CN207690249U - 一种电气火灾安全监控装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型一种电气火灾安全监控装置，电气火灾输入数据滤波电路连接方波转换电路，方波转换电路连接抗干扰电路，抗干扰电路经传输线连接到频率电压转换电路，频率电压转换电路输出电气火灾数据到电气火灾监控主机；有效地解决了目前传感器采集的配电柜电气设备的运行参数在传输过程易衰减且受外界环境干扰，准确性、可靠性差的问题。本实用新型传感器采集的电气火灾参数信息由输入滤波电路对外界尖峰脉冲噪声干扰进行滤除、比例放大、允许微弱电信号低频信号能正常通过，转换为数字方波信号、调幅、共模和差模滤波后经传输线传输、转换为成正比的0‑5V幅值电压信号进入电气火灾监控主机，避免了信号传输过程中衰减、受外界干扰的问题。

Description

一种电气火灾安全监控装置

技术领域

本实用新型涉及电气设备技术领域，特别是涉及一种电气火灾安全监控装置。

背景技术

随着我国经济技术的飞速发展，配电柜电气设备行业对于经济技术领域的发展起到了非常重要的作用，在促进经济的同时也方便了人们的生活，然而，电气设备的使用，容易带来一些负面的影响，在酷热的炎夏和干燥的寒冬，人们对于配电柜电气设备的使用比以往增多，配电柜电气设备在工作的同时，电气元件也不断的产生热量，容易出现高温和漏电的现象，这些现象极易导致电气火灾的产生，造成非常严重的财产损失。

而现场的传感器采集的微弱信号在传输到主机过程易衰减且受外界环境干扰，准确性、可靠性差，影响了对配电柜电气设备运行参数的准确把握、及时校验。

所以本实用新型提供一种新的方案来解决此问题。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本实用新型之目的在于提供一种电气火灾安全监控装置，具有构思巧妙且人性化设计的特性，有效地解决了目前传感器采集的配电柜电气设备的运行参数在传输过程易衰减且受外界环境干扰，准确性、可靠性差的问题。

其解决的技术方案是，包括电气火灾输入数据滤波电路、方波转换电路、抗干扰电路、频率电压转换电路，其特征在于，电气火灾输入数据滤波电路连接方波转换电路，方波转换电路连接抗干扰电路，抗干扰电路经传输线连接到频率电压转换电路，频率电压转换电路输出电气火灾数据到电气火灾监控主机；

所述电气火灾输入数据滤波电路包括数据采集接口P1，数据采集接口P1的引脚1和电容C1的一端连接电源+5V，数据采集接口P1的引脚3和电容C1的另一端连接地，数据采集接口P1的引脚2分别连接接地电阻R2的一端、电容C2的一端、电容C3的一端、电阻R2的一端、电阻R3的一端，电容C2的另一端、电容C3的另一端、电阻R2的另一端连接电源+5V，电阻R3的另一端连接运算放大器AR1的同相输入端，运算放大器AR1的反相输入端分别连接接地电阻R4的一端、电阻R5的一端，电阻R5的另一端分别连接运算放大器AR1的输出端、电阻R6的一端，电阻R6的另一端分别连接接地电解电容C4的正极、电阻R7的一端，电阻R7的另一端分别连接运算放大器AR2的反相输入端、电阻R8的一端、电解电容C5的负极，电解电容C5的正极分别连接电阻R8的另一端、运算放大器AR2的输出端；

所述抗干扰电路包括二极管D1，二极管D1的正极和电容C7的一端连接电阻R11的另一端，二极管D1的负极和电容C7的另一端分别连接电压互感器L4的左端和电容C8的上端，电压互感器L4的右端分别连接电容C9的上端、电感L2的左端，电压互感器L5的左端连接电容C8的下端，电压互感器L5的右端分别连接电感L3的左端、电容C9的下端，电感L2的右端分别连接稳压管DZ3的负极，电感L3的右端分别连接稳压管DZ1的正极，最后经传输线连接到频率电压转换电路。

本实用新型结构简单、构思巧妙，传感器采集的配电柜电气设备运行时电气火灾参数信息由输入滤波电路对外界尖峰脉冲噪声干扰进行滤除、比例放大、低通滤波电路只允许微弱电信号低频信号能正常通过，之后准换为数字方波信号、调幅、共模和差模滤波后经传输线传输、频率电压转换电路转换为成正比的0-5V幅值电压信号进入电气火灾监控主机，避免了信号传输过程中衰减、受外界干扰的问题，提高了电气火灾监控主机信号测量、采集的精度。

