本發(fā)明涉及探測(cè)器領(lǐng)域，具體涉及電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器電路。

背景技術(shù)：

以下對(duì)本發(fā)明的相關(guān)技術(shù)背景進(jìn)行說(shuō)明，但這些說(shuō)明并不一定構(gòu)成本發(fā)明的現(xiàn)有技術(shù)。

電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備由一臺(tái)計(jì)算機(jī)作為主控上位機(jī)，配合防火漏電報(bào)警系統(tǒng)終端、剩余電流探測(cè)器和若干帶分勵(lì)脫扣功能的斷路器，通過(guò)二總線連接到主控上位機(jī)，通過(guò)應(yīng)用軟件組成一個(gè)完整的防火漏電報(bào)警系統(tǒng)；主控機(jī)具有巡檢、監(jiān)控、聲音報(bào)警、打印及查詢系統(tǒng)等多種功能，完成智能化的管理；該系統(tǒng)采用集散控制方案，一臺(tái)微型計(jì)算機(jī)可以監(jiān)控512臺(tái)防火漏電系統(tǒng)終端；防火漏電系統(tǒng)終端能夠獨(dú)立工作，可以通過(guò)系統(tǒng)終端現(xiàn)場(chǎng)查看用電的各項(xiàng)參數(shù)。

但是現(xiàn)有的電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備會(huì)配有氣體傳感器用于對(duì)有毒有害氣體的感應(yīng)，配有煙霧傳感器對(duì)產(chǎn)生煙霧進(jìn)行感應(yīng)，配有溫度傳感器對(duì)溫度值和溫度變化的速率進(jìn)行感應(yīng)，其并不對(duì)自身的設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)，一旦電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備自身發(fā)生故障，就容易出現(xiàn)誤報(bào)或者漏報(bào)現(xiàn)象，導(dǎo)致火災(zāi)誤報(bào)或者發(fā)生火災(zāi)卻沒(méi)有報(bào)警，出現(xiàn)重大損失。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器電路，設(shè)置在電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備中，用于對(duì)自身的設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)，防止出現(xiàn)意外造成損失。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器電路，包括：

電源模塊，連接至負(fù)載線路并將其電源轉(zhuǎn)換后提供給中央處理運(yùn)算單元模塊、信號(hào)采集單元、人機(jī)對(duì)話單元和通訊模塊用電；

信號(hào)采集單元，通過(guò)電流互感器采集負(fù)載線路的電流信號(hào)，再經(jīng)過(guò)隔離、放大和濾波處理送入與其連接的中央處理運(yùn)算單元模塊；

中央處理運(yùn)算單元模塊，接收信號(hào)采集單元模塊傳輸?shù)男畔⒉⑦M(jìn)行分析處理以及判斷，實(shí)現(xiàn)電氣火災(zāi)探測(cè)器的實(shí)時(shí)故障電流信息和預(yù)警、報(bào)警、控制信息顯示及聲光報(bào)警功能；

通信模塊，將中央處理運(yùn)算單元模塊的數(shù)據(jù)傳輸至監(jiān)控設(shè)備，用于實(shí)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)故障的及時(shí)報(bào)警；

人機(jī)對(duì)話單元，連接至中央處理運(yùn)算單元模塊，用于方便用戶直接查看火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器運(yùn)行狀態(tài)及進(jìn)行參數(shù)設(shè)置；

控制輸出模塊，設(shè)置在與負(fù)載線路上的開關(guān)連接的分勵(lì)脫扣器和中央處理運(yùn)算單元模塊之間，用于輸出報(bào)警保護(hù)信號(hào)和脫扣輸出信號(hào)，驅(qū)動(dòng)與其連接的分勵(lì)脫扣器動(dòng)作控制負(fù)載線路上的開關(guān)。

優(yōu)選地，所述電源模塊包括負(fù)載連接模塊、保護(hù)濾波電路、ac/dc模塊和dc/dc電路；所述負(fù)載連接模塊的第二、三端連接至保護(hù)濾波電路，所述負(fù)載連接模塊的第一端則連接至地線，所述保護(hù)濾波電路再連接至ac/dc模塊的交流輸入端，所述ac/dc模塊的輸出端則連接至dc/dc電路用于轉(zhuǎn)換電源。

