本發(fā)明涉及消防控制系統(tǒng),具體涉及一種具有消防控制手/自動開關(guān)轉(zhuǎn)換監(jiān)測和記錄功能的裝置。
背景技術(shù):
根據(jù)《消防控制室通用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》和消防安全管理制度,在準(zhǔn)工作狀態(tài),嚴(yán)禁將水滅火系統(tǒng)、防排煙系統(tǒng)及電動防火分隔設(shè)施的配電柜置于手動控制狀態(tài)。但是有的單位和有些控制室的操作人員因種種原因,而將配電柜長期置于手動控制狀態(tài),只是在應(yīng)付相關(guān)部門檢查時才轉(zhuǎn)換到自動控制狀態(tài),達(dá)不到自動系統(tǒng)的自動效果。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對上述問題,本發(fā)明提供一種具有消防控制手/自動開關(guān)轉(zhuǎn)換監(jiān)測和記錄功能的裝置。
為解決上述問題,本發(fā)明采取的技術(shù)方案為:具有消防控制開關(guān)轉(zhuǎn)換監(jiān)測和記錄功能的裝置,包括處理器電路(u8)、與處理器電路(u8)連接的二總線通訊電路、監(jiān)測開關(guān)輸入電路、現(xiàn)場故障報(bào)警的聲光報(bào)警電路,通過發(fā)光二極管和蜂鳴器對現(xiàn)場故障進(jìn)行報(bào)警、為裝置提供所需電源的內(nèi)部電源轉(zhuǎn)換電路,為裝置的系統(tǒng)電源電路和信號隔離電源電路提供兩路所需電源、gprs傳輸電路(u4)、數(shù)據(jù)存儲電路、現(xiàn)場讀取數(shù)據(jù)的485通訊電路、為系統(tǒng)提供準(zhǔn)確時間記錄的系統(tǒng)時鐘電路和為裝置提供現(xiàn)場ip地址編排的ip地址編碼電路,所述的二總線通訊電路與外置消防控制系統(tǒng)信號通訊銜接,保持?jǐn)?shù)據(jù)的交換,監(jiān)測開關(guān)輸入電路與消防控制系統(tǒng)手/自動轉(zhuǎn)換器開關(guān)量輸入信號銜接,gprs傳輸電路(u4)通過衛(wèi)星數(shù)據(jù)傳輸與消防總部信息交互。
所述的處理器電路(u8)包括與上電復(fù)位及編程調(diào)試電路連接的
所述的上電復(fù)位及編程調(diào)試電路包括bdm調(diào)試器(jp1),bdm調(diào)試器(jp1)bkgd引腳連接至處理器電路(u8)pwm6引腳及通過第二十四電阻(r24)連接至vcc電源端,vdd引腳連接至vcc電源端,bdm調(diào)試器(jp1)reset引腳通過第二十六電阻(r26)連接至vcc電源端,reset引腳通過第二十五電阻(r25)和第十七電容(c17)串聯(lián)電源接地,第二十五電阻(r25)和第十七電容(c17)公共端連接至處理器電路(u8)
所述的處理器時鐘電路包括晶體振蕩器(xt1),晶體振蕩器(xt1)兩端分別連接至處理器電路(u8)xtal引腳和extal引腳,且晶體振蕩器(xt1)兩端通過第十八電容(c18)和第十九電容(c19)電源接地;
所述的電源濾波電容包括并聯(lián)至vcc電源端和電源接地之間的第二十電容和第二十電容。
所述的二總線通訊電路通過二總線信號隔離電路與處理器電路(u8)連接;
二總線通訊電路包括總線主站通信接口芯片(u1)和無極性雙向電路,所述的無極性雙向電路包括串聯(lián)的第二二極管(d2)和第三二極管(d3)、串聯(lián)的第四二極管(d4)和第五二極管(d5),且第二二極管(d2)陰極與第四二極管(d4)陰極連接,第二二極管(d2)陽極連接至第三二極管(d3)陰極,第四二極管(d4)陽極連接至第五二極管(d5)陰極,第三二極管(d3)陽極與第五二極管(d5)陽極連接;
所述的總線主站通信接口芯片(u1)sin引腳連接至第二二極管(d2)陰極、第四二極管(d4)陰極和第六二極管(d6)陽極的公共端,第二二極管(d2)陽極和第三二極管(d3)陰極的公共端連接至二總線信號第一輸入端(bus1),第四二極管(d4)陽極和第五二極管(d5)陰極的公共端連接至二總線信號第二輸入端(bus2),二總線信號第一輸入端(bus1)與二總線信號第二輸入端(bus2)之間并聯(lián)有第一穩(wěn)壓二極管(d1)和第一電容(c1)、第二電容(c2)串聯(lián)支路,且第一電容(c1)與第二電容(c2)公共端信號接地,第一穩(wěn)壓二極管用于總線入口的強(qiáng)電防護(hù),第一電容與第二電容用于配合第一穩(wěn)壓二