專利名稱：綜合型電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種剩余電流檢測報警裝置，具體說涉及一種數(shù)字式低壓配電線 路剩余電流檢測報警的綜合型電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器。
背景技術(shù)：
綜合型電氣火災(zāi)監(jiān)控探測裝置是一種可在被保護(hù)線路漏電電流達(dá)到設(shè)定值后切 斷被保護(hù)線路供電電源的保護(hù)裝置，在電力系統(tǒng)中起著非常重要的作用，是保證供電可靠 性的基礎(chǔ)。隨著電子技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)突破了傳統(tǒng)的數(shù)字式 保護(hù)繼電器及簡易漏電保護(hù)裝置，本發(fā)明專利以DSP微處理器為核心的電氣火災(zāi)監(jiān)控探測 裝置具有多路故障電流及溫度實時監(jiān)測、自診斷、故障記錄、數(shù)據(jù)通信以及保護(hù)事件記錄數(shù) 據(jù)打印等多種功能，能實施自動繪制故障電流曲線分析表，為故障分析提供便利，且具有較 高的可靠性。電氣火災(zāi)監(jiān)控探測裝置可以用來檢測設(shè)備和工廠中的故障電流即漏電電流；包括 電動機(jī)運(yùn)行回路及其工廠其它用電負(fù)荷所殘留的剩余電流，大功率開關(guān)合分閘開關(guān)觸點的 溫度監(jiān)測，來測定火災(zāi)發(fā)生的可能性。當(dāng)漏電發(fā)生時，漏泄的電流在流入大地途中，如遇電 阻較大的部位時，會產(chǎn)生局部高溫，致使附近的可燃物著火，從而引起火災(zāi)。此外，在漏電點 產(chǎn)生的漏電火花，同樣也會引起火災(zāi)。通過設(shè)定的剩余電流限值以及運(yùn)行中的故障電流及 局部溫度監(jiān)測予以保護(hù)報警輸出及消防聯(lián)鎖控制；是防止過高的接觸電壓殘留在工廠中非 相關(guān)的操作回路的裝置；凡超過一定限值的故障電流，會直接導(dǎo)致進(jìn)線側(cè)回路的斷開，包括 中性線，動作時間不大于0. Is。另外電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器還采用數(shù)字監(jiān)控技術(shù)，將通過綜合型電氣火災(zāi)監(jiān)控探測 器配置的攝像監(jiān)控將數(shù)字監(jiān)控數(shù)據(jù)傳送到監(jiān)控管理中心及城市火災(zāi)消防受理臺進(jìn)行網(wǎng)絡(luò) 連接，實現(xiàn)對重點電氣火災(zāi)發(fā)生部位多角度，立體監(jiān)控，一旦發(fā)生電氣火災(zāi)消防部門可直觀 了解電氣設(shè)備的現(xiàn)場情況，可及時調(diào)整電氣火災(zāi)處理預(yù)案，對快速準(zhǔn)確撲滅火災(zāi)及電氣火 災(zāi)事故原因處理起到重要作用。
發(fā)明內(nèi)容針對現(xiàn)有低壓線路設(shè)備及用電負(fù)荷存在剩余電流的防護(hù)及火災(zāi)預(yù)警問題，本實 用新型提出一種高性能、高精度對低壓配電線路及各種低壓用電負(fù)荷檢測剩余電流保護(hù)報 警及電氣火災(zāi)防護(hù)的裝置，預(yù)防低壓配電系統(tǒng)中因接地故障引起的火災(zāi)而設(shè)計，主要實現(xiàn) 電氣火災(zāi)防護(hù)及預(yù)警功能，從而與低壓斷路器和熔斷器形成對配電電氣系統(tǒng)全面有效的保 護(hù)。完成上述發(fā)明目的所采取的具體技術(shù)措施是一種綜合型電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器， 其特征是外部4相漏電電流連接電流隔離變送器輸入端；電流隔離變送輸出腳分別連接 LM2902 A/D采集芯片輸入腳3腳，5腳，10腳，12腳。