一种多传感器融合的电气火灾监控系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种多传感器融合的电气火灾监控系统，包括电流传感器、漏电流传感器、温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器、信号处理模块、控制模块、显示模块、按键模块、报警模块、开关脱扣模块和CAN通信模块，控制模块接收传感信息并进行信息处理，一旦超出预设值，启动报警模块输出报警信号并控制开关脱扣模块切断供电回路，并通过CAN通信模块与CAN总线进行数据通信。采用本实用新型专利技术的技术方案，能够同时对电流、漏电、温度、烟雾、湿度进行监控，通过多传感器信号采集与处理，从而提高了测量精度；同时设置了CAN通信模块，实现远距离联网传输，并在CAN模块中增加了抗干扰设计，从而极大提高远距离传输性能。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于电气火灾监控领域，尤其涉及一种多传感器融合的电气火灾监控系统。
技术介绍
目前，火灾事故中大约80％都是由于线路老化、短路、大电流冲击、线路高温等电气原因导致，为了预防这类电气火灾的发生，现有技术中，在各类建筑的配电柜(箱)中安装电气火灾探测器，有效监测线路的漏电值、电流值和温度值，同时还应具备故障报警、信息记录、总线通信以及线路脱扣等功能。然而，现有的产品多数功能简单，只具有对漏电或温度监控中的一种功能，无法满足复杂多变的应用环境的需求。同时现在技术电气火灾探测器无法实现远距离联网传输，电气火灾探测器在实际使用时会面对各种电磁干扰，直接影响数据采集准确性和通信完整性，甚至还会导致整个系统工作失效。故，针对目前现有技术中存在的上述缺陷，实有必要进行研究，以提供一种方案，解决现有技术中存在的缺陷。
技术实现思路
有鉴于此，确有必要提供一种能够融合多传感器数据信息、抗干扰能力且具备远距离联网传输的电气火灾监控系统。为了克服现有技术存在的缺陷，本技术提供以下技术方案：一种多传感器融合的电气火灾监控系统，包括电流互感器、漏电流互感器、温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器、信号处理模块、控制模块、显示模块、按键模块、报警模块、开关脱扣模块和CAN通信模块，其中，所述电流互感器和漏电流互感器与所述信号处理模块相连接，所述信号处理模块用于将电流互感器采集的电流信号和漏电流互感器采集的漏电流信号进行信号处理后发送给所述控制模块；所述温度传感器用于检测环境温度信息；所述湿度传感器用于检测环境湿度信息；所述烟雾传感器用于检测环境烟雾信息；所述显示模块用于信息和故障显示；所述按键模块用于设置系统参数；所述控制模块接收电流信号、漏电流信号、温度信息、湿度信息以及烟雾信息并进行信息处理，一旦超出预设值，启动所述报警模块输出报警信号并控制所述开关脱扣模块切断供电回路；所述控制模块还与所述CAN通信模块，通过所述CAN通信模块将所采集的传感数据信息发送到CAN总线上以及接收CAN总线上的数据信息。优选地，所述CAN通信模块进一步包括隔离模块、CAN总线收发器和抗干扰模块。优选地，所述CAN总线收发器经所述隔离模块与控制模块进行数据通信，以及经所述抗干扰模块与CAN总线进行数据通信。优选地，所述的隔离模块采用隔离电源B0505及高速光耦6N137。优选地，所述的CAN总线收发器采用TJA1050。优选地，所述抗干扰模块由滤波器和浪涌保护器构成，所述滤波器用于滤除传导噪声；所述浪涌保护器用于对雷击或大电流进行保护；CAN总线上的数据经所述浪涌保护器和所述滤波器处理后再发送给所述CAN总线收发器。优选地，所述滤波器由共模电感和差模电感组成。优选地，所述浪涌保护器由高压电容和双向瞬态抑制二极管组成。优选地，所述控制模块内置CAN控制器，采用Atmel公司型号为AT90CAN32-16AU的单片机。与现有技术相比较，本技术多传感器融合的电气火灾监控系统能够同时对电流、漏电、温度、烟雾、湿度进行监控，通过多传感器信号采集与处理，从而提高了测量精度；同时设置了CAN通信模块，实现远距离联网传输，并在CAN模块中增加了抗干扰设计，从而极大提高远距离传输性能。附图说明图1为本技术一种多传感器融合的电气火灾监控系统的原理框图。图2为本技术一种多传感器融合的电气火灾监控系统中CAN通信模块的原理框图。图3为本技术一种多传感器融合的电气火灾监控系统中CAN通信模块的电路原理图。如下具体实施例将结合上述附图进一步说明本技术。具体实施方式以下将结合附图对本技术作进一步说明。参见图1，所示为本技术一种多传感器融合的电气火灾监控系统的原理框图，包括电流互感器、漏电流互感器、温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器、信号处理模块、控制模块、显示模块、按键模块、报警模块、开关脱扣模块和CAN通信模块，其中，所述电流互感器和漏电流互感器与所述信号处理模块相连接，所述信号处理模块用于将电流互感器采集的电流信号和漏电流互感器采集的漏电流信号进行信号处理后发送给所述控制模块；所述温度传感器用于检测环境温度信息；所述湿度传感器用于检测环境湿度信息；所述烟雾传感器用于检测环境烟雾信息；所述显示模块用于信息和故障显示；所述按键模块用于设置系统参数；所述控制模块接收电流信号、漏电流信号、温度信息、湿度信息以及烟雾信息并进行信息处理，一旦超出预设值，启动所述报警模块输出报警信号并控制所述开关脱扣模块切断供电回路；所述控制模块还与所述CAN通信模块，通过所述CAN通信模块将所采集的传感数据信息发送到CAN总线上以及接收CAN总线上的数据信息。