極管做總線濾波處理,總線主站通信接口芯片(u1)vcc引腳通過第一電阻(r1)連接至第六二極管(d6)陰極,第三電容(c3)和第四電容(c4)并聯(lián)至總線主站通信接口芯片(u1)vcc引腳和gnd引腳之間,第三電容(c3)負(fù)極及gnd引腳信號接地,vout引腳和sel引腳連接至5v電源及通過第五電容(c5)信號接地,rxd引腳通過二總線信號隔離電路或第六電阻連接至處理器電路(u8)ps0引腳,如需要信號隔離則通過二總線信號隔離電路,如不需要信號隔離則通過第六電阻,txd引腳通過二總線信號隔離電路或第七電阻連接至處理器電路(u8)ps1引腳,如需要信號隔離則通過二總線信號隔離電路,如不需要信號隔離則通過第七電阻,nc引腳懸空;
二總線信號隔離電路包括第一光耦合器(u2)和第二光耦合器(u3),其中第一光耦合器(u2)an引腳連接至5v電源及第二光耦合器(u3)vcc引腳和en引腳,第一光耦合器(u2)cath引腳通過第二電阻(r2)連接至總線主站通信接口芯片(u1)rxd引腳,第一光耦合器(u2)vcc引腳和en引腳連接至vcc電源端及第二光耦合器(u3)an引腳,第一光耦合器(u2)out引腳連接至處理器電路(u8)ps0引腳及通過第四電阻(r4)連接至第一光耦合器(u2)vcc引腳和en引腳,第一光耦合器(u2)gnd引腳電源接地及通過第七電容(c7)連接至第一光耦合器(u2)vcc引腳和en引腳,nc引腳和nc1引腳懸空,二總線信號由sin引腳輸入,經(jīng)總線主站通信接口芯片解調(diào)后由rxd引腳輸出ttl信號,經(jīng)第一光耦合器后傳輸至處理器電路;
第二光耦合器(u3)out引腳連接至總線主站通信接口芯片(u1)txd引腳及通過第三電阻(r3)連接至第二光耦合器(u3)vcc引腳和en引腳,第二光耦合器(u3)gnd引腳信號接地及通過第六電容(c6)連接至5v電源,第二光耦合器(u3)cath引腳通過第五電阻(r5)連接至處理器電路(u8)ps1引腳,nc引腳和nc1引腳懸空,處理器電路輸出的ttl信號經(jīng)第二光耦合器后,由txd引腳輸入總線主站通信接口芯片,在總線上行成調(diào)制信號。
所述的監(jiān)測開關(guān)輸入電路包括第三光耦合器(u5),第三光耦合器(u5)cath引腳通過第二十電阻(r20)連接至消防控制系統(tǒng)手/自動轉(zhuǎn)換器第一無極性開關(guān)端(z1),an引腳連接至vdd電源端、消防控制系統(tǒng)手/自動轉(zhuǎn)換器第二無極性開關(guān)端(z2)及信號接地,vcc引腳和en引腳連接至vcc電源端,out引腳連接至處理器電路(u8)an4引腳及通過第二十一電阻(r21)連接至第三光耦合器(u5)vcc引腳和en引腳,gnd引腳電源接地及通過第十二電容(c12)連接至vcc引腳和en引腳,nc引腳和nc1引腳懸空,z1和z2用于輸入手/自動轉(zhuǎn)換器的無極性開關(guān)信號,經(jīng)第三光耦合器信號隔離后傳輸至處理器電路;
第三光耦合器起到電平轉(zhuǎn)換和信號隔離的作用,如不需要信號隔離,所述的監(jiān)測開關(guān)輸入電路可通過第二十二電阻連接于vdd電源端和vcc電源端之間,第二十三電阻連接于信號接地與電源接地之間,將開關(guān)信號隔離功能短接,使其只起到電平轉(zhuǎn)換的作用,電源vdd通過dc-dc電源電路模塊獲得。
所述的聲光報(bào)警電路包括蜂鳴器報(bào)警電路和指示燈電路,蜂鳴器報(bào)警電路包括蜂鳴器(m1),蜂鳴器(m1)in+引腳連接至vcc電源端,in1引腳連接至第二三極管(q2)集電極,第二三極管(q2)發(fā)射極電源接地,第二三極管(q2)基極通過第十六電阻(r16)連接至處理器電路(u8)an5引腳,第十七電阻(r17)和第三十一電容(c31)并聯(lián)連接至第二三極管(q2)基極與電源接地之間;
指示燈電路包括第一發(fā)光二極管(d7)和第二發(fā)光二極管(d8),分別作為工作電源指示燈和報(bào)警指示燈,第一發(fā)光二極管(d7)陽極與第二發(fā)光二極管(d8)陽極連接至vcc電源端,第一發(fā)光二極管(d7)陰極通過第十八電阻(r18)連接至處理器電路(u8)an7引腳,第二發(fā)光二極管(d8)陰極通過第十九電阻(r19)連接至處理器電路(u8)an6引腳。
