一种复合型电气火灾监控探测器制造技术

本实用新型专利技术提出一种复合型电气火灾监控探测器，包括：输入电压检测器、剩余电流互感器、第一电流互感器、第二电流互感器、第三电流互感器、第四电流互感器、测温传感器、第一阻容滤波网络、第二阻容滤波网络、第三阻容滤波网络、第四阻容滤波网络、第五阻容滤波网络、第六阻容滤波网络、2通道模拟前端、4通道模拟前端、放大滤波单元、微处理器、输出控制及LED指示单元、液晶显示单元、NB‑IOT模组单元、存储单元、RS485通信接口单元及AC/DC电源变换单元；本实用新型专利技术减少共模干扰信号产生的误报警，改善了剩余电流、三相电流有效值测量的准确性，并在扩展测量范围的基础上确保了高低端信号的测量精度。

A composite electrical fire monitoring detector

【技术实现步骤摘要】
一种复合型电气火灾监控探测器
本技术属于电气防火领域，具体涉及一种复合型电气火灾监控探测器。
技术介绍
近年来，我国电气火灾一直处于高发多发态势，并造成了重大的人员伤亡和财产损失。为此、多年来我们一直致力于电气防火相关课题的研究工作。针对目前电气火灾监控产品在实际应用中反应比较突出的问题，我们进行了深入的调查和研究。通过近两年的课题研究，我们发现市场现有的产品普遍存在着误报、漏报、或系统瘫痪的问题。分析其主要原因可以归纳为：1、现阶段大多数电气火灾监控系统的安装只是为了满足强制性验收规范要求而设置的，根本没有充分考虑产品的使用环境、电气线路的负载特性、应用需求和产品报警性能的匹配等问题。2、广泛存在着产品安装以后维护管理缺失的问题。3、部分产品的功能和抗干扰能力不足的问题。4、产品的安装、布线施工不规范出现的问题。其中产品的误报问题是目前市场反应最强烈最突出的问题。为此我们对其开展了实地考察和系统的研究工作。研究过程中发现误报的产生主要体现在用电设备增减、启停情况下导致剩余电流探测器的误报；负载的正常泄漏和电气火灾监控探测报警阈值不匹配产生的误报；系统接线错误产生的误报；探测器受变频类负载干扰产生的误报；产品的电磁兼容性能差产生的误报。从工程应用角度出发我们还开展了住宅类建筑电气火灾监控类产品的适应性研究，市政公共设施电气火灾监控类产品的适应性研究、古建筑电气火灾监控类产品的适应性研究。老旧建筑改造的电气火灾监控类产品的适应性研究。研究结果表明尽管现有的电气火灾探测类产品得到了广泛的应用，但是针对特定的场所其功能和性能上还无法满足其应用需求。因此，应用中遇到的问题还有待新的技术和新的产品并逐步解决。本课题技术的产品主要以解决上述问题为出发点并建立在多年的电气火灾监控系统设计经验的基础上研发的。其关键技术主要体现在解决上述问题所采取的实施方法上。
技术实现思路
基于以上技术不足，本技术提出一种复合型电气火灾监控探测器，其目的在于提供一种电磁兼容性能较好、测量精度高、测量范围宽、具有负载电流监测报警功能、具有剩余电流监测报警功能、温度检测报警功能、电流谐波检测报警功能、剩余电流报警阈值自适应调节功能，基于NB-IOT无线通讯功能的一种复合型电气火灾监控探测器。