火災(zāi)報(bào)警控制器回路單元及其控制方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種火災(zāi)報(bào)警控制器回路單元及其控制方法，中心控制器，發(fā)送地址脈沖信號(hào)和命令脈沖信號(hào)，并接收反饋的數(shù)字信號(hào)；開關(guān)電路向二總線上的現(xiàn)場設(shè)備發(fā)送地址脈沖信號(hào)，并提供工作電源；脈沖調(diào)制電路向二總線上的現(xiàn)場設(shè)備發(fā)送命令脈沖信號(hào)；回碼電流電路，包括高端電流映射電路、低端采樣電路以及放大電路，所述高端電流映射電路與所述低端采用電路連接后與放大電路相連；放大電路通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器與中心控制器連接，本發(fā)明所述的回路單元控制方法在不提高波特率的前提下，實(shí)現(xiàn)了即使在同一巡檢周期內(nèi)有多達(dá)上百個(gè)探測點(diǎn)上傳火警信息，也可實(shí)現(xiàn)在2.1秒時(shí)間內(nèi)同時(shí)報(bào)出，極大提高了火災(zāi)報(bào)警的響應(yīng)時(shí)間。
【專利說明】火災(zāi)報(bào)警控制器回路單元及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種報(bào)警控制器，具體是一種火災(zāi)報(bào)警控制器回路單元及其控制方法，屬于消防【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]火災(zāi)報(bào)警控制器是火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的心臟，可向探測器供電，具有下述功能:I)用來接收火災(zāi)信號(hào)并啟動(dòng)火災(zāi)報(bào)警裝置。該設(shè)備也可用來指示著火部位和記錄有關(guān)信息。2)能通過火警發(fā)送裝置啟動(dòng)火災(zāi)報(bào)警信號(hào)或通過自動(dòng)消防滅火控制裝置啟動(dòng)自動(dòng)滅火設(shè)備和消防聯(lián)動(dòng)控制設(shè)備。3)自動(dòng)的監(jiān)視系統(tǒng)的正確運(yùn)行和對特定故障給出聲、光報(bào)警。
[0003]現(xiàn)代火災(zāi)報(bào)警控制器為了減少誤報(bào)，方便安裝與調(diào)試，降低安裝與維修費(fèi)用，減少連接線數(shù)，及時(shí)準(zhǔn)確地知道發(fā)出報(bào)警的火災(zāi)探測器的確切位置(部位編號(hào))，都普遍采用脈沖編碼控制系統(tǒng)，并采用二總線技術(shù)。
[0004]如中國專利CN1125421C《一種二總線通信方法及使用該方法的火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)》中公開了一種對火災(zāi)快速響應(yīng)的二總線通信方法及采用該方法的火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)的過程是將每個(gè)探測總線回路中的編址單元分組，當(dāng)具有火警中斷優(yōu)先權(quán)的編址單元產(chǎn)生火警信號(hào)后，在發(fā)碼位對應(yīng)位置上通過二總線向報(bào)警控制器回傳組號(hào)脈沖，在回碼位對應(yīng)位置上回傳組內(nèi)編號(hào)脈沖，報(bào)警控制器根據(jù)組號(hào)和組內(nèi)編號(hào)計(jì)算出產(chǎn)生火災(zāi)信號(hào)的編址單元的地址號(hào)并及時(shí)報(bào)警。
[0005]但是該發(fā)明中判定一個(gè)報(bào)警地址就至少需要50ms，當(dāng)出現(xiàn)N多個(gè)報(bào)警點(diǎn)時(shí)，控制器就需要NX 50ms來處理判定報(bào)警地址，需要時(shí)間較長，不利于在最短時(shí)間內(nèi)及時(shí)報(bào)警。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明要解決現(xiàn)有技術(shù)中的多線制傳輸線路存在數(shù)量大、合計(jì)故障率高、報(bào)警時(shí)間較長的問題，本發(fā)明采用自主研發(fā)的供電與通信、控制與報(bào)警于一體的數(shù)字化無極性二總線方式，在不提高波特率的前提下，實(shí)現(xiàn)了即使在同一巡檢周期內(nèi)有多達(dá)上百個(gè)探測點(diǎn)上傳火警信息，也可實(shí)現(xiàn)在2.1秒時(shí)間內(nèi)同時(shí)報(bào)出，極大提高了火災(zāi)報(bào)警的響應(yīng)時(shí)間。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種火災(zāi)報(bào)警控制器回路單元，包括
中心控制器，發(fā)送地址脈沖信號(hào)和命令脈沖信號(hào)，并接收反饋的數(shù)字信號(hào)；
開關(guān)電路，通過反向電路與所述中心控制器的脈沖信號(hào)輸出腳連接，并與二總線高電平線連接，向二總線上的現(xiàn)場設(shè)備發(fā)送地址脈沖信號(hào)，并提供工作電源；
脈沖調(diào)制電路，通過反向電路與所述中心控制器的命令脈沖信號(hào)輸出腳連接，并與二總線高電平線連接，向二總線上的現(xiàn)場設(shè)備發(fā)送命令脈沖信號(hào)；
