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一种用于机车的消防控制器

阅读:1发布:2021-06-28

专利汇可以提供一种用于机车的消防控制器专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种用于 机车 的消防 控制器 ,包括, 微控制器 处理单元、通信单元、电源单元以及火灾检测单元,所述火灾检测单元包括用于接收微控制器处理单元发出的数据 信号 并转换成两路时序相反的第一数据信号和第二数据信号的信号控制 电路 ;用于接收第一数据信号和第二数据信号并将其转换成用于控制探测器的探测器 输入信号 的信号转换电路;用于接收探测器输入信号并进行过压保护和滤波后输入至探测器的 信号处理 电路;用于接收经过过压保护和滤波处理的探测器输入信号并输出探测器采集的监测信号的探测器;用于接收监测信号并将监测信号与预设信号进行比较后输入至微控制器处理单元的信号比较电路。该机车消防控制器结构简单, 信号传输 准确等优点。,下面是一种用于机车的消防控制器专利的具体信息内容。

1.一种用于机车的消防控制器,包括,微控制器处理单元、通信单元、电源单元以及火灾检测单元,其特征在于:所述火灾检测单元包括信号控制电路、信号转换电路、信号处理电路、信号比较电路以及探测器;
所述信号控制电路,用于接收所述微控制器处理单元发出的数据信号并转换成两路时序相反的第一数据信号和第二数据信号;
所述信号转换电路,用于接收所述第一数据信号和第二数据信号并将其转换成用于控制所述探测器的探测器输入信号
所述信号处理电路,用于接收所述探测器输入信号并进行过压保护和滤波后输入至所述探测器;
所述探测器,用于接收经过过压保护和滤波处理的所述探测器输入信号并输出所述探测器采集的监测信号;
所述信号比较电路,用于接收所述监测信号并将所述监测信号与预设信号进行比较后输入至所述微控制器处理单元。
2.根据权利要求1所述的用于机车的消防控制器,其特征在于:所述信号控制电路包括第一与非、第二与非门、第三与非门以及第四与非门;
所述第一与非门的第一输入端与所述微控制器处理单元的数据输出引脚连接,第二输入端与所述微控制器处理单元的控制引脚连接;
所述第二与非门的两个输入端均与所述第一与非门的输出端连接;
所述第三与非门的第一输入端与所述第一与非门的输出端连接,第二输入端与所述微控制器处理单元的控制引脚连接;
所述第四与非门的两个输入端均与所述第三与非门的输出端连接。
3.根据权利要求2所述的用于机车的消防控制器,其特征在于:所述信号转换电路包括第一电平转换电路和第二电平转换电路;
所述第一电平转换电路包括电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、三极管Q1、三极管Q2、MOS管Q5以及二极管D1,所述电阻R4的一端与所述第二与非门的输出端连接,另一端与所述三极管Q2的基极连接,所述三极管Q2的发射极接地,集电极与所述电阻R5的一端连接,所述电阻R5的另一端与所述三极管Q1的集电极连接,所述三极管Q1的发射极与24V电源连接,所述三极管Q1的基极通过电阻R2与24V电源连接,所述三极管Q1的基极和集电极之间并联有所述电阻R3,所述MOS管Q5的栅极与所述三极管Q1的集电极连接,源极与所述三极管Q1的基极连接,漏极与所述二极管D1的正极连接;
