專利名稱：總線式氣體滅火區(qū)控模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及火災(zāi)自動報警技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，涉及一種采用總線方式的氣
體滅火區(qū)控模塊。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有的氣體滅火控制系統(tǒng)中，各氣體滅火分區(qū)設(shè)備的狀態(tài)/信號接收、啟動進 行聲光指示、進行氣體釋放滅火功能，均可由氣體滅火控制器或火災(zāi)報警聯(lián)動控制器實現(xiàn)。 實現(xiàn)方式一 氣體滅火控制器通常有1 4個氣體滅火區(qū)控盤，每個氣體滅火區(qū)控 盤需要接收各防護區(qū)手動/自動轉(zhuǎn)換裝置的狀態(tài)信號，設(shè)定本分區(qū)處于相應(yīng)的狀態(tài)，對于 C02氣體滅火系統(tǒng)還需要監(jiān)測稱重裝置是否有失重故障。氣體滅火區(qū)控盤在接收到現(xiàn)場本 區(qū)火災(zāi)探測器的報警信號或緊急啟動按鈕的啟動控制信號后，根據(jù)邏輯關(guān)系啟動本區(qū)聲光 警報器發(fā)出警示，經(jīng)過一定的延時時間如未接收本區(qū)緊急停止按鈕的停止控制信號即啟動 相應(yīng)選擇閥對本防護區(qū)進行氣體釋放滅火。在接收到管網(wǎng)壓力開關(guān)的噴灑反饋信號后點亮 本區(qū)放氣指示燈指示本防護區(qū)內(nèi)已釋放氣體。 參見圖l，氣體滅火區(qū)控盤通常與本區(qū)現(xiàn)場設(shè)備直接連接，即氣體滅火區(qū)控盤至手 動/自動轉(zhuǎn)換開關(guān)、緊急啟停按鈕、壓力開關(guān)、C02稱重裝置、聲光警報器、放氣指示燈、選擇 閥間各布設(shè)2根導(dǎo)線，如采用圖1示的共地方式則每個設(shè)備需一根導(dǎo)線再加一根公共地線， 即到現(xiàn)場最少需要布設(shè)9根導(dǎo)線。 實現(xiàn)方式二 參見圖2，火災(zāi)報警聯(lián)動控制器對于每個防護區(qū)至少需要設(shè)置5只編
碼輸入模塊，用于接收手動/自動轉(zhuǎn)換開關(guān)、緊急啟停按鈕、壓力開關(guān)、C02稱重裝置的信
號，設(shè)置3只編碼輸出模塊控制聲光警報器、放氣指示燈、選擇閥，如本區(qū)有風(fēng)口、防火閥則
還需2只編碼輸入/輸出模塊，控制器到現(xiàn)場需要布設(shè)2根總線和2根電源線。 現(xiàn)有技術(shù)存在的主要問題方式一線路施工量大、耗費導(dǎo)線多，尤其是目前氣體滅
火區(qū)控盤設(shè)置在消防控制室；控制器無法檢測與現(xiàn)場設(shè)備間線路的斷路、短路故障，存在較
大的隱患。 方式二每個區(qū)在現(xiàn)場至少需要設(shè)置8只編碼輸入/輸出模塊，對于多分區(qū)氣體滅 火系統(tǒng)造價較高。

發(fā)明內(nèi)容本實用新型的主要目的是提供一種能使氣體滅火控制系統(tǒng)線路施工量少、耗費導(dǎo) 線少的總線式氣體滅火區(qū)控模塊； 本實用新型的另一目的是提供一種可檢測與現(xiàn)場設(shè)備間線路的斷路、短路故障， 功耗低、工作穩(wěn)定可靠的總線式氣體滅火區(qū)控模塊。 為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供的總線式氣體滅火區(qū)控模塊包括電源電路，單 片機，與單片機連接的總線信號收發(fā)電路、電源電壓檢測電路、多路輸入信號檢測電路及多 路輸出檢測控制電路，總線信號收發(fā)電路及所述電源電路具有一對無極性端子，用于與氣體滅火控制器或火災(zāi)報警聯(lián)動控制器連接，多路輸入信號檢測電路的每一路具有一對端 子，用于連接現(xiàn)場設(shè)備，多路輸出檢測控制電路的每一路也具有一對端子，用于連接現(xiàn)場設(shè) 備。 