回碼電流電路，包括高端電流映射電路、低端采樣電路以及放大電路，所述高端電流映射電路與二總線高電平線和低電平線分別連接，所述低端采樣電路與所述二總線的低電平線連接，所述高端電流映射電路與所述低端采用電路連接后與放大電路相連； 模數(shù)轉(zhuǎn)換器，與所述回碼電流電路和中心控制器分別連接，將所述回碼電路電路的信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換后輸入中心控制器；
現(xiàn)場設(shè)備:與二總線的高電平線和低電平線連接，接收二總線上的信號(hào)。
[0008]還包括脈沖整形電路，與所述開關(guān)電路和脈沖調(diào)制電路連接，將所述命令脈沖信號(hào)和地址脈沖信號(hào)整形后輸出給現(xiàn)場設(shè)備。
[0009]還包括短路檢測電路，與所述二總線高電平線和所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器分別連接，檢測所述二總線的電信號(hào)并輸入所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器。
[0010]所述短路檢測電路中設(shè)置有短路指示裝置，在發(fā)生短路狀態(tài)時(shí)進(jìn)行指示。
[0011]火災(zāi)報(bào)警控制器回路單元的火災(zāi)報(bào)警控制器回路單元控制方法，包括以下步驟:
(1)首先給回路單元連接的每一個(gè)現(xiàn)場設(shè)備配置一個(gè)唯一的地址碼；
(2)由中心控制器向二總線發(fā)送同步脈沖信號(hào)，通過二總線返回的信號(hào)測得二總線上的背景電流大小；
(3)中心控制器輸出地址脈沖信號(hào)，所述地址秒沖信號(hào)經(jīng)過反向電路后，通過所述開關(guān)電路向二總線上的現(xiàn)場設(shè)備發(fā)送地址脈沖信號(hào)；
(4)現(xiàn)場設(shè)備接收所述同步脈沖信號(hào)進(jìn)行同步后，接收到與自己地址碼相同的所述地址脈沖信號(hào)后，通過二總線上的回碼電流電路回傳信號(hào)，所述回傳信號(hào)經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)后送入中心控制器進(jìn)行處理，得出現(xiàn)場設(shè)備的工作狀態(tài)；
(5)當(dāng)所述中心控制器判斷出現(xiàn)場設(shè)備發(fā)出報(bào)警信息時(shí)，所述中心控制器輸出命令脈沖信號(hào)，經(jīng)過反向后，通過脈沖調(diào)制電路發(fā)送命令脈沖信號(hào)給對應(yīng)的二總線上的現(xiàn)場設(shè)備，對應(yīng)報(bào)警的現(xiàn)場設(shè)備接收到該命令脈沖信號(hào)后啟動(dòng)報(bào)警動(dòng)作。
[0012]在所述步驟(3)中，向二總線上的現(xiàn)場設(shè)備發(fā)送地址脈沖信號(hào)之前還包括通過脈沖整形電路進(jìn)行脈沖整形的步驟。
[0013]在所述步驟(5)中，發(fā)送命令脈沖信號(hào)給對應(yīng)的二總線上的現(xiàn)場設(shè)備之前還包括通過脈沖整形電路進(jìn)行脈沖整形的步驟。
[0014]在整個(gè)過程中，還包括短路檢測電路檢測二總線是否短路的步驟。
[0015]所述短路檢測電路檢測到二總線短路時(shí)通過短路指示裝置進(jìn)行指示。
[0016]所述一個(gè)地址周期脈沖脈寬為8ms，所述地址周期脈沖中0號(hào)地址用來測量背景電流，所述地址周期脈沖中電壓為24V脈寬為4ms的是地址/供電脈沖，其中電壓為IOV脈寬為4ms的是指令/接收的時(shí)隙。
[0017]所述回碼電流脈沖包括4Bit位2ms脈寬的類型數(shù)據(jù)和4Bit位2ms脈寬的狀態(tài)數(shù)據(jù)。
[0018]所述步驟(4)中心控制器的處理方法為，所述回碼電流減去背景電流之后為20mA時(shí)，所述中心控制器判定為“1”，為6mA時(shí)，所述中心控制器判定為“O”。
[0019]所述回路單元中的中心控制器的地址脈沖信號(hào)輸出腳與第一與非門電路U2A的第一輸入端連接，所述第一與非門電路U2A的第二輸入端與其第一輸入端連接，所述第一與非門U2A的輸出端連接到電阻R5 —端即所述開關(guān)電路輸入端，所述電阻R5的另一端連接到三極管T2的基極，所述三極管T2的集電極通過電阻R4連接到功率開關(guān)管Tl的基極，所述功率開關(guān)管Tl的集電極與二總線高電平線L+連接，所述功率開關(guān)管Tl的發(fā)射極通過電阻R3與其基極連接，所述功率開關(guān)管Tl的發(fā)射極還與外接24V電源連接。[0020]所述中心控制器的命令脈沖信號(hào)輸出腳與第二與非門U3A的第一輸入端連接，所述第二與非門U3A的第二輸入端與其第一輸入端連接，所述第二與非門U3A的輸出端與所述脈沖調(diào)制電路的輸入端即電阻RlO的一端連接，所述電阻RlO的另一端連接到三極管T5的基極，所述三極管T5的集電極通過電阻Rl I連接到外接24V電源，所述外接24V電源還連接到三端穩(wěn)壓管Tll的輸入端，所述三極管T5的集電極還連接到三極管T6的基極，所述三極管T6的發(fā)射極、電阻R12的一端和電容C2的一端并聯(lián)后與三極管T5的發(fā)射極連接，所述三極管T6的集電極、電阻R12的另一端和電容C2的另一端并聯(lián)后連接到三端穩(wěn)壓管Tll的調(diào)整端，電阻R13連接在三端穩(wěn)壓器Tll的輸出端和調(diào)整端之間，所述三端穩(wěn)壓器Tll的輸出端還通過依次串聯(lián)的電阻R15、R16連接到二極管Dl的陽極，所述二極管Dl的陰極連接到二總線的高電平線L+。
