基于EtherCAT总线的在线烟雾检测系统技术方案

公开了一种在线烟雾检测系统。根据实施例，在线烟雾检测系统可以包括多个节点，每个节点包括相应的烟雾检测传感器，所述多个节点基于以太网控制自动化技术(EtherCAT)总线互连。烟雾检测传感器可以是消防类烟雾检测传感器。根据本公开的实施例，采用技术成熟、成本低、应用广泛的消防类烟雾检测传感器获取被检测空间的烟雾浓度，采用EtherCAT总线技术组网与控制，可以避免基于无极性二线制数据总线的烟雾检测系统难以接入工业物联网和针对物联网设计的烟雾检测传感器成本高的问题，适用于生产车间工业物联网/互联网在线烟雾检测，具有成本低、系统性能可靠的特点。

On line smoke detection system based on EtherCAT bus

【技术实现步骤摘要】
基于EtherCAT总线的在线烟雾检测系统
本公开一般地涉及在线烟雾检测，尤其是生产车间工业物联网系统中的在线烟雾检测。
技术介绍
随着工业4.0、智能工厂、无人车间等概念的提出，生产车间存在由于工人误操作或被测对象故障等原因引起线路烧毁等安全隐患受到了高度重视。传统的消防类烟雾检测系统在组网时一般采用无极性二线制编码方式组网，系统相对独立，网络带宽低，已经不能满足时下智能工厂建设环节的需求，而针对工业物联网设计的烟雾检测传感器成本相对较高。
技术实现思路
有鉴于此，本公开的目的至少部分地在于提供一种基于以太网控制自动化技术(EtherCAT)总线的在线烟雾检测系统。根据本公开的实施例，提供了一种烟雾检测系统，包括多个节点，每个节点包括相应的烟雾检测传感器，所述多个节点基于EtherCAT总线互连。例如，烟雾检测传感器可以是消防类烟雾检测传感器。根据实施例，所述多个节点可以包括EtherCAT主站和EtherCAT从站，并可以按线性拓扑或环形拓扑互连。根据实施例，每个EtherCAT从站可以包括：相应的烟雾检测传感器；报警装置，用于在烟雾检测传感器检测到浓度超过设定阈值的烟雾时发出警报；网络接口，用于与所述多个节点中的其他节点通信连接；控制单元，用于控制该EtherCAT从站中的部件；以及供电电路，用于为该EtherCAT从站中的部件供电。根据实施例，EtherCAT主站可以包括报警装置，用于在从EtherCAT从站接收到报警信息后发出警报。根据实施例，烟雾检测传感器的接地引脚可以通过开关器件接地，通过该开关器件的导通/截止来控制烟雾检测传感器的接入/重置。根据实施例，烟雾检测传感器可以为电流型。此时，在线烟雾检测系统还可以包括第一光耦，该第一光耦中的发光二极管可以根据烟雾检测传感器中的电流大小而发光或不发光，从而该第一光耦中的三极管相应地输出不同电平的信号。例如，第一光耦中的发光二极管的阳极可以电连接至供电电路提供的供电电压，烟雾检测传感器的供电电压引脚可以通过一电阻器件连接至供电电路提供的供电电压，而该发光二极管的阴极可以连接至该电阻器件与烟雾检测传感器的供电电压引脚之间的节点。根据实施例，在线烟雾检测系统还可以包括第二光耦，该第二光耦中的发光二极管可以根据烟雾检测传感器是否接入而发光或不发光，从而该第二光耦中的三极管相应地输出不同电平的信号。例如，第二光耦中的发光二极管的阳极可以电连接至供电电路提供的供电电压，且该发光二极管的阴极可以电连接至烟雾检测传感器内的地。根据本公开的实施例，采用技术成熟、成本低、应用广泛的消防类烟雾检测传感器获取被检测空间的烟雾浓度，采用EtherCAT总线技术组网与控制，可以避免基于无极性二线制数据总线的烟雾检测系统难以接入工业物联网和针对物联网设计的烟雾检测传感器成本高的问题，适用于生产车间工业物联网/互联网在线烟雾检测，具有成本低、系统性能可靠的特点。附图说明通过以下参照附图对本公开实施例的描述，本公开的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：图1是示出根据本公开实施例的在线烟雾检测系统的示意拓扑图；图2是示出根据本公开实施例的在线烟雾检测系统的示意方框图；图3是示出根据本公开实施例的以太网控制自动化技术(EtherCAT)帧结构的示意图；图4是示出根据本公开实施例的EtherCAT从站的操作方法的流程图；以及图5是示出根据本公开实施例的烟雾检测传感器的电气连接的示意电路图。贯穿附图，相同或相似的附图标记表示相同或相似的部件。具体实施方式以下，将参照附图来描述本公开的实施例。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本公开的概念。在此使用的术语仅仅是为了描述具体实施例，而并非意在限制本公开。这里使用的词语“一”、“一个(种)”和“该”等也应包括“多个”、“多种”的意思，除非上下文另外明确指出。此外，在此使用的术语“包括”、“包含”等表明了所述特征、步骤、操作和/或部件的存在，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、步骤、操作或部件。在此使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有本领域技术人员通常所理解的含义，除非另外定义。应注意，这里使用的术语应解释为具有与本说明书的上下文相一致的含义，而不应以理想化或过于刻板的方式来解释。以太网控制自动化技术(EtherCAT)作为高性能工业以太网的代表，以其延迟低、速率快、拓扑灵活等优点得到工业界的广泛关注，已经成为工业控制领域流行的工业物联网/互联网解决方案。根据本公开的实施例，可以将技术成熟、成本低、应用广泛的消防类烟雾检测传感器融入到工业物联网(比如EtherCAT网络)系统中，对车间级工业物联网的设计具有重要的意义。图1是示出根据本公开实施例的在线烟雾检测系统的示意拓扑图。如图1所示，根据该实施例的在线烟雾检测系统100可以包括基于EtherCAT总线互连的多个节点101、103-1、103-2、…、103-N。这些节点可以通过通信链路105，按照线性拓扑(如图中实线所示)或环形拓扑(如图中实线以及虚线所示)进行互连。在这多个节点中，可以包括一个EtherCAT主站101以及一个或多个EtherCAT从站103-1、103-2、…、103-N。如下面所述，EtherCAT从站103-1、103-2、…、103-N各自可以包括布置在现场的烟雾检测传感器，例如消防类烟雾检测传感器。EtherCAT主站101可以实现各EtherCAT从站的接入、重置等控制，并可以收集各EtherCAT从站的报警信息并上报等。另外，在图1中示出了各节点具有两个网络接口：UP和DOWN。这仅仅是命名上的区分，以便于更好地进行描述。例如，与上游节点通信连接的网络接口可以称为UP网络接口，而与下游节点通信连接的网络接口可以称为DOWN网络接口。但是，这并不意味着这两个网络接口必然在物理构造上存在区别。另外，这两个网络接口可以是逻辑上的区分，而在物理上是同一接口。当然，各节点也可以包括更多网络接口或通信接口。图2是示出根据本公开实施例的在线烟雾检测系统的示意方框图。如参照图1所述，根据该实施例的在线烟雾检测系统200可以包括多个节点：EtherCAT主站201以及EtherCAT从站1至N。以下，将以其中一个EtherCAT从站为例，来说明EtherCAT从站的配置。其他EtherCAT从站可以具有相同或相似的配置。EtherCAT从站可以包括用于为其部件供电的供电电路2301。例如，供电电路2301可以从现场的电源(例如，220V交流市电)接收电力，并将接收到的电力转换为EtherCAT从站的部件工作所需的电力(例如，24V直流电)。例如，供电电路2301可以包括AC/DC变换电路等。EtherCAT从站还可以包括网络接口2032。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种在线烟雾检测系统，包括多个节点，其特征在于，每个节点包括相应的烟雾检测传感器，所述多个节点基于以太网控制自动化技术总线互连。/n

