[0001] 技术领域：
[0002] 本
发明涉及一种应用于消防物联网的电气火灾探测器。
[0003] 背景技术：
[0004] 现有的电气火灾探测器探测的电气回路一般为2 到4 路且只有1 路
温度探测通道，传输网络均由RS485 或RS232 构成，仅限于短距离的传输和管理，且缺少预警、远程复位和联动输出功能，配备的剩余
电流互感器体积大，安装时需要断路后将被测
线束穿过互感器孔径，施工与维护都不方便。
[0005] 发明内容：
[0006] 本发明的目的是提供一种应用于消防物联网的电气火灾探测器。
[0007] 上述的目的通过以下的技术方案实现：
[0008] 一种应用于消防物联网的电气火灾探测器，其组成包括:
外壳，所述的外壳与底座连接，在所述的底座内安装有通讯
主板，所述的通讯主板与安装在所述的外壳上的电源输入
端子、
电子传感器电路板、温度传感器接入端子、剩余电流传感器接入端子、按键、显示板、提示灯、RS485 通讯
接口端子、RS485 与ZigBee通讯模
块转换跳线、ZigBee通讯模块连接端子、外接ZigBee模块天线端口、ZigBee复位功能区连接。
[0009] 所述的应用于消防物联网的电气火灾探测器，所述的电子传感器
电路板与所述的温度传感器接入端子、所述的剩余电流传感器接入端子连接，所述的ZigBee复位功能区包括ZigBee复位按键、复位指示灯，所述的外壳与底座通过M5X8 螺钉连接，所述的外壳采用ABS 工程塑料。
[0010] 所述的应用于消防物联网的电气火灾探测器，所述的显示板包括核心
单片机U1，所述的核心单片机U1 采用ATMEGA64 芯片，所述的核心单片机U1 与74HC595 驱动芯片U2连接，所述的74HC595 驱动芯片U2 与八个LED 发光
二极管连接，所述的核心单片机U1 与
液晶显示器U3 连接，所述的核心单片机U1 与外界RS485 网络通讯连接的通讯芯片MAX487 连接，所述的通讯芯MAX487 与所述的RS485 通讯接口端子连接，所述的核心单片机U1 与时钟芯片U6 连接，所述的核心单片机U1 通过
电阻R2 与
三极管Q1 连接，所述的三极管Q1 与
[0011] 蜂鸣器LS1 连接，所述的核心单片机U1 通过电阻R20 与三极管Q2 连接，所述的核心单片机U1 与作为备用的接线端子J1 连接, 所述的核心单片机U1 与接线端子J2 连接。
[0012] 所述的应用于消防物联网的电气火灾探测器，所述的通讯主板包括连接器P1，所述的连接器P1 与所述的显示板连接，所述的连接器通过电阻与三极管连接，所述的三极管与驱动继电器连接，所述的连接器P1 与所述的驱动芯片74HC595 连接，所述的连接器P1 与获取热电阻放大
信号的
放大器连接，所述的连接器P1 与所述的ZigBee通讯模块连接端子通过zigbee无线通讯模块X1 连接，所述的连接器P1 通过RS485 芯片跳线选择与所述的RS485 与ZigBee通讯模块转换跳线连接，所述的通讯主板分别与端
子板A、
端子板B 连接，供电变压芯片与所述的zigbee无线通讯模块X1 连接，所述的接线端子J2 与所述的连接器P1 连接。
[0013] 有益效果：
[0014] 1. 本发明基于小体积并能够开合的剩余电流互感器来测量电气回路的剩余电流, 方便安装，提高施工速度。
[0015] 2. 本发明内置8 路电流测量通道，增加监测线路回路路径，降低成本。
[0016] 3. 本发明内置8 路温度测量通道，增加空间监测范围，提高准确性。
[0017] 4. 本发明内置Zigbee物联网络模块，与Internet 网络远程通讯，传输测量数据到消防物联网远程监控平台，提高了组网范围，降低了施工成本。
[0018] 5. 本发明提供预警、远程复位和8 路联动输出功能，增加安全性、可控范围并提供了功能扩展接口。
[0019] 6．本发明内置不掉电时钟芯片，可记录火警发生实时时间。
[0020] 7．本发明的图形汉字提示，提高仪器可读性，使用更加方便。