[0021]所述回碼電流電路中所述高端電流映射電路與二總線兩端連接，所述高端電流映射電路中三級(jí)管T7的集電極與所述二總線的低電平線L-連接，所述三極管T7的發(fā)射極通過電阻R14連接到電阻R15與三端穩(wěn)壓管Tll的輸出端之間，所述三極管T7的基極與運(yùn)算放大器U4A的輸出端連接，所述運(yùn)算放大器U4A的反向輸入端與三極管17的發(fā)射極連接，所述運(yùn)算放大器U4A的正向輸入端連接在電阻R15和R16之間，所述運(yùn)算放大器的正極接地，其負(fù)極連接外接24V電源，所述二總線的低電平線L-還與放大電路的輸入端即運(yùn)算放大器U4B的正向輸入端連接，所述低端采樣電路為采樣電阻R19，所述采樣電阻R19的一端與電容D2的陽極并聯(lián)后連接在所述運(yùn)算放大器U4B的正向輸入端，采樣電阻R19的另一端與電容D2的陰極并聯(lián)后通過電阻R18連接到所述運(yùn)算放大器U4B的反正輸入端，所述電阻R18與R19的并聯(lián)點(diǎn)接地，電阻R17連接在運(yùn)算放大器U4B的輸出端和反正輸入端之間，所述運(yùn)算放大器U4B的輸出端為所述放大電路的輸出端，其連接到模數(shù)轉(zhuǎn)換器Ul的INO輸入端。
[0022]所述第二與非門U3A的輸出端還連接電阻R7的一端，所述第一與非門電路U2A的輸出端還連接電阻R6的一端，所述電阻R7和R6的另一端并聯(lián)后與所述脈沖整形電路的輸入端連接，所述脈沖整形電路的輸入端為三極管T4的基極，所述三極管T4的發(fā)射極和三極管T3的發(fā)射極的并聯(lián)點(diǎn)與三極管T2的發(fā)射極連接并且接地，所述三極管T4的集電極與三極管T3的基極并聯(lián)后通過電阻R8連接到二總線高電平線L+，所述三極管T3的集電極通過電阻R9連接到二總線高電平線L+。
[0023]所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器Ul的INl輸入端連接到所述短路檢測電路的輸入端即電阻Rl的一端，所述電阻Rl的另一端連接到短路指示裝置，所述短路指示裝置為發(fā)光管LI，所述發(fā)光管LI的陰極與電阻Rl連接，所述發(fā)光管LI的陽極連接到二總線的高電平線L+，電阻R2與電容Cl并聯(lián)后一端接地，另一端連接在模數(shù)轉(zhuǎn)換器Ul的INl輸入端。
[0024]本發(fā)明的上述技術(shù)方案相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn):
(I)本發(fā)明所述的火災(zāi)報(bào)警控制器回路單元及其控制方法，同時(shí)具備供電功能，簡化通訊線路，又可以實(shí)時(shí)檢測系統(tǒng)設(shè)備工作狀態(tài)；總線比特效率、信號(hào)幅度高、低阻性，具有傳輸距離遠(yuǎn)、可靠性高、故障率低等特點(diǎn)，最遠(yuǎn)傳輸距離可達(dá)到1500米。
[0025](2)本發(fā)明所述的火災(zāi)報(bào)警控制器回路單元及其控制方法，還包括脈沖整形電路，與所述開關(guān)電路和脈沖調(diào)制電路連接，將所述命令脈沖信號(hào)和地址脈沖信號(hào)整形后輸出給現(xiàn)場設(shè)備，所述脈沖整形電路可以避免容性負(fù)載對二總線結(jié)構(gòu)的電路的影響，從而提高數(shù)據(jù)通訊的抗干擾性。
[0026](3)本發(fā)明所述的火災(zāi)報(bào)警控制器回路單元及其控制方法，包括短路檢測電路，所述短路檢測電路中設(shè)置有短路指示裝置，在發(fā)生短路狀態(tài)時(shí)進(jìn)行指示，可以及時(shí)的反應(yīng)故障問題，以便快速解決線路問題，避免因故障沒有及時(shí)維護(hù)而漏報(bào)火災(zāi)情況。
[0027](4)本發(fā)明所述的火災(zāi)報(bào)警控制器回路單元及其控制方法，采用自主研發(fā)的供電與通信、控制與報(bào)警于一體的數(shù)字化無極性二總線方式，在不提高波特率的前提下，實(shí)現(xiàn)了即使在同一巡檢周期內(nèi)有多達(dá)上百個(gè)探測點(diǎn)上傳火警信息，也可實(shí)現(xiàn)在2秒時(shí)間內(nèi)同時(shí)報(bào)出，極大極高了火災(zāi)報(bào)警的響應(yīng)時(shí)間。
[0028](5)本發(fā)明所述的火災(zāi)報(bào)警控制器回路單元及其控制方法，所述一個(gè)地址周期脈沖脈寬為8ms，所述地址周期脈沖中0號(hào)地址用來測量背景電流，所述地址周期脈沖中電壓為24V脈寬為4ms的是地址/供電脈沖，其中電壓為IOV脈寬為4ms的是指令/接收的時(shí)隙，使本發(fā)明的回路單元的巡檢地址僅以I位4ms高電平線和4ms低電平線的方波構(gòu)成，具有脈寬寬、只有一位波特位的地址巡檢碼，抗干擾性能非常高，巡檢錯(cuò)碼概率極低。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]為了使本發(fā)明的內(nèi)容更容易被清楚的理解，下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，其中，
圖1是本發(fā)明所述火災(zāi)報(bào)警控制器回路單元的框圖；
圖2是本發(fā)明所述火災(zāi)報(bào)警控制器回路單元控制方法的流程圖；