所述的內(nèi)部電源轉(zhuǎn)換電路包括系統(tǒng)電源電路和信號隔離電源電路,其中系統(tǒng)電源電路包括集成穩(wěn)壓電路(u6),集成穩(wěn)壓電路(u6)in引腳連接至12v電源,第九穩(wěn)壓二極管(d9)陰極、第十三電容(c13)正極及第十四電容(c14)一端連接至in引腳,第九穩(wěn)壓二極管(d9)陽極、第十三電容(c13)負(fù)極及第十四電容(c14)另一端電源接地,out引腳通過第一電感(l1)輸出至vcc電源端,fb引腳連接至vcc電源端,gnd引腳和on/off引腳電源接地,第十穩(wěn)壓二極管(d10)陰極連接至out引腳,第十五電容(c15)正極及第十六電容(c16)一端連接至vcc電源端,第十穩(wěn)壓二極管(d10)陽極、第十五電容(c15)負(fù)極及第十六電容(c16)另一端電源接地,系統(tǒng)電源電路將電源接口輸入的12v電源轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)電路所需的5v電源;
信號隔離電源電路包括dc-dc電源電路(u7),dc-dc電源電路(u7)vin+引腳連接至vcc電源端,vout+引腳連接至vdd電源端,vin-引腳電源接地,vout-引腳信號接地,dc-dc電源電路通過系統(tǒng)的5v電源生成電氣上完全隔離的另一組5v電源,作為無極性輸入的隔離電源使用。
所述的gprs傳輸電路(u4)link1引腳和link2引腳分別連接至處理器電路(u8)ioc0引腳和ioc1引腳,gprs傳輸電路(u4)link3引腳和link4引腳分別通過第八電阻(r8)和第九電阻(r9)連接至處理器電路(u8)ioc2引腳和ioc3引腳,gprs傳輸電路(u4)utxd1引腳和urxd1引腳分別連接至處理器電路(u8)ps2引腳和ps3引腳,gprs傳輸電路(u4)work引腳連接至處理器電路(u8)pwm4引腳,gprs傳輸電路(u4)powkey引腳連接至第一場效應(yīng)管(q1)漏極、柵極通過第十電阻(r10)連接至處理器電路(u8)pwm5引腳,gprs傳輸電路(u4)gnd引腳連接至第一場效應(yīng)管(q1)源極及電源接地,gprs傳輸電路(u4)reset引腳和reload引腳分別連接至復(fù)位電路和數(shù)據(jù)恢復(fù)電路,gprs傳輸電路(u4)re485_en引腳通過第十一電阻(r11)連接至處理器電路(u8)ioc5引腳,gprs傳輸電路(u4)link引腳連接至處理器電路(u8)ioc4引腳,gprs傳輸電路(u4)vcap引腳連接至第八電容(c8)正極,dc5-18v引腳連接至vcc電源端及第九電容(c9)正極,第八電容(c8)負(fù)極和第九電容(c9)負(fù)極電源接地,nc1引腳、nc2引腳、rcv_n引腳、rcv_p引腳、mic_n引腳及mic_p引腳懸空;
所述的復(fù)位電路包括第一按鍵(sw1),第一按鍵(sw1)一端連接至gprs傳輸電路(u4)reset引腳、通過第十二電阻(r12)連接至vcc電源端及通過第十電容(c10)電源接地,第一按鍵(sw1)另一端通過第十三電阻(r13)電源接地;
所述的數(shù)據(jù)恢復(fù)電路包括第二按鍵(sw2),第二按鍵(sw2)一端連接至gprs傳輸電路(u4)reload引腳、通過第十四電阻(r14)連接至vcc電源端及通過第十一電容(c11)電源接地,第二按鍵(sw2)另一端通過第十五電阻(r15)電源接地。
所述的數(shù)據(jù)存儲電路包括可編程只讀存儲器(u9),可編程只讀存儲器(u9)a0引腳—a2引腳通過第二十七電阻(r27)電源接地,wp引腳通過第二十八電阻(r28)電源接地,vcc引腳連接至vcc電源端及通過第二十二電容(c22)電源接地,scl引腳連接至處理器電路(u8)ioc6引腳及通過第二十九電阻(r29)連接至vcc電源端,sda引腳連接至處理器電路(u8)ioc7引腳及通過第三十電阻(r30)連接至vcc電源端,gnd引腳電源接地,裝置可自動記錄手/自動開關(guān)每次的轉(zhuǎn)換狀態(tài)、轉(zhuǎn)換時間及轉(zhuǎn)換后狀態(tài)的保持時間,數(shù)據(jù)存入eepom數(shù)據(jù)保持電路,方便調(diào)取,且數(shù)據(jù)存儲時間長。同時記錄和累計(jì)裝置的停電時間、上電時間、停電次數(shù)等數(shù)據(jù),并長期存儲,以備讀取所需。存儲的數(shù)據(jù)除了通過通訊串口方式現(xiàn)場讀取,還可通過二總線和gprs進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。
