專利名稱：電氣火災(zāi)預(yù)警裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電氣火災(zāi)預(yù)警裝置。
背景技術(shù)：
電氣火災(zāi)的發(fā)生，大部份因供電線路過電流、短路、斷線和停電后又恢復(fù)供電時(shí)人 們疏忽導(dǎo)致，據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，電氣火災(zāi)占火災(zāi)發(fā)生的30%以上，根據(jù)國家相關(guān)法規(guī)定，當(dāng) 火災(zāi)發(fā)生時(shí)，應(yīng)能切斷相應(yīng)樓層的總電源，避免因通過電氣線路將火災(zāi)蔓延，同時(shí)保護(hù)消防 人員在滅火時(shí)的安全，而傳統(tǒng)的電氣火災(zāi)保護(hù)裝置，保護(hù)功能比較單一，不能對電氣火災(zāi)的 各種故障類型進(jìn)行識別指示報(bào)警，并存儲記錄，造成長時(shí)間停電，帶來了生活和工作的不 便，

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種采用多種采集電路和觸發(fā)電路，可對各種故障類型進(jìn)行 識別指示報(bào)警，并存儲記錄的電氣火災(zāi)預(yù)警裝置。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是這樣的一種電氣火災(zāi)預(yù)警裝置，包括過電流、短路信 號采集電路、斷線信號、比較電路、單片機(jī)控制電路、LCD顯示電路、警聲放大電路、控制鍵 盤、控制輸出電路、電源電路，所述過電流、短路信號采集電路和斷線信號采集取樣信號后 經(jīng)比較電路進(jìn)行電壓比較，輸入到單片機(jī)控制電路，單片機(jī)控制電路輸出LCD顯示電路、警 聲放大電路、控制鍵盤、控制輸出電路。所述單片機(jī)控制電路連接一聯(lián)動控制隔離電路，聯(lián)動控制隔離電路由電阻R20和 光耦電路U9構(gòu)成，當(dāng)火災(zāi)預(yù)警裝置有DC24V電壓信號輸出時(shí)，信號經(jīng)電阻R20連接到光耦 電路U9的第1腳，使光耦電路U9導(dǎo)通，光耦電路U9連接單片機(jī)控制電路的第3腳，由原來 的高電平變?yōu)榈碗娖?。所述單片機(jī)控制電路的第4腳和第5腳連接由電阻R26、光耦電路U11、電阻R25、 電阻R24、三極管T1和電阻R21、光耦電路U10、電阻R22、電阻R23、三極管T2組成的高低電 平轉(zhuǎn)換電路，當(dāng)單片機(jī)控制電路的第5腳輸出高電平時(shí)，經(jīng)電阻R27限流使三極管Tl導(dǎo)通， 光耦電路Ull輸出低電平，兩者電路與單片機(jī)控制電路的第4腳和第5腳形成閉環(huán)電流驅(qū) 動電路。所述單片機(jī)控制電路的COM 口連接PC機(jī)，通過MI232專用集成電路進(jìn)行電平轉(zhuǎn) 換，安裝專用組態(tài)軟件，可對高低電平轉(zhuǎn)換電路和單片機(jī)控制電路內(nèi)部I/O 口進(jìn)行通遠(yuǎn)程 控制，并通過軟件進(jìn)行記錄報(bào)警狀態(tài)、打印故障報(bào)表。所述單片機(jī)控制電路連接Rom存儲器U4，Rom存儲器U4第5腳、第6腳通過并行 數(shù)據(jù)與單片機(jī)控制電路第6腳、第30腳進(jìn)行傳輸讀取數(shù)據(jù)。所述單片機(jī)控制電路第28腳、第27腳、第8腳、第7腳分別與看門狗電路U3第1 腳、第2腳、第5腳、第6腳連接，對單片機(jī)控制電路內(nèi)部程序數(shù)據(jù)進(jìn)行恢復(fù)。所述電源電路包括+12V電源供給電路和+5V電源供給電路兩個(gè)獨(dú)立電路。
3