圖3是本發(fā)明所述火災(zāi)報(bào)警控制器回路單元的電路圖；
圖4是本發(fā)明所述火災(zāi)報(bào)警控制器回路單元中各脈沖的波形圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]下面提供本發(fā)明所述的火災(zāi)報(bào)警控制器回路單元及其控制方法的一些具體實(shí)施例。
[0031]實(shí)施例1
本發(fā)明所述的火災(zāi)報(bào)警控制器回路單元如圖1所示包括:
中心控制器，發(fā)送地址脈沖信號(hào)和命令脈沖信號(hào)，并接收反饋的數(shù)字信號(hào)；
開關(guān)電路，通過反向電路與所述中心控制器的脈沖信號(hào)輸出腳連接，并與二總線高電平線連接，向二總線上的現(xiàn)場設(shè)備發(fā)送地址脈沖信號(hào)，并提供工作電源；
脈沖調(diào)制電路，通過反向電路與所述中心控制器的命令脈沖信號(hào)輸出腳連接，并與二總線高電平線連接，向二總線上的現(xiàn)場設(shè)備發(fā)送命令脈沖信號(hào)；
回碼電流電路，包括高端電流映射電路、低端采樣電路以及放大電路，所述高端電流映射電路與二總線高電平線和低電平線分別連接，所述低端采樣電路與所述二總線的低電平線連接，所述高端電流映射電路與所述低端采用電路連接后與放大電路相連；
模數(shù)轉(zhuǎn)換器，與所述回碼電流電路和中心控制器分別連接，將所述回碼電路電路的信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換后輸入中心控制器；
現(xiàn)場設(shè)備:與二總線的高電平線和低電平線連接，接收二總線上的信號(hào)。
[0032]實(shí)施例2 在實(shí)施例1所述火災(zāi)報(bào)警控制器回路單元的基礎(chǔ)上，還包括脈沖整形電路，與所述開關(guān)電路和脈沖調(diào)制電路連接，將所述命令脈沖信號(hào)和地址脈沖信號(hào)整形后輸出給現(xiàn)場，所述脈沖整形電路可以避免容性負(fù)載對二總線結(jié)構(gòu)的電路的影響，從而提高數(shù)據(jù)通訊的抗干擾性。
[0033]實(shí)施例3
在以上實(shí)施例所述的火災(zāi)報(bào)警控制器回路單元的基礎(chǔ)上，還包括短路檢測電路，與所述二總線高電平線和所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器分別連接，檢測所述二總線的電信號(hào)并輸入所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器。
[0034]所述短路檢測電路中設(shè)置有短路指示裝置，在發(fā)生短路狀態(tài)時(shí)進(jìn)行指示，可以及時(shí)的反應(yīng)故障問題，以便快速解決線路問題，避免因故障沒有及時(shí)維護(hù)而漏報(bào)火災(zāi)情況。
[0035]實(shí)施例4
本發(fā)明所述的火災(zāi)報(bào)警控制器回路單元的控制方法如圖2所示，包括以下步驟:
(1)首先給回路單元連接的每一個(gè)現(xiàn)場設(shè)備配置一個(gè)唯一的地址碼；
(2)由中心控制器向二總線發(fā)送同步脈沖信號(hào)，通過二總線返回的信號(hào)測得二總線上的背景電流大?。?br> (3)中心控制器輸出地址脈沖信號(hào)，所述地址秒沖信號(hào)經(jīng)過反向電路后，通過所述開關(guān)電路向二總線上的現(xiàn)場設(shè)備發(fā)送地址脈沖信號(hào)；
(4)現(xiàn)場設(shè)備接收所述同步脈沖信號(hào)進(jìn)行同步后，接收到與自己地址碼相同的所述地址脈沖信號(hào)后，通過二總線上的回碼電流電路回傳信號(hào)，所述回傳信號(hào)經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)后送入中心控制器進(jìn)行處理，得出現(xiàn)場設(shè)備的工作狀態(tài)；
(6)當(dāng)所述中心控制器判斷出現(xiàn)場設(shè)備發(fā)出報(bào)警信息時(shí)，所述中心控制器輸出命令脈沖信號(hào)，經(jīng)過反向后，通過脈沖調(diào)制電路發(fā)送命令脈沖信號(hào)給對應(yīng)的二總線上的現(xiàn)場設(shè)備，對應(yīng)報(bào)警的現(xiàn)場設(shè)備接收到該命令脈沖信號(hào)后啟動(dòng)報(bào)警動(dòng)作。
[0036]實(shí)施例5
在實(shí)施例4的基礎(chǔ)上，在所述步驟(3)中，向二總線上的現(xiàn)場設(shè)備發(fā)送地址脈沖信號(hào)之前還包括通過脈沖整形電路進(jìn)行脈沖整形的步驟；在所述步驟(6)中，發(fā)送命令脈沖信號(hào)給對應(yīng)的二總線上的現(xiàn)場設(shè)備之前還包括通過脈沖整形電路進(jìn)行脈沖整形的步驟；在整個(gè)過程中，還包括短路檢測電路檢測二總線是否短路的步驟；所述短路檢測電路檢測到二總線短路時(shí)通過短路指示裝置進(jìn)行指示。
[0037]所述一個(gè)地址周期脈沖脈寬為8ms，如圖4所示，一個(gè)巡檢周期優(yōu)選的包括I個(gè)同步周期和256個(gè)地址周期脈沖，所述地址周期脈沖中0號(hào)地址用來測量背景電流，所述地址周期脈沖中電壓為24V脈寬為4ms的是地址/供電脈沖，其中電壓為IOV脈寬為4ms的是指令/接收的時(shí)隙，實(shí)現(xiàn)巡檢一個(gè)周期的編址現(xiàn)場設(shè)備只需要2.ls，而且使本發(fā)明的回路單元的巡檢地址僅以I位4ms高電平和4ms低電平的方波構(gòu)成，具有脈寬寬、只有一位波特位的地址巡檢碼，抗干擾性能非常高，巡檢錯(cuò)碼概率極低。