所述的485通訊電路用于現(xiàn)場讀取各項(xiàng)數(shù)據(jù),包括485通訊芯片(u11)和d型接口(j3),485通訊芯片(u11)ro引腳連接至處理器電路(u8)pm0引腳及通過第三十四電阻(r34)連接至第十四發(fā)光二極管(d14)陰極、第十四發(fā)光二極管(d14)陽極連接至vcc電源端,di引腳連接至處理器電路(u8)pm1引腳及通過第三十三電阻(r33)連接至第十三發(fā)光二極管(d13)陰極、第十三發(fā)光二極管(d13)陽極連接至vcc電源端,第三十三電阻(r33)和第三十四電阻(r34)為限流電阻,第十三發(fā)光二極管(d13)和第十四發(fā)光二極管(d14)為通訊時的燈光指示,表示數(shù)據(jù)的讀取狀態(tài),
所述的系統(tǒng)時鐘電路為系統(tǒng)提供準(zhǔn)確的時間記錄,并配置有電池,電池通過電路具有自動接入功能,正常通電狀態(tài)下電池不供電,斷電時電池自動接入,保持停電期間時鐘正常運(yùn)行,系統(tǒng)時鐘電路包括時鐘芯片(u10),時間調(diào)整可以通過編程方式寫入,也可以通過串口通訊方式修改,時鐘芯片(u10)x1引腳和x2引腳分別連接至?xí)r鐘晶振(y2)兩端,y2為32.768khz的時鐘晶振,為芯片提供準(zhǔn)確的時鐘信號,scl引腳連接至處理器電路(u8)ps6引腳及通過第三十一電阻(r31)連接至vcc電源端,sda引腳接至處理器電路(u8)eclk引腳及通過第三十二電阻(r32)連接至vcc電源端,vcc引腳分別連接至第十一二極管(d11)和第十二二極管(d12)陰極,第十一二極管(d11)陽極連接至電池(p1)正極性端、電池(p1)負(fù)極性端電源接地,p1為時鐘芯片的電源電路,正常通電期間電源通過第十二二極管(d12)為時鐘芯片供電,由于電源vcc電壓(5v)高于電池(p1)電壓(3v),電池(p1)不供電;當(dāng)裝置斷電時電池(p1)為時鐘芯片供電,保持時間不間斷,第十二二極管(d12)陽極連接至vcc電源端,且vcc引腳通過第二十三電容(c23)電源接地,第二十三電容(c23)為濾波電容,gnd引腳電源接地,
所述的ip地址編碼電路包括撥動開關(guān)(sw3),撥動開關(guān)(sw3)引腳分別連接至處理器電路(u8)an0引腳—an3引腳、an8引腳—an11引腳,為裝置提供一組編碼地址,為0—255,方便現(xiàn)場對裝置進(jìn)行ip地址編排。
二總線信號第一輸入端和二總線信號第二輸入端、消防控制系統(tǒng)手/自動轉(zhuǎn)換器第一無極性開關(guān)端和第二無極性開關(guān)端通過輸入接口與監(jiān)測裝置連接,輸入接口作為消費(fèi)控制系統(tǒng)的二總線信號和手/自動轉(zhuǎn)換器的無極性開關(guān)信號輸入接口;外置電源通過電源接口為監(jiān)測裝置提供電能,電源接口作為12v直流電源的輸入接口。
本發(fā)明提出了一種具有消防控制手/自動開關(guān)轉(zhuǎn)換監(jiān)測和記錄功能的裝置,在控制柜內(nèi)部的手/自動轉(zhuǎn)換器上讀取信號,除了通過傳統(tǒng)的開關(guān)信號和二總線手段將自動控制狀態(tài)的信號發(fā)送至消防控制室,并可通過gprs遠(yuǎn)傳裝置將其信號遠(yuǎn)傳到公安消防部門或消防遠(yuǎn)程監(jiān)控中心實(shí)時監(jiān)測,實(shí)時監(jiān)測消防設(shè)施的控制模式,督促單位將自動消防設(shè)施處于自動狀態(tài),從而確保消防控制系統(tǒng)發(fā)揮其實(shí)際作用。同時,該裝置可以自動記錄消防設(shè)施手/自動轉(zhuǎn)換的次數(shù)和時間,除了通過串口通訊方式讀取相應(yīng)的數(shù)據(jù),還可通過二總線和gprs遠(yuǎn)傳方式將相應(yīng)的數(shù)據(jù)傳到控制柜和消防總部主控制臺,并且可以記錄和累計(jì)裝置的停電時間、上電時間、停電次數(shù)等數(shù)據(jù),需要時遠(yuǎn)傳到控制柜和消防總部主控制臺,也可在巡查時現(xiàn)場讀取。
附圖說明
圖1為功能框圖;
圖2為處理器電路;
圖3為上電復(fù)位及編程調(diào)試電路;
圖4為處理器時鐘電路;
圖5為二總線通訊電路;
圖6為二總線信號隔離電路;
圖7為監(jiān)測開關(guān)輸入電路;
圖8為蜂鳴器報(bào)警電路;
圖9為指示燈電路;
圖10為系統(tǒng)電源電路;
圖11為信號隔離電源電路;
圖12為gprs傳輸電路;
圖13為數(shù)據(jù)存儲電路;
圖14為485通訊電路;
圖15為系統(tǒng)時鐘電路;
圖16為ip地址編碼電路;
圖17為輸入接口;
圖18為電源接口。
具體實(shí)施方式
