本申請(qǐng)涉及一種氣體報(bào)警控制器，特別是一種適用于城市綜合管廊的氣體報(bào)警控制器。同時(shí)，本申請(qǐng)還提出了一種應(yīng)用所述氣體報(bào)警控制器的城市綜合管廊監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

城市綜合管廊就是地下城市管道綜合走廊，即在城市地下建造一個(gè)隧道空間，將電力、通訊，燃?xì)?、供熱、給排水等各種工程管線集于一體，是保障城市運(yùn)行的重要基礎(chǔ)設(shè)施和“生命線”。

城市綜合管廊氣體監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)是通過對(duì)廊內(nèi)可燃和有毒氣體(天然氣、一氧化碳、氧氣、硫化氫等)濃度以及環(huán)境溫濕度的相關(guān)數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)與進(jìn)排風(fēng)機(jī)、管道閥門等設(shè)備的聯(lián)動(dòng)控制，最終實(shí)現(xiàn)保障基礎(chǔ)設(shè)備和人身安全的目的。系統(tǒng)由氣體探測(cè)器、氣體報(bào)警控制器、上位機(jī)、進(jìn)排風(fēng)風(fēng)機(jī)等組成。

常規(guī)的氣體報(bào)警控制器是基于單片機(jī)的系統(tǒng)。由于受開發(fā)廠家技術(shù)實(shí)力、產(chǎn)品成本、市場(chǎng)定位的限制，致使其穩(wěn)定性、可靠性、擴(kuò)展性、靈活性都有不足。

現(xiàn)有的一種氣體報(bào)警控制器是基于單片機(jī)的氣體報(bào)警控制器，因此，該控制器的軟硬件都已固定，并不利于適應(yīng)復(fù)雜的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境；而且，該控制器采用4-20mA的形式采集探測(cè)器數(shù)據(jù)，每個(gè)探測(cè)器都要單獨(dú)引線到氣體報(bào)警控制器，布線量大，且信號(hào)強(qiáng)度會(huì)隨著線纜的長(zhǎng)度增加而降低，不宜實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳輸；模擬通道數(shù)為定值，聯(lián)動(dòng)點(diǎn)數(shù)量為定值；數(shù)據(jù)僅能通過RS485端口上傳至上位機(jī)，不能使用現(xiàn)有較為普遍的以太網(wǎng)的方式上傳數(shù)據(jù)；由于該控制器沒有采取低溫的設(shè)計(jì)，因此，該控制器不能在低溫的環(huán)境下工作，尤其是液晶顯示部分在零度下就會(huì)出現(xiàn)異常；最后，由于現(xiàn)在城市綜合管廊的燃?xì)猸h(huán)境為要求防爆的環(huán)境，該控制器不具備防爆能力，因此，該探測(cè)器必須安裝在安全區(qū)，不能應(yīng)用于現(xiàn)在城市綜合管廊的燃?xì)猸h(huán)境。

現(xiàn)有的另一種氣體報(bào)警控制器也是基于單片機(jī)的氣體報(bào)警控制器，因此，該控制器功能固定，也不利于適應(yīng)復(fù)雜的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境；而且，該控制器采用4-20mA信號(hào)和RS485總線通訊的綜合形式采集探測(cè)器的數(shù)據(jù)。其中，4-20mA模擬通道數(shù)為定值，不能根據(jù)需要擴(kuò)展；所有RS485端口對(duì)應(yīng)一個(gè)微處理器，隨著探測(cè)器數(shù)量的增加，探測(cè)器的巡檢周期會(huì)出現(xiàn)過長(zhǎng)的問題。而RS485端口為固定的1至2個(gè)，端口數(shù)量過少，相應(yīng)的探測(cè)器的接入數(shù)量也少。控制器集成了人機(jī)界面，通過人機(jī)界面可以對(duì)氣體報(bào)警控制器進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，并顯示報(bào)警信息，然而由于該報(bào)警控制器沒有采取低溫的設(shè)計(jì)，因此，該控制器不能在低溫的環(huán)境下工作，尤其是芯片、電容和液晶屏在低溫環(huán)境下都會(huì)出現(xiàn)異常；最后，由于現(xiàn)在城市綜合管廊的燃?xì)猸h(huán)境為要求防爆的環(huán)境，該控制器不具備防爆能力，因此，該控制器必須安裝在安全區(qū)，不能應(yīng)用于現(xiàn)在城市綜合管廊的燃?xì)猸h(huán)境

