一種剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器，硬件構(gòu)成上包括MCU、時(shí)鐘電路、EEPROM存儲(chǔ)電路、按鍵電路、液晶顯示電路、聲音報(bào)警電路、狀態(tài)指示燈電路、電源電壓檢測(cè)電路、剩余電流檢測(cè)單元、過(guò)電流檢測(cè)電路、兩總線通訊電路、24V強(qiáng)切輸入電路、脫扣單元、自檢電路、輸出出點(diǎn)；所述剩余電流檢測(cè)單元將檢測(cè)到的剩余電流電流信號(hào)，轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)送入MCU電路進(jìn)行處理，然后再液晶顯示漏電流值，當(dāng)漏電流值超過(guò)設(shè)定值時(shí)，聲音報(bào)警電路告警，MCU通過(guò)輸出觸點(diǎn)控制脫扣單元切斷主回路電源，以避免電氣火災(zāi)事故的發(fā)生。
【專利說(shuō)明】一種剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器，尤其涉及其中剩余電流檢測(cè)單元的設(shè)計(jì)。
【背景技術(shù)】
[0002]根據(jù)相關(guān)部門(mén)統(tǒng)計(jì)，近年來(lái)在各類火災(zāi)事故中，電氣火災(zāi)的比例每年都在30%以上，嚴(yán)重危害國(guó)家財(cái)產(chǎn)和人民生命安全。其中電氣短路引起的火災(zāi)占整個(gè)電氣火災(zāi)的一半以上，它是電氣火災(zāi)事故的主要原因。電氣短路有兩種方式:1、導(dǎo)線直接接觸短路。包含相線之間、相線與中性線之間的短路。由于短路回路的阻抗很小，這類短路電流瞬間達(dá)數(shù)千安培，不過(guò)這類短路的大電流會(huì)促使短路保護(hù)器瞬間動(dòng)作切斷故障電源，從而避免這類電氣火災(zāi)的發(fā)生。2、電弧性短路，主要是帶電導(dǎo)體間的電弧性起火、接地故障和爬電起火。與第一類短路相比，由于電弧阻抗較大，導(dǎo)致這類短路引起的電弧性漏電流較小(“漏電”在國(guó)際上的通用術(shù)語(yǔ)是“剩余電流”)，使得短路保護(hù)器難以及時(shí)動(dòng)作，但由于幾百mA的漏電流使局部瞬時(shí)溫度高達(dá)2000°C?4000°C，足以引燃周?chē)目扇嘉锒l(fā)電氣火災(zāi)，所以電弧性短路是電氣火災(zāi)監(jiān)控的主要目標(biāo)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]鑒于現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)剩線路的漏電流和三相負(fù)載狀態(tài)，及時(shí)的發(fā)現(xiàn)漏電、過(guò)載、短路、欠壓等問(wèn)題并準(zhǔn)確報(bào)警的剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器。
[0004]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器，由MCU1、時(shí)鐘電路2、EEPROM存儲(chǔ)電路3、按鍵電路4、液晶顯示電路5、聲音報(bào)警電路6、狀態(tài)指示燈電路7、電源電壓檢測(cè)電路8、剩余電流檢測(cè)單元9、過(guò)電流檢測(cè)電路10、兩總線通訊電路11、24V強(qiáng)切輸入電路12、輸出觸點(diǎn)13、脫扣單元14、自檢電路15所構(gòu)成。所述時(shí)鐘電路2、EEPROM存儲(chǔ)電路3、按鍵電路4、液晶顯示電路5、聲音報(bào)警電路6、狀態(tài)指示燈電路
7、電源電壓檢測(cè)電路8、剩余電流檢測(cè)單元9、過(guò)電流檢測(cè)電路10、兩總線通訊電路11、24V強(qiáng)切輸入電路12、輸出觸點(diǎn)13、自檢電路14均與MCUl進(jìn)行電氣連接。
[0005]所述的剩余電流檢測(cè)單元由剩余電流互感器、采樣電阻、整流二極管、電壓信號(hào)放大電路和穩(wěn)壓調(diào)零電路構(gòu)成，剩余電流檢測(cè)單元輸出的電壓信號(hào)輸入到MCU的10位電壓輸入型轉(zhuǎn)換口 Pl.6。
[0006]所述的兩總線通訊電路與MCU的全雙工串行通信接口 P3.0、P3.1相連，兩總線通訊單元采用C-MBUS總線通訊專用芯片CMTOOI。
[0007]所述的脫扣單元通過(guò)輸出觸點(diǎn)連接MCU，脫扣單元由帶電磁分離脫扣器的斷路器構(gòu)成。
[0008]所述的MCU 采用 STC 12C5A16S2ADJ40。