为减少误报增加产品适用性，一种复合型电气火灾监控探测器，包括：输入电压检测器、剩余电流互感器、第一电流互感器、第二电流互感器、第三电流互感器、第四电流互感器、测温传感器、第一阻容滤波网络、第二阻容滤波网络、第三阻容滤波网络、第四阻容滤波网络、第五阻容滤波网络、第六阻容滤波网络、2通道模拟前端、4通道模拟前端、放大滤波单元、微处理器、输出控制及LED指示单元、液晶显示单元、NB-IOT模组单元、存储单元、RS485通信接口单元及AC/DC电源变换单元；输入电压检测器与第一阻容滤波网络相连接，第一阻容滤波网络与2通道模拟前端中第一通道相连接，剩余电流互感器与第二阻容滤波网络相连接，第二阻容滤波网络与2通道模拟前端中第二通道相连接，2通道模拟前端输出端与微处理器通过SPI接口相连接，第一电流互感器、第二电流互感器、第三电流互感器、第四电流互感器分别与第三阻容滤波网络、第四阻容滤波网络、第五阻容滤波网络、第六阻容滤波网络相连接，第三阻容滤波网络、第四阻容滤波网络、第五阻容滤波网络、第六阻容滤波网络分别与4通道模拟前端第一通道、第二通道、第三通道、第四通道相连接，4通道模拟前端输出端与微处理器通过SPI接口相连接，测温传感器与放大滤波单元相连接，放大滤波单元与微处理器相连接，微处理器分别与输出控制及LED指示单元、液晶显示单元、NB-IOT模组单元、存储单元、RS485通信接口单元及AC/DC电源变换单元相连接，AC/DC电源变换单元分别与2通道模拟前端、4通道模拟前端、放大滤波单元、微处理器、输出控制及LED指示单元、液晶显示单元、NB-IOT模组单元、存储单元、RS485通信接口单元相连接；所述输入电压检测器，将电压输入火线与零线分别输入电压检测器，通过输入电压检测器检测输入电压信号变化，并将检测到的电压信号传递到第一阻容滤波网络；所述剩余电流互感器，用来检测剩余电流，并将检测到的剩余电流差分值输入到第二阻容滤波网络；所述第一电流互感器，检测A相电流，并将A相电流检测结果，即A相电流差分值输入到第三阻容滤波网络；所述第二电流互感器，检测B相电流，并将B相电流检测结果，即B相电流差分值输入到第四阻容滤波网络；所述第三电流互感器，检测C相电流，并将C相电流检测结果，即C相电流差分值输入到第五阻容滤波网络；所述第四电流互感器，检测N相电流，并将N相电流检测结果，即N相电流差分值输入到第六阻容滤波网络；所述测温传感器，检测配电线缆的温度或者环境温度，并将检测结果输入到放大滤波单元；所述第一阻容滤波网络，接收输入电压检测器传递过来的电压信号，经过第一阻容滤波网络滤波后，将滤波后结果传递给2通道模拟前端第一通道；所述第二阻容滤波网络，接收剩余电流互感器传递过来的剩余电流差分值，经过第二阻容滤波网络滤波后，将滤波后结果传递给2通道模拟前端第二通道；所述第三阻容滤波网络，接收第一电流互感器传递过来的A相电流差分值，经过第三阻容滤波网络滤波后，将滤波后结果传递给4通道模拟前端第一通道；所述第四阻容滤波网络，接收第二电流互感器传递过来的B相电流差分值，经过第四阻容滤波网络滤波后，将滤波后结果传递给4通道模拟前端第二通道；所述第五阻容滤波网络，接收第三电流互感器传递过来的C相电流差分值，经过第五阻容滤波网络滤波后，将滤波后结果传递给4通道模拟前端第三通道；所述第六阻容滤波网络，接收第四电流互感器传递过来的N相电流差分值，经过第六阻容滤波网络滤波后，将滤波后结果传递给4通道模拟前端第四通道；所述2通道模拟前端，分别接收第一阻容滤波网络、第二阻容滤波网络滤波后结果，分别在第一通道和第二通道中，将滤波后结果经过可变增益差分运算放大器，并将可变增益差分运算放大器输出从模拟信号转换为数字信号，并将数字信号通过SPI接口传递给微处理器；所述4通道模拟前端，分别接收第一电流互感器、第二电流互感器、第三电流互感器、第四电流互感器传递过来的A相、B相、C相、N相电流差分值，并将A