如圖1所示,具有消防控制開關(guān)轉(zhuǎn)換監(jiān)測和記錄功能的裝置,包括處理器電路(u8)、與處理器電路(u8)連接的二總線通訊電路、監(jiān)測開關(guān)輸入電路、現(xiàn)場故障報(bào)警的聲光報(bào)警電路,通過發(fā)光二極管和蜂鳴器對現(xiàn)場故障進(jìn)行報(bào)警、為裝置提供所需電源的內(nèi)部電源轉(zhuǎn)換電路,為裝置的系統(tǒng)電源電路和信號隔離電源電路提供兩路所需電源、gprs傳輸電路(u4)、數(shù)據(jù)存儲電路、現(xiàn)場讀取數(shù)據(jù)的485通訊電路、為系統(tǒng)提供準(zhǔn)確時間記錄的系統(tǒng)時鐘電路和為裝置提供現(xiàn)場ip地址編排的ip地址編碼電路,所述的二總線通訊電路與外置消防控制系統(tǒng)信號通訊銜接,保持?jǐn)?shù)據(jù)的交換,監(jiān)測開關(guān)輸入電路與消防控制系統(tǒng)手/自動轉(zhuǎn)換器開關(guān)量輸入信號銜接,gprs傳輸電路(u4)通過衛(wèi)星數(shù)據(jù)傳輸與消防總部信息交互。
如圖2所示,所述的處理器電路u8選用freescale系列的微處理器s9s12g64call_48,管腳48,封裝lqfp48,5v電源供電,3路路串口通訊接口,24路i/o輸入輸出口,處理器電路(u8)包括與上電復(fù)位及編程調(diào)試電路連接的
如圖3所示,所述的上電復(fù)位及編程調(diào)試電路包括bdm調(diào)試器(jp1),bdm調(diào)試器(jp1)bkgd引腳連接至處理器電路(u8)pwm6引腳及通過第二十四電阻(r24)連接至vcc電源端,vdd引腳連接至vcc電源端,bdm調(diào)試器(jp1)reset引腳通過第二十六電阻(r26)連接至vcc電源端,reset引腳通過第二十五電阻(r25)和第十七電容(c17)串聯(lián)電源接地,第二十五電阻(r25)和第十七電容(c17)公共端連接至處理器電路(u8)
如圖4所示,所述的處理器時鐘電路包括晶體振蕩器(xt1),晶體振蕩器(xt1)兩端分別連接至處理器電路(u8)xtal引腳和extal引腳,且晶體振蕩器(xt1)兩端通過第十八電容(c18)和第十九電容(c19)電源接地;
所述的電源濾波電容包括并聯(lián)至vcc電源端和電源接地之間的第二十電容和第二十電容。
所述的二總線通訊電路通過二總線信號隔離電路與處理器電路(u8)連接;
如圖5所示,二總線通訊電路包括總線主站通信接口芯片(u1)和無極性雙向電路,所述的無極性雙向電路包括串聯(lián)的第二二極管(d2)和第三二極管(d3)、串聯(lián)的第四二極管(d4)和第五二極管(d5),且第二二極管(d2)陰極與第四二極管(d4)陰極連接,第二二極管(d2)陽極連接至第三二極管(d3)陰極,第四二極管(d4)陽極連接至第五二極管(d5)陰極,第三二極管(d3)陽極與第五二極管(d5)陽極連接;
所述的總線主站通信接口芯片(u1)sin引腳連接至第二二極管(d2)陰極、第四二極管(d4)陰極和第六二極管(d6)陽極的公共端,第二二極管(d2)陽極和第三二極管(d3)陰極的公共端連接至二總線信號第一輸入端(bus1),第四二極管(d4)陽極和第五二極管(d5)陰極的公共端連接至二總線信號第二輸入端(bus2),二總線信號第一輸入端(bus1)與二總線信號第二輸入端(bus2)之間并聯(lián)有第一穩(wěn)壓二極管(d1)和第一電容(c1)、第二電容(c2)串聯(lián)支路,且第一電容(c1)與第二電容(c2)公共端信號接地,第一穩(wěn)壓二極管用于總線入口的強(qiáng)電防護(hù),第一電容與第二電容用于配合第一穩(wěn)壓二極管做總線濾波處理,總線主站通信接口芯片(u1)vcc引腳通過第一電阻(r1)連接至第六二極管(d6)陰極,第三電容(c3)和第四電容(c4)并聯(lián)至總線主站通信接口芯片(u1)vcc引腳和gnd引腳之間,第三電容(c3)負(fù)極及gnd引腳信號接地,vout引腳和sel引腳連接至5v電源及通過第五電容(c5)信號接地,rxd引腳通過二總線信號隔離電路或第六電阻連接至處理器電路(u8)ps0引腳,如需要信號隔離則通過二總線信號隔離電路,如不需要信號隔離則通過第六電阻,txd引腳通過二總線信號隔離電路或第七電阻連接至處理器電路(u8)ps1引腳,如需要信號隔離則通過二總線信號隔離電路,如不需要信號隔離則通過第七電阻,nc引腳懸空;