[0009]本實(shí)用新型具有積極的效果:本實(shí)用新型的監(jiān)控探測(cè)器可對(duì)漏電、過(guò)載、短路、欠壓等進(jìn)行綜合監(jiān)測(cè)和智能化分析并通過(guò)液晶顯示發(fā)出聲光報(bào)警，當(dāng)供電電路發(fā)生電氣事故時(shí)，監(jiān)控探測(cè)器能及時(shí)的發(fā)現(xiàn)問(wèn)題準(zhǔn)確報(bào)警，及時(shí)提醒工作人員檢查故障，排除可能發(fā)生的電氣隱患，防止事故發(fā)生。
[0010]本實(shí)用新型的監(jiān)控探測(cè)器可存儲(chǔ)報(bào)警記錄，報(bào)警記錄掉電不丟失，可隨時(shí)查詢。本探測(cè)器還具有輸入報(bào)警功能，可通過(guò)24V強(qiáng)切輸入電路連接消防系統(tǒng)報(bào)警模塊輸出信號(hào)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切斷回路電源。本探測(cè)器采用C-MBUS總線通訊電路，可將漏電、過(guò)流、消防、正常運(yùn)行等狀態(tài)信息發(fā)送給上一級(jí)電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備。
[0011]【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】:
[0012]圖1為本實(shí)用新型的總體結(jié)構(gòu)框圖。
[0013]圖2為剩余電流檢測(cè)單元的電路原理圖。
[0014]【具體實(shí)施方式】:
[0015]如圖1，本實(shí)用新型剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器包括:包括MCU1、時(shí)鐘電路2、EEPROM存儲(chǔ)電路3、按鍵電路4、液晶顯示電路5、聲音報(bào)警電路6、狀態(tài)指示燈電路7、電源電壓檢測(cè)電路8、剩余電流檢測(cè)單元9、過(guò)電流檢測(cè)電路10、兩總線通訊電路11、24V強(qiáng)切輸入電路12、輸出觸點(diǎn)13、脫扣單元14、自檢電路15。
[0016]如圖2，所述的剩余電流檢測(cè)單元由剩余電流互感器、采樣電阻、整流二極管、電壓信號(hào)放大電路和穩(wěn)壓調(diào)零電路構(gòu)成，其中R3、R4為采樣電阻，Dl為整流二極管，電阻R2、R5、電容C4、運(yùn)放LM358組成電壓信號(hào)放大電路，二極管D2、電容C5、滑動(dòng)變阻器VRl構(gòu)成穩(wěn)壓調(diào)零電路。剩余電流互感器將電氣設(shè)備線路的漏電流進(jìn)行1000: I的變比轉(zhuǎn)換成小電流信號(hào)，經(jīng)過(guò)取樣電阻R4，將OmA?ImA的剩余電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成O V?0.1V的交流小電壓信號(hào)，再經(jīng)過(guò)整流二極管變?yōu)橹绷餍‰妷盒盘?hào)，再經(jīng)過(guò)電壓信號(hào)放大電路轉(zhuǎn)換為O V?3V的電壓信號(hào)，最終通過(guò)穩(wěn)壓調(diào)零電路輸入到MCU的10位電壓輸入型轉(zhuǎn)換口 Pl.6。
[0017]按鍵電路4與MCU的輸入口相連，能實(shí)現(xiàn)自檢、復(fù)位、漏電流報(bào)警參數(shù)選擇、時(shí)間設(shè)置、查詢記錄、消防電源設(shè)置功能。
[0018]狀態(tài)指示電路7與MCU的輸出口相連，6個(gè)指示燈分別顯示發(fā)生過(guò)載或者短路時(shí)所在相和被保護(hù)電路的運(yùn)行狀態(tài):故障、漏電、運(yùn)行。
[0019]聲音報(bào)警電路6與MCU的輸出口相連，在報(bào)警狀態(tài)下提供聲音報(bào)警，手動(dòng)按消音鍵進(jìn)行消音，有新報(bào)警時(shí)可再次響起。
[0020]所述液晶顯示電路5與MCU的輸出口相連，實(shí)時(shí)顯示時(shí)間、電源電壓、漏電流、三相負(fù)載狀態(tài)、報(bào)警設(shè)置及狀態(tài)。
[0021]脫扣單元14通過(guò)輸出觸點(diǎn)13連接MCU，當(dāng)發(fā)生報(bào)警時(shí)MCU的輸出信號(hào)經(jīng)輸出觸點(diǎn)13的繼電器輸出，使脫扣單元14的電磁鐵帶電吸引銜鐵，通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)推動(dòng)自由脫機(jī)機(jī)構(gòu)以切斷主回路電源。
[0022]24V強(qiáng)切輸入電路12輸入端連接消防系統(tǒng)報(bào)警模塊，輸出端連接MCU，當(dāng)消防系統(tǒng)報(bào)警模塊有觸發(fā)DC24V電壓信號(hào)輸出時(shí)，24V強(qiáng)切輸入電路輸入端接收到此電壓信號(hào)，再通過(guò)MCU使輸出觸點(diǎn)13的繼電器動(dòng)作，控制脫扣單元14切斷主回路電源，以避免電氣火災(zāi)事故的發(fā)生。