相、B相、C相、N相电流差分值分别在第一通道、第二通道、第三通道、第四通道中，通过可变增益差分运算放大器，并将可变增益差分运算放大器输出从拟信号转换为数字信号，并将数字信号经过相位补偿，得到与输入相位一致的相位补偿结果，将相位补偿结果通过低通滤波器，得到滤波后的输出，将滤波后的输出通过SPI接口传递给微处理器；所述放大滤波单元，接收测温传感器检测结果，并将该检测结果进行信号放大并且滤波，得到放大滤波结果，并将放大滤波结果传递给微处理器；所述微处理器，分别接收2通道模拟前端、4通道模拟前端、放大滤波单元传递过来的信号，分别将2通道模拟前端、4通道模拟前端传递过来的信号进行平方运算、求和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合型电气火灾监控探测器，包括：输入电压检测器、剩余电流互感器、第一电流互感器、第二电流互感器、第三电流互感器、第四电流互感器、测温传感器、第一阻容滤波网络、第二阻容滤波网络、第三阻容滤波网络、第四阻容滤波网络、第五阻容滤波网络、第六阻容滤波网络、2通道模拟前端、4通道模拟前端、放大滤波单元、微处理器、输出控制及LED指示单元、液晶显示单元、NB-IOT模组单元、存储单元、RS485通信接口单元及AC/DC电源变换单元；/n输入电压检测器与第一阻容滤波网络相连接，第一阻容滤波网络与2通道模拟前端中第一通道相连接，剩余电流互感器与第二阻容滤波网络相连接，第二阻容滤波网络与2通道模拟前端中第二通道相连接，2通道模拟前端输出端与微处理器通过SPI接口相连接，第一电流互感器、第二电流互感器、第三电流互感器、第四电流互感器分别与第三阻容滤波网络、第四阻容滤波网络、第五阻容滤波网络、第六阻容滤波网络相连接，第三阻容滤波网络、第四阻容滤波网络、第五阻容滤波网络、第六阻容滤波网络分别与4通道模拟前端第一通道、第二通道、第三通道、第四通道相连接，4通道模拟前端输出端与微处理器通过SPI接口相连接，测温传感器与放大滤波单元相连接，放大滤波单元与微处理器相连接，微处理器分别与输出控制及LED指示单元、液晶显示单元、NB-IOT模组单元、存储单元、RS485通信接口单元及AC/DC电源变换单元相连接，AC/DC电源变换单元分别与2通道模拟前端、4通道模拟前端、放大滤波单元、微处理器、输出控制及LED指示单元、液晶显示单元、NB-IOT模组单元、存储单元、RS485通信接口单元相连接；/n所述输入电压检测器，将电压输入火线与零线分别输入电压检测器，通过输入电压检测器检测输入电压信号变化，并将检测到的电压信号传递到第一阻容滤波网络；/n所述剩余电流互感器，用来检测剩余电流，并将检测到的剩余电流差分值输入到第二阻容滤波网络；/n所述第一电流互感器，检测A相电流，并将A相电流检测结果，即A相电流差分值输入到第三阻容滤波网络；/n所述第二电流互感器，检测B相电流，并将B相电流检测结果，即B相电流差分值输入到第四阻容滤波网络；/n所述第三电流互感器，检测C相电流，并将C相电流检测结果，即C相电流差分值输入到第五阻容滤波网络；/n所述第四电流互感器，检测N相电流，并将N相电流检测结果，即N相电流差分值输入到第六阻容滤波网络；/n所述测温传感器，检测配电线缆的温度或者环境温度，并将检测结果输入到放大滤波单元；/n所述第一阻容滤波网络，接收输入电压检测器传递过来的电压信号，经过第一阻容滤波网络滤波后，将滤波后结果传递给2通道模拟前端第一通道；/n所述第二阻容滤波网络，接收剩余电流