更具體的方案是多路信號輸入檢測電路用于分別連接手動/自動轉(zhuǎn)換開關(guān)、緊急 啟停按鈕、壓力開關(guān)、C02稱重裝置、風(fēng)口及防火閥，多路輸出檢測控制電路用于分別連接聲 光報警器、放氣指示燈、選擇閥、風(fēng)口及防火閥。 本實用新型以上技術(shù)方案的優(yōu)點將在對實施例的說明中逐一給出。
圖1是現(xiàn)有氣體滅火控制器中1個氣體滅火區(qū)控盤與現(xiàn)場設(shè)備的連接示意圖； 圖2是現(xiàn)有火災(zāi)報警聯(lián)動控制器對1個防護區(qū)內(nèi)現(xiàn)場設(shè)備的連接示意圖； 圖3是本實用新型的原理框圖； 圖4a至圖4d是本實用新型實施例的電路圖； 圖5是本實用新型實際使用時連接方式的示意圖。 以下結(jié)合實施例對本實用新型作進一步說明。
具體實施方式參見圖3，單片機及外圍電路分別與電源電壓檢測電路、電源電路、總線信號收發(fā) 電路、l-7路輸入信號檢測電路及1-4路輸出檢測控制電路連接。每路輸入信號檢測電路、 輸出檢測控制電路均有一對端子，用于與現(xiàn)場設(shè)備連接。而電源電路、總線收發(fā)電路具有一 對無極性端子，用于與遠離現(xiàn)場的氣體滅火控制器或火災(zāi)報警聯(lián)動控制器連接。這樣，從控 制室到現(xiàn)場就只有2條連線，耗費導(dǎo)線相對大大減少。 參見圖4a至圖4d、圖5，其中圖4a至圖4d是本實用新型一個實施例的電路圖，因 受圖幅限制原因而將該電路圖分割為四幅，以清楚表達該實施例的具體方案，圖5是本實 施例中設(shè)備、裝置及重要操作件間連接方式的示意圖。由二極管VD1 VD4組成的橋路構(gòu) 成電源電路的無極性電路，實現(xiàn)氣體滅火分區(qū)總線/報警聯(lián)動總線接線的無極性，防止因 接錯線造成器件損傷或無法正常工作。電阻Rl、 R2構(gòu)成限流器件，當橋路出現(xiàn)故障或短路 時進行限流，當出現(xiàn)過載時發(fā)熱斷開。 二極管VD5、電阻R6、電容C2組成整流電路，將總線上脈動電壓整流成直流電壓供
穩(wěn)壓電路使用，電阻R6同時限制穩(wěn)壓電流的電流。集成穩(wěn)壓電路N1采用HT7150，電容C3
C6組成輸入/輸出前后兩極濾波電路，使輸出5V電壓均具有較高的穩(wěn)定性。 信號接收電路由信號耦合電容C1、電平轉(zhuǎn)換電路組成，Cl將總線上脈動電壓信號
耦合至電平轉(zhuǎn)換電路。電阻R4 R5、二極管VD6、三極管VT、電阻R10組成電平轉(zhuǎn)換電路，
將幅度為24V的信號轉(zhuǎn)換成幅度為5V的信號送單片機，接收控制器發(fā)出的各路輸出啟動/
停止控制指令。 返回信號電路由電阻R7 R9、三極管VT2組成，當向氣體滅火控制器/火災(zāi)報警 聯(lián)動控制器返回各路輸入/輸出線路短路、斷路故障、輸入設(shè)備狀態(tài)/反饋/故障信息時， 單片機控制VT2的導(dǎo)通、截止，通過R7將總線上電壓拉低、變高產(chǎn)生相應(yīng)的應(yīng)答信號。 單片機采用ATMegal6L，使用內(nèi)部RC振蕩器，節(jié)省了外部晶體和振蕩電容的使用。上電復(fù)位電路由電阻Rl 1 、電容C7組成，C7對干擾進行濾波。 單片機直接通過電阻R14 R21驅(qū)動點亮發(fā)光二極管HL1 HL8，分別用于指示模 塊的工作狀態(tài)及第1 7路設(shè)備的輸入信號狀態(tài)。 本例具有7路電路形式相同的輸入信號檢測電路，第1 5路分別接收手動/自動 轉(zhuǎn)換裝置、緊急啟停按鈕、壓力開關(guān)、C02稱重裝置的無源常開狀態(tài)/反饋/故障信號，第6、 7路接收風(fēng)口、防火閥的無源常開動作反饋信號。