CN109275072A - 双32通道音频切换及继电器输出装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出的是一种双32通道音频切换及继电器输出装置，其结构中扩展电路连接32通道输入模块，32通道输入模块连接多路选择切换模块，多路选择切换模块连接录放音控制电路和预处理电路，预处理电路连接功率放大器和扬声器；外部控制接口连接地址控制模块和互锁电路，互锁电路的连接多路选择切换模块和继电器控制电路。本发明的优点：1）采用可编程序器件，提高电路的集成度和扩展性；2）增加扩展电路，通道数可成倍增加；3）增加声音信号的录制和重放功能，且重放和原监听采用同一套功放电路；4）增加继电器和数字信号输出功能。

Description

双32通道音频切换及继电器输出装置

技术领域

本发明涉及的是一种双32通道音频切换及继电器输出装置，属于管道***监测技术领域。

背景技术

锅炉炉管泄漏自动报警装置是采用声波测量和信号处理技术，实现对锅炉“四管”（水冷壁管、过热器管、再热器管、省煤器管）泄漏的早期报警。国内外在八十年代初开展了对锅炉炉管泄漏早期检测技术的研究，并陆续有产品投入商业应用，尤其是在九十年代后，该产品在国内大容量发电锅炉上得到了广泛使用，产品的技术、性能也更加成熟可靠。

随着发电技术的发展，现代发电锅炉已进入大容量、高参数时代，锅炉炉管数量不断增多，对运行可靠性的要求也不断提高。锅炉炉管一旦发生泄漏将直接影响发电机组的安全、经济运行，因此锅炉炉管泄漏的防止、以及对泄漏的早期发现和处理对发电企业日趋重要。然而，现有的绝大多数的声波测量报警装置，其音频通道数不能满足大机组和联合锅炉检测的需求，也不具备继电器输出功能和监听录音软件切换功能，且线路连接繁杂，使用不便，配置成本高，不能满足快速切换控制的要求。

现有锅炉炉管使用的泄漏自动报警装置通常采用地址译码产生片选信号，实现读写命令，通过互锁电路实现数据寄存，从而完成通道的选择切换功能。实现上述功能的电路通常采用分立元器件，监听和继电器控制板卡控制电路采用小规模集成电路，集成度不高，板卡尺寸大，故障率高；由于通道数有限，且无法扩展，音频通道数不能满足大机组和联合锅炉检测的需求。

其次，现有报警装置中完成音频采样监听和音频A/D采集功能的***分别采用不同板卡，通过功放电路推动扬声器实现监控信号的监听，不具备监听和录音软件切换功能；如果通过各自音频功放电路播放监听和录音的音频信号，线路连接将会十分繁杂，极大影响使用，提高配置成本，且A/D采集板卡成本较高，从而大大提高***总成本。

并且，现有型号的监测设备均未设置继电器输出电路，其基本功能不完善，导致使用不便，如增加继电器控制板卡将占用计算机扩展槽口，使设备成本进一步增加。同时，通用的继电器控制板卡通常只提供继电器无源触点，不能满足快速切换控制的要求，并且只能提供统一的各音频通道自检信号输出，无法实现分部巡检各通道自检功能。

发明内容

本发明的目的在于克服现有炉管监测报警装置音频通道数量低、功能不齐全、成本高等缺陷，提出一种方便操作的、具备录音和继电输出功能的双32通道音频切换及继电器输出装置。

本发明的技术解决方案：一种双32通道音频切换及继电器输出装置，其结构包括32路通道输入模块1、外部控制接口2、多路选择切换模块3、地址控制模块4、互锁电路5、预处理电路6、功率放大器7、扬声器8、继电器控制电路9、录放音控制电路10、扩展电路11；其中扩展电路11的输出端连接32通道输入模块1的输入端，32通道输入模块1的输出端连接多路选择切换模块3的第一输入端，多路选择切换模块3的第一输出端连接录放音控制电路10的输入端，多路选择切换模块3的第二输出端连接预处理电路6的输入端，，预处理电路6的输出端连接功率放大器7的输入端，功率放大器7的输出端连接扬声器8的输入端；外部控制接口2的输出端连接地址控制模块4的输入端，地址控制模块4的输出端连接互锁电路5的输入端，互锁电路5的第一输出端连接多路选择切换模块3的第二输入端，互锁电路5的第二输出端连接继电器控制电路9的输入端。

本发明的优点：

1）采用可编程序器件，提高电路的集成度和扩展性；

2）增加扩展电路，通道数可成倍增加；

3）增加声音信号的录制和重放功能，且重放和原监听采用同一套功放电路；

4）增加继电器和数字信号输出功能。

附图说明

附图1是双32通道音频切换及继电器输出装置的结构示意图。

附图2是双32通道音频切换及继电器输出装置预处理电路的线路示意图。

图中1是32路通道输入模块、2是外部控制接口、3是多路选择切换模块、4是地址控制模块、5是互锁电路、6是预处理电路、7是功率放大器、8是扬声器、9是继电器控制电路、10是录放音控制电路、11是扩展电路。