附图说明

图1为本实用新型的电路连接模块图。

图2为本实用新型的电路连接原理图。

具体实施方式

有关本实用新型的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图1至图2对实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的结构内容，均是以说明书附图为参考。

下面将参照附图描述本实用新型的各示例性的实施例。

实施例一，一种电气火灾安全监控装置，包括电气火灾输入数据滤波电路把传感器采集的配电柜电气设备运行时电气火灾参数信息外界尖峰脉冲噪声干扰进行滤除、比例放大、低通滤波，只允许微弱电信号的低频信号能正常通过，此后经方波转换电路转换为数字方波频率信号、调幅后进入抗干扰电路进一步滤除共模和差模干扰，经传输线传输到频率电压转换电路，转换为成正比的0-5V幅值电压信号进入电气火灾监控主机；所述电气火灾输入数据滤波电路用于滤除外界尖峰脉冲噪声干扰进行滤除、微弱的信号精确地放大到所需标准信号、允许信号频率成分通过，抑制无用频率信号，包括数据采集接口P1（包括传感器检测的电气火灾电流、温度、烟雾等信息），数据采集接口P1的引脚1、引脚3为供电端，电容C1为电源滤波电容，数据采集接口P1的引脚2为测得的信号输出端经电容C2、电容C3滤波，与电阻R1、电阻R2组成的分压电路提供的基准电压叠加、电阻R3限流后连接运算放大器AR1的同相输入端，电阻R3、R4、R5、运算放大器AR1组成同相比例放大电路进行比例放大，调节反馈电阻R5、电阻R3调节比例放大的倍数，最后由运算放大器AR1输出端输出，经电阻R6、电解电容C4滤波，电阻R7限流后进入运算放大器AR2、电阻R8、电解电容C5组成的低通滤波电路，调节电解电容C5或电阻R8的大小，调节允许通过的频率的大小；所述抗干扰电路用于调幅后、进一步滤除共模和差模干扰，包括二极管D1，二极管D1、电容C7组成调幅电路，电容C8和电压互感器L5串联组成的回路并联电压互感器L4和电容C9串联组成的回路构成差模抗干扰电路，提高信号的差模抗干扰能力，电容C8、电容C9构成差模滤波电路，用于滤去差模干扰，电感L2、L3并联构成共模滤波电路，电感对外界随机噪声与地之间的共模呈现电感量，对共模干扰有效吸收，最后经稳压二极管DZ3反接稳压经传输线传输至频率电压转换电路。

实施例二，在实施例一的基础上，所述方波转换电路用于将传感器检测的配电柜电气设备运行时电气火灾参数转换为数字方波频率信号，包括运算放大器AR3，运算放大器AR3的输出端经电阻R12、R13分压后经电阻R10反馈到运算放大器AR3的同相输入端，电容C6、电阻R9组成的积分电路引入负反馈，运算放大器AR3为比较器，运算放大器AR3输出电压瞬间，电容C6两端电压不能突变，运算放大器AR3输出电压通过R9按指数规律向电容C6充电，电容C6充电电压和运算放大器AR3输出电压耦合后电压小于负饱和值时，运算放大器AR3输出电压便从负饱和值迅速翻转到正饱和值，运算放大器AR3输出电压又通过R9 给C6反向充电，输出状态再次翻转，如此循环便产生了一系列的方波，传输到抗干扰电路。

实施例三，在实施例一的基础上，所述频率电压转换电路接收经传输线传输过来的抗干扰后的方波频率信号，转换为成正比的0-5V幅值电压信号，包括型号为AD651的频率电压转换芯片U1，其为双电源供电，频率电压转换芯片U1的引脚1连接电源+12V，频率电压转换芯片U1的引脚8连接电源-12V，频率电压转换芯片U1的引脚12、引脚13连接地，电压转换芯片U1的引脚14接收方波电路输出的方波频率信号，频率电压转换芯片U1的引脚15为内部电压比较器的同相输入端由电阻R14、二极管D2分压提供，频率电压转换芯片U1的引脚5为负电源端由输出直流电压信号经二极管D3、电容C10提供，频率电压转换芯片U1的引脚4、引脚7输出的电压信号经电阻R15、电容C11滤波后输出直流电压信号至电气火灾监控主机。