LM2902 A/D采集芯片的輸出腳1腳， 7腳，8腳，14腳聯(lián)接數(shù)字信號處理器，另外4路聯(lián)接方式相同；溫度傳感器連接數(shù)字信號處理器70腳，71腳，72腳，79腳；數(shù)字信號處理器四腳，30腳，31腳，32腳，33腳，34腳聯(lián)接 CD4070B邏輯芯片的9腳，10腳，12腳，13腳，1腳，2腳。CD4070B的輸出端8腳，11腳，3腳 聯(lián)接TD62001P驅(qū)動芯片的2腳，3腳，4腳；TD62001P驅(qū)動芯片的輸出端15腳，14腳，13腳 聯(lián)接繼電器輸入端；外部采集數(shù)據(jù)聯(lián)接MAX481通訊芯片的6腳，7腳，MAX481通訊的1腳， 4腳經(jīng)過光耦聯(lián)接數(shù)字信號處理器的8腳，9腳；在數(shù)字信號處理器上連接時鐘模塊、開關(guān)量 輸入、顯示屏、鍵盤、指示燈和蜂鳴器。本實用新型的有益效果1.通過可擴(kuò)展多路漏電電流與溫度信號采集模塊，實現(xiàn) 遠(yuǎn)程信號傳輸功能，自動將報警信號以短信方式傳輸?shù)接脩羰謾C(jī)中，使用戶能夠及時準(zhǔn)確 的了解事故情況，避免因漏電與溫升形成的電氣火災(zāi)安全隱患。2.電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器擴(kuò) 展模塊，可直接與主控單元擴(kuò)展口相連接，能夠滿足更多回路監(jiān)測要求，安全便捷。3.為主 線路三相四線斷路器，故障時可根據(jù)情況自動切斷回路，防止火災(zāi)事故發(fā)生。4.溫度傳感器 溫度測量精度高，功耗低。5.為RS485通訊接口，值班人員采用遠(yuǎn)程通訊方式在主控臺即可 采取遠(yuǎn)距離操作切斷供電電源或派人到現(xiàn)場排除事故等措施，避免由于供電線路過載或發(fā) 生接地故障而引發(fā)火災(zāi)。

圖1是本實用新型應(yīng)用原理圖；圖2是本實用新型線路電信號采集電路原理圖；圖3是本實用新型微處理器電路原理圖；圖4是本實用新型邏輯驅(qū)動電路原理圖；圖5是本實用新型溫度采集原理圖；圖6是本實用新型應(yīng)用電路工作供電電源原理圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例作進(jìn)一步描述。一種綜合型電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器，圖1為電氣火災(zāi)監(jiān)控探測系統(tǒng)原理圖。圖中① 為電氣火災(zāi)監(jiān)控主控單元，可采集多路漏電電流與溫度信號，通過并且可擴(kuò)展多路漏電電 流與溫度信號采集模塊。內(nèi)置SIM300模塊，可實現(xiàn)遠(yuǎn)程信號傳輸功能，自動將報警信號以 短信方式傳輸?shù)接脩羰謾C(jī)中，使用戶能夠及時準(zhǔn)確的了解事故情況，避免因漏電與溫升形 成的電氣火災(zāi)安全隱患。②為電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器擴(kuò)展模塊，可直接與主控單元擴(kuò)展口相 連接，能夠滿足更多回路監(jiān)測要求，安全便捷。③為主線路三相四線斷路器，故障時可根據(jù) 情況自動切斷回路，防止火災(zāi)事故發(fā)生。④為溫度傳感器探頭PT1000，用于探測線纜、開關(guān) 觸點及室內(nèi)開關(guān)柜內(nèi)溫度信號監(jiān)測，溫度測量范圍在-200°C +650°C，溫度測量精度高， 功耗低。⑤為主線路漏電電流監(jiān)測裝置，用于采集主控線路剩余電流監(jiān)測，防止線路剩余電 流過大影響到主控電網(wǎng)線路安全運(yùn)行。