一种具有无线通讯功能的剩余电流式电气火灾监控探测器制造技术

本实用新型专利技术提供一种具有无线通讯功能的剩余电流式电气火灾监控探测器，其特征在于，包括单片机MCU、无线通讯电路、无线通讯接口、供电电源和信号采样电路；所述单片机MCU分别与所述供电电源和所述信号采样电路连接；所述单片机MCU通过所述无线通讯接口与所述无线通讯电路连接。优点为：剩余电流式电气火灾监控探测器采用无线通讯方式与上位机通信连接，因此，实现串口设备无线化，免去布线烦恼，降低安装施工的难度，提高安装施工的效率；无线通讯方式的通讯距离不受限，且通信更为可靠，可广泛推广使用。

【技术实现步骤摘要】
一种具有无线通讯功能的剩余电流式电气火灾监控探测器
本技术属于消防监控
，具体涉及一种具有无线通讯功能的剩余电流式电气火灾监控探测器。
技术介绍
近年来，电气引起的火灾事故给人们的生命财产安全造成了重大的损失。为降低电气火灾的发生率，通常采用电气火灾监控探测器在线监控用电线路的状态，从而及时发现存在安全隐患的用电线路，并进行报警，从而预防电气火灾的发生。现有市场上的剩余电流式电气火灾监控探测器通过双绞线与上位机通讯。在实际的使用中存在着以下缺点：(1)双绞线接口易发生短路和断路，产生通讯故障；(2)两者之间的通讯距离受双绞线本身特性的束缚，即：距离越长，双绞线电阻越大，从而限制通讯距离。(3)在不允许敷设管路的现场，如受保护的古代建筑，给模块安装施工带来困难。
技术实现思路
针对现有技术存在的缺陷，本技术提供一种具有无线通讯功能的剩余电流式电气火灾监控探测器，可有效解决上述问题。本技术采用的技术方案如下：本技术提供一种具有无线通讯功能的剩余电流式电气火灾监控探测器，包括单片机MCU、无线通讯电路、无线通讯接口、供电电源和信号采样电路；所述单片机MCU分别与所述供电电源和所述信号采样电路连接；所述单片机MCU通过所述无线通讯接口与所述无线通讯电路连接；其中，所述信号采样电路包括：信号采样回路、信号滤波电路、运算放大器、基准电源、基准电源分压电路和电压跟随器；所述信号采样回路的输出端连接到所述运算放大器的反向输入端；所述基准电源的输出端依次通过所述基准电源分压电路和所述电压跟随器后，连接到所述运算放大器的正向输入端；所述运算放大器的输出端通过所述信号滤波电路连接到所述单片机MCU的输入端；所述单片机MCU的控制端与所述信号采样回路中的开关管的控制端连接；所述无线通讯电路包括：串口控制芯片、无线微控制器、第一匹配回路、第二匹配回路、功率放大器、发射天线、电源滤波电路和DC/DC降压电路；所述无线通讯接口包括匹配阻抗电路；所述无线微控制器通过所述匹配阻抗电路与所述单片机MCU的输入输出串口连接；所述串口控制芯片的一端与所述工业控制器的串口连接；所述串口控制芯片的另一端与所述无线微控制器连接；所述无线微控制器的输出端口通过所述第一匹配回路连接到所述功率放大器的输入端；所述功率放大器的第1输出端通过所述第二匹配回路连接到所述无线微控制器的输入端；所述功率放大器还与所述发射天线连接；外部电源通过所述电源滤波电路和DC/DC降压电路后，与所述无线微控制器连接，用于向所述无线微控制器供电。优选的，所述无线微控制器的型号为CC2530；所述功率放大器的型号为RFE2401C。本技术提供的一种具有无线通讯功能的剩余电流式电气火灾监控探测器具有以下优点：剩余电流式电气火灾监控探测器采用无线通讯方式与上位机通信连接，因此，实现串口设备无线化，免去布线烦恼，降低安装施工的难度，提高安装施工的效率；无线通讯方式的通讯距离不受限，且通信更为可靠，可广泛推广使用。附图说明图1为本技术提供的一种具有无线通讯功能的剩余电流式电气火灾监控探测器的整体结构示意图；图2为本技术提供的无线通讯接口的电路原理图；图3为本技术提供的无线通讯接口的电路图；图4为本技术提供的无线通讯电路的电路原理图；图5为本技术提供的信号采样回路的电路原理图；图6为本技术提供的具有无线通讯功能的剩余电流式电气火灾监控探测器的外形图。具体实施方式为了使本技术所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。本技术提供一种具有无线通讯功能的剩余电流式电气火灾监控探测器，包括单片机MCU、无线通讯电路、无线通讯接口、供电电源和信号采样电路；所述单片机MCU分别与所述供电电源和所述信号采样电路连接；所述单片机MCU通过所述无线通讯接口与所述无线通讯电路连接。参考图6，在具体实现上，包括外壳，外壳的上方设有显示器、电源按钮、蜂鸣器和指示灯，外壳的一侧设有电源输入接线口，外壳的另一侧设有无线通讯天线；外壳上还设置多个RS232接口，可同时与各类探测器连接，包括：剩余电流式探测传感器、温度探测传感器、烟雾探测器等。对于供电电源，采取自取电方式。还可进一步集成断路器状态监测电路，断路器状态监测电路由光电耦合器组成，光电耦合器的输入端一端接电源，另一端与断路器的辅助触点串联后接GND，断路器的辅助触点闭合或断开时，光电耦合器的输出端随之输出闭合或断开信号送给单片机进行处理。单片机MCU还可连接报警输出电路，当剩余电流式电气火灾监控探测器监控到危险信号时，通过报警器报警，其中，报警输出电路包括：继电器和三极管，电源通过继电器的线圈与三极管的集电极相连接，单片机通过控制三极管的导通和截止来控制继电器的线圈是否通电，从而来控制继电器输出常闭的报警信号。