互感器传递过来的剩余电流差分值，经过第二阻容滤波网络滤波后，将滤波后结果传递给2通道模拟前端第二通道；/n所述第三阻容滤波网络，接收第一电流互感器传递过来的A相电流差分值，经过第三阻容滤波网络滤波后，将滤波后结果传递给4通道模拟前端第一通道；/n所述第四阻容滤波网络，接收第二电流互感器传递过来的B相电流差分值，经过第四阻容滤波网络滤波后，将滤波后结果传递给4通道模拟前端第二通道；/n所述第五阻容滤波网络，接收第三电流互感器传递过来的C相电流差分值，经过第五阻容滤波网络滤波后，将滤波后结果传递给4通道模拟前端第三通道；/n所述第六阻容滤波网络，接收第四电流互感器传递过来的N相电流差分值，经过第六阻容滤波网络滤波后，将滤波后结果传递给4通道模拟前端第四通道；/n所述2通道模拟前端，分别接收第一阻容滤波网络、第二阻容滤波网络滤波后结果，分别在第一通道和第二通道中，将滤波后结果经过可变增益差分运算放大器，并将可变增益差分运算放大器输出从模拟信号转换为数字信号，并将数字信号通过SPI接口传递给微处理器；/n所述4通道模拟前端，分别接收第一电流互感器、第二电流互感器、第三电流互感器、第四电流互感器传递过来的A相、B相、C相、N相电流差分值，并将A相、B相、C相、N相电流差分值分别在第一通道、第二通道、第三通道、第四通道中，通过可变增益差分运算放大器，并将可变增益差分运算放大器输出从拟信号转换为数字信号，并将数字信号经过相位补偿，得到与输入相位一致的相位补偿结果，将相位补偿结果通过低通滤波器，得到滤波后的输出，将滤波后的输出通过SPI接口传递给微处理器；/n所述放大滤波单元，接收测温传感器检测结果，并将该检测结果进行信号放大并且滤波，得到放大滤波结果，并将放大滤波结果传递给微处理器；/n所述微处理器，分别接收2通道模拟前端、4通道模拟前端、放大滤波单元传递过来的信号，分别将2通道模拟前端、4通道模拟前端传递过来的信号进行平方运算、求和运算、开方运算，分别得到剩余电流有效值、A相、B相、C相、N相电流...

【技术特征摘要】
1.一种复合型电气火灾监控探测器，包括：输入电压检测器、剩余电流互感器、第一电流互感器、第二电流互感器、第三电流互感器、第四电流互感器、测温传感器、第一阻容滤波网络、第二阻容滤波网络、第三阻容滤波网络、第四阻容滤波网络、第五阻容滤波网络、第六阻容滤波网络、2通道模拟前端、4通道模拟前端、放大滤波单元、微处理器、输出控制及LED指示单元、液晶显示单元、NB-IOT模组单元、存储单元、RS485通信接口单元及AC/DC电源变换单元；
输入电压检测器与第一阻容滤波网络相连接，第一阻容滤波网络与2通道模拟前端中第一通道相连接，剩余电流互感器与第二阻容滤波网络相连接，第二阻容滤波网络与2通道模拟前端中第二通道相连接，2通道模拟前端输出端与微处理器通过SPI接口相连接，第一电流互感器、第二电流互感器、第三电流互感器、第四电流互感器分别与第三阻容滤波网络、第四阻容滤波网络、第五阻容滤波网络、第六阻容滤波网络相连接，第三阻容滤波网络、第四阻容滤波网络、第五阻容滤波网络、第六阻容滤波网络分别与4通道模拟前端第一通道、第二通道、第三通道、第四通道相连接，4通道模拟前端输出端与微处理器通过SPI接口相连接，测温传感器与放大滤波单元相连接，放大滤波单元与微处理器相连接，微处理器分别与输出控制及LED指示单元、液晶显示单元、NB-IOT模组单元、存储单元、RS485通信接口单元及AC/DC电源变换单元相连接，AC/DC电源变换单元分别与2通道模拟前端、4通道模拟前端、放大滤波单元、微处理器、输出控制及LED指示单元、液晶显示单元、NB-IOT模组单元、存储单元、RS485通信接口单元相连接；