⑥為下端負(fù)載，三相斷路器下端可接易于發(fā)生火災(zāi) 的電力總配電箱進(jìn)線處等，單相斷路器下端可接防火區(qū)域照明總配電箱進(jìn)線處等重要防范 現(xiàn)場，下端可連接消防聯(lián)動，在接收到報警信號后積極應(yīng)對。⑦為RS485通訊接口，⑧為數(shù) 字監(jiān)控器，均可與總監(jiān)控端連接，用于火災(zāi)監(jiān)控探測器實時監(jiān)控狀態(tài)。值班人員采用遠(yuǎn)程 通訊方式在主控臺即可采取遠(yuǎn)距離操作切斷供電電源或派人到現(xiàn)場排除事故等措施，避免由于供電線路過載或發(fā)生接地故障而引發(fā)火災(zāi)。預(yù)留CAN總線接口，可實現(xiàn)多種通訊連接 方式。結(jié)合電路圖說明各裝置間的聯(lián)接關(guān)系圖2為剩余電流采集部分，外部8路漏電 電流輸入，經(jīng)高線性精密電流隔離變送器進(jìn)行變送，測量范圍IOmA 5000 mA ；再進(jìn)行低通 濾波，進(jìn)入到高精度LM2902A/D采集芯片的2腳、3腳、5腳、6腳、9腳、10腳及12腳、13腳 進(jìn)行轉(zhuǎn)換和比較信號放大；DSPTMS320F2802- 32位高速單片機(jī)數(shù)字信號處理器，實時通過 讀取A/D數(shù)據(jù)進(jìn)行測控數(shù)據(jù)采集進(jìn)行比較數(shù)值，采集計算出相應(yīng)的各相漏電電流大小，后4 路可增加A/D采集芯片完成采集，原理相同。圖5為溫度傳感器采集溫度電路圖，電壓經(jīng)過 穩(wěn)壓二極管進(jìn)入到電阻橋R2. 3. 4，R2隨著溫度的變化而變化，進(jìn)入到UC902進(jìn)行熱電阻和 PT1000 (溫度電阻)的放大比較，對非線性進(jìn)行修正，二次傳輸?shù)経C902調(diào)節(jié)本級放大電 壓輸出的大小，對零點溫度進(jìn)行調(diào)整，最后將采集到的信號傳輸?shù)紻SPTMS320F2802數(shù)字信 號處理器的Tl管腳。其余3路溫度采集原理相同，分別聯(lián)接到數(shù)字信號處理器的T2，T3， T4管腳。圖3為DSPTMS320F2802數(shù)字信號處理器的原理圖。采集到的八路漏電電流通過 第一個LM2902芯片的1腳、7腳、8腳、14腳，第二個LM2902的1腳、7腳、8腳、14腳聯(lián)接到 DSPTMS320F2802數(shù)字信號處理器的23腳、22腳、21腳、20腳、19腳、18腳、17腳，完成漏電 采集的實式讀取；采集到的溫度進(jìn)入到信號處理器的70腳、71腳、72腳、79腳進(jìn)行比較數(shù) 值，計算出相應(yīng)的各相漏電電流以及各相的溫度后，通過顯示模塊傳送給顯示屏上實時顯 示數(shù)據(jù)量；DSPTMS320F2802數(shù)字信號處理器，根據(jù)實時采集的數(shù)據(jù)信息與所設(shè)定的報警保 護(hù)參數(shù)范圍進(jìn)行對比。如圖4所示，當(dāng)實時采集的電量值超過所設(shè)定的報警保護(hù)參數(shù)范圍， DSPTMS320F2802數(shù)字信號處理器的四腳、30腳、31腳、32腳、33腳、；34腳聯(lián)接CD4070B邏 輯芯片1腳、2腳、9腳、10腳、12腳、13腳進(jìn)行電信號邏輯與控制，上拉電阻為IOK ；⑶4070B 邏輯芯片的輸出腳3腳、8腳、11腳聯(lián)接到TD62001P驅(qū)動芯片的2腳、3腳、4腳進(jìn)行控制信 號輸出13腳、14腳、15腳；TD62001P驅(qū)動芯片的13腳、14腳、15腳直接聯(lián)接繼電器輸入端 實現(xiàn)控制輸出。