CN201369083Y - 电气火灾监控探测器 - Google Patents

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CN201369083Y CNU2009200960903U CN200920096090U CN201369083Y CN 201369083 Y CN201369083 Y CN 201369083Y CN U2009200960903 U CNU2009200960903 U CN U2009200960903U CN 200920096090 U CN200920096090 U CN 200920096090U CN 201369083 Y CN201369083 Y CN 201369083Y
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娄建琴
陈红群
苏静
伏中科
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Schneider Wingoal Tianjin Electric Equipment Co Ltd
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Abstract

本实用新型公开了一种电气火灾监控探测器。其包括主控制器、电源电路、RS485通讯接口电路、拨码开关信号采样电路、温度信号采集电路和漏电信号采样电路。本实用新型提供的电气火灾监控探测器是通过通讯电路与上位监控设备相连，作为终端探测器而组成完整的电气火灾监控***。其能够分散且实时采集漏电、环境温度等电气火灾敏感参数，并当线路及设备的漏电值大于设定值或环境温度大于设定值后时立即向上位监控设备传送报警信号，因此能够有效地预防因各种漏电原因而导致的电气火灾事故。另外，本探测器还具有结构设计合理、安装使用方便、灵敏度高、安全可靠以及可通讯距离长等优点。

Description

电气火灾监控探测器
技术领域
本实用新型属于电子和电磁技术领域，特别是涉及一种用于监控因漏电而导致的电气火灾的电气火灾监控探测器。
背景技术
目前，工业和民用供电***中一直存在着火灾的隐患并伴随着灾难的发生，它时刻威胁着人类的生命和财产安全，由此而成为影响人类正常生产与生存的重大灾难之一。随着科学技术的进步与生活水平的提高，用电器具及用电量都与日俱增，随之也带来了电气火灾的增加，因此电气火灾已成为近年来国内重点火灾中的主要失火因素之一。引发电气火灾的原因主要有短路、漏电、过负荷、接触不良、灯具和电热器具引燃可燃物等，其中由漏电、过载而引起的火灾要比由短路等原因而引起的火灾更具隐蔽性，通常是悄悄地发生，并且失火后也很难找出真正的原因(通常被短路等假象所掩盖)，因此其危害性也就更大。目前常用在电气线路中安装漏电电流保护装置或电气火灾报警器的方法来保护设备和人身的安全。其中漏电电流保护装置存在下列问题：该装置只有当负载电路中的漏电电流超过额定漏电电流设定值的情况时才被动切断电源线路，以此来保证用电安全，但其不能对由电气漏电而引起的火灾起提前预防的作用，并且当漏电电流超过额定漏电电流设定值时就切断电源将不利于整个单位的用电稳定性，而只适用于用电设备终端保护，因此并不适用于整个用电***的保护。电气火灾报警器通常包括电流互感器、断路器以及与断路器的控制输入端及电流互感器的输出端相连的控制电路。其工作原理是利用上述的控制电路经由电流互感器来监测用电线路的电流变化，从而确定用电线路是否存在能引起电气火灾的漏电、短路、过载等故障，如存在，控制电路将发出控制信号以将断路器断开，从而使存在电气故障的用电线路断路，并发出报警信号，以提醒工作人员进行检查和维修，最终将电气火灾隐患消灭在萌芽状态。但是，这种电气火灾报警器只能作为独立的产品来单独使用，而无法与相关产品(如：火灾报警控制器等消防产品)一起组网使用，因此从某种程度来说限制了对电气火灾的进一步预防和控制，从而无法从根本上杜绝电气火灾。另外，火灾发生时通常会引起建筑物内局部环境温度升高，但上述漏电电流保护装置和电气火灾报警器均不能对该环境温度进行监控。
发明内容
为了解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种能够同时对漏电电流和建筑物内环境温度实时进行监控，并且可以与相关产品一起组网使用的电气火灾监控探测器。
为了达到上述目的，本实用新型提供的电气火灾监控探测器包括：
主控制器，负责数据及指令的处理及传输；
电源电路，一端与24V直流电源相连，另一端与探测器中其它部件相接，为整个探测器提供直流电源；
RS485通讯接口电路，一端与主控制器相连，另一端通过RS485总线与上位监控设备相接，用于主控制器与上位监控设备之间的通讯；
拨码开关信号采样电路，一端与主控制器相连，用于设置通讯地址，通过设置拨码开关的状态确定出探测器的通讯地址，进而响应与本探测器有关的通讯命令；
温度信号采集电路，一端与主控制器相连，另一端与5路温度传感器相接，用于将5路温度传感器检测到的温度信号处理后输送至主控制器；
漏电信号采样电路，一端与主控制器相连，另一端与零序互感器相接，用于将零序互感器检测到的漏电信号处理后输送至主控制器。
所述的主控制器采用PIC18F2423芯片。
所述的温度信号采集电路由选通电路、开关电路、脉冲输入电路和输出电路组成，采用CD4017、Si9956或LM358芯片。
所述的温度传感器为PT100感温电阻。
本实用新型提供的电气火灾监控探测器是通过通讯电路与上位监控设备相连，作为终端探测器而组成完整的电气火灾监控***。其能够分散且实时采集漏电、环境温度等电气火灾敏感参数，并当线路及设备的漏电值大于设定值或环境温度大于设定值后时立即向上位监控设备传送报警信号，因此能够有效地预防因各种漏电原因而导致的电气火灾事故。另外，本探测器还具有结构设计合理、安装使用方便、灵敏度高、安全可靠以及可通讯距离长等优点。
附图说明
图1为本实用新型提供的电气火灾监控探测器构成框图。
图2为图1示出的电气火灾监控探测器中温度采样电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型提供的电气火灾监控探测器进行详细说明。
如图1和图2所示，本实用新型提供的电气火灾监控探测器包括：
主控制器1，负责数据及指令的处理及传输；
电源电路2，一端与24V直流电源相连，另一端与探测器中其它部件相接，为整个探测器提供直流电源；
RS485通讯接口电路3，一端与主控制器1相连，另一端通过RS485总线与上位监控设备相接，用于主控制器1与上位监控设备之间的通讯；
拨码开关信号采样电路4，一端与主控制器1相连，用于设置通讯地址，通过设置拨码开关的状态确定出探测器的通讯地址，进而响应与本探测器有关的通讯命令；
温度信号采集电路5，一端与主控制器1相连，另一端与5路温度传感器7相接，用于将5路温度传感器7检测到的温度信号处理后输送至主控制器1；
漏电信号采样电路6，一端与主控制器1相连，另一端与零序互感器8相接，用于将零序互感器8检测到的漏电信号处理后输送至主控制器1。
所述的主控制器1采用PIC18F2423芯片。
所述的温度信号采集电路5由选通电路、开关电路、脉冲输入电路和输出电路组成，采用CD4017、Si9956或LM358芯片。
所述的温度传感器7为PT100感温电阻。
如图2所示，所述的选通电路中的CLK脚连接到主控制器1上，被控制依次连通场效应管1Q3a、1Q3b、1Q2a、1Q2b、1Q1b。电源处理电路2输出的信号经过基准源1U2的处理。基准源1U2连接电阻1R7接地，并与比较器1U1A并联。比较器1U1A的输出连接场效应管1Q1a。场效应管1Q1a连接选通电路的输出端和放大器1U1B。放大器1U1B的输出即采集信号。具体工作原理为：电源处理电路2输出+9V和+5V信号，作为该电路的电源。主控制器1通过CLK端口输入脉冲信号，控制场效应管1Q1b、1Q2、1Q3，依次选通与5路温度传感器7相连的5个插座1J1、1J2、1J3、1J4、1J5。本装置利用热电阻的原理并采用恒流采样的方法，将温度传感器7检测的温度信号先转变为电阻变化，然后再转换成为电压信号。使用运放1U1的一组端口作为比较器1U1A，再使用另一组端口作为放大器1U1B。温度传感器7的信号首先通过比较器1U1A与基准源1U2进行比较，得到的信号再通过放大器1U1B放大后输出。最后得到的电压信号在GT端传送回主控制器1进行分析。
另外，由于漏电电流通常较小，所以用于检测漏电信号的零序互感器8应采用高灵敏度的优质互感器，检测范围为1mA到几安培，并且应具有良好的抗电磁干扰能力，不应因存在外界的各种干扰信号而产生信号输出，从而产生误报警。
安装本实用新型提供的电气火灾监控探测器时，首先将5路温度传感器7分别设置在需要监测环境温度处(5路温度传感器7可同时测量A相、B相、C相和N线线缆温度以及设备外部的环境温度)，同时将被监测线路穿过零序互感器8。运行时主控制器1控制温度信号采集电路5中的选通电路，依次连通5路温度传感器7，通过恒流采样原理来采集温度传感器7感应到的环境温度变化，并将其转化为电信号，再输送给主控制器1进行计算，由主控制器1提取出真正的温度数据，并进行判断和寄存，然后将信息通过通讯电路3经总线上传至上位监控设备，从而实现对环境温度的监测。与此同时，主控制器1控制零序互感器8将检测的信号输往漏电采样电路6，经过漏电采样电路6的放大校正，再将信号送往主控制器1；主控制器1再提取出真正的漏电数据，并进行判断和寄存，然后将该信息通过通讯电路3经总线上传至上位监控设备，从而实现对漏电电流的监测。当零序互感器8检测到的线路及设备上的漏电值大于设定的漏电报警值后，或5路温度传感器7检测到的环境温度大于设定的环境温度报警值后，主控制器1立即上传警报。
此外，通讯电路3还能够通过总线接收到由上位监控设备发送的通讯指令，经过通讯电路3处理后，该信号再传送至主控制器1，由主控制器1根据当前的数据情况进行反应，反应的数据再通过通讯电路3经总线发送回上位监控设备。