優(yōu)選地，所述保護(hù)濾波電路包括保險(xiǎn)絲、壓敏電阻、熱敏電阻、第一電容、第二電容和第三電容，所述保險(xiǎn)絲的一端連接至負(fù)載連接模塊的第三端，所述保險(xiǎn)絲的另一端連接至壓敏電阻的一端，所述壓敏電阻的另一端連接至負(fù)載連接模塊的第二端，所述壓敏電阻的一端還連接至第一電容的一端，所述壓敏電阻的另一端還連接至第一電容的另一端，所述第一電容的一端連接第二電容的一端，所述第一電容的另一端還連接至第三電容的一端，所述第三電容的一端還連接至ac/dc模塊的第二交流輸入端，所述第二電容的一端還連接至熱敏電阻的一端，所述熱敏電阻的另一端則連接至ac/dc模塊的第一交流輸入端，所述負(fù)載連接模塊的第一端、第三電容的另一端和第二電容的另一端都接地線。

優(yōu)選地，所述dc/dc電路包括第一二極管、第一電感、穩(wěn)壓芯片、第四電容、第五電容、第六電容、第七電容、第八電容；所述第四電容的一端連接至ac/dc模塊的vcc輸出端，所述第四電容的另一端則連接至ac/dc模塊的gnd端，所述第四電容的一端還連接第一二極管的負(fù)極，所述第一二極管的負(fù)極還連接至第一電感的第一端口，所述第一電感的第二端口則連接至第五電容的一端，所述第一電感的第三端口則連接至第六電容的一端，所述第六電容的一端還連接有+5v電源，所述第六電容的一端還連接第七電容的一端，所述第七電容的一端還連接至穩(wěn)壓芯片的輸入端，所述穩(wěn)壓芯片的輸出端則連接第八電容的一端，所述第八電容的一端還連接至vdd電源，所述第四電容的另一端、第一二極管的正極、第五電容的另一端、第六電容的另一端、第七電容的另一端、穩(wěn)壓芯片的gnd端和第八電容的另一端都接gnd。

優(yōu)選地，所述信號(hào)采集單元包括電流互感器、至少一個(gè)隔離保護(hù)電路和與隔離保護(hù)電路連接的電流采樣模塊；所述隔離保護(hù)電路包括第三電阻、第三光耦、第一電阻、第二電阻、第九電容、第一鉗位二極管；所述電流互感器采樣連接至負(fù)載線路采樣其的剩余電流和過(guò)電流，并連接至第三電阻的一端，所述第三電阻的另一端則連接至第三光耦的第二端，所述第三光耦的第一端則連接vdd電源，所述第三光耦的第四端則連接vcc電源，所述第三光耦的第三端則連接第一電阻的一端，所述第一電阻的另一端則連接第二電阻的一端，所述第二電阻的一端還連接第九電容的一端，所述第二電阻的另一端還連接至第九電容的另一端，所述第九電容的一端還連接至第一鉗位二極管的一端，所述第九電容的另一端則連接至第一鉗位二極管的另一端；所述第一鉗位二極管的兩端則連接至電流采樣模塊。

優(yōu)選地，所述電流采樣模塊包括第一運(yùn)放、第二運(yùn)放、第四電阻、第五電阻、第六電阻、第七電阻和第十電容；所述第一鉗位二極管的一端連接至第二運(yùn)放的同相輸入端，所述第一鉗位二極管的另一端則連接至第七電阻的一端，所述第七電阻的另一端則連接至第二運(yùn)放的反相輸入端，所述第七電阻的一端還連接至第六電阻的一端，所述第六電阻的一端還連接至第十電容的另一端，所述第二運(yùn)放的反相輸入端還連接第五電阻的一端，所述第五電阻的另一端還連接至第二運(yùn)放的輸出端，所述第二運(yùn)放的輸出端連接至第一運(yùn)放的同相輸入端，所述第六電阻的另一端還連接至第一運(yùn)放的反相輸入端，所述第一運(yùn)放的反相輸入端還連接第四電阻的一端，所述第四電阻的另一端連接至第一運(yùn)放的輸出端，所述第一運(yùn)放的輸出端連接至第十電容的一端，所述第十電容的一端還連接至中央處理運(yùn)算單元模塊。

優(yōu)選地，所述中央處理運(yùn)算單元模塊采用24fj32ga002單片機(jī)，其為pic24系列的16bit單片機(jī)，有16個(gè)可編程i/o口，programflashmemory32kb,ramsize8k；所述人機(jī)對(duì)話單元設(shè)置顯示器用于實(shí)時(shí)檢測(cè)受控回路電流運(yùn)行參數(shù)，還設(shè)置鍵盤用于實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話的輸入功能，還設(shè)置led指示燈用于指示電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)裝置運(yùn)行狀態(tài)，設(shè)置蜂鳴器用于提示電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)裝置報(bào)警狀態(tài)。