【技术特征摘要】
1.一种在线烟雾检测系统，包括多个节点，其特征在于，每个节点包括相应的烟雾检测传感器，所述多个节点基于以太网控制自动化技术总线互连。


2.根据权利要求1所述的在线烟雾检测系统，其特征在于，所述多个节点包括以太网控制自动化技术主站和以太网控制自动化技术从站，并按线性拓扑或环形拓扑互连。


3.根据权利要求2所述的在线烟雾检测系统，其特征在于，每个以太网控制自动化技术从站包括：
所述相应的烟雾检测传感器；
报警装置，用于在所述烟雾检测传感器检测到浓度超过设定阈值的烟雾时发出警报；
网络接口，用于与所述多个节点中的其他节点通信连接；
控制单元，用于控制该以太网控制自动化技术从站中的部件；以及
供电电路，用于为该以太网控制自动化技术从站中的部件供电。


4.根据权利要求2或3所述的在线烟雾检测系统，其特征在于，以太网控制自动化技术主站包括报警装置，用于在从以太网控制自动化技术从站接收到报警信息后发出警报。


5.根据权利要求3所述的在线烟雾检测系统，其特征在于，
所述烟雾检测传感器的接地引脚通过开关器件接地，通过该开关器件的导通/截止来控制所述烟雾检测传感器的接入/重置。

【专利技术属性】
技术研发人员：叶身学，
申请(专利权)人：浙江海利普电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33