[0038]所述中心控制器優(yōu)選的采用單片機(jī)，所述中心控制器發(fā)送IOOms同步脈沖并測量背景電流，首先測得總線的背景電流可以避免接下來接收編址現(xiàn)場設(shè)備回碼信號(hào)時(shí)，避免現(xiàn)場設(shè)備的工作電流、絕緣漏電電流等對檢測回碼數(shù)據(jù)信號(hào)的影響，現(xiàn)場設(shè)備接收到與自己地址相同的地址碼后，優(yōu)選的在總線DClOV脈沖槽按序分別以數(shù)字化電流方式回傳由類型和狀態(tài)碼組成的SBit位數(shù)據(jù)到總線上，所述回碼電流脈沖優(yōu)選的包括4Bit位2ms脈寬的類型數(shù)據(jù)和4Bit位2ms脈寬的狀態(tài)數(shù)據(jù)；所述步驟(4)中心控制器判斷現(xiàn)場設(shè)備工作狀態(tài)的處理方法優(yōu)選的為所述回碼電流減去背景電流之后為20mA時(shí)，所述中心控制器判定為“1”，為6mA時(shí)，所述中心控制器判定為“O”。
[0039]實(shí)施例6
在以上實(shí)施例所述的火災(zāi)報(bào)警控制器回路單元的基礎(chǔ)上，如圖3所示，所述回路單元中的中心控制器Jl的地址脈沖信號(hào)輸出腳與第一與非門電路U2A的第一輸入端連接，所述與第一與非門電路U2A的第二輸入端與其第一輸入端連接,所述第一與非門U2A的輸出端連接到電阻R5 —端即所述開關(guān)電路輸入端，所述電阻R5的另一端連接到三極管T2的基極，所述三極管T2的集電極通過電阻R4連接到功率開關(guān)管Tl的基極，所述功率開關(guān)管Tl的集電極與二總線高電平線L+連接，所述功率開關(guān)管Tl的發(fā)射極通過電阻R3與其基極連接，所述功率開關(guān)管Tl的發(fā)射極還與外接24V電源連接。
[0040]所述中心控制器Jl的命令脈沖信號(hào)輸出腳與第二與非門U3A的第一輸入端連接，所述第二與非門U3A的第二輸入端與其第一輸入端連接，所述第二與非門U3A的輸出端與所述脈沖調(diào)制電路的輸入端即電阻RlO的一端連接，所述電阻RlO的另一端連接到三極管T5的基極，所述三極管T5的集電極通過電阻Rll連接到外接24V電源，所述外接24V電源還連接到三端穩(wěn)壓管Tll的輸入端，所述三極管T5的集電極還連接到三極管T6的基極，所述三極管T6的發(fā)射極、電阻R12的一端和電容C2的一端并聯(lián)后與三極管T5的發(fā)射極連接，所述三極管T6的集電極、電阻R12的另一端和電容C2的另一端并聯(lián)后連接到三端穩(wěn)壓管Tll的調(diào)整端，電阻R13連接在三端穩(wěn)壓器Tll的輸出端和調(diào)整端之間，所述三端穩(wěn)壓器Tll的輸出端還通過依次串聯(lián)的電阻R15、R16連接到二極管Dl的陽極，所述二極管Dl的陰極連接到二總線的高電平線L+。
[0041]所述回碼電流電路中所述高端電流映射電路與二總線兩端連接，所述高端電流映射電路中三級(jí)管T7的集電極與所述二總線的低電平線L-連接，所述三極管T7的發(fā)射極通過電阻R14連接到電阻R15與三端穩(wěn)壓管Tll的輸出端之間，所述三極管T7的基極與運(yùn)算放大器U4A的輸出端連接，所述運(yùn)算放大器U4A的反向輸入端與三極管17的發(fā)射極連接，所述運(yùn)算放大器U4A的正向輸入端連接在電阻R15和R16之間，所述運(yùn)算放大器的正極接地，其負(fù)極連接外接24V電源，所述二總線的低電平線L-還與放大電路的輸入端即運(yùn)算放大器U4B的正向輸入端連接，所述低端采樣電路為采樣電阻R19，所述采樣電阻R19的一端與電容D2的陽極并聯(lián)后連接在所述運(yùn)算放大器U4B的正向輸入端，采樣電阻R19的另一端與電容D2的陰極并聯(lián)后通過電阻R18連接到所述運(yùn)算放大器U4B的反正輸入端，所述電阻R18與R19的并聯(lián)點(diǎn)接地，電阻R17連接在運(yùn)算放大器U4B的輸出端和反正輸入端之間，所述運(yùn)算放大器U4B的輸出端為所述放大電路的輸出端，其連接到模數(shù)轉(zhuǎn)換器Ul的INO輸入端。
[0042]實(shí)施例7
在以上實(shí)施例所述的火災(zāi)報(bào)警控制器回路單元的基礎(chǔ)上，所述第二與非門U3A的輸出端還連接電阻R7的一端，所述第一與非門電路U2A的輸出端還連接電阻R6的一端，所述電阻R7和R6的另一端并聯(lián)后與所述脈沖整形電路的輸入端連接，所述脈沖整形電路的輸入端為三極管T4的基極，所述三極管T4的發(fā)射極和三極管T3的發(fā)射極的并聯(lián)點(diǎn)與三極管T2的發(fā)射極連接并且接地，所述三極管T4的集電極與三極管T3的基極并聯(lián)后通過電阻R8連接到二總線高電平線L+，所述三極管T3的集電極通過電阻R9連接到二總線高電平線L+，所述脈沖整形電路可以避免容性負(fù)載對二總線結(jié)構(gòu)的電路的影響，從而提高數(shù)據(jù)通訊的抗干擾性。
[0043]實(shí)施例8
在以上實(shí)施例所述的火災(zāi)報(bào)警控制器回路單元的基礎(chǔ)上還包括短路檢測電路，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器Ul的INl輸入端連接到所述短路檢測電路的輸入端即電阻Rl的一端，所述電阻Rl的另一端連接到短路指示裝置，所述短路指示裝置為發(fā)光管LI，所述發(fā)光管LI的陰極與電阻Rl連接，所述發(fā)光管LI的陽極連接到二總線的高電平線L+，電阻R2與電容Cl并聯(lián)后一端接地，另一端連接在模數(shù)轉(zhuǎn)換器Ul的INl輸入端。