具体实施方式

如图1所示，一种双32通道音频切换及继电器输出装置，其结构包括32路通道输入模块1、外部控制接口2、多路选择切换模块3、地址控制模块4、互锁电路5、预处理电路6、功率放大器7、扬声器8、继电器控制电路9、录放音控制电路10、扩展电路11；其中扩展电路11的输出端连接32通道输入模块1的输入端，32通道输入模块1的输出端连接多路选择切换模块3的第一输入端，多路选择切换模块3的第一输出端连接录放音控制电路10的输入端，多路选择切换模块3的第二输出端连接预处理电路6的输入端，预处理电路6的输出端连接功率放大器7的输入端，功率放大器7的输出端连接扬声器8的输入端；外部控制接口2的输出端连接地址控制模块4的输入端，地址控制模块4的输出端连接互锁电路5的输入端，互锁电路5的第一输出端连接多路选择切换模块3的第二输入端，互锁电路5的第二输出端连接继电器控制电路9的输入端。

所述的32通道输入模块1（包括1-32个输入口/INPUT1-32）采用独立的32通道音频信号输入交流电流隔离器，将外部输入信号通过扩展电路11传输至32通道输入模块1，其内部设有32点输入隔离控制模块，32通道输入模块1中的每个通道通过R1-R32电阻将电流（AC）转换为交流电压，转换的电压信号输出端与32点输入隔离控制模块的电压信号输入端对应相接。

所述的外部控制接口2接收来自ISA总线插座上的总线地址、数据总线和控制总线的信号，经过可编程逻辑器件生成地址位片选信号，后经地址控制模块4产生通道选择信号，再经互锁电路5产生寄存器锁存信号，从而控制多路选择切换模块3工作，逐一控制并选择32点输入隔离控制模块的电压信号输入端对应相接监听通道。

所述的互锁电路5用于控制每次监听时单独监听1路，并互锁其余31路避免干扰。

所述的多路选择切换模块3控制32点输入，根据地址控制模块4和互锁电路5输出的信号向预处理电路6输出1路交流电平监听信号。

如图2所示，所述的预处理电路6对交流电压和监听信号过滤，保证信号纯净，无干扰，无杂音；其结构包括MAX306选择器、I级运算放大器、继电器、控制电路、滤波电路、II级运算放大器、A电位器和B电位器；其中MAX306选择器的输入端连接多路选择切换模块3，输出端连接I级运算放大器和继电器，继电器连接控制电路，用于控制扩展、录音和放音；I级运算放大器的输出端通过A电位器连接滤波电路的输入端，滤波电路的输出端连接II级运算放大器的输入端，II级运算放大器的输出端通过B电位器连接功率放大器7和扬声器8。

所述的A电位器对输入信号进行小范围不失真灵敏度调节，保证后续运行的信号可控；所述的B电位器对输入功率放大器的电路进行调节，保证信号纯净，无干扰，无杂音。

所述的II级运算放大器对过滤后的电路进行10倍信号实时放大。

所述的功率放大器7对输入信号进行放大控制，并由扬声器8将电流信号转换为音频信号输出。

实际使用时，输入信号进入32路通道输入模块1，通过R1-R32电阻将电流转换为交流电压；地址控制模块4采用ISA接口，通过外部控制接口2对地址位逐一控制并选择，同时互锁电路3控制每次只单独监听1路，并互锁其余31路；多路选择切换模块3使得32点输入通过地址控制模块4，互锁电路5控制预处理电路6中的MAX306选择器输出1路交流电平监听信号；A电位器对输入信号进行灵敏度调节，对输入信号进行小范围不失真调节；I级运算放大器对交流电压，监听信号过滤，II级运算放大器对过滤后的电路进行10倍实时放大；B电位器对输入功率放大器的电路进行调节，通过功率放大器7对输入信号进行放大控制，再由扬声器8将电流信号转换为音频信号输出。

本发明通过由外部控制接口2、地址控制模块4、互锁电路5和继电器控制电路9共同实现扩展、录音、监听和重放功能；外部控制接口2接受外部ISA总线插座上的地址总线地址、数据总线和控制总线的信号，经过可编程逻辑器件生成地址位片选信号，后经地址控制模块4产生通道选择信号，再经互锁电路5产生寄存器锁存信号从而控制继电器工作。

Claims (10)