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有的氣體報(bào)警控制器已經(jīng)不適用于現(xiàn)有的城市綜合管廊問題，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N適用于現(xiàn)有的城市綜合管廊的氣體報(bào)警控制器和城市綜合管廊監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)，采用可編程邏輯控制器，在探測(cè)器數(shù)據(jù)采集的及時(shí)性、便捷性，探測(cè)器接入量以及系統(tǒng)安全防爆等方面都適用于現(xiàn)有的城市綜合管廊。

本申請(qǐng)解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種氣體報(bào)警控制器，其包括外殼，所述外殼內(nèi)設(shè)置有可編程邏輯控制器和溫度自調(diào)節(jié)裝置，所述可編程邏輯控制器包括主機(jī)模塊、開關(guān)量輸出模塊、串行通訊模塊和模擬量輸入模塊，所述主機(jī)模塊設(shè)置有第一微處理器和通訊接口，且所述主機(jī)模塊與所述開關(guān)量輸出模塊電氣連接，所述串行通訊模塊設(shè)置有第二微處理器，所述模擬量輸入模塊設(shè)置有第三微處理器，所述主機(jī)模塊的通訊接口所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)與所述開關(guān)量輸出模塊輸出的信號(hào)、通過所述串行通訊模塊輸入至所述第二微處理器的信號(hào)和通過所述模擬量輸入模塊輸入至所述第三微處理器的信號(hào)均傳送至所述第一微處理器。

如上所述的氣體報(bào)警控制器，其中，所述串行通訊模塊為RS485總線模塊。

如上所述的氣體報(bào)警控制器，其中，所述溫度自調(diào)節(jié)裝置包括低溫閉合高溫?cái)嚅_的調(diào)溫開關(guān)和與所述調(diào)溫開關(guān)電連接的加熱元件。

如上所述的氣體報(bào)警控制器，其中，所述外殼為防爆外殼。

本申請(qǐng)還提供了一種城市綜合管廊監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)，其包括至少一個(gè)第一氣體探測(cè)器、至少一個(gè)第二氣體探測(cè)器和根據(jù)以上所述的氣體報(bào)警控制器，至少一個(gè)所述第一氣體探測(cè)器與所述串行通訊模塊電氣連接，所述第一氣體探測(cè)器檢測(cè)得到的數(shù)據(jù)傳送至所述串行通訊模塊，至少一個(gè)所述第二氣體探測(cè)器與所述模擬量輸入模塊電氣連接，所述第二氣體探測(cè)器檢測(cè)得到的數(shù)據(jù)傳送至所述模擬量輸入模塊。

如上所述的城市綜合管廊監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)，其中，當(dāng)所述串行通訊模塊為RS485總線模塊時(shí)，所述第一氣體探測(cè)器的端口為RS485端口；所述第二氣體探測(cè)器探測(cè)的數(shù)據(jù)通過4-20mA的模擬量傳輸至所述模擬量輸入模塊。

如上所述的城市綜合管廊監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)，其中，所述城市綜合管廊監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)還包括與所述主機(jī)模塊的通訊接口電氣連接的上位機(jī)，所述上位機(jī)的數(shù)據(jù)和所述通訊接口的數(shù)據(jù)相互傳送。

如上所述的城市綜合管廊監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)，其中，所述城市綜合管廊監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)還包括與所述通訊接口電氣連接的LED報(bào)警顯示模塊。

如上所述的城市綜合管廊監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)，其中，所述城市綜合管廊監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)還包括與所述開關(guān)量輸出模塊電氣連接的進(jìn)排風(fēng)風(fēng)機(jī)；當(dāng)所述第一微處理器檢測(cè)到超限時(shí)，所述第一微處理器控制所述開關(guān)量輸出模塊輸出進(jìn)排風(fēng)風(fēng)機(jī)聯(lián)動(dòng)信號(hào)。