此外，壳体设置有用于插接信号采集卡的插座，信号采集卡上设置有与插座对应的插针，信号采集卡通过插针插接在插座上，具有装配方法的优点；信号采集卡通过插座分别与主控制板上的单片机和采集外部信号的接线端子相连，信号采集卡包括漏电采集卡、温度采集卡、烟雾采集卡、图像采集卡、剩余电流采集卡等。因此，在需要增加或减少探测器数量时，无需更换单片机，只更换对应的采集卡即可，避免了拆卸更换造成单片机的损坏，提高了产品的可靠性。下面对各部件详细介绍：(1)单片机MCU本技术采用飞思卡尔公司出品的芯片MC9S08DZ60AWLH-64PIN(U8)作为监控探测器的控制芯片。该芯片的特点是功耗小，运算速度快。与无线模块TTL电平连接，没有中间电路，结构简单，减少故障率。(2)信号采样电路参考图5，所述信号采样电路包括：信号采样回路、信号滤波电路、运算放大器、基准电源、基准电源分压电路和电压跟随器；所述信号采样回路的输出端连接到所述运算放大器的反向输入端；所述基准电源的输出端依次通过所述基准电源分压电路和所述电压跟随器后，连接到所述运算放大器的正向输入端；所述运算放大器的输出端通过所述信号滤波电路连接到所述单片机MCU的输入端；所述单片机MCU的控制端与所述信号采样回路中的开关管的控制端连接；其中，所述信号采样回路包括：分压电阻、开关管和外部电流互感器；所述基准电源的输出端通过所述分压电阻后，连接到所述开关管的一端，所述开关管的另一端引出两个引线，一个引线连接到所述运算放大器的反向输入端；另一个引线通过所述外部电流互感器后接地。剩余电流式电气火灾监控探测器通过零相序互感器采集用电回路的泄露电流。监控探测器有四个回路，以第一个回路为例详细说明工作方式。其实现原理为：输入信号是交流正弦波，幅值0.7V，信号输入端子一端接地，一端接运算放大器MCP6002反向输入端；运算放大器U15A,电阻R75，R80，R79组成运算放大电路。R123，R124将基准电压分压为0.365V，U10B是电压跟随器，提高带载能力,将直流基准电压接入运算放大器的正向输入端，运算后输出的交流信号抬高1.67V，因为运算放大器输入的是交流信号，信号中有高频杂波存在，放大后影响实际信号数值的大小，所以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有无线通讯功能的剩余电流式电气火灾监控探测器，其特征在于，包括单片机MCU、无线通讯电路、无线通讯接口、供电电源和信号采样电路；所述单片机MCU分别与所述供电电源和所述信号采样电路连接；所述单片机MCU通过所述无线通讯接口与所述无线通讯电路连接；其中，所述信号采样电路包括：信号采样回路、信号滤波电路、运算放大器、基准电源、基准电源分压电路和电压跟随器；所述信号采样回路的输出端连接到所述运算放大器的反向输入端；所述基准电源的输出端依次通过所述基准电源分压电路和所述电压跟随器后，连接到所述运算放大器的正向输入端；所述运算放大器的输出端通过所述信号滤波电路连接到所述单片机MCU的输入端；所述单片机MCU的控制端与所述信号采样回路中的开关管的控制端连接；所述无线通讯电路包括：串口控制芯片、无线微控制器、第一匹配回路、第二匹配回路、功率放大器、发射天线、电源滤波电路和DC/DC降压电路；所述无线通讯接口包括匹配阻抗电路；所述无线微控制器通过所述匹配阻抗电路与所述单片机MCU的输入输出串口连接；所述串口控制芯片的一端与工业控制器的串口连接；所述串口控制芯片的另一端与所述无线微控制器连接；所述无线微控制器的输出端口通过所述第一匹配回路连接到所述功率放大器的输入端；所述功率放大器的第1输出端通过所述第二匹配回路连接到所述无线微控制器的输入端；所述功率放大器还与所述发射天线连接；外部电源通过所述电源滤波电路和DC/DC降压电路后，与所述无线微控制器连接，用于向所述无线微控制器供电。...

【技术特征摘要】
1.一种具有无线通讯功能的剩余电流式电气火灾监控探测器，其特征在于，包括单片机MCU、无线通讯电路、无线通讯接口、供电电源和信号采样电路；所述单片机MCU分别与所述供电电源和所述信号采样电路连接；所述单片机MCU通过所述无线通讯接口与所述无线通讯电路连接；其中，所述信号采样电路包括：信号采样回路、信号滤波电路、运算放大器、基准电源、基准电源分压电路和电压跟随器；所述信号采样回路的输出端连接到所述运算放大器的反向输入端；所述基准电源的输出端依次通过所述基准电源分压电路和所述电压跟随器后，连接到所述运算放大器的正向输入端；所述运算放大器的输出端通过所述信号滤波电路连接到所述单片机MCU的输入端；所述单片机MCU的控制端与所述信号采样回路中的开关管的控制端连接；所述无线通讯电路包括：串口控制芯片、无线微控制器、第一匹配回路、第...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈延章，郑国灵，李月松，张欣，
申请(专利权)人：北京北元安达电子有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11