[0044]本發(fā)明所述的火災(zāi)報(bào)警控制器回路單元各電路工作原理如下:
所述回路單元的中心控制器Jl發(fā)送地址脈沖信號(hào)經(jīng)與第一非門電路U2反向后至Pl端口，經(jīng)過功率開關(guān)管Tl及外圍的電阻R3、R4、R5組成的開關(guān)電路，向二總線高電平線L+上的現(xiàn)場設(shè)備發(fā)送地址脈沖信號(hào)，同時(shí)為探測器、模塊等提供工作電源。當(dāng)Pl 口信號(hào)為高電平時(shí)，通過電阻R5使三極管T2導(dǎo)通，從而使功率開關(guān)管Tl導(dǎo)通，同時(shí)Pl 口信號(hào)通過電阻R5使三極管T4導(dǎo)通，三極管T3截止，高電平線L+輸出24V高電平。當(dāng)Pl 口信號(hào)為低電平時(shí)，三極管T2截止，三極管T3導(dǎo)通，從而使功率開關(guān)管Tl也截止，高電平線L+輸出OV低電平。
[0045]所述中心控制器Jl發(fā)送命令脈沖信號(hào)經(jīng)與第二非門電路U3反向后至PO端口，經(jīng)過由三端穩(wěn)壓管Tl 1、三極管T5、T6及外圍電阻R10、R11、R12、R13和電容C2組成的脈沖調(diào)制電路后輸出0-10V電壓，向二總線上的現(xiàn)場設(shè)備發(fā)送命令脈沖信號(hào)，同時(shí)供回碼接收檢測電路工作。所述三端穩(wěn)壓管優(yōu)選的采用LM317，濾波電容C2主要作用是減小輸出的脈沖電壓帶有高頻成分，抑制自激振蕩和減小外界干擾帶來的紋波。當(dāng)PO 口信號(hào)為高電平時(shí)，通過電阻RlO使三極管T5導(dǎo)通，三極管T6截止，從而使三端穩(wěn)壓管Tll輸出10.6V高電平，高電平線L+輸出IOV高電平；當(dāng)？0 口信號(hào)為低電平時(shí)，三極管T5截止，三極管T6導(dǎo)通，從而使三端穩(wěn)壓管Tll輸出1.2V低電平，高電平線L+輸出OV低電平。高電平線L+輸出再經(jīng)三極管T3、T4及外圍的電阻R6、R7、R8、R9組成的脈沖整形電路后送入探測器探測器、模塊等，整形電路可以避免容性負(fù)載對總線結(jié)構(gòu)的電路的影響。
[0046]所述回路單元的回碼接收信號(hào)是通過回碼電流電路，包括高端電流映射電路、低端采樣電路以及放大電路來實(shí)現(xiàn)的；回碼電流一路經(jīng)二總線低電平線端L-，在采樣采樣電阻R19后形成形成脈沖電壓，另一路經(jīng)電阻R15采樣、運(yùn)算放大器U4A及三極管17、電阻R14組成的高電平線端電流映射電路，與低電平線端L-的電流疊加到采樣采樣電阻R19上，電流信號(hào)轉(zhuǎn)為電壓信號(hào)，再經(jīng)運(yùn)算放大器U4B及電阻R17、R18組成的放大電路將信號(hào)放大輸出SO，SO經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器Ul轉(zhuǎn)換后送入中心控制器Jl處理，中心控制器Jl對不同時(shí)段采到的背景電流值、信號(hào)電流值、電壓值進(jìn)行模糊智能算法分析處理，準(zhǔn)確的得出現(xiàn)場設(shè)備的各種運(yùn)行狀態(tài)信息。
[0047]所述短路檢測電路是由電阻Rl、R2和電容Cl組成的，當(dāng)總線上線路運(yùn)行正常時(shí)，回路L+上脈沖電壓點(diǎn)亮發(fā)光管LI，指示正常運(yùn)行狀態(tài)，再經(jīng)電阻R1、R2分壓，電容Cl濾波之后，輸出2.5V脈沖，從SI端口進(jìn)入模數(shù)轉(zhuǎn)換電路Ul轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)后送入中心控制器Jl進(jìn)行分析處理。當(dāng)總線短路時(shí)，回路L+上脈沖電壓經(jīng)二極管D2接地，從而使功率開關(guān)管Tl截止，輸出低電平線，使發(fā)光管LI熄滅，指示短路故障狀態(tài)，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路Ul的SI端口檢測到OV電壓，轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)后送入中心控制器Jl進(jìn)行分析處理。
[0048]顯然上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對實(shí)施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無需也無法對所有的實(shí)施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明創(chuàng)造的保護(hù)范圍之中。
【權(quán)利要求】