如上所述的城市綜合管廊監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)，其中，所述城市綜合管廊監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)還包括與所述開關(guān)量輸出模塊電氣連接的聲光報(bào)警器，所述聲光報(bào)警器包括彼此電連接的報(bào)警信號(hào)輸入接口和報(bào)警單元，所述報(bào)警信號(hào)輸入接口與所述開關(guān)量輸出模塊電連接，所述報(bào)警單元設(shè)置于所述外殼的外壁上。

本申請(qǐng)的氣體報(bào)警控制器和城市綜合管廊監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的有益效果是，同時(shí)配置了模擬量(mA、mV)模塊和數(shù)字量(RS 485)模塊，解決了兩種信號(hào)不能同時(shí)接入報(bào)警控制器的問題；采用了可編程邏輯控制器作為所述氣體報(bào)警控制器的控制單元，且所述模擬通訊模塊和所述串行通訊模塊的數(shù)量都可調(diào)整，解決了多個(gè)探測(cè)器不能全部接入的問題；每個(gè)所述串行通訊模塊對(duì)應(yīng)一個(gè)微處理器，減少了單個(gè)探測(cè)器的巡檢時(shí)間；通過可編程邏輯控制器自身集成的以太網(wǎng)接口和RS485接口(從站)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)上傳方式的多樣化。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本申請(qǐng)做進(jìn)一步說明。

圖1為本申請(qǐng)的氣體報(bào)警控制器的結(jié)構(gòu)示意圖(框圖)。

圖2為本申請(qǐng)的氣體報(bào)警控制器的可編程邏輯控制器的結(jié)構(gòu)示意圖(框圖)。

圖3是本申請(qǐng)的城市綜合管廊監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖(框圖)。

具體實(shí)施方式

為了對(duì)本申請(qǐng)的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對(duì)照附圖說明本申請(qǐng)的具體實(shí)施方式。

如圖1及圖2所示，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N氣體報(bào)警控制器，其包括外殼(圖中未示出)，所述外殼內(nèi)設(shè)置有可編程邏輯控制器和溫度自調(diào)節(jié)裝置，所述可編程邏輯控制器包括主機(jī)模塊、開關(guān)量輸出模塊、串行通訊模塊和模擬量輸入模塊，所述主機(jī)模塊設(shè)置有第一微處理器和通訊接口，且所述主機(jī)模塊與所述開關(guān)量輸出模塊電氣連接，所述串行通訊模塊設(shè)置有第二微處理器，所述模擬量輸入模塊設(shè)置有第三微處理器，所述主機(jī)模塊的通訊接口所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)與所述開關(guān)量輸出模塊輸出的信號(hào)、通過所述串行通訊接口輸入至所述第二微處理器的信號(hào)和通過所述模擬量輸入模塊輸入至所述第三微處理器的信號(hào)均傳送至所述第一微處理器。

其中，可編程邏輯控制器(PLC)，是一種采用一類可編程的存儲(chǔ)器，用于其內(nèi)部存儲(chǔ)程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入/輸出接口讀取各類設(shè)備的數(shù)據(jù)、控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。

本申請(qǐng)的氣體報(bào)警控制器采用可編程邏輯控制器進(jìn)行控制，數(shù)據(jù)采集可以采用數(shù)字量(例如：485通訊信號(hào))和模擬量(例如：mA、mV信號(hào))兩種形式進(jìn)行傳輸，并最終由所述第一微處理器進(jìn)行運(yùn)算處理；經(jīng)過處理后的運(yùn)算數(shù)據(jù)通過所述通訊接口完成對(duì)外傳輸，例如，傳輸至上位機(jī)，所述通訊接口能同時(shí)支持Modbus協(xié)議的RS485接口和以太網(wǎng)接口；所述RS485總線模塊、開關(guān)量輸出模塊和所述模擬量輸入模塊的數(shù)量可以根據(jù)探測(cè)器的個(gè)數(shù)進(jìn)行設(shè)置，使所有的探測(cè)器能夠全部有效接入。由此可知，本申請(qǐng)的氣體報(bào)警控制器，在數(shù)據(jù)采集的及時(shí)性、便捷性以及探測(cè)器接入量、系統(tǒng)的安全防爆等方面都適用于現(xiàn)有的城市綜合管廊。