本实用新型具体使用时，传感器采集的配电柜电气设备运行时电气火灾参数信息经输入滤波电路对外界尖峰脉冲噪声干扰进行滤除、微弱的信号精确地放大到所需标准信号、允许信号频率成分通过，抑制无用频率信号，输出到运算放大器AR3的反相输入端，运算放大器AR3输出端经电阻R12、R13分压后经电阻R10反馈到运算放大器AR3的同相输入端，电容C6、电阻R9组成的积分电路引入负反馈，运算放大器AR3为比较器，将电容C6的充放电和运算放大器AR3输出电压耦合后电压转换为输出状态的翻转，以此产生方波频率信号，之后经二极管D1、电容C7组成调幅电路，电容C8和电压互感器L5串联组成的回路并联电压互感器L4和电容C9串联组成的回路构成差模抗干扰电路，提高信号的差模抗干扰能力，电容C8、电容C9构成差模滤波电路，用于滤去差模干扰，电感L2、L3并联构成共模滤波电路，电感对外界随机噪声与地之间的共模呈现电感量，对共模干扰有效吸收，最后经稳压二极管DZ3反接稳压经传输线传输至型号为AD651的频率电压转换芯片U1，转换为成正比的0-5V幅值电压信号，进入电气火灾监控主机，避免了信号传输过程中衰减、受外界干扰的问题，提高了信号测量、采集的精度。

以上所述是结合具体实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型具体实施仅局限于此；对于本实用新型所属及相关技术领域的技术人员来说，在基于本实用新型技术方案思路前提下，所作的拓展以及操作方法、数据的替换，都应当落在本实用新型保护范围之内。

Claims (2)

1.一种电气火灾安全监控装置，包括电气火灾输入数据滤波电路、方波转换电路、抗干扰电路、频率电压转换电路，其特征在于，电气火灾输入数据滤波电路连接方波转换电路，方波转换电路连接抗干扰电路，抗干扰电路经传输线连接到频率电压转换电路，频率电压转换电路输出电气火灾数据到电气火灾监控主机；

所述电气火灾输入数据滤波电路包括数据采集接口P1，数据采集接口P1的引脚1和电容C1的一端连接电源+5V，数据采集接口P1的引脚3和电容C1的另一端连接地，数据采集接口P1的引脚2分别连接接地电阻R2的一端、电容C2的一端、电容C3的一端、电阻R2的一端、电阻R3的一端，电容C2的另一端、电容C3的另一端、电阻R2的另一端连接电源+5V，电阻R3的另一端连接运算放大器AR1的同相输入端，运算放大器AR1的反相输入端分别连接接地电阻R4的一端、电阻R5的一端，电阻R5的另一端分别连接运算放大器AR1的输出端、电阻R6的一端，电阻R6的另一端分别连接接地电解电容C4的正极、电阻R7的一端，电阻R7的另一端分别连接运算放大器AR2的反相输入端、电阻R8的一端、电解电容C5的负极，电解电容C5的正极分别连接电阻R8的另一端、运算放大器AR2的输出端；

所述抗干扰电路包括二极管D1，二极管D1的正极和电容C7的一端连接电阻R11的另一端，二极管D1的负极和电容C7的另一端分别连接电压互感器L4的左端和电容C8的上端，电压互感器L4的右端分别连接电容C9的上端、电感L2的左端，电压互感器L5的左端连接电容C8的下端，电压互感器L5的右端分别连接电感L3的左端、电容C9的下端，电感L2的右端分别连接稳压管DZ3的负极，电感L3的右端分别连接稳压管DZ1的正极，最后经传输线连接到频率电压转换电路。

2.根据权利要求1所述的一种电气火灾安全监控装置，其特征在于，所述方波转换电路包括运算放大器AR3，运算放大器AR3的反相输入端分别连接接地电容C6的一端、电阻R9的一端、运算放大器AR2的输出端，运算放大器AR3的同相输入端连接电阻R10的一端，电阻R10的另一端分别连接电阻R12的下端、接地电阻R13的一端，运算放大器AR3的输出端连接电阻R11的一端，电阻R11的另一端分别连接电阻R9的另一端、电阻R12的上端；

所述频率电压转换电路包括频率电压转换芯片U1，频率电压转换芯片U1的引脚1连接电源+12V，频率电压转换芯片U1的引脚8连接电源-12V，频率电压转换芯片U1的引脚12、引脚13连接地，频率电压转换芯片U1的引脚15分别连接电阻R14的一端、二极管D2的正极，电阻R14的另一端连接电源+5V，二极管D2的负极连接地，频率电压转换芯片U1的引脚5分别连接二极管D3的负极、电容C10的一端，二极管D3的正极连接地，电容C10的另一端分别连接频率电压转换芯片U1的引脚4、引脚7、接地电阻R15的一端、接地电容C11的一端、电气火灾监控主机。