如圖6所示,二總線信號隔離電路包括第一光耦合器(u2)和第二光耦合器(u3),其中第一光耦合器(u2)an引腳連接至5v電源及第二光耦合器(u3)vcc引腳和en引腳,第一光耦合器(u2)cath引腳通過第二電阻(r2)連接至總線主站通信接口芯片(u1)rxd引腳,第一光耦合器(u2)vcc引腳和en引腳連接至vcc電源端及第二光耦合器(u3)an引腳,第一光耦合器(u2)out引腳連接至處理器電路(u8)ps0引腳及通過第四電阻(r4)連接至第一光耦合器(u2)vcc引腳和en引腳,第一光耦合器(u2)gnd引腳電源接地及通過第七電容(c7)連接至第一光耦合器(u2)vcc引腳和en引腳,nc引腳和nc1引腳懸空,二總線信號由sin引腳輸入,經(jīng)總線主站通信接口芯片解調(diào)后由rxd引腳輸出ttl信號,經(jīng)第一光耦合器后傳輸至處理器電路;
第二光耦合器(u3)out引腳連接至總線主站通信接口芯片(u1)txd引腳及通過第三電阻(r3)連接至第二光耦合器(u3)vcc引腳和en引腳,第二光耦合器(u3)gnd引腳信號接地及通過第六電容(c6)連接至5v電源,第二光耦合器(u3)cath引腳通過第五電阻(r5)連接至處理器電路(u8)ps1引腳,nc引腳和nc1引腳懸空,處理器電路輸出的ttl信號經(jīng)第二光耦合器后,由txd引腳輸入總線主站通信接口芯片,在總線上行成調(diào)制信號。
如圖7所示,所述的監(jiān)測開關(guān)輸入電路包括第三光耦合器(u5),第三光耦合器(u5)cath引腳通過第二十電阻(r20)連接至消防控制系統(tǒng)手/自動轉(zhuǎn)換器第一無極性開關(guān)端(z1),an引腳連接至vdd電源端、消防控制系統(tǒng)手/自動轉(zhuǎn)換器第二無極性開關(guān)端(z2)及信號接地,vcc引腳和en引腳連接至vcc電源端,out引腳連接至處理器電路(u8)an4引腳及通過第二十一電阻(r21)連接至第三光耦合器(u5)vcc引腳和en引腳,gnd引腳電源接地及通過第十二電容(c12)連接至vcc引腳和en引腳,nc引腳和nc1引腳懸空,z1和z2用于輸入手/自動轉(zhuǎn)換器的無極性開關(guān)信號,經(jīng)第三光耦合器信號隔離后傳輸至處理器電路;
第三光耦合器起到電平轉(zhuǎn)換和信號隔離的作用,如不需要信號隔離,所述的監(jiān)測開關(guān)輸入電路可通過第二十二電阻連接于vdd電源端和vcc電源端之間,第二十三電阻連接于信號接地與電源接地之間,將開關(guān)信號隔離功能短接,使其只起到電平轉(zhuǎn)換的作用,電源vdd通過dc-dc電源電路模塊獲得。
如圖8所示,所述的聲光報(bào)警電路包括蜂鳴器報(bào)警電路和指示燈電路,蜂鳴器報(bào)警電路包括蜂鳴器(m1),蜂鳴器(m1)in+引腳連接至vcc電源端,in1引腳連接至第二三極管(q2)集電極,第二三極管(q2)發(fā)射極電源接地,第二三極管(q2)基極通過第十六電阻(r16)連接至處理器電路(u8)an5引腳,第十七電阻(r17)和第三十一電容(c31)并聯(lián)連接至第二三極管(q2)基極與電源接地之間;
如圖9所示,指示燈電路包括第一發(fā)光二極管(d7)和第二發(fā)光二極管(d8),分別作為工作電源指示燈和報(bào)警指示燈,第一發(fā)光二極管(d7)陽極與第二發(fā)光二極管(d8)陽極連接至vcc電源端,第一發(fā)光二極管(d7)陰極通過第十八電阻(r18)連接至處理器電路(u8)an7引腳,第二發(fā)光二極管(d8)陰極通過第十九電阻(r19)連接至處理器電路(u8)an6引腳。
如圖10所示,所述的內(nèi)部電源轉(zhuǎn)換電路包括系統(tǒng)電源電路和信號隔離電源電路,其中系統(tǒng)電源電路包括集成穩(wěn)壓電路(u6),集成穩(wěn)壓電路(u6)in引腳連接至12v電源,第九穩(wěn)壓二極管(d9)陰極、第十三電容(c13)正極及第十四電容(c14)一端連接至in引腳,第九穩(wěn)壓二極管(d9)陽極、第十三電容(c13)負(fù)極及第十四電容(c14)另一端電源接地,out引腳通過第一電感(l1)輸出至vcc電源端,fb引腳連接至vcc電源端,gnd引腳和on/off引腳電源接地,第十穩(wěn)壓二極管(d10)陰極連接至out引腳,第十五電容(c15)正極及第十六電容(c16)一端連接至vcc電源端,第十穩(wěn)壓二極管(d10)陽極、第十五電容(c15)負(fù)極及第十六電容(c16)另一端電源接地,系統(tǒng)電源電路將電源接口輸入的12v電源轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)電路所需的5v電源;