[0022] 附图1 是本发明的结构示意图。
[0023] 附图2 是本发明的通讯主板的zigbee接口模块的电路原理图。
[0024] 附图3 是本发明的通讯主板的信号切换模块的电路原理图。
[0025] 附图4 是本发明的通讯主板的端子板接插模块的电路原理图。
[0026] 附图5 是本发明的通讯主板的电源供电及传感器检测模块的电路原理图。
[0027] 附图6 是本发明的通讯主板的联动输出模块的电路原理图。
[0028] 附图7 是本发明的显示板的主芯片的电路原理图。
[0029] 附图8 是本发明的显示板的显示及通讯接口的电路原理图。
[0030] 附图9 是本发明的显示板的
键盘输入及接口的电路原理图。
[0031] 附图10 是本发明的端子板A 的电路原理图。
[0032] 附图11 是本发明的端子板B 的电路原理图。
[0033] 具体实施方式：
[0035] 一种应用于消防物联网的电气火灾探测器，其组成包括: 外壳4，所述的外壳与底座3 连接，在所述的底座内安装有通讯主板，所述的通讯主板与安装在所述的外壳上的电源输入端子5、电子传感器电路板6、温度传感器接入端子7、剩余电流传感器接入端子8、按键9、显示板10、提示灯11、RS485 通讯接口端子12、RS485 与ZigBee通讯模块转换跳线13、ZigBee通讯模块连接端子14、外接ZigBee模块天线端口15、ZigBee复位功能区16 连接。
[0036] 实施例2 ：
[0037] 根据实施例1 所述的应用于消防物联网的电气火灾探测器，所述的电子传感器电路板与所述的温度传感器接入端子、所述的剩余电流传感器接入端子连接，所述的ZigBee复位功能区包括ZigBee复位按键、复位指示灯，所述的外壳与底座通过M5X8 螺钉连接，所述的外壳采用ABS 工程塑料。
[0038] 实施例3 ：
[0039] 根据实施例1 或2 所述的应用于消防物联网的电气火灾探测器，所述的显示板包括核心单片机U1，所述的核心单片机U1 采用ATMEGA64 芯片，所述的核心单片机U1 与74HC595驱动芯片U2 连接，所述的74HC595 驱动芯片U2 与八个LED
发光二极管连接，所述的核心单片机U1 与液晶显示器U3 连接，所述的核心单片机U1 与外界RS485 网络通讯连接的通讯芯片MAX487 连接，所述的通讯芯片MAX487 与所述的RS485 通讯接口端子连接，所述的核心单片机U1 与时钟芯片U6 连接，所述的核心单片机U1 通过电阻R2 与三极管Q1 连接，所述的三极管Q1 与蜂鸣器LS1 连接，所述的核心单片机U1 通过电阻R20 与三极管Q2 连接，所述的核心单片机U1 与作为备用的接线端子J1 连接, 所述的核心单片机U1 与接线端子J2 连接。
[0040] 实施例4 ：
[0041] 根据实施例1 或2 或3 所述的应用于消防物联网的电气火灾探测器，所述的通讯主板包括连接器P1，所述的连接器P1 与所述的显示板连接，所述的连接器通过电阻与三极管连接，所述的三极管与驱动继电器连接，所述的连接器P1 与所述的驱动芯片74HC595 连接，所述的连接器P1 与获取热电阻放大信号的放大器连接，所述的连接器P1 与所述的ZigBee通讯模块连接端子通过zigbee无线通讯模块X1 连接，所述的连接器P1 通过RS485 芯片跳线选择与所述的RS485 与ZigBee通讯模块转换跳线连接，所述的通讯主板分别与端子板A、端子板B 连接，供电变压芯片与所述的zigbee无线通讯模块X1 连接，所述的接线端子J2 与
[0042] 所述的连接器P1 连接。
[0043] 实施例5 ：
[0044] 所述的应用于消防物联网的电气火灾探测器，在图7- 图9 中，核心单片机U1 是[0045] ATMEGA64，内有本发明专用的嵌入式
软件系统，其与U2 驱动芯片74HC595 连接，驱动V1-V8八个LED 发光二极管，指示工作状态；U1 与液晶显示器U3 连接，显示