優(yōu)選地，所述通信模塊包括信號(hào)發(fā)送電路、接收處理電路和防浪涌保護(hù)電路；所述防浪涌保護(hù)電路包括上位機(jī)連接模塊、雙向浪涌二極管、第十二電阻、整流橋；所述上位機(jī)連接模塊通過(guò)第一通訊總線連接第十二電阻的一端，所述上位機(jī)連接模塊通過(guò)第二通訊總線連接至雙向浪涌二極管的另一端，所述第十二電阻的一端連接雙向浪涌二極管的一端；所述雙向浪涌二極管的一端還連接至整流橋的第一輸入端，其另一端則連接至整流橋的第二輸入端，所述整流橋的第三輸出端則連接vl-電源，所述整流橋的第四輸出端則連接vl+電源。

優(yōu)選地，所述接收處理電路包括第二二極管、第三二極管、第四二極管、第五二極管、第六二極管、第七二極管、第十一電容、第十二電容、第十三電容、第十四電容、第十五電容、第四光耦、第五光耦、第十三電阻、第十四電阻、第十五電阻、第十六電阻、第十七電阻、第十八電阻、第十九電阻、第二十電阻、第二十一電阻、第一三極管、第二三極管、第三三極管；所述第二二極管的正極連接vl+電源，所述第十一電容的另一端連接vl-電源，所述第二二極管的負(fù)極則連接至第十三電阻的一端，所述第十三電阻的另一端則連接第十一電容的一端，所述第十三電阻的另一端連接至第十四電阻的一端，所述第十四電阻的一端還連接至第一三極管的集電極，所述第十四電阻的另一端則連接第一三極管的基極，所述第十四電阻的另一端還連接第十二電容的一端，所述第一三極管的基極還連接至第三二極管的負(fù)極，所述第十二電容的另一端還分別連接至第十一電容的另一端和第三二極管的正極，所述第三二極管的正極還連接至第十三電容的另一端，所述第十三電容的一端還連接至第一三極管的發(fā)射極，所述第一三極管的發(fā)射極還連接至第十七電阻的一端，所述第二二極管的正極還連接至第十五電阻的一端，所述第十五電阻的另一端則連接至第六二極管的正極，所述第六二極管的負(fù)極則連接至第三三極管的基極，所述第十五電阻的一端還連接至第四二極管的正極，所述第四二極管的負(fù)極連接第五二極管的負(fù)極，所述第五二極管的負(fù)極則連接第十六電阻的一端，所述第十六電阻的另一端則接vl-電源，所述第五二極管的正極則連接第十七電阻的另一端，所述第十七電阻的另一端還連接至第二三極管的基極，所述第二三極管的發(fā)射極還連接第十七電阻的一端，所述第二三極管的集電極則連接至第十九電阻的一端，所述第十九電阻的另一端則連接第四光耦的第一端，所述第三三極管的集電極連接第十八電阻的一端，所述第十八電阻的另一端則連接第七二極管的負(fù)極，所述第七二極管的負(fù)極還連接至第四光耦的第二端，所述第三三極管的發(fā)射極連接至第五光耦的第一端，所述第十三電容的另一端還連接至第七二極管的正極，所述至第七二極管的正極連接至第五光耦的第二端；所述第四光耦的第四端則連接第二十電阻的一端，所述第二十電阻的另一端接vdd電源，所述第二十電阻的一端還連接第十四電容的一端，所述第十四電容的另一端和第四光耦的第三端都接地，所述第十四電容的一端還連接至中央處理運(yùn)算單元模塊；所述第五光耦的第四端連接vdd電源，所述第五光耦的第三端則連接至第二十一電阻的一端，所述第二十一電阻的一端還連接第十五電容的一端，所述第十五電容的另一端和第二十一電阻的另一端都接地；所述第十五電容的一端還連接至中央處理運(yùn)算單元模塊。

優(yōu)選地，所述信號(hào)發(fā)送電路包括第一光耦、第二光耦、第八電阻、第九電阻、第十電阻、第十一電阻，其用于將通信模塊中的vl電源和vdd電源隔離；所述第一光耦的第一端連接第八電阻的一端，所述第八電阻的另一端接vdd電源，所述第一光耦的第二端和第二光耦的第二端都連接至中央處理運(yùn)算單元模塊，所述第一光耦的第三端和第二光耦的第三端都接vl-電源，所述第二光耦的第一端連接第九電阻的一端，所述第九電阻的另一端接vdd電源，所述第一光耦的第四端連接第十電阻的一端，所述第十電阻的另一端連接第十一電阻的一端，所述第十一電阻的一端還連接vl+電源，所述第十一電阻的另一端連接至第二光耦的第四端。