在一個(gè)可行的實(shí)施方式中，所述串行通訊模塊優(yōu)選采用RS485總線模塊；所述溫度自調(diào)節(jié)裝置包括低溫閉合高溫?cái)嚅_的調(diào)溫開關(guān)和與所述調(diào)溫開關(guān)電連接的加熱元件。具體的，所述加熱元件為PTC加熱元件；首先，將所述外殼內(nèi)的理想溫度設(shè)置為一理想值，當(dāng)所述外殼內(nèi)的溫度相對(duì)于所述理想值偏低時(shí)，所述調(diào)溫開關(guān)閉合，所述加熱元件開始加熱，使所述外殼內(nèi)的溫度升高；當(dāng)所述外殼內(nèi)的溫度相對(duì)于所述理想值偏高時(shí)，所述調(diào)溫開關(guān)斷開，使所述外殼內(nèi)的溫度自然降低。

為了適應(yīng)現(xiàn)在城市綜合管廊的燃?xì)猸h(huán)境所要求的防爆環(huán)境，所述外殼采用防爆外殼。從以上的描述中，可以看出，本申請(qǐng)的氣體報(bào)警控制器上述的實(shí)施例實(shí)現(xiàn)了如下技術(shù)效果：

1、同時(shí)配置了RS485總線模塊和模擬量輸入模塊，解決了兩種探測(cè)器信號(hào)不能同時(shí)接入報(bào)警控制器的問題；

2、由于采用了PLC(可編程邏輯控制器)作為所述氣體報(bào)警控制器的控制單元，且RS485總線模塊、模擬量輸入模塊和開關(guān)量輸出模塊的數(shù)量都可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整，解決了較多個(gè)探測(cè)器不能全部接入的問題。

3、可以通過PLC自身集成的以太網(wǎng)接口或RS485接口(從站)上傳數(shù)據(jù)到上位機(jī)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)上傳方式的多樣化。

4、PLC和LED顯示模塊本身具有很好的低溫性能，再加上集成的溫度自調(diào)節(jié)裝置，使本申請(qǐng)的氣體報(bào)警控制器在低溫下可以正常工作。

5、本申請(qǐng)的氣體報(bào)警控制器采用了防爆設(shè)計(jì)，滿足在天然氣管道艙內(nèi)使用的要求。

如圖3所示，本申請(qǐng)還提供了一種城市綜合管廊監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)，其包括至少一個(gè)第一氣體探測(cè)器、至少一個(gè)第二氣體探測(cè)器和如前所述的氣體報(bào)警控制器，至少一個(gè)所述第一氣體探測(cè)器與所述串行通訊模塊電氣連接，所述第一氣體探測(cè)器檢測(cè)得到的數(shù)據(jù)傳送至所述串行通訊模塊，至少一個(gè)所述第二氣體探測(cè)器與所述模擬量輸入模塊電氣連接，所述第二氣體探測(cè)器檢測(cè)得到的數(shù)據(jù)傳送至所述模擬量輸入模塊。

當(dāng)所述串行通訊模塊為RS485總線模塊時(shí)，所述第一氣體探測(cè)器的端口為485端口。所述第二氣體探測(cè)器的數(shù)據(jù)通過4-20mA的模擬量傳輸至所述模擬量輸入模塊。另外，所述城市綜合管廊監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)還包括與所述主機(jī)模塊的通訊接口電氣連接的上位機(jī)，所述上位機(jī)的數(shù)據(jù)和所述通訊接口的數(shù)據(jù)相互傳送。所述城市綜合管廊監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)還包括與所述通訊接口電氣連接的LED報(bào)警顯示模塊。所述城市綜合管廊監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)還包括與所述開關(guān)量輸出模塊電氣連接的進(jìn)排風(fēng)風(fēng)機(jī)；當(dāng)所述第一微處理器檢測(cè)到超限時(shí)，所述第一微處理器控制所述開關(guān)量輸出模塊輸出進(jìn)排風(fēng)風(fēng)機(jī)聯(lián)動(dòng)信號(hào)。所述城市綜合管廊監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)還包括與所述開關(guān)量輸出模塊電氣連接的聲光報(bào)警器，所述聲光報(bào)警器包括彼此電連接的報(bào)警信號(hào)輸入接口和報(bào)警單元，所述報(bào)警信號(hào)輸入接口與所述開關(guān)量輸出模塊電連接，所述報(bào)警單元設(shè)置于所述外殼的外壁上。