1.一種火災(zāi)報(bào)警控制器回路單元，其特征在于，包括 中心控制器，發(fā)送地址脈沖信號(hào)和命令脈沖信號(hào)，并接收反饋的數(shù)字信號(hào)； 開關(guān)電路，通過反向電路與所述中心控制器的脈沖信號(hào)輸出腳連接，并與二總線高電平線連接，接收所述中心控制器的地址脈沖信號(hào)發(fā)送給二總線上的現(xiàn)場設(shè)備，并提供工作電源； 脈沖調(diào)制電路，通過反向電路與所述中心控制器的命令脈沖信號(hào)輸出腳連接，并與二總線高電平線連接，接收所述中心控制器的命令脈沖信號(hào)發(fā)送給二總線上的現(xiàn)場設(shè)備； 回碼電流電路，包括高端電流映射電路、低端采樣電路以及放大電路，所述高端電流映射電路與二總線高電平線和低電平線分別連接，所述低端采樣電路與所述二總線的低電平線連接，所述高端電流映射電路與所述低端采用電路連接后與放大電路相連； 模數(shù)轉(zhuǎn)換器，與所述回碼電流電路和中心控制器分別連接，將所述回碼電流電路的信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換后輸入中心控制器； 現(xiàn)場設(shè)備:與二總線的高電平線和低電平線連接，接收二總線上的信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的火災(zāi)報(bào)警控制器回路單元，其特征在于，還包括脈沖整形電路，與所述開關(guān)電路和脈沖調(diào)制電路連接，將所述命令脈沖信號(hào)和地址脈沖信號(hào)整形后輸出給現(xiàn)場設(shè)備； 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的火災(zāi)報(bào)警控制器回路單元，其特征在于:還包括短路檢測電路，與所述二總線高電平線和所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器分別連接，檢測所述二總線的電信號(hào)并輸入所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器； 根據(jù)權(quán)利要求1-3任`一項(xiàng)所述的火災(zāi)報(bào)警控制器回路單元，其特征在于，所述短路檢測電路中設(shè)置有短路指示裝置，在發(fā)生短路狀態(tài)時(shí)進(jìn)行指示。
3.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的火災(zāi)報(bào)警控制器回路單元，其特征在于，所述回路單元中的中心控制器的地址脈沖信號(hào)輸出腳與第一與非門電路U2A的第一輸入端連接，所述第一與非門電路U2A的第二輸入端與其第一輸入端連接,所述第一與非門U2A的輸出端連接到電阻R5 —端即所述開關(guān)電路輸入端，所述電阻R5的另一端連接到三極管T2的基極，所述三極管T2的集電極通過電阻R4連接到功率開關(guān)管Tl的基極，所述功率開關(guān)管Tl的集電極與二總線高電平線L+連接，所述功率開關(guān)管Tl的發(fā)射極通過電阻R3與其基極連接，所述功率開關(guān)管Tl的發(fā)射極還與外接24V電源連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的火災(zāi)報(bào)警控制器回路單元，其特征在于，所述中心控制器的命令脈沖信號(hào)輸出腳與第二與非門U3A的第一輸入端連接,所述第二與非門U3A的第二輸入端與其第一輸入端連接，所述第二與非門U3A的輸出端與所述脈沖調(diào)制電路的輸入端即電阻RlO的一端連接，所述電阻RlO的另一端連接到三極管T5的基極，所述三極管T5的集電極通過電阻Rll連接到外接24V電源，所述外接24V電源還連接到三端穩(wěn)壓管Tll的輸入端，所述三極管T5的集電極還連接到三極管T6的基極，所述三極管T6的發(fā)射極、電阻R12的一端和電容C2的一端并聯(lián)后與三極管T5的發(fā)射極連接，所述三極管T6的集電極、電阻R12的另一端和電容C2的另一端并聯(lián)后連接到三端穩(wěn)壓管Tll的調(diào)整端，電阻R13連接在三端穩(wěn)壓器Tll的輸出端和調(diào)整端之間，所述三端穩(wěn)壓器Tll的輸出端還通過依次串聯(lián)的電阻R15、R16連接到二極管Dl的陽極，所述二極管Dl的陰極連接到二總線的高電平線L+。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的火災(zāi)報(bào)警控制器回路單元，其特征在于，所述回碼電流電路中所述高端電流映射電路與二總線兩端連接，所述高端電流映射電路中三級(jí)管T7的集電極與所述二總線的低電平線L-連接，所述三極管T7的發(fā)射極通過電阻R14連接到電阻R15與三端穩(wěn)壓管Tll的輸出端之間，所述三極管T7的基極與運(yùn)算放大器U4A的輸出端連接，所述運(yùn)算放大器U4A的反向輸入端與三極管T7的發(fā)射極連接，所述運(yùn)算放大器U4A的正向輸入端連接在電阻R15和R16之間，所述運(yùn)算放大器的正極接地，其負(fù)極連接外接24V電源，所述二總線的低電平線L-還與放大電路的輸入端即運(yùn)算放大器U4B的正向輸入端連接，所述低端采樣電路為采樣電阻R19，所述采樣電阻R19的一端與電容D2的陽極并聯(lián)后連接在所述運(yùn)算放大器U4B的正向輸入端，采樣電阻R19的另一端與電容D2的陰極并聯(lián)后通過電阻R18連接到所述運(yùn)算放大器U4B的反正輸入端，所述電阻R18與R19的并聯(lián)點(diǎn)接地，電阻R17連接在運(yùn)算放大器U4B的輸出端和反正輸入端之間，所述運(yùn)算放大器U4B的輸出端為所述放大電路的輸出端，其連接到模數(shù)轉(zhuǎn)換器Ul的INO輸入端； 根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的火災(zāi)報(bào)警控制器回路單元，其特征在于，所述第二與非門U3A的輸出端還連接電 