所述第二电平转换电路包括电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、三极管Q3、三极管Q4、MOS管Q6以及二极管D2,所述电阻R8的一端与所述第四与非门的输出端连接,另一端与所述三极管Q4的基极连接,所述三极管Q4的发射极接地,集电极与所述电阻R9的一端连接,所述电阻R9的另一端与所述三极管Q3的集电极连接,所述三极管Q3的发射极与15V电源连接,所述三极管Q3的基极通过电阻R6与15V电源连接,所述三极管Q3的基极和集电极之间并联有所述电阻R7,所述MOS管Q6的栅极与所述三极管Q3的集电极连接,源极与所述三极管Q3的基极连接,漏极与所述二极管D2的正极连接。
4.根据权利要求3所述的用于机车的消防控制器,其特征在于:所述信号处理电路包括双向抑制二极管TVS11、电阻R10、电阻R11、电容C1、共模扼流圈T1、电容C2、压敏电阻RV1以及保险丝F1,所述二极管D1的负极和所述二极管D2的负极连接并通过所述电阻R11与地连接,所述双向抑制二极管TVS11一端通过电阻R11与地连接,另一端与所述二极管D1的负极连接,所述电容C1并联在所述双向抑制二极管TVS11的两端,所述电容C1后端连接有所述共模扼流圈T1,所述共模扼流圈T1的后端并联有所述电容C2和压敏电阻RV1,所述压敏电阻RV1的一端通过保险丝F1与所述探测器的控制引脚连接,另一端与所述探测器的信号输出引脚连接。
5.根据权利要求4所述的用于机车的消防控制器,其特征在于:所述信号比较电路包括双向抑制二极管TVS12、电阻R12、电阻R13、电阻R14、比较器IC1D和极性电容C3,所述双向抑制二极管TVS12与所述电阻R11并联连接,所述双向抑制二极管TVS11与所述电阻R11连接的一端还与电阻R12的一端连接,所述电阻R12的另一端与所述比较器IC1D的同向输入端连接,所述双向抑制二极管TVS11与所述电阻R11连接的一端还与电阻R13的一端连接,所述电阻R13的另一端与所述比较器IC1D的反向输入端连接,所述比较器IC1D的反向输入端还分别与所述极性电容C3的正极端和电阻R14的一端连接,所述极性电容C3的负极端接地,所述电阻R14的另一端接24V电源。
6.根据权利要求5所述的用于机车的消防控制器,其特征在于:还包括控制器保护电路,用于在所述探测器短路时保护所述消防控制器。
7.根据权利要求6所述的用于机车的消防控制器,其特征在于:所述控制器保护电路包括比较器IC1C,所述比较器IC1C的同相输入端与基准电压连接,反向输入端与所述双向抑制二极管TVS11和所述电阻R11连接的一端连接,所述比较器IC1C的输出端与所述微控制器处理单元的控制引脚连接。
8.根据权利要求1所述的用于机车的消防控制器,其特征在于:所述通信单元包括R485通信单元、MVB通信单元和TRDP通信单元。
9.根据权利要求1所述的用于机车的消防控制器,其特征在于:还包括与所述微控制器处理单元连接的LCD单元。
10.根据权利要求1所述的用于机车的消防控制器,其特征在于:还包括与所述微控制器处理单元连接的按键板单元。