上述图1所示的多传感器融合的电气火灾监控系统工作方式及原理如下：电流互感器、漏电流互感器、温度传感器、湿度传感器和烟雾传感器分别用于感应被监测电路线路的中的电流值、漏电值以及线路环境的温度值、湿度值和烟雾值等参数，电流值和漏电值通过信号处理模块处理后传输给控制模块，温度传感器、湿度传感器和延误传感器将温度值、湿度值和烟雾值直接传输给控制模块，控制模块对实时监控的数据进行判断，如果超过设定的阈值，则控制模块立即控制开关脱扣模块切断供电回路，报警模块输出报警信号，并将实时数据通过显示模块显示，同时将数据通过CAN通信模块与外部CAN总线相连。在一种优选的实施方式中，控制模块内置CAN控制器，具体采用Atmel公司型号为AT90CAN32-16AU的单片机。参见图2，所示为本技术一种多传感器融合的电气火灾监控系统中CAN通信模块的原理框图，CAN通信模块进一步包括隔离模块、CAN总线收发器和抗干扰模块。CAN总线收发器经所述隔离模块与控制模块进行数据通信，以及经所述抗干扰模块与CAN总线进行数据通信。控制模块通过CAN通信模块向CAN总线发送数据时，数据经隔离模块发送给CAN总线收发器，CAN总线收发器再经抗干扰模块把数据发送到CAN总线上；同理，控制模块通过CAN通信模块从CAN总线上接收数据时，CAN总线上的数据先经抗干扰模块传输到CAN总线收发器，CAN总线收发器在经隔离模块发送给控制模块。从而提高了系统的抗干扰性能。参见图3，所示为本技术一种多传感器融合的电气火灾监控系统中CAN通信模块的电路原理图，其中，隔离模块采用隔离电源B0505及高速光耦6N137；CAN总线收发器采用TJA1050；抗干扰模块由滤波器和浪涌保护器构成，滤波器用于滤除传导噪声；浪涌保护器用于对雷击或大电流进行保护；CAN总线上的数据经浪涌保护器和滤波器处理后再发送给CAN总线收发器。滤波器由共模电感和差模电感组成。浪涌保护器由高压电容和双向瞬态抑制二极管组成。具体的电路设计原理如下所示。隔离模块由高速光耦6N137和隔离电源B0505组成，高速光耦的添加可实现电信号传输的隔离作用，从而实现保护信号前级电路的功用。第一高速光耦芯片U1为CAN发送形成隔离保护：U1第3引本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多传感器融合的电气火灾监控系统，其特征在于，包括电流互感器、漏电流互感器、温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器、信号处理模块、控制模块、显示模块、按键模块、报警模块、开关脱扣模块和CAN通信模块，其中，所述电流互感器和漏电流互感器与所述信号处理模块相连接，所述信号处理模块用于将电流互感器采集的电流信号和漏电流互感器采集的漏电流信号进行信号处理后发送给所述控制模块；所述温度传感器用于检测环境温度信息；所述湿度传感器用于检测环境湿度信息；所述烟雾传感器用于检测环境烟雾信息；所述显示模块用于信息和故障显示；所述按键模块用于设置系统参数；所述控制模块接收电流信号、漏电流信号、温度信息、湿度信息以及烟雾信息并进行信息处理，一旦超出预设值，启动所述报警模块输出报警信号并控制所述开关脱扣模块切断供电回路；所述控制模块还与所述CAN通信模块，通过所述CAN通信模块将所采集的传感数据信息发送到CAN总线上以及接收CAN总线上的数据信息。

【技术特征摘要】
1.一种多传感器融合的电气火灾监控系统，其特征在于，包括电流互感器、漏电流互感器、温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器、信号处理模块、控制模块、显示模块、按键模块、报警模块、开关脱扣模块和CAN通信模块，其中，所述电流互感器和漏电流互感器与所述信号处理模块相连接，所述信号处理模块用于将电流互感器采集的电流信号和漏电流互感器采集的漏电流信号进行信号处理后发送给所述控制模块；所述温度传感器用于检测环境温度信息；所述湿度传感器用于检测环境湿度信息；所述烟雾传感器用于检测环境烟雾信息；所述显示模块用于信息和故障显示；所述按键模块用于设置系统参数；所述控制模块接收电流信号、漏电流信号、温度信息、湿度信息以及烟雾信息并进行信息处理，一旦超出预设值，启动所述报警模块输出报警信号并控制所述开关脱扣模块切断供电回路；
所述控制模块还与所述CAN通信模块，通过所述CAN通信模块将所采集的传感数据信息发送到CAN总线上以及接收CAN总线上的数据信息。
2.根据权利要求1所述的多传感器融合的电气火灾监控系统，其特征在于，所述CAN通信模块进一步包括隔离模块、CAN总线收发器和抗干扰模块。
3.根据权利要求2所述的多传感器融合的电气火灾监控系统，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭栋，
申请(专利权)人：浙江水利水电学院，
类型：新型
国别省市：浙江;33