于，所述中继模块主机和中继模块从机均包括MCU微处理器，所述MCU微处理器与光纤通讯模块连接。

3.根据权利要求2所述的一种用于消防联动控制的光纤联动控制装置，其特征在于，还包括控制线路模块和控制信号采集模块，所述MCU微处理器分别与控制线路模块和控制信号采集模块连接，所述控制线路模块串接于所述消防联动控制器与所述控制信号采集模块之间，所述控制线路模块用于控制信号线路的状态，所述控制信号采集模块用于采集控制线路的信号。

4.根据权利要求3所述的一种用于消防联动控制的光纤联动控制装置，其特征在于，还包括应答线路控制模块和应答信号反馈模块，所述MCU微处理器分别与应答线路控制模块和应答信号反馈模块连接，所述应答信号反馈模块串接于所述消防联动控制器与所述应答线路控制模块之间。

5.根据权利要求4所述的一种用于消防联动控制的光纤联动控制装置，其特征在于，还包括按键模块、提示模块和电源模块，所述MCU微处理器分别与按键模块和提示模块连接，所述按键模块用于采集按键状态，所述提示模块用于显示设备状态及参数信息，所述电源模块用于给中继模块主机和中继模块从机提供电源供给。

6.根据权利要求1所述的一种用于消防联动控制的光纤联动控制装置，其特征在于，所述中继模块主机或中继模块从机包括控制信号处理电路，所述控制信号处理电路包括第一继电器、第二继电器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一三极管和电容；

所述第一继电器的一端与控制线路的负极连接，另一端与第一电阻连接和MCU处理器连接，所述第一电阻另一端与电容连接，所述电容与MCU处理器连接；

所述第二继电器与控制线路的正极、第二电阻和第一三极管连接，所述第一三极管通过第三电阻与MCU处理器连接。

7.根据权利要求4所述的一种用于消防联动控制的光纤联动控制装置，其特征在于，所述应答线路控制模块包括第三继电器、第四继电器、第二三极管、第三三极管、第四电阻、第五电阻和第六电阻；

所述第三继电器与所述第二三极管和第四电阻连接，所述第二三极管与第第五电阻连接；

所述第四继电器与所述第三三极管连接，所述第三三极管与第六电阻连接。