说明书全文

一种用于机车的消防控制器

技术领域

[0001] 本发明涉及机车消防控制领域,具体涉及用于机车的消防控制器。

背景技术

[0002] 随着我国路行业快速的发展,机车内的安全得到重视,由于机车内空间狭小,人口密集,真发生火灾来疏通困难,针对以上问题,及时发现火灾是必要的,然而,现有的机车的消防控制器的结构复杂,信号容易受到干扰而造成传输不准确。

发明内容

[0003] 本发明提出了一种用于机车的消防控制器,解决了现有机车消防控制器结构复杂,信号传输不准确的问题。
[0004] 本发明采用的技术手段如下:
[0005] 一种用于机车的消防控制器,包括,微控制器处理单元、通信单元、电源单元以及火灾检测单元,所述火灾检测单元包括信号控制电路、信号转换电路、信号处理电路、信号比较电路以及探测器;所述信号控制电路,用于接收所述微控制器处理单元发出的数据信号并转换成两路时序相反的第一数据信号和第二数据信号;所述信号转换电路,用于接收所述第一数据信号和第二数据信号并将其转换成用于控制所述探测器的探测器输入信号;所述信号处理电路,用于接收所述探测器输入信号并进行过压保护和滤波后输入至所述探测器;所述探测器,用于接收经过过压保护和滤波处理的所述探测器输入信号并输出所述探测器采集的监测信号;所述信号比较电路,用于接收所述监测信号并将所述监测信号与预设信号进行比较后输入至所述微控制器处理单元。
[0006] 进一步地,所述信号控制电路包括第一与非、第二与非门、第三与非门以及第四与非门;所述第一与非门的第一输入端与所述微控制器处理单元的数据输出引脚连接,第二输入端与所述微控制器处理单元的控制引脚连接;所述第二与非门的两个输入端均与所述第一与非门的输出端连接;所述第三与非门的第一输入端与所述第一与非门的输出端连接,第二输入端与所述微控制器处理单元的控制引脚连接;所述第四与非门的两个输入端均与所述第三与非门的输出端连接。
[0007] 进一步地,所述信号转换电路包括第一电平转换电路和第二电平转换电路;所述第一电平转换电路包括电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、三极管Q1、三极管Q2、MOS管Q5以及二极管D1,所述电阻R4的一端与所述第二与非门的输出端连接,另一端与所述三极管Q2的基极连接,所述三极管Q2的发射极接地,集电极与所述电阻R5的一端连接,所述电阻R5的另一端与所述三极管Q1的集电极连接,所述三极管Q1的发射极与24V电源连接,所述三极管Q1的基极通过电阻R2与24V电源连接,所述三极管Q1的基极和集电极之间并联有所述电阻R3,所述MOS管Q5的栅极与所述三极管Q1的集电极连接,源极与所述三极管Q1的基极连接,漏极与所述二极管D1的正极连接;所述第二电平转换电路包括电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、三极管Q3、三极管Q4、MOS管Q6以及二极管D2,所述电阻R8的一端与所述第四与非门的输出端连接,另一端与所述三极管Q4的基极连接,所述三极管Q4的发射极接地,集电极与所述电阻R9的一端连接,所述电阻R9的另一端与所述三极管Q3的集电极连接,所述三极管Q3的发射极与15V电源连接,所述三极管Q3的基极通过电阻R6与15V电源连接,所述三极管Q3的基极和集电极之间并联有所述电阻R7,所述MOS管Q6的栅极与所述三极管Q3的集电极连接,源极与所述三极管Q3的基极连接,漏极与所述二极管D2的正极连接。
[0008] 进一步地,所述信号处理电路包括双向抑制二极管TVS11、电阻R10、电阻R11、电容C1、共模扼流圈T1、电容C2、压敏电阻RV1以及保险丝F1,所述二极管D1的负极和所述二极管D2的负极连接并通过所述电阻R11与地连接,所述双向抑制二极管TVS11一端通过电阻R11与地连接,另一端与所述二极管D1的负极连接,所述电容C1并联在所述双向抑制二极管TVS11的两端,所述电容C1后端连接有所述共模扼流圈T1,所述共模扼流圈T1的后端并联有所述电容C2和压敏电阻RV1,所述压敏电阻RV1的一端通过保险丝F1与所述探测器的控制引脚连接,另一端与所述探测器的信号输出引脚连接。
[0009] 进一步地,所述信号比较电路包括双向抑制二极管TVS12、电阻R12、电阻R13、电阻R14、比较器IC1D和极性电容C3,所述双向抑制二极管TVS12与所述电阻R11并联连接,所述双向抑制二极管TVS11与所述电阻R11连接的一端还与电阻R12的一端连接,所述电阻R12的另一端与所述比较器IC1D的同向输入端连接,所述双向抑制二极管TVS11与所述电阻R11连接的一端还与电阻R13的一端连接,所述电阻R13的另一端与所述比较器IC1D的反向输入端连接,所述比较器IC1D的反向输入端还分别与所述极性电容C3的正极端和电阻R14的一端连接,所述极性电容C3的负极端接地,所述电阻R14的另一端接24V电源。
[0010] 进一步地,还包括控制器保护电路,用于在所述探测器短路时保护所述消防控制器。
[0011] 进一步地,所述控制器保护电路包括比较器IC1C,所述比较器IC1C的同相输入端与基准电压连接,反向输入端与所述双向抑制二极管TVS11和所述电阻R11连接的一端连接,所述比较器IC1C的输出端与所述微控制器处理单元的控制引脚连接。
[0012] 进一步地,所述通信单元包括R485通信单元、MVB通信单元和TRDP通信单元。
[0013] 进一步地,还包括与所述微控制器处理单元连接的LCD单元。
[0014] 进一步地,还包括与所述微控制器处理单元连接的按键板单元。
[0015] 与现有技术比较,本发明所述的用于机车的消防控制器具有以下优点,探测器可以在微控制器处理单元的控制下获得探测器检测的信号,并进行火灾预警,保证了监测的实时性和准确性。附图说明
[0016] 图1为本发明公开的用于机车的消防控制器的原理图;
[0017] 图2为本发明公开的火灾检测单元的电路图。
[0018] 图中:1、微控制器处理单元,2、通信单元,3、火灾检测单元,30、信号控制电路,31、信号转换电路,32、信号处理电路,33、信号比较电路,34、控制器保护电路,4、按键板单元。