DSPTMS320F2802數(shù)字信號處理器的8腳、9腳為通訊接口管腳，外部與主機(jī) 進(jìn)行數(shù)據(jù)交換時，MAX481通訊芯片的6腳和7腳進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的采集，通過光耦傳輸?shù)叫畔?處理器的8腳、9腳中進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，完成通訊部分。6腳、7腳為CAN總線通訊管腳，可直接 接CAN總線通訊模塊。81腳、82腳為開關(guān)量采集管腳。5腳、100腳連接高精度SD2303API 時鐘芯片，完成信號處理器的時鐘部分。43腳經(jīng)過三極管驅(qū)動連接蜂鳴器以及LED指示燈， 完成聲光語音報警功能。圖6為裝置供電電源，按常規(guī)方法將AC/DC220V電壓經(jīng)變壓整流向裝置提供DC12 V和DC9V的雙路工作電源，為A/D運(yùn)放電路、數(shù)字信號處理器、通訊電路及保護(hù)控制電路提 供安全穩(wěn)定的供電電源，增加了 560VF/450V電容，可起到延時斷電的效果，在設(shè)備因火災(zāi) 事故等原因失去電源后，可保證在20s內(nèi)正常工作，依然能準(zhǔn)確無誤的發(fā)送報警信號。
權(quán)利要求1. 一種綜合型電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器，其特征是外部4相漏電電流連接電流隔離變送 器輸入端；電流隔離變送輸出腳分別連接IiC902 A/D采集芯片輸入腳3腳，5腳，10腳，12 腳；UC902 A/D采集芯片的輸出腳1腳，7腳，8腳，14腳聯(lián)接數(shù)字信號處理器，另外4路聯(lián) 接方式相同；溫度傳感器連接數(shù)字信號處理器70腳，71腳，72腳，79腳；數(shù)字信號處理器四 腳，30腳，31腳，32腳，33腳，34腳聯(lián)接CD4070B邏輯芯片的9腳，10腳，12腳，13腳，1腳，2 腳；CD4070B的輸出端8腳，11腳，3腳聯(lián)接TD62001P驅(qū)動芯片的2腳，3腳，4腳；TD62001P 驅(qū)動芯片的輸出端15腳，14腳，13腳聯(lián)接繼電器輸入端；外部采集數(shù)據(jù)聯(lián)接MAX481通訊芯 片的6腳，7腳，MAX481通訊的1腳，4腳經(jīng)過光耦聯(lián)接數(shù)字信號處理器的8腳，9腳；在數(shù)字 信號處理器上連接時鐘模塊、開關(guān)量輸入、顯示屏、鍵盤、指示燈和蜂鳴器。
專利摘要一種綜合型電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器，外部4相漏電電流連接電流隔離變送器輸入端；電流隔離變送輸出腳分別連接LM2902A/D采集芯片，LM2902A/D采集芯片連接數(shù)字信號處理器，溫度傳感器連接數(shù)字信號處理器；數(shù)字信號處理器連接CD4070B邏輯芯片，CD4070B的輸出端連接TD62001P驅(qū)動芯片，驅(qū)動芯片TD62001P的輸出端連接繼電器輸入端；外部采集數(shù)據(jù)聯(lián)接MAX481通訊芯片，MAX481連接數(shù)字信號處理器；在數(shù)字信號處理器上連接時鐘模塊、開關(guān)量輸入、顯示屏、鍵盤、指示燈和蜂鳴器。通過可擴(kuò)展多路漏電電流與溫度信號采集模塊，實現(xiàn)遠(yuǎn)程信號傳輸功能，自動將報警信號以短信方式傳輸?shù)接脩羰謾C(jī)中，使用戶能夠及時準(zhǔn)確的了解事故情況，避免因漏電與溫升形成的電氣火災(zāi)安全隱患。
文檔編號G08B17/06GK201867923SQ201020652568
公開日2011年6月15日 申請日期2010年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月10日
發(fā)明者吳東波, 苑智偉, 許丹 申請人:丹東華通測控有限公司