所述输入电压检测器，将电压输入火线与零线分别输入电压检测器，通过输入电压检测器检测输入电压信号变化，并将检测到的电压信号传递到第一阻容滤波网络；
所述剩余电流互感器，用来检测剩余电流，并将检测到的剩余电流差分值输入到第二阻容滤波网络；
所述第一电流互感器，检测A相电流，并将A相电流检测结果，即A相电流差分值输入到第三阻容滤波网络；
所述第二电流互感器，检测B相电流，并将B相电流检测结果，即B相电流差分值输入到第四阻容滤波网络；
所述第三电流互感器，检测C相电流，并将C相电流检测结果，即C相电流差分值输入到第五阻容滤波网络；
所述第四电流互感器，检测N相电流，并将N相电流检测结果，即N相电流差分值输入到第六阻容滤波网络；
所述测温传感器，检测配电线缆的温度或者环境温度，并将检测结果输入到放大滤波单元；
所述第一阻容滤波网络，接收输入电压检测器传递过来的电压信号，经过第一阻容滤波网络滤波后，将滤波后结果传递给2通道模拟前端第一通道；
所述第二阻容滤波网络，接收剩余电流互感器传递过来的剩余电流差分值，经过第二阻容滤波网络滤波后，将滤波后结果传递给2通道模拟前端第二通道；
所述第三阻容滤波网络，接收第一电流互感器传递过来的A相电流差分值，经过第三阻容滤波网络滤波后，将滤波后结果传递给4通道模拟前端第一通道；
所述第四阻容滤波网络，接收第二电流互感器传递过来的B相电流差分值，经过第四阻容滤波网络滤波后，将滤波后结果传递给4通道模拟前端第二通道；
所述第五阻容滤波网络，接收第三电流互感器传递过来的C相电流差分值，经过第五阻容滤波网络滤波后，将滤波后结果传递给4通道模拟前端第三通道；
所述第六阻容滤波网络，接收第四电流互感器传递过来的N相电流差分值，经过第六阻容滤波网络滤波后，将滤波后结果传递给4通道模拟前端第四通道；
所述2通道模拟前端，分别接收第一阻容滤波网络、第二阻容滤波网络滤波后结果，分别在第一通道和第二通道中，将滤波后结果经过可变增益差分运算放大器，并将可变增益差分运算放大器输出从模拟信号转换为数字信号，并将数字信号通过SPI接口传递给微处理器；
所述4通道模拟前端，分别接收第一电流互感器、第二电流互感器、第三电流互感器、第四电流互感器传递过来的A相、B相、C相、N相电流差分值，并将A相、B相、C相、N相电流差分值分别在第一通道、第二通道、第三通道、第四通道中，通过可变增益差分运算放大器，并将可变增益差分运算放大器输出从拟信号转换为数字信号，并将数字信号经过相位补偿，得到与输入相位一致的相位补偿结果，将相位补偿结果通过低通滤波器，得到滤波后的输出，将滤波后的输出通过SPI接口传递给微处理器；
所述放大滤波单元，接收测温传感器检测结果，并将该检测结果进行信号放大并且滤波，得到放大滤波结果，并将放大滤波结果传递给微处理器；
所述微处理器，分别接收2通道模拟前端、4通道模拟前端、放大滤波单元传递过来的信号，分别将2通道模拟前端、4通道模拟前端传递过来的信号进行平方运算、求和运算、开方运算，分别得到剩余电流有效值、A相、B相、C相、N相电流有效值，根据剩余电流有效值、A相、B相、C相、N相电流有效值，分别调节2通道模拟前端...

【专利技术属性】
技术研发人员：王勇俞，张天福，王力，宋洋，
申请(专利权)人：应急管理部沈阳消防研究所，
类型：新型
国别省市：辽宁;21