通過采用前述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是該電氣火災(zāi)預(yù)警裝置以單片機(jī)控 制電路為核心控制部份，采集到的各種信號，由單片機(jī)內(nèi)部程序邏輯分析判斷故障類型， 通過LCD顯示故障類型、警聲電路進(jìn)行報(bào)警，當(dāng)接收到火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的信號指令時(shí)，輸出 AC220V電壓，驅(qū)動斷電裝置脫扣總開關(guān)電源，性能穩(wěn)定，功能性強(qiáng)，使用方便。


圖1是本發(fā)明的方框結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明的電路原理圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
來進(jìn)一步說明本發(fā)明。如圖1所示，一種電氣火災(zāi)預(yù)警裝置，包括過電流、短路信號采集電路、斷線信號、 比較電路、單片機(jī)控制電路、LCD顯示電路、警聲放大電路、控制鍵盤、控制輸出電路、電源電 路，所述過電流、短路信號采集電路和斷線信號采集取樣信號后經(jīng)比較電路進(jìn)行電壓比較， 輸入到單片機(jī)控制電路，單片機(jī)控制電路輸出LCD顯示電路、警聲放大電路、控制鍵盤、控 制輸出電路。如圖2所示，電流信號采集電路包括電流互感器Li、電阻R7、電容C7、二極管D2、 電容C8、電容C9、電阻R9，當(dāng)火線穿過電流互感器Ll時(shí)，相線有電流通過，相線電流根據(jù) 負(fù)載用電功率的電流互感器Ll所感應(yīng)的交流電壓信號，隨著電流大小變化而變化，過電流 時(shí)，一般指超過額定電流的Inl. 05倍，所以當(dāng)有電流通過電流互感器Ll時(shí)，電流互感器Ll 次級會產(chǎn)生電壓信號，電阻R7向電容C7充電，由二極管D2整流，通過由電容C6、電容C8、 電容C9、電阻R9組成的Π型濾波積分電路，通過變換電阻Rll的阻值可改變充放電時(shí)間，輸 入到運(yùn)算放大器TO的第6腳。由電阻R10、電阻R12組成設(shè)定電壓值連接到電流運(yùn)算放大器U5的第5腳，運(yùn)算 放大器U5第5腳、第6腳、第7腳組成電壓比較電路，當(dāng)運(yùn)算放大器U5的第6腳電壓大于 5腳電壓時(shí)，運(yùn)算放大器TO內(nèi)部比較器進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，第7腳由低電平變高電平，連接到光耦電 路U7的第1腳，由運(yùn)算放大器TO的第7腳輸出高電平，使光耦電路U7導(dǎo)通，其第3腳由原 來的高電平變?yōu)榈碗娖?，連接到單片機(jī)控制電路Ul的第1腳。運(yùn)算放大器U5的第6腳電壓信號，連接到短路運(yùn)算放大器第8腳、第9腳、第10 腳構(gòu)成短路電壓比較電路，當(dāng)短路運(yùn)算放大器的第9腳電壓大于第10腳電壓時(shí)，短路運(yùn)算 放大器內(nèi)部比較器進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，第8腳由低電平變高電平，連接光耦電路U8的第1腳，由短路 運(yùn)算放大器的第8腳輸出高電平，使光耦電路U8導(dǎo)通，光耦電路U8第3腳由原來的高電平 變?yōu)榈碗娖?，連接到單片機(jī)控制電路Ul的第2腳。斷線信號電路包括電壓互感器Bi、二極管D1、電容Cl、電容C2，當(dāng)Bl電壓互感器 初級線圈有AC220V電壓時(shí)，次級輸出AC2. 2V，電壓互感器Bl按100 :1線性輸出，經(jīng)二極管 Dl整流、電容Cl、電容C2濾波，由電阻R1、電阻R2限流分壓連接到運(yùn)算放大器U5第3腳、 第2腳、第1腳組成的電壓比較電路，當(dāng)運(yùn)算放大器U5的第2腳電壓大于3腳電壓時(shí)，運(yùn)算 放大器U5內(nèi)部比較器進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，第1腳由低電平變高電平，連接到光耦電路TO的第1腳， 由運(yùn)算放大器TO第1腳腳輸出高電平，使光耦電路TO導(dǎo)通，光耦電路TO第3腳由原來的