[0023]由DS1302構(gòu)成的時(shí)鐘電路2、由芯片24C256構(gòu)成的EEPROM存儲(chǔ)電路3分別和MCU的輸入/輸出口相連，用來(lái)保存報(bào)警記錄和提供系統(tǒng)時(shí)鐘。[0024]所述兩總線通訊電路11由芯片XY001A和光耦PC817構(gòu)成，與MCU通訊接口連接，可將漏電、過(guò)流、消防、正常運(yùn)行等狀態(tài)信息發(fā)送給上一級(jí)電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備。
[0025]按動(dòng)“自檢”按鍵，自檢電路15工作，主機(jī)會(huì)依次檢測(cè)A相、B相、C相及漏電檢測(cè)線路，由液晶屏和指示燈分別顯示，報(bào)警聲間斷響起，運(yùn)行指示燈亮表示對(duì)應(yīng)的檢測(cè)線路正常，檢測(cè)線路有故障時(shí)，故障指示燈亮。如果沒(méi)有報(bào)警聲，說(shuō)明報(bào)警聲音線路有故障。
[0026]所述MCU 采用的型號(hào)為 STC 12C5A16S2ADJ40。
【權(quán)利要求】
1.一種剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器，包括MCU、時(shí)鐘電路、EEPROM存儲(chǔ)電路、按鍵電路、液晶顯示電路、聲音報(bào)警電路、狀態(tài)指示燈電路、電源電壓檢測(cè)電路、剩余電流檢測(cè)單元、過(guò)電流檢測(cè)電路、兩總線通訊電路、24V強(qiáng)切輸入電路、輸出觸點(diǎn)、脫扣單元、自檢電路，其特征在于:MCU是該火災(zāi)監(jiān)控報(bào)警器的結(jié)構(gòu)中心，所述剩余電流檢測(cè)單元、過(guò)電流檢測(cè)單元、兩總線通訊電路、24V強(qiáng)切輸入電路設(shè)置在MCU周?chē)⑴cMCU的通信接口相連，所述的剩余電流檢測(cè)單元由剩余電流互感器、采樣電阻、整流二極管、電壓信號(hào)放大電路和穩(wěn)壓調(diào)零電路構(gòu)成，剩余電流檢測(cè)單元輸出的電壓信號(hào)輸入到MCU的10位電壓輸入型轉(zhuǎn)換口，所述電氣火災(zāi)探測(cè)器集檢測(cè)、報(bào)警和切斷線路功能一體，有效防止電氣火災(zāi)發(fā)生，整體結(jié)構(gòu)緊湊，尺寸較小，連接容易，安裝方便。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述，其特征在于:所述的剩余電流檢測(cè)單元由剩余電流互感器、采樣電阻、整流二極管、電壓信號(hào)放大電路和穩(wěn)壓調(diào)零電路構(gòu)成，所述剩余電流檢測(cè)單元中電阻R2、R5、電容C4、運(yùn)放LM358組成電壓信號(hào)放大電路，二極管D2、電容C5、滑動(dòng)變阻器VRl構(gòu)成穩(wěn)壓調(diào)零電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述，其特征在于:所述24V強(qiáng)切輸入電路輸入端連接在消防模塊上，輸出端連接在MCU的輸入端，當(dāng)消防模塊觸發(fā)，所述24V強(qiáng)切輸入電路可通過(guò)MCU控制脫扣單元切斷電源，以避免電氣火災(zāi)事故的發(fā)生。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述，其特征在于:兩總線通訊電路采用C-MBUS總線通訊專用芯片CMTOOI，可將漏電、過(guò)流、消防、正常運(yùn)行等狀態(tài)信息發(fā)送給上一級(jí)電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述，其特征在于:按鍵電路的輸出端與MCU的輸入端相連，能實(shí)現(xiàn)火災(zāi)探測(cè)器自檢、復(fù)位、漏電流報(bào)警參數(shù)選擇、時(shí)間設(shè)置、查詢記錄、消防電源設(shè)置功能。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述，其特征在于:MCU通過(guò)輸出觸點(diǎn)連接脫扣單元，脫扣單元由帶電磁分離脫扣器的斷路器構(gòu)成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述，其特征在于:所述的MCU采用STC12C5A16S2ADJ40。
【文檔編號(hào)】G08B17/06GK203759822SQ201320363500
【公開(kāi)日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2013年6月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月24日
【發(fā)明者】陳小輝 申請(qǐng)人:鄭州金特萊電子有限公司