人机交互界面；U1 与通讯芯片MAX487 连接，实现与外界RS485 网络通讯；U1 与时钟芯片U6 连接，获取系统时间；U1 通过电阻R2 与三极管Q1 连接，驱动蜂鸣器LS1 发声，作为提示或报警；U1 通过电阻R20与三极管Q2 连接，驱动液晶显示器的
背光，使其低功耗；U1 与接线端子J1 连接, 作为备用；
[0046] U1 与接线端子J2 连接，与通讯
底板通讯。 在图2- 图6 中，连接器P1 与显示板连接通讯并供电；P1 与通过电阻R1 连通三极管Q1 驱动继电器K1（其他继电器K2-K8 与此原理相同，不再赘述）；P1 与U9、U12 驱动芯片74HC595 相连接，驱动U5、U7、U11、U13 模拟
开关芯片切换不同通道输入的
模拟信号；P1 与放大器U5A 相连接，获取热电阻放大信号，热电阻信号通过模拟开关芯片U14 选择不同路径获取不同通道的模拟信号；放大器U4、U10 均为热电阻信号放大电路，原理相同，不再赘述；P 1 与zigbee无线通讯模块X1 连接，与外界组成无线物联网络；、通过跳线选择利用RS485 芯片U17 接入传统网络；U2 是X1 的供电变压芯片；P2、P4 是底板与端子板A 和端子板的连接器。
[0047] 图10 中，P1 是与底板的连接接口；X1 是连接8 路剩余电流互感器和8 路热电阻的接口；接
插件X2 是电源220V 的入口。
[0048] 图11 中，P1 是与底板的连接接口；跳线X1 是选择传统485 通讯还是Zigbee组网通讯；接插件X2 是8 路联动输出接口；S1、S2 是zigbee模块复位按键；发光二极管LED1、LED2 指示Zigbee模块的工作状态。
[0049] 本发明传感器是基于消防电气火灾探测器，并配套无线ZIGBEE 模块、温感与剩余电流感应器，使其应用在消防物联网中，电路采用防爆、防潮、
防盗设计适用于各种应用场合。
[0050] 机械上，显示板通过螺丝连接到外壳（上部），通讯底板通过
螺母通过螺丝连接到设备底座（外壳下部），显示板与底板通过排线方式连接。电路板预留排针插槽可外接ZIGBEE 模块。电子探测器通过电子传感器电路板上的温度传感器接入端子、剩余电流传感器接入端子连接到设备。
[0051] 实施例6 ：
[0052] 所述的应用于消防物联网的电气火灾探测器，如图2，供电变压芯片U2 为zigbee
无线通信模块X1 提供3.3V
电压；MAX3485ESA 转换芯片U17 为备用RS485 通讯预留；图中R97-R100 及C21、C22 所示阻容网络连接zigbee无线通讯模块X1 复位及测试引脚。
[0053] 如图3，信号放大器芯片U4、U10 及模拟开关芯片U5、U7、U11、U13 以及其附近的阻容网络以及瞬间
电压保护管TVS 等连接构成的信号切换及调理电路。
[0054] 如图4，电路板连接器P2、P4 分别于端子板A 和端子板B 连接通讯；驱动芯片U9、U12 与通讯底板B 的模拟开关芯片U5、U7、U11、U13 连接，切换所选信号通道。
[0055] 如图5，连接器P1 与显示板C 的接线端子J2 连接；通信控制三极管Q1-Q8 开关继电器K1-K8。
[0056] 如图6，
变压器TR1 和
整流二极管D1-D4 构成交流转直流电路；DC-DC 转换芯片U1与电感L1、二极管D7、电容EC1 构成电源转换电路；电容C23-C38 均为稳压电容；模拟开关U3 及U6 切换信号。
[0057] 如图7，核心单片机U1 是主控芯片，连接各个接口；三极管Q1 与蜂鸣器LS1 连接控制发声；接口J1 为Jetag口。
[0058] 如图8，液晶显示模块U3 与显示板A 的核心单片机U1 相连受控；时钟芯片U6 与显示板A 的核心单片机U1 相连受控，并辅有
电池CD7 ；RS485 电平转换芯片U4 与显示板A的核心单片机U1 相连受控。
[0059] 如图9，按键K1-K5 均与显示板A 的核心单片机U1 相连受控；接线端子J2 与通讯底板D 的连接器P1 连接。