4高電平變?yōu)榈碗娖?，連接到單片機(jī)控制電路Ul的第13腳，當(dāng)單片機(jī)控制電路Ul檢測到I/ 0 口第13腳為低電平時(shí)，判斷線故障。單片機(jī)控制電路Ul的第1腳、第2腳、第13腳為低電平時(shí)，經(jīng)單片機(jī)控制電路Ul 內(nèi)部邏輯程序數(shù)據(jù)分析，單片機(jī)控制電路Ul瞬時(shí)同時(shí)分三路輸出，第一路由單片機(jī)控制電 路Ul第20腳輸出高電平經(jīng)電阻R28使三極管T5導(dǎo)通，推動繼電器J2吸合，使得斷電機(jī)構(gòu) 脫扣動作；第二路由單片機(jī)控制電路Ul第17腳輸出音頻信號，經(jīng)電容Cll耦合，輸入到音 頻放大器U12的第3腳放大后，由第5腳輸出，經(jīng)電容C12推動喇叭Y發(fā)出報(bào)警聲，按下按 鍵K1，單片機(jī)控制電路Ul第35腳收到的低電平觸發(fā)信號，單片機(jī)控制電路Ul第17腳無音 頻信號輸出，警聲停止；第三路由單片機(jī)控制電路Ul第36腳、第26腳第25腳、第24腳串 行數(shù)據(jù)輸出分別連接到IXD顯示電路U2的第3腳、第4腳、第5腳、第6腳，顯示報(bào)警文字 內(nèi)容，與單片機(jī)控制電路Ul的第1腳、第2腳、第13腳對應(yīng)的單片機(jī)控制電路Ul第39腳 輸出高電平經(jīng)電阻R16使LEDl發(fā)亮，單片機(jī)控制電路Ul第38腳輸出高電平經(jīng)電阻R17使 LED2發(fā)亮，單片機(jī)控制電路Ul第37腳輸出高電平經(jīng)電阻R18使LED3發(fā)亮。當(dāng)電網(wǎng)停電時(shí)，又恢復(fù)供電時(shí)，單片機(jī)控制電路Ul重新得到工作電壓時(shí)，單片機(jī) 控制電路Ul第21輸出為低電平，當(dāng)按下按鍵K2時(shí)，單片機(jī)控制電路Ul第21輸出為高電 平，經(jīng)電阻R29使三極管T6導(dǎo)通，推動繼電器Jl吸合，帶動斷電機(jī)構(gòu)吸合。所述單片機(jī)控制電路Ul連接一聯(lián)動控制隔離電路，聯(lián)動控制隔離電路由電阻R20 和光耦電路U9構(gòu)成，當(dāng)火災(zāi)預(yù)警裝置有DC24V電壓信號輸出時(shí)，信號經(jīng)電阻R20連接到光 耦電路U9的第1腳，使光耦電路U9導(dǎo)通，光耦電路U9連接單片機(jī)控制電路的第3腳，由原 來的高電平變?yōu)榈碗娖剑瑔纹瑱C(jī)控制電路Ul檢測到I/O 口為低電平時(shí)，經(jīng)單片機(jī)控制電路 Ul內(nèi)部連續(xù)檢測0.5s時(shí)，單片機(jī)控制電路Ul同時(shí)分三路輸出，第一路由單片機(jī)控制電路 Ul第20腳輸出高電平經(jīng)電阻R28使三極管T5導(dǎo)通，推動繼電器J2吸合，使得斷電機(jī)構(gòu)脫 扣動作；第二路由單片機(jī)控制電路Ul第17腳輸出音頻信號，經(jīng)電容Cll耦合，輸入到音頻 放大器U12的第3腳放大后，由第5輸出，經(jīng)電容C12推動喇叭Y發(fā)出報(bào)警聲，按下按鍵K1， 單片機(jī)控制電路Ul第35腳收到的低電平觸發(fā)信號，單片機(jī)控制電路Ul第17腳無音頻信 號輸出，警聲停止；第三路由單片機(jī)控制電路Ul第36腳、第26腳、第25腳、第24腳串行數(shù) 據(jù)輸出分別加到LCD顯示電路U2的第3腳、第4腳、第5腳、第6腳，顯示報(bào)警文字內(nèi)容，同 時(shí)由單片機(jī)控制電路Ul第36腳輸出高電平經(jīng)電阻R19使LED4發(fā)亮。