本發(fā)明通過(guò)信號(hào)采集單元采集負(fù)載線路中的剩余電流和過(guò)電流，并進(jìn)過(guò)放大濾波處理后送入中央處理運(yùn)算單元模塊分析處理，并判斷檢測(cè)的電流信息是否異常，實(shí)現(xiàn)電氣火災(zāi)探測(cè)器的實(shí)時(shí)故障電流信息和預(yù)警、報(bào)警、控制信息顯示；并且設(shè)置有l(wèi)ed指示燈和蜂鳴器，保證聲光報(bào)警的功能。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益之處在于：1）信號(hào)采集單元采樣負(fù)載線路的剩余電流和過(guò)電流，并經(jīng)過(guò)放大濾波處理，加強(qiáng)采取數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性；2）中央處理運(yùn)算單元模塊對(duì)檢測(cè)和接收到的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行判斷、分析和處理，實(shí)現(xiàn)電氣火災(zāi)探測(cè)器的實(shí)時(shí)故障電流信息和預(yù)警、報(bào)警、控制信息顯示；3）控制輸出用于輸出報(bào)警保護(hù)信號(hào)和脫扣輸出信號(hào)，驅(qū)動(dòng)與其連接的分勵(lì)脫扣器動(dòng)作控制負(fù)載線路上的開關(guān)，增加其安全性；4）通信模塊通過(guò)二總線通訊方式將電弧信號(hào)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸，保證其報(bào)警的及時(shí)性。

附圖說(shuō)明

通過(guò)以下參照附圖而提供的具體實(shí)施方式部分，本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)將變得更加容易理解，在附圖中。

圖1為本發(fā)明的電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器電路的示意圖。

圖2為本發(fā)明的電源模塊的示意圖。

圖3為本發(fā)明的信號(hào)采集單元中的隔離保護(hù)電路的示意圖。

圖4為本發(fā)明的信號(hào)采集單元中的電流采樣模塊的示意圖。

圖5為本發(fā)明的通信模塊中的信號(hào)發(fā)送電路的示意圖。

圖6為本發(fā)明的通信模塊中的接收處理電路的示意圖。

具體實(shí)施方式

下面參照附圖對(duì)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)描述；對(duì)示例性實(shí)施方式的描述僅僅是出于示范目的，而絕不是對(duì)本發(fā)明及其應(yīng)用或用法的限制。

本實(shí)施方式中，電源模塊為ac220v/dc5v電路，其將負(fù)載線路中的負(fù)載用電通過(guò)保險(xiǎn)絲rf1、壓敏電阻rv1、熱敏電阻ntc、第一電容c1、第二電容c2和第三電容c3組成的保護(hù)濾波電路的保護(hù)濾波后，再進(jìn)入ac/dc模塊將負(fù)載用電的ac220v交流電轉(zhuǎn)換為dc5v電源，dc5v電源用于提供給采集單元用電，dc5v電源還需經(jīng)過(guò)第一二極管d1、第一電感l(wèi)1、穩(wěn)壓芯片p1、第四電容c4、第五電容c5、第六電容c6、第七電容c7、第八電容c8組成的dc/dc電路，將dc5v電源轉(zhuǎn)換為dc3.3v電源用于中央處理運(yùn)算單元模塊、人機(jī)對(duì)話單元和通信模塊供電。

本實(shí)施方式中，信號(hào)采集單元通過(guò)電流互感器分別采樣負(fù)載線路中的剩余電流和過(guò)電流，電流互感器采集到的電流信息通過(guò)第三光耦up3、第一電阻r1、第二電阻r2、第三電阻r3、第九電容c9、第一鉗位二極管ds1組成的隔離保護(hù)電路的處理送入電流采樣模塊，電流采樣模塊包括第五電阻r5、第七電阻r7、第二運(yùn)放us2組成的運(yùn)算放大電路以及第一運(yùn)放us1、第四電阻r4、第十電容c10組成的放大濾波電路，經(jīng)過(guò)隔離保護(hù)電路處理后的電流信息經(jīng)過(guò)運(yùn)算放大電路進(jìn)行信號(hào)放大后再進(jìn)入放大濾波電路進(jìn)行放大濾波處理，然后再送入中央處理運(yùn)算單元模塊進(jìn)行分析處理。