阻R7的一端，所述第一與非門電路U2A的輸出端還連接電阻R6的一端，所述電阻R7和R6的另一端并聯(lián)后與所述脈沖整形電路的輸入端連接，所述脈沖整形電路的輸入端為三極管T4的基極，所述三極管T4的發(fā)射極和三極管T3的發(fā)射極的并聯(lián)點(diǎn)與三極管T2的發(fā)射極連接并且接地，所述三極管T4的集電極與三極管T3的基極并聯(lián)后通過電阻R8連接到二總線高電平線L+，所述三極管T3的集電極通過電阻R9連接到二總線聞電平線L+ ； 根據(jù)權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的火災(zāi)報(bào)警控制器回路單元，其特征在于，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器Ul的INl輸入端連接到所述短路檢測電路的輸入端即電阻Rl的一端，所述電阻Rl的另一端連接到短路指示裝置，所述短路指示裝置為發(fā)光管LI，所述發(fā)光管LI的陰極與電阻Rl連接，所述發(fā)光管LI的陽極連接到二總線的高電平線L+，電阻R2與電容Cl并聯(lián)后一端接地，另一端連接在模數(shù)轉(zhuǎn)換器Ul的INl輸入端。
6.一種基于權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的火災(zāi)報(bào)警控制器回路單元的控制方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)首先給回路單元連接的每一個(gè)現(xiàn)場設(shè)備配置一個(gè)唯一的地址碼； (2)由中心控制器向二總線發(fā)送同步脈沖信號(hào)，通過二總線返回的信號(hào)測得二總線上的背景電流大?。? (3)中心控制器輸出地址脈沖信號(hào)，所述地址秒沖信號(hào)經(jīng)過反向電路后，通過所述開關(guān)電路向二總線上的現(xiàn)場設(shè)備發(fā)送地址脈沖信號(hào)； (4)現(xiàn)場設(shè)備接收所述同步脈沖信號(hào)進(jìn)行同步后，接收到與自己地址碼相同的所述地址脈沖信號(hào)后，通過二總線上的回碼電流電路回傳信號(hào)，所述回傳信號(hào)經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)后送入中心控制器進(jìn)行處理，得出現(xiàn)場設(shè)備的工作狀態(tài)； (5)當(dāng)所述中心控制器判斷出現(xiàn)場設(shè)備發(fā)出報(bào)警信息時(shí)，所述中心控制器輸出命令脈沖信號(hào)，經(jīng)過反向后，通過脈沖調(diào)制電路發(fā)送命令脈沖信號(hào)給對應(yīng)的二總線上的現(xiàn)場設(shè)備，對應(yīng)報(bào)警的現(xiàn)場設(shè)備接收到該命令脈沖信號(hào)后啟動(dòng)報(bào)警動(dòng)作。
7.根據(jù)權(quán)利要求10所述的火災(zāi)報(bào)警控制器回路單元控制方法，其特征在于:在所述步驟(3)中，向二總線上的現(xiàn)場設(shè)備發(fā)送地址脈沖信號(hào)之前還包括通過脈沖整形電路進(jìn)行脈沖整形的步驟； 根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的火災(zāi)報(bào)警控制器回路單元控制方法，其特征在于:在所述步驟(5)中，發(fā)送命令脈沖信號(hào)給對應(yīng)的二總線上的現(xiàn)場設(shè)備之前還包括通過脈沖整形電路進(jìn)行脈沖整形的步驟。
8.根據(jù)權(quán)利要求10-12任一項(xiàng)所述的火災(zāi)報(bào)警控制器回路單元控制方法，其特征在于:在整個(gè)過程中，還包括短路檢測電路檢測二總線是否短路的步驟； 根據(jù)權(quán)利要求10-13任一項(xiàng)所述的火災(zāi)報(bào)警控制器回路單元控制方法，其特征在于:所述短路檢測電路檢測到二總線短路時(shí)通過短路指示裝置進(jìn)行指示。
9.根據(jù)權(quán)利要求10-14任一項(xiàng)所述的火災(zāi)報(bào)警控制器回路單元控制方法，其特征在于，所述一個(gè)地址周期脈沖脈寬為8ms，所述地址周期脈沖中0號(hào)地址用來測量背景電流，所述地址周期脈沖中電壓為24V脈寬為4ms的是地址/供電脈沖，其中電壓為IOV脈寬為4ms的是指令/接收的時(shí)隙； 根據(jù)權(quán)利要求10-15任一項(xiàng)所述的火災(zāi)報(bào)警控制器回路單元控制方法，其特征在于，所述回碼電流脈沖包括4Bit位2ms脈寬的類型數(shù)據(jù)和4Bit位2ms脈寬的狀態(tài)數(shù)據(jù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求10-16任一項(xiàng)所述的火災(zāi)報(bào)警控制器回路單元控制方法，其特征在于，所述步驟(4)中心控制器的處理方法為，所述回碼電流減去背景電流之后為20mA時(shí)，所述中心控制器判定為“1”，為`6mA時(shí)，所述中心控制器判定為“O”。
【文檔編號(hào)】G08B17/00GK103530969SQ201310531437
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年11月1日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月1日
【發(fā)明者】陶章亮, 謝海彬, 吳金海, 聶河?xùn)|, 林素歐, 胡中祥, 周銘 申請人:浙江愛德電子有限公司