所述單片機(jī)控制電路的第4腳和第5腳連接由電阻R26、光耦電路U11、電阻R25、 電阻R24、三極管T1和電阻R21、光耦電路UlO、電阻R22、電阻R23、三極管T2組成的高低電 平轉(zhuǎn)換電路，當(dāng)單片機(jī)控制電路的第5腳輸出高電平時(shí)，經(jīng)電阻R27限流使三極管Tl導(dǎo)通， 光耦電路Ull輸出低電平，兩者電路與單片機(jī)控制電路的第4腳和第5腳形成閉環(huán)電流驅(qū) 動電路。所述單片機(jī)控制電路的COM 口連接PC機(jī)，通過MI232專用集成電路進(jìn)行電平轉(zhuǎn) 換，安裝專用組態(tài)軟件，可對高低電平轉(zhuǎn)換電路和單片機(jī)控制電路內(nèi)部I/O 口進(jìn)行通遠(yuǎn)程 控制，實(shí)現(xiàn)“遙調(diào)、遙測、遙控、遙訊”等操作、并可通過軟件進(jìn)行記錄報(bào)警當(dāng)前狀態(tài)、打印故
障報(bào)表等。所述單片機(jī)控制電路連接Rom存儲器U4，Rom存儲器U4第5腳、第6腳通過并行 數(shù)據(jù)與單片機(jī)控制電路第6腳、第30腳進(jìn)行傳輸讀取數(shù)據(jù)。
所述單片機(jī)控制電路第28腳、第27腳、第8腳、第7腳分別與看門狗電路U3第1 腳、第2腳、第5腳、第6腳連接，對單片機(jī)控制電路內(nèi)部程序數(shù)據(jù)進(jìn)行恢復(fù)。所述電源電路包括+12V電源供給電路和+5V電源供給電路兩個(gè)獨(dú)立電路，+12V電 源供給電路由二極管D3、D4、D5、D6、D7組成的橋式整流電路，經(jīng)電容C13、電容C14濾波，輸 入到穩(wěn)壓器U13的第1腳，經(jīng)內(nèi)部穩(wěn)壓，由穩(wěn)壓器U13第3腳輸出12V的直流電壓，經(jīng)電容 C15、電容16高、低頻濾波；+5V電源供給電路由二極管D8、D9、D10、D11組成的橋式整流電 路，經(jīng)電容C17、電容C18濾波，輸入到穩(wěn)壓器U14的第1腳，經(jīng)內(nèi)部穩(wěn)壓，由穩(wěn)壓器U14第3 腳輸出+5V的直流電壓，經(jīng)電容C19、電容20高、低頻濾波。以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征及其優(yōu)點(diǎn)，本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng) 該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明中描述的只是說明本發(fā)明的原 理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn) 都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)，本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
權(quán)利要求
一種電氣火災(zāi)預(yù)警裝置，其特征在于包括過電流、短路信號采集電路、斷線信號、比較電路、單片機(jī)控制電路、LCD顯示電路、警聲放大電路、控制鍵盤、控制輸出電路、電源電路，所述過電流、短路信號采集電路和斷線信號采集取樣信號后經(jīng)比較電路進(jìn)行電壓比較，輸入到單片機(jī)控制電路，單片機(jī)控制電路輸出LCD顯示電路、警聲放大電路、控制鍵盤、控制輸出電路，所述單片機(jī)控制電路連接一聯(lián)動控制隔離電路，聯(lián)動控制隔離電路由電阻R20和光耦電路U9構(gòu)成，當(dāng)火災(zāi)預(yù)警裝置有DC24V電壓信號輸出時(shí)，信號經(jīng)電阻R20連接到光耦電路U9的第1腳，使光耦電路U9導(dǎo)通，光耦電路U9連接單片機(jī)控制電路的第3腳，由原來的高電平變?yōu)榈碗娖健?br> 