如圖11所示,信號隔離電源電路包括dc-dc電源電路(u7),dc-dc電源電路(u7)vin+引腳連接至vcc電源端,vout+引腳連接至vdd電源端,vin-引腳電源接地,vout-引腳信號接地,dc-dc電源電路通過系統(tǒng)的5v電源生成電氣上完全隔離的另一組5v電源,作為無極性輸入的隔離電源使用。
如圖12所示,所述的gprs傳輸電路(u4)link1引腳和link2引腳分別連接至處理器電路(u8)ioc0引腳和ioc1引腳,gprs傳輸電路(u4)link3引腳和link4引腳分別通過第八電阻(r8)和第九電阻(r9)連接至處理器電路(u8)ioc2引腳和ioc3引腳,gprs傳輸電路(u4)utxd1引腳和urxd1引腳分別連接至處理器電路(u8)ps2引腳和ps3引腳,gprs傳輸電路(u4)work引腳連接至處理器電路(u8)pwm4引腳,gprs傳輸電路(u4)powkey引腳連接至第一場效應(yīng)管(q1)漏極、柵極通過第十電阻(r10)連接至處理器電路(u8)pwm5引腳,gprs傳輸電路(u4)gnd引腳連接至第一場效應(yīng)管(q1)源極及電源接地,gprs傳輸電路(u4)reset引腳和reload引腳分別連接至復(fù)位電路和數(shù)據(jù)恢復(fù)電路,gprs傳輸電路(u4)re485_en引腳通過第十一電阻(r11)連接至處理器電路(u8)ioc5引腳,gprs傳輸電路(u4)link引腳連接至處理器電路(u8)ioc4引腳,gprs傳輸電路(u4)vcap引腳連接至第八電容(c8)正極,dc5-18v引腳連接至vcc電源端及第九電容(c9)正極,第八電容(c8)負(fù)極和第九電容(c9)負(fù)極電源接地,nc1引腳、nc2引腳、rcv_n引腳、rcv_p引腳、mic_n引腳及mic_p引腳懸空;
所述的復(fù)位電路包括第一按鍵(sw1),第一按鍵(sw1)一端連接至gprs傳輸電路(u4)reset引腳、通過第十二電阻(r12)連接至vcc電源端及通過第十電容(c10)電源接地,第一按鍵(sw1)另一端通過第十三電阻(r13)電源接地;
所述的數(shù)據(jù)恢復(fù)電路包括第二按鍵(sw2),第二按鍵(sw2)一端連接至gprs傳輸電路(u4)reload引腳、通過第十四電阻(r14)連接至vcc電源端及通過第十一電容(c11)電源接地,第二按鍵(sw2)另一端通過第十五電阻(r15)電源接地。
如圖13所示,所述的數(shù)據(jù)存儲電路包括可編程只讀存儲器(u9),可編程只讀存儲器(u9)a0引腳—a2引腳通過第二十七電阻(r27)電源接地,wp引腳通過第二十八電阻(r28)電源接地,vcc引腳連接至vcc電源端及通過第二十二電容(c22)電源接地,scl引腳連接至處理器電路(u8)ioc6引腳及通過第二十九電阻(r29)連接至vcc電源端,sda引腳連接至處理器電路(u8)ioc7引腳及通過第三十電阻(r30)連接至vcc電源端,gnd引腳電源接地,裝置可自動記錄手/自動開關(guān)每次的轉(zhuǎn)換狀態(tài)、轉(zhuǎn)換時間及轉(zhuǎn)換后狀態(tài)的保持時間,數(shù)據(jù)存入eepom數(shù)據(jù)保持電路,方便調(diào)取,且數(shù)據(jù)存儲時間長。同時記錄和累計(jì)裝置的停電時間、上電時間、停電次數(shù)等數(shù)據(jù),并長期存儲,以備讀取所需。存儲的數(shù)據(jù)除了通過通訊串口方式現(xiàn)場讀取,還可通過二總線和gprs進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。
如圖14所示,所述的485通訊電路用于現(xiàn)場讀取各項(xiàng)數(shù)據(jù),包括485通訊芯片(u11)和d型接口(j3),485通訊芯片(u11)ro引腳連接至處理器電路(u8)pm0引腳及通過第三十四電阻(r34)連接至第十四發(fā)光二極管(d14)陰極、第十四發(fā)光二極管(d14)陽極連接至vcc電源端,di引腳連接至處理器電路(u8)pm1引腳及通過第三十三電阻(r33)連接至第十三發(fā)光二極管(d13)陰極、第十三發(fā)光二極管(d13)陽極連接至vcc電源端,第三十三電阻(r33)和第三十四電阻(r34)為限流電阻,第十三發(fā)光二極管(d13)和第十四發(fā)光二極管(d14)為通訊時的燈光指示,表示數(shù)據(jù)的讀取狀態(tài),