從以上的描述中，可以看出，本申請(qǐng)的城市綜合管廊監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)上述的實(shí)施例實(shí)現(xiàn)了如下技術(shù)效果：

1、同時(shí)配置了RS485總線模塊和模擬量輸入模塊，解決了兩種探測(cè)器信號(hào)不能同時(shí)接入報(bào)警控制器的問題；

2、由于采用了PLC(可編程邏輯控制器)作為所述氣體報(bào)警控制器的控制單元，且RS485總線模塊、模擬量輸入模塊和開關(guān)量輸出模塊的數(shù)量都可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整，解決了較多個(gè)探測(cè)器不能全部接入的問題。

3、通過PLC自身集成的以太網(wǎng)接口或RS485接口(從站)上傳數(shù)據(jù)到上位機(jī)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)上傳方式的多樣化。

4、PLC和LED顯示模塊本身具有很好的低溫性能，再加上集成的溫度自調(diào)節(jié)裝置，使本申請(qǐng)的氣體報(bào)警控制器在低溫下可以正常工作。

5、本申請(qǐng)的氣體報(bào)警控制器采用了防爆設(shè)計(jì)，滿足在天然氣管道艙內(nèi)使用的要求。

以上所述僅為本申請(qǐng)示意性的具體實(shí)施方式，并非用以限定本申請(qǐng)的范圍。任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本申請(qǐng)的構(gòu)思和原則的前提下所作的等同變化與修改，均應(yīng)屬于本申請(qǐng)保護(hù)的范圍。而且需要說明的是，本申請(qǐng)的各組成部分并不僅限于上述整體應(yīng)用，本申請(qǐng)的說明書中描述的各技術(shù)特征可以根據(jù)實(shí)際需要選擇一項(xiàng)單獨(dú)采用或選擇多項(xiàng)組合起來使用，因此，本申請(qǐng)理所應(yīng)當(dāng)?shù)睾w了與本案創(chuàng)新點(diǎn)有關(guān)的其他組合及具體應(yīng)用。

本申請(qǐng)中所述的裝置或模塊可以以計(jì)算機(jī)可讀程序代碼方式實(shí)現(xiàn)控制器按任何適當(dāng)?shù)姆绞綄?shí)現(xiàn)，例如，微處理器也可以采取例如處理器以及存儲(chǔ)可由該微處理器執(zhí)行的計(jì)算機(jī)可讀程序代碼(例如軟件或固件)的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)、邏輯門、開關(guān)、專用集成電路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、可編程邏輯控制器和嵌入微控制器的形式。本領(lǐng)域技術(shù)人員也知道，除了以純計(jì)算機(jī)可讀程序代碼方式實(shí)現(xiàn)控制器以外，完全可以通過將方法步驟進(jìn)行邏輯編程來使得控制器以邏輯門、開關(guān)、專用集成電路、可編程邏輯控制器和嵌入微控制器等的形式來實(shí)現(xiàn)相同功能。因此這種控制器可以被認(rèn)為是一種硬件部件，而對(duì)其內(nèi)部包括的用于實(shí)現(xiàn)各種功能的裝置也可以視為硬件部件內(nèi)的結(jié)構(gòu)?；蛘呱踔?，可以將用于實(shí)現(xiàn)各種功能的裝置視為既可以是實(shí)現(xiàn)方法的軟件模塊又可以是硬件部件內(nèi)的結(jié)構(gòu)。