2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電氣火災(zāi)預(yù)警裝置，其特征在于所述單片機(jī)控制電路的第4 腳和第5腳連接由電阻R26、光耦電路U11、電阻R25、電阻R24、三極管Tl和電阻R21、光耦 電路U10、電阻R22、電阻R23、三極管T2組成的高低電平轉(zhuǎn)換電路，當(dāng)單片機(jī)控制電路的第 5腳輸出高電平時(shí)，經(jīng)電阻R27限流使三極管Tl導(dǎo)通，光耦電路Ull輸出低電平，兩者電路 與單片機(jī)控制電路的第4腳和第5腳形成閉環(huán)電流驅(qū)動電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電氣火災(zāi)預(yù)警裝置，其特征在于所述單片機(jī)控制電路的COM 口連接PC機(jī)，通過MI232專用集成電路進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換，安裝專用組態(tài)軟件，可對高低電平轉(zhuǎn) 換電路和單片機(jī)控制電路內(nèi)部I/O 口進(jìn)行通遠(yuǎn)程控制，并通過軟件進(jìn)行記錄報(bào)警狀態(tài)、打 印故障報(bào)表。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電氣火災(zāi)預(yù)警裝置，其特征在于所述單片機(jī)控制電路連接 Rom存儲器U4, Rom存儲器U4第5腳、第6腳通過并行數(shù)據(jù)與單片機(jī)控制電路第6腳、第30 腳進(jìn)行傳輸讀取數(shù)據(jù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電氣火災(zāi)預(yù)警裝置，其特征在于所述單片機(jī)控制電路第28 腳、第27腳、第8腳、第7腳分別與看門狗電路U3第1腳、第2腳、第5腳、第6腳連接，對 單片機(jī)控制電路內(nèi)部程序數(shù)據(jù)進(jìn)行恢復(fù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電氣火災(zāi)預(yù)警裝置，其特征在于所述電源電路包括+12V電 源供給電路和+5V電源供給電路兩個(gè)獨(dú)立電路。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電氣火災(zāi)預(yù)警裝置，包括過電流、短路信號采集電路、斷線信號、比較電路、單片機(jī)控制電路、LCD顯示電路、警聲放大電路、控制鍵盤、控制輸出電路、電源電路，所述過電流、短路信號采集電路和斷線信號采集取樣信號后經(jīng)比較電路進(jìn)行電壓比較，輸入到單片機(jī)控制電路，單片機(jī)控制電路輸出LCD顯示電路、警聲放大電路、控制鍵盤、控制輸出電路，該電氣火災(zāi)預(yù)警裝置以單片機(jī)控制電路為核心控制部份，采集到的各種信號，由單片機(jī)內(nèi)部程序邏輯分析判斷故障類型，通過LCD顯示故障類型、警聲電路進(jìn)行報(bào)警，當(dāng)接收到火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的信號指令時(shí)，輸出AC220V電壓，驅(qū)動斷電裝置脫扣總開關(guān)電源，性能穩(wěn)定，功能性強(qiáng)，使用方便。
文檔編號G08B17/06GK101976493SQ20101029807
公開日2011年2月16日 申請日期2010年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月29日
發(fā)明者傅哲龍 申請人:傅哲龍