Claims (4)

1、一种电气火灾监控探测器，其特征在于：所述的电气火灾监控探测器包括：
主控制器(1)，负责数据及指令的处理及传输；
电源电路(2)，一端与24V直流电源相连，另一端与探测器中其它部件相接，为整个探测器提供直流电源；
RS485通讯接口电路(3)，一端与主控制器(1)相连，另一端通过RS485总线与上位监控设备相接，用于主控制器(1)与上位监控设备之间的通讯；
拨码开关信号采样电路(4)，一端与主控制器(1)相连，用于设置通讯地址，通过设置拨码开关的状态确定出探测器的通讯地址，进而响应与本探测器有关的通讯命令；
温度信号采集电路(5)，一端与主控制器(1)相连，另一端与5路温度传感器(7)相接，用于将5路温度传感器(7)检测到的温度信号处理后输送至主控制器(1)；
漏电信号采样电路(6)，一端与主控制器(1)相连，另一端与零序互感器(8)相接，用于将零序互感器(8)检测到的漏电信号处理后输送至主控制器(1)。
2、根据权利要求1所述的电气火灾监控探测器，其特征在于：所述的主控制器(1)采用PIC18F2423芯片。
3、根据权利要求1所述的电气火灾监控探测器，其特征在于：所述的温度信号采集电路(5)由选通电路、开关电路、脉冲输入电路和输出电路组成，采用CD4017、Si9956或LM358芯片。
4、根据权利要求1所述的电气火灾监控探测器，其特征在于：所述的温度传感器(7)为PT100感温电阻。
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