第1路輸入信號檢測電路由二極管VD12、 電阻R22 R24、模擬開關(guān)N2、電容C13、C8組成。第7路輸入信號檢測電路由二極管VD18、 電阻R40 R42、模擬開關(guān)N2、電容C19、 C8組成。 每路輸入設(shè)備的線路末端設(shè)置負載電阻，以第1路為例，線路正常時Vcc經(jīng)保護二 極管VD12后由限流電阻R22、負載電阻、取樣電阻R23進行分壓，在R23上產(chǎn)生一正常電壓； 當線路發(fā)生斷路時R23上電壓為0 ;當設(shè)備無源觸點動作閉合時，負載電阻被短接R23上電 壓升高。N2為8通道模擬開關(guān)CD4051，單片機的端口 PAO PA2控制N2的各通道順序打 開將各通道取樣電阻上電壓送至ADC6端口進行采樣、A/D轉(zhuǎn)換，并判斷出正常、斷線、動作 三種狀態(tài)。R22、C13與R24、C8組成兩極RC濾波電路，對輸入端口上的干擾信號進行濾波。 電源電壓檢測電路由電阻R12、 R13、穩(wěn)壓管VZ1、光耦N4、模擬開關(guān)N2、電容C12、 C8組成。當電源電壓正常時，光耦N4導(dǎo)通在R13上產(chǎn)生高電平送至N2的通道8由單片機 進行檢測。當電源斷路或電壓過低時VZ1無法導(dǎo)通，R13上為低電平，單片機判斷出電源線 路故障。 第l路、第2路兩路電路形式相同的輸出檢測控制電路，分別控制檢測聲光警報 器、放氣指示燈。第1路輸出檢測控制電路由電阻R110 R112、光耦N104、電容C102、三極 管VT3、繼電器Kl、二極管VD8組成。 Kl為雙刀雙擲繼電器，兩組觸點的COM端分別作為輸出1的正負端，1組觸點的NC 端通過R101接+24V， NO端接GND ;另1組觸點的NC端接GND， NO端接+24V。正常情況下 Kl不動作，輸出l+(X5)與輸出l-(X6)間施加的是負電壓，聲光警報器不啟動。當接收到控 制器啟動命令時，單片機D1將PB0端口置低，光耦N104導(dǎo)通，Rlll驅(qū)動VT3導(dǎo)通使Kl啟 動，將X5與X6間電壓變換極性啟動聲光警報器，同時發(fā)光二極管HL9點亮指示動作狀態(tài)。 電阻R112、電容C102防止上電時VT3誤導(dǎo)通啟動K1，二極管VD8與Kl線包并聯(lián)起吸收沖 擊作用。 第1路輸出檢測控制電路由電阻R101 R102、電容C101、雙限比較器、光耦N102、 N103、電阻R106 R109、8通道模擬開關(guān)N3 (CD4051)、電容C10組成。用于檢測與聲光警報 器間線路的短路、斷路故障。雙限比較器由電阻R103 R105、運放N101組成，產(chǎn)生高低兩 個比較門限。 總線式氣體滅火區(qū)控模塊與聲光警報器、放氣指示燈的線路末端設(shè)置負載電阻， 以第1路輸出為例，正常時24V通過R101與負載電阻分壓，經(jīng)R102送至雙限比較器，N101 的輸出控制光耦N102、N103的導(dǎo)通/截止，產(chǎn)生信號送模擬開關(guān)N3的C1、C2兩個通道輸入 口 。當輸出線路發(fā)生斷路時雙限比較器的輸入電壓為24V，當輸出線路發(fā)生短路時雙限比較 器的輸入電壓為OV。單片機控制N3的各通道順序打開將各輸出線路的狀態(tài)送至ADC7端口 進行采樣、A/D轉(zhuǎn)換，并判斷出與聲光警報器線路間正常、斷路、短路三種狀態(tài)。電容CIOI、 C10分別對輸出通道及采樣輸入干擾信號進行濾波。[0033] 總線式氣體滅火區(qū)控模塊包括第3路、第4路兩路電路形式相同的輸出檢測控制 電路，分別檢測控制選擇閥及風(fēng)口及防火閥。第3路輸出檢測控制電路由電阻R310 R312、 光耦N304、電容C302、三極管VT5、繼電器K3、二極管VD10組成，用于啟動本區(qū)選擇閥。 