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方案设计

基于两总线的消防设备电源监控系统的研究

发布时间:2015-9-14 14:26:29  作者:固德力安

  基于两总线的消防设备电源监控系统的研究

  摘 要:目前,消防设备电源监控系统的通讯主要采用 RS485 通讯或者 CAN 通讯,工程施工比较困难。 火灾自动报警系统的两总线技术已经非常成熟,具有成本低,工程施工简单等特点,我们通过对两总线通讯的进一步研究,将其引入消防设备电源监控系统,从而设计出结构简单、成本低和易于工程施工和维护的消防设备电源监控系统产品。

  关键词:消防设备电源;RS485;CAN ;两总线;

  引言:传统的 RS485 总线通讯技术以及 CAN 总线通讯技术广泛应用于消防设备电源监控系统,其硬件成本相对较高,工程施工复杂。火灾自动报警系统两总线通讯[1]技术的引入,使消防设备电源监控系统具有成本,易施工,可靠性高等特点。

  一、消防设备电源监控系统基本功能

  消防设备电源监控系统利用电流和电压传感器对现场使用的消防设备电源的电压信号和电流信号进行采样,并通过火灾两总线通讯技术上传到监控主机,监控主机可以判断现场消防设备电源的状态,包括过压、 欠压、 供电中断等状态,主机经过分析处理后不仅能够指示出电源故障类型,并发出声光报警信号。

  二、消防设备电源监控系统硬件设计

  单片机选用 Microchip 的 PIC16F676[2], 该型号单片机有最多可提供 12 个 I/O 口,有 1 个 8 位定时器,1 个 16 位定时器,1个看门狗。内部带有 1k 字的 FLASH 程序存储区,64 字节的SRAM 和 128 字节 EEPROM,最多可支持 8 路 10 位 AD 转换,可以进行在线编程。

  ( 一) 稳压电路。 稳压电路如图 1 所示。两线制无极性总线上的电压经过整流之后,经过稳压电路产生 VCC 和 V12 两路电源。 其中 VCC 电源为单片机及其外围电路供电。 两总线上存在 24V、 12V 和 0V 三种电平信号,当 24V 电平信号时,给电解电容 C1 和 C3 供电,而在 12V电平信号时,电解电容 C1 和 C3放电给前端电压和电流传感器使用。

  ( 二) 通讯电路。 通讯电路如图 2 所示,把两总线上的 24V、12V 和 0V 的三种方波电平信号处理成单片机可识别的高低电平信号( Receive 处),单片机[3-4]对接收到的方波信号进行处理,每个巡检周期,与前端电压和电流传感器地址相符的方波信号到来时,单片机回发电流信号。

  三、消防设备电源监控程序设计

  软件设计总体上是为了实现两总线通讯与电压、 电流检测两部分。每个前端传感器内部的 EEPROM 中都设置有故障报警值。监控主机对前端传感器进行巡检时,当未巡检到该前端传感器时,该前端传感器采样现场消防设备电源的电压、 电流信号,并进行相应的处理,与 EEPROM 内部设置好的故障报警值进行比较,如果超过该故障报警值则将报警位置高。当巡检到该前端传感器时,就将报警状态回传给监控主机,监控主机也可以对监测到的实时电压值和电流值进行查询。

  四、 结束语

  本次设计的消防设备电源监控系统采用模块化技术,优化了人机接口界面,同时具有一定的控制功能,是面向民众和工业双重领域的新一代消防电源监控产品,具有高智能、 小型化、多功能、 高可靠性、 简单实用等特点。


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