本實(shí)施方式中，第二電阻r2為采樣電阻，電路中設(shè)置有兩個(gè)隔離保護(hù)電路和兩個(gè)電流采樣模塊。

本實(shí)施方式中，中央處理運(yùn)算單元模塊中采用24fj32ga002單片機(jī)，它是pic24系列的16bit單片機(jī)，有16個(gè)可編程i/o口，programflashmemory32kb,ramsize8k；單片機(jī)將檢測(cè)和接收到的信息進(jìn)行判斷、分析和處理，實(shí)現(xiàn)電氣火災(zāi)探測(cè)器的實(shí)時(shí)故障電流信息和預(yù)警、報(bào)警、控制信息顯示及聲光報(bào)警功能；單片機(jī)接收到信號(hào)采集單元采集并處理后的電流信息，判斷電流是否異常，如有異常，則發(fā)出聲光警報(bào)，控制輸出切斷電路，將故障信息傳輸?shù)缴衔粰C(jī)。

本實(shí)施方式中，設(shè)置與中央處理運(yùn)算單元模塊連接的人機(jī)對(duì)話單元用于方便用戶清晰直觀地查看電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器運(yùn)行狀態(tài)及進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，系統(tǒng)設(shè)置了lcd全中文液晶顯示器，能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)受控回路電流運(yùn)行參數(shù)；設(shè)置鍵盤很好地完成人機(jī)對(duì)話的輸入功能；設(shè)置led指示燈指示電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器運(yùn)行狀態(tài)；設(shè)置蜂鳴器提示電氣火災(zāi)探測(cè)裝置報(bào)警狀態(tài)；當(dāng)有報(bào)警時(shí)，電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器發(fā)出火災(zāi)報(bào)警聲信號(hào)提醒工作人員及時(shí)解決處理，此信號(hào)能手動(dòng)消除，當(dāng)再有報(bào)警信號(hào)輸入時(shí)，火災(zāi)報(bào)警聲信號(hào)能再次啟動(dòng)，并予保持，直至電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)裝置復(fù)位。

本實(shí)施方式中，當(dāng)采樣故障電流信息超過(guò)中央處理運(yùn)算單元模塊內(nèi)設(shè)定的值時(shí)，設(shè)置在與負(fù)載線路上的開關(guān)連接的分勵(lì)脫扣器和中央處理運(yùn)算單元模塊之間的控制輸出模塊輸出報(bào)警保護(hù)信號(hào)和脫扣輸出信號(hào)，驅(qū)動(dòng)與其連接的分勵(lì)脫扣器動(dòng)作，使得負(fù)載線路上的開關(guān)脫開；所述控制輸出模塊為開關(guān)型繼電器，觸點(diǎn)容量為250vac/5a。

本實(shí)施方式中，通信模塊通過(guò)自定義的二總線通訊方式將電弧信號(hào)等數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳送到電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備；如發(fā)現(xiàn)了故障電流，可實(shí)現(xiàn)及時(shí)報(bào)警；上位機(jī)連接上位機(jī)連接模塊j2，通過(guò)第一通訊總線l1和第二通訊通訊l2發(fā)送0v、24v電平控制信號(hào)，控制信號(hào)經(jīng)過(guò)接收處理電路后再送入中央處理運(yùn)算單元模塊分析處理用于控制監(jiān)控探測(cè)器。

本實(shí)施方式中，中央處理運(yùn)算單元模塊發(fā)送數(shù)據(jù)信號(hào)通過(guò)通信模塊中的信號(hào)發(fā)送電路處理，以電流的方式與上位機(jī)通訊。

本實(shí)施方式中，通信模塊中的防浪涌保護(hù)電路通過(guò)雙向浪涌二極管tvs1進(jìn)行防浪涌保護(hù)，并且通信模塊中設(shè)置有第一光耦up1、第二光耦up2、第三光耦up3、第三光耦up4構(gòu)成光耦隔離，且上位機(jī)通過(guò)發(fā)送第二通訊通訊l224v電平控制信號(hào)，24v高電壓電平的通訊方式使得探測(cè)器和主機(jī)通訊穩(wěn)定，防電磁干擾能力強(qiáng)。

雖然參照示例性實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但是應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明并不局限于文中詳細(xì)描述和示出的具體實(shí)施方式，在不偏離權(quán)利要求書所限定的范圍的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)所述示例性實(shí)施方式做出各種改變，本發(fā)明的保護(hù)范圍以權(quán)利要求書為準(zhǔn)，任何對(duì)本技術(shù)做出的本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易想到的替換、變形、改進(jìn)均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。