1.双32通道音频切换及继电器输出装置，其特征是包括32路通道输入模块（1）、外部控制接口（2）、多路选择切换模块（3）、地址控制模块（4）、互锁电路（5）、预处理电路（6）、功率放大器（7）、扬声器（8）、继电器控制电路（9）、录放音控制电路（10）、扩展电路（11）；其中扩展电路（11）的输出端连接32通道输入模块（1）的输入端，32通道输入模块（1）的输出端连接多路选择切换模块（3）的第一输入端，多路选择切换模块（3）的第一输出端连接录放音控制电路（10）的输入端，多路选择切换模块（3）的第二输出端连接预处理电路（6）的输入端，预处理电路（6）的输出端连接功率放大器（7）的输入端，功率放大器（7）的输出端连接扬声器（8）的输入端；外部控制接口（2）的输出端连接地址控制模块（4）的输入端，地址控制模块（4）的输出端连接互锁电路（5）的输入端，互锁电路（5）的第一输出端连接多路选择切换模块（3）的第二输入端，互锁电路（5）的第二输出端连接继电器控制电路（9）的输入端。

2.根据权利要求1所述的双32通道音频切换及继电器输出装置，其特征是所述的32通道输入模块（1）包括32个输入口，采用独立的32通道音频信号输入交流电流隔离器，将外部输入信号通过扩展电路（11）传输至32通道输入模块（1），其内部设有32点输入隔离控制模块，32通道输入模块（1）中的每个通道通过R1-R32电阻将电流转换为交流电压，转换的电压信号输出端与32点输入隔离控制模块的电压信号输入端对应相接。

3.根据权利要求1所述的双32通道音频切换及继电器输出装置，其特征是所述的外部控制接口（2）接收来自ISA总线插座上的总线地址、数据总线和控制总线的信号，经过可编程逻辑器件生成地址位片选信号，后经地址控制模块（4）产生通道选择信号，再经互锁电路（5）产生寄存器锁存信号，从而控制多路选择切换模块（3）工作，逐一控制并选择32点输入隔离控制模块的电压信号输入端对应相接监听通道。

4.根据权利要求1所述的双32通道音频切换及继电器输出装置，其特征是所述的互锁电路（5）用于控制每次监听时单独监听1路，并互锁其余31路避免干扰。

5.根据权利要求1所述的双32通道音频切换及继电器输出装置，其特征是所述的多路选择切换模块（3）控制32点输入，根据地址控制模块（4）和互锁电路（5）输出的信号向预处理电路（6）输出1路交流电平监听信号。

6.根据权利要求1所述的双32通道音频切换及继电器输出装置，其特征是所述的预处理电路（6）对交流电压和监听信号过滤，保证信号纯净，无干扰，无杂音；其结构包括MAX306选择器、I级运算放大器、继电器、控制电路、滤波电路、II级运算放大器、A电位器和B电位器；其中MAX306选择器的输入端连接多路选择切换模块（3），输出端连接I级运算放大器和继电器，继电器连接控制电路，用于控制扩展、录音和放音；I级运算放大器的输出端通过A电位器连接滤波电路的输入端，滤波电路的输出端连接II级运算放大器的输入端，II级运算放大器的输出端通过B电位器连接功率放大器（7）和扬声器（8）。

7.根据权利要求6所述的双32通道音频切换及继电器输出装置，其特征是所述的A电位器对输入信号进行小范围不失真灵敏度调节，保证后续运行的信号可控；所述的B电位器对输入功率放大器的电路进行调节，保证信号纯净，无干扰，无杂音。

8.根据权利要求6所述的双32通道音频切换及继电器输出装置，其特征是所述的II级运算放大器对过滤后的电路进行（10）倍信号实时放大。

9.根据权利要求1所述的双32通道音频切换及继电器输出装置，其特征是所述的功率放大器（7）对输入信号进行放大控制，并由扬声器（8）将电流信号转换为音频信号输出。

10.如权利要求1所述的双32通道音频切换及继电器输出装置，其特征在于，实际使用时，输入信号进入32路通道输入模块（1），通过R1-R32电阻将电流转换为交流电压；地址控制模块（4）采用ISA接口，通过外部控制接口（2）对地址位逐一控制并选择，同时互锁电路（5）每次单独监听1路，并互锁其余31路；多路选择切换模块（3）使得32点输入通过地址控制模块（4），互锁电路（5）控制预处理电路（6）中的MAX306选择器输出1路交流电平监听信号；A电位器对输入信号进行灵敏度调节，对输入信号进行小范围不失真调节；I级运算放大器对交流电压，监听信号过滤，II级运算放大器对过滤后的电路进行（10）倍实时放大；B电位器对输入功率放大器的电路进行调节，通过功率放大器（7）对输入信号进行放大控制，再由扬声器（8）将电流信号转换为音频信号输出。