如圖15所示,所述的系統(tǒng)時鐘電路為系統(tǒng)提供準(zhǔn)確的時間記錄,并配置有電池,電池通過電路具有自動接入功能,正常通電狀態(tài)下電池不供電,斷電時電池自動接入,保持停電期間時鐘正常運(yùn)行,系統(tǒng)時鐘電路包括時鐘芯片(u10),時間調(diào)整可以通過編程方式寫入,也可以通過串口通訊方式修改,時鐘芯片(u10)x1引腳和x2引腳分別連接至?xí)r鐘晶振(y2)兩端,y2為32.768khz的時鐘晶振,為芯片提供準(zhǔn)確的時鐘信號,scl引腳連接至處理器電路(u8)ps6引腳及通過第三十一電阻(r31)連接至vcc電源端,sda引腳接至處理器電路(u8)eclk引腳及通過第三十二電阻(r32)連接至vcc電源端,vcc引腳分別連接至第十一二極管(d11)和第十二二極管(d12)陰極,第十一二極管(d11)陽極連接至電池(p1)正極性端、電池(p1)負(fù)極性端電源接地,p1為時鐘芯片的電源電路,正常通電期間電源通過第十二二極管(d12)為時鐘芯片供電,由于電源vcc電壓(5v)高于電池(p1)電壓(3v),電池(p1)不供電;當(dāng)裝置斷電時電池(p1)為時鐘芯片供電,保持時間的持續(xù),第十二二極管(d12)陽極連接至vcc電源端,且vcc引腳通過第二十三電容(c23)電源接地,第二十三電容(c23)為濾波電容,gnd引腳電源接地,
如圖16所示,所述的ip地址編碼電路包括撥動開關(guān)(sw3),撥動開關(guān)(sw3)引腳分別連接至處理器電路(u8)an0引腳—an3引腳、an8引腳—an11引腳,為裝置提供一組編碼地址,為0—255,方便現(xiàn)場對裝置進(jìn)行ip地址編排。
如圖17、圖18所示,二總線信號第一輸入端bus1和二總線信號第二輸入端bus2、消防控制系統(tǒng)手/自動轉(zhuǎn)換器第一無極性開關(guān)端z1和第二無極性開關(guān)端z2通過輸入接口j1與監(jiān)測裝置連接,輸入接口j1作為消費(fèi)控制系統(tǒng)的二總線信號和手/自動轉(zhuǎn)換器的無極性開關(guān)信號輸入接口;外置電源通過電源接口j2為監(jiān)測裝置提供電能,電源接口j2作為12v直流電源的輸入接口。
在正常的自動噴水滅火系統(tǒng)和聯(lián)動控制的防火卷簾等防火分隔設(shè)施設(shè)置的開關(guān)置于自動狀態(tài)時,第一無極性開關(guān)端z1和第二無極性開關(guān)端z2的無極性開關(guān)信號經(jīng)過第三光耦合器u5光電信號隔離轉(zhuǎn)換后,經(jīng)輸入接口j1輸入到處理器電路u8,通過對輸入信號的電平進(jìn)行判斷后,確認(rèn)此時的開關(guān)位置是處于自動狀態(tài)的正常情況,因此處理器電路u8不對現(xiàn)場啟動聲光報(bào)警及數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳等功能。
當(dāng)操作人員將自動噴水滅火系統(tǒng)和聯(lián)動控制的防火卷簾等防火分隔設(shè)施設(shè)置在手動控制狀態(tài)時,或是此時的開關(guān)裝置出現(xiàn)故障時,手/自動轉(zhuǎn)換器第一無極性開關(guān)端z1和第二無極性開關(guān)端z2的無極性開關(guān)信號通過輸入接口j1經(jīng)監(jiān)測開關(guān)輸入電路傳輸至處理器電路u8,處理器電路u8在判斷開關(guān)不是處于正常要求的情況下,通過gprs傳輸電路u4將監(jiān)測信號的狀態(tài)及本裝置的ip地址等數(shù)據(jù)同時遠(yuǎn)傳至消防總部的主控制臺,實(shí)時監(jiān)測各個消防設(shè)施的控制模式,并通過聲光報(bào)警電路對現(xiàn)場故障進(jìn)行報(bào)警,確保消防控制系統(tǒng)發(fā)揮其實(shí)際作用。
除了信號傳輸,還可以記錄控制裝置在進(jìn)行手/自動狀態(tài)轉(zhuǎn)換時的次數(shù)和時間,配置有電池的時鐘芯片可在停電狀態(tài)下保持時間的持續(xù),因此可以準(zhǔn)確記錄手/自動開關(guān)的轉(zhuǎn)換時間及轉(zhuǎn)換后狀態(tài)的保持期間。所記錄的時間數(shù)據(jù)除了通過外接通訊串口方式現(xiàn)場讀取,還可通過二總線和gprs遠(yuǎn)傳方式進(jìn)行傳送,將數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳到控制柜和消防總部的主控制臺。
裝置斷電后重新上電,通過讀取時鐘芯片,可以記錄裝置的停電時間、上電時間、停電次數(shù)等數(shù)據(jù),可將數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳至控制中心,也可在巡查時現(xiàn)場讀取。