K3為單刀雙擲繼電器，觸點的COM端分別作為輸出3的正端，觸點的NC端通過 R301接+24V， NO端接+24V。正常情況下K3不動作，+24V通過R301與選擇閥的線包電阻 RL進行分壓，因R301遠大于RL，故選擇閥的線包上電壓很低達不到吸合電壓要求，選擇閥 不啟動。當接收到控制器啟動命令時單片機D1將PB2端口置低，光耦N304導(dǎo)通，R311驅(qū) 動VT5導(dǎo)通使K3啟動，將X9與X10間電壓變?yōu)?4V啟動選擇閥，同時發(fā)光二極管HL11點 亮指示動作狀態(tài)。電阻R312、電容C302防止上電時VT5誤導(dǎo)通啟動K3，二極管VD10與K3 線包并聯(lián)起吸收沖擊作用。 第3路輸出檢測控制電路由電阻R301 R302 、電容C301 、雙限比較器、光耦N302 、 N303、電阻R306 R309、8通道模擬開關(guān)N3 (CD4051)、電容C10組成。用于檢測與選擇閥間 線路的短路、斷路故障。雙限比較器由電阻R303 R305、運放N301組成，產(chǎn)生高低兩個比 較門限。 正常時+24V通過R301與選擇閥的線包電阻RL分壓，經(jīng)R302送至雙限比較器， N301的輸出控制光耦N302、 N303的導(dǎo)通/截止，產(chǎn)生信號送模擬開關(guān)N3的C5、 C6兩個通 道輸入口 。當輸出線路發(fā)生斷路時雙限比較器的輸入電壓為24V，當輸出線路發(fā)生短路時雙 限比較器的輸入電壓為OV。單片機控制模擬開關(guān)N3的各通道順序打開將各輸出線路的狀 態(tài)送至ADC7端口進行采樣、A/D轉(zhuǎn)換，并判斷出與選擇閥間線路正常、斷路、短路三種狀態(tài)。 電容C301、 C10分別對輸出通道及采樣輸入干擾信號進行濾波。
權(quán)利要求總線式氣體滅火區(qū)控模塊，包括電源電路；單片機，與單片機連接的總線信號收發(fā)電路、電源電壓檢測電路、多路輸入信號檢測電路及多路輸出檢測控制電路；其特征在于所述總線信號收發(fā)電路及所述電源電路具有一對無極性端子，用于與氣體滅火控制器或火災(zāi)報警聯(lián)動控制器連接；所述多路輸入信號檢測電路的每一路具有一對端子，用于連接現(xiàn)場設(shè)備；所述多路輸出檢測控制電路的每一路具有一對端子，用于連接現(xiàn)場設(shè)備。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的總線式氣體滅火區(qū)控模塊，其特征在于所述多路信號輸入檢測電路用于分別連接手動/自動轉(zhuǎn)換開關(guān)、緊急啟停按鈕、壓力 開關(guān)、(1)2稱重裝置、風(fēng)口及防火閥；所述多路輸出檢測控制電路用于分別連接聲光報警器、放氣指示燈、選擇閥、風(fēng)口及防 火閥。
專利摘要總線式氣體滅火區(qū)控模塊，包括電源電路，單片機，與單片機連接的總線信號收發(fā)電路、電源電壓檢測電路、多路輸入信號檢測電路及多路輸出檢測控制電路，總線信號收發(fā)電路及所述電源電路具有一對無極性端子，用于與氣體滅火控制器或火災(zāi)報警聯(lián)動控制器連接，多路輸入信號檢測電路的每一路具有一對端子，用于連接現(xiàn)場設(shè)備，多路輸出檢測控制電路的每一路也具有一對端子，用于連接現(xiàn)場設(shè)備。具有使氣體滅火控制系統(tǒng)線路施工量少、耗費導(dǎo)線少的優(yōu)點。
文檔編號G08B17/00GK201469953SQ200920172099
公開日2010年5月19日 申請日期2009年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月18日
發(fā)明者馮勇, 單夫來, 向前, 孫峻嶺, 艾紅斌 申請人:蚌埠依愛消防電子有限責任公司