具体实施方式

[0019] 如图1所示为本发明公开的用于机车的消防控制器,包括,微控制器处理单元1、通信单元2、电源单元以及火灾检测单元3,所述火灾检测单元3包括信号控制电路30、信号转换电路31、信号处理电路32、信号比较电路33以及探测器(图中未示出);所述信号控制电路30,用于接收所述微控制器处理单元发出的数据信号并转换成两路时序相反的第一数据信号和第二数据信号;所述信号转换电路31,用于接收所述第一数据信号和第二数据信号并将其转换成用于控制所述探测器的探测器输入信号;所述信号处理电路32,用于接收所述探测器输入信号并进行过压保护和滤波后输入至所述探测器;所述探测器,用于接收经过过压保护和滤波处理的所述探测器输入信号并输出所述探测器采集的监测信号;所述信号比较电路33,用于接收所述监测信号并将所述监测信号与预设信号进行比较后输入至所述微控制器处理单元1。
[0020] 具体地,如图2所示,所述信号控制电路包括第一与非门IC2A、第二与非门IC2B、第三与非门IC2D以及第四与非门IC2C;所述第一与非门IC2A的第一输入端与所述微控制器处理单元1的数据输出引脚连接,第二输入端与所述微控制器处理单元1的控制引脚连接;所述第二与非门IC2B的两个输入端均与所述第一与非门的输出端连接;所述第三与非门IC2D的第一输入端与所述第一与非门的输出端连接,第二输入端与所述微控制器处理单元1的控制引脚连接;所述第四与非门IC2C的两个输入端均与所述第三与非门IC2D的输出端连接。
[0021] 所述信号转换电路包括第一电平转换电路和第二电平转换电路;所述第一电平转换电路包括电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、三极管Q1、三极管Q2、MOS管Q5以及二极管D1,所述电阻R4的一端与所述第二与非门的输出端连接,另一端与所述三极管Q2的基极连接,所述三极管Q2的发射极接地,集电极与所述电阻R5的一端连接,所述电阻R5的另一端与所述三极管Q1的集电极连接,所述三极管Q1的发射极与24V电源连接,所述三极管Q1的基极通过电阻R2与24V电源连接,所述三极管Q1的基极和集电极之间并联有所述电阻R3,所述MOS管Q5的栅极与所述三极管Q1的集电极连接,源极与所述三极管Q1的基极连接,漏极与所述二极管D1的正极连接;所述第二电平转换电路包括电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、三极管Q3、三极管Q4、MOS管Q6以及二极管D2,所述电阻R8的一端与所述第四与非门的输出端连接,另一端与所述三极管Q4的基极连接,所述三极管Q4的发射极接地,集电极与所述电阻R9的一端连接,所述电阻R9的另一端与所述三极管Q3的集电极连接,所述三极管Q3的发射极与15V电源连接,所述三极管Q3的基极通过电阻R6与15V电源连接,所述三极管Q3的基极和集电极之间并联有所述电阻R7,所述MOS管Q6的栅极与所述三极管Q3的集电极连接,源极与所述三极管Q3的基极连接,漏极与所述二极管D2的正极连接。
[0022] 所述信号处理电路包括双向抑制二极管TVS11、电阻R10、电阻R11、电容C1、共模扼流圈T1、电容C2、压敏电阻RV1以及保险丝F1,所述二极管D1的负极和所述二极管D2的负极连接并通过所述电阻R11与地连接,所述双向抑制二极管TVS11一端通过电阻R11与地连接,另一端与所述二极管D1的负极连接,所述电容C1并联在所述双向抑制二极管TVS11的两端,所述电容C1后端连接有所述共模扼流圈T1,所述共模扼流圈T1的后端并联有所述电容C2和压敏电阻RV1,所述压敏电阻RV1的一端通过保险丝F1与所述探测器的控制引脚连接,另一端与所述探测器的信号输出引脚连接。
[0023] 所述信号比较电路包括双向抑制二极管TVS12、电阻R12、电阻R13、电阻R14、比较器IC1D和极性电容C3,所述双向抑制二极管TVS12与所述电阻R11并联连接,所述双向抑制二极管TVS11与所述电阻R11连接的一端还与电阻R12的一端连接,所述电阻R12的另一端与所述比较器IC1D的同向输入端连接,所述双向抑制二极管TVS11与所述电阻R11连接的一端还与电阻R13的一端连接,所述电阻R13的另一端与所述比较器IC1D的反向输入端连接,所述比较器IC1D的反向输入端还分别与所述极性电容C3的正极端和电阻R14的一端连接,所述极性电容C3的负极端接地,所述电阻R14的另一端接24V电源。
[0024] 本发明的工作原理如下:微控制器处理单元包括用于发送数据的数据引脚(图中为data信号)和控制数据信号能否发出的控制引脚(图中为COM信号),当控制引脚输出高电平时,数据引脚可向外发出数据,当控制引脚输出低电平时,数据引脚无法向外发出数据。当控制引脚为高电平时,数据引脚发出的数据经过由四个与非门组成的信号控制电路转换成两路时序相反的第一数据信号和第二数据信号,第一数据信号作用在第一电平转换电路上,第一数据信号经过三极管Q1、三极管Q2和MOS管Q5的转换将脉冲幅值提高到24V,第二数据信号作用在第二电平转换电路上,第二数据信号经过三极管Q3、三极管Q4和MOS管Q6的转换将脉冲幅值提高到15V,由于第一数据信号与第二数据信号时序相反,可以使信号转换电路的输出信号在15V和24V之间跳变,然后经过双向抑制二极管TVS11的过压保护,电容C1、共模扼流圈T1和电容C2的滤波以及压敏电阻RV1的过压保护后,通过保险丝输入至探测器的数据输入引脚(图中的ZX+信号),探测器将检测的信号通过数据输出引脚输入至信号处理电路中(图中的ZX-信号),探测器的输出信号通过电阻R11取样转换成电压信号(图中V_
1)并通过信号比较电路与设定的基准电压进行比较(图中REC信号)后输入至微控制器处理单元,微控制器处理单元可以对接收的探测器信号进行判断与分析,进而进行相应的控制。
例如,控制机车上消防系统的电磁,当发生火灾时,消防控制器会及时的启动外部电磁阀启动瓶达到灭火效果,并能检测到电磁阀的启动情况
[0025] 进一步地,还包括控制器保护电路34,用于在所述探测器短路时保护所述消防控制器。
[0026] 进一步地,所述控制器保护电路34包括比较器IC1C,所述比较器IC1C的同相输入端与基准电压连接,反向输入端与所述双向抑制二极管TVS11和所述电阻R11连接的一端连接,所述比较器IC1C的输出端与所述微控制器处理单元的控制引脚连接。
[0027] 在使用探测器进行机车火灾检测时,探测器容易发生短路等故障,本发明中设置了控制器保护电路,当探测器出现短路故障时,比较器IC1C的反向输入端的输入电压(图中V_1信号)将大于同向输入端的基准电压(图中V信号),基准电压由分压电路构成(图中未示出),因此,比较器IC1C将输出低电平(即微控制器处理单元的控制引脚),进而可以阻止数据引脚的数据发送。
[0028] 进一步地,所述通信单元包括R485通信单元、MVB通信单元和TRDP通信单元,可以实时高效的与机车进行通信。
[0029] 进一步地,还包括与所述微控制器处理单元连接的LCD单元,通过人机画面有效方便的看到消防控制系统的状态。
[0030] 进一步地,还包括与所述微控制器处理单元连接的按键板单元,所述的按键板单元,包括启动按键,急停按键,消音按键,返回按键,上下左右按键。本实施例中微控制器处理单元为Cortex-M3微控制器。
[0031] 进一步地,微控制器处理单元可以一路或多路火灾检测单元,当一路二总线出线故障时,另一路可以继续监测,起到冗余的作用。
[0032] 以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
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