新能源客車用多通道煙霧報警器介紹

趙杰（金龍聯合汽車工業 （蘇州）有限公司，江蘇 蘇州　215026）

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新能源客車用多通道煙霧報警器介紹

趙杰
（金龍聯合汽車工業 （蘇州）有限公司，江蘇 蘇州215026）

摘要：闡述煙霧報警器的結構以及使用方法，詳細描述其主要技術指標，以指導客車廠家正確使用。

關鍵詞：煙霧報警器；儲能裝置；直流高壓

在 《混合動力城市客車技術要求》標準中，關于車載儲能裝置艙的安全要求中規定：車載儲能裝置艙內應配置火災早期預警裝置，至少具備高溫預警、煙濃度預警等報警功能。煙霧報警裝置可實時檢測其重要部位的煙霧濃度，新能源混合動力客車是在傳統客車的基礎上增加高壓電氣系統。高壓電氣系統由儲能裝置、高壓配電系統以及高壓輔助系統組成［1］。對于儲能裝置的易燃化學物質泄漏的防止，各客車廠家對高壓電氣系統的安全性也都十分重視［2］。

1　多通道煙霧報警器

多通道煙霧報警器由主機和4個煙霧檢測傳感器（最多可達到8個）組成。當報警信號線上有輸入時，將觸發產品進入報警模式，以LED指示燈、蜂鳴器及屏幕顯示進行提示。主機內置8Kbit（1KByte）的EEPROM用于存儲報警次數及故障次數。主機帶有一塊顯示屏，可以在屏上顯示報警狀態或進行功能選擇。主機通過操作可對各種聲光報警進行自檢，同時主機第1次通電時會進行自檢。主機可以通過CAN報文外發報警信息和計數值。

主機外形圖及各鍵功能如圖1所示。

1）LED指示燈。主機通電后，LED燈顯示綠色，表示主機處在工作狀態；當傳感器上的報警線發生斷路時，LED燈顯示黃色；當傳感器上發送報警信號時，LED燈顯示紅色。

2）選擇按鍵。按下S鍵時，主機會依次在正常工作模式、自檢模式及次數顯示模式之間切換，并在屏幕上顯示相應字樣。

3）確認按鍵。按下E鍵時，主機則進入相應模式；在任何模式下，按下E鍵都將返回正常工作模式。

4）顯示屏。屏幕可視面積大小為32mm×18mm，顯示報警信息和報警次數。

傳感器采用氣敏式煙霧傳感器，可安裝在動力電池倉、電容倉和高壓部件倉內。安裝時，傳感器的感應面向下，盡量靠近所檢測的部位，傳感器上有1個LED電源指示燈，當傳感器進入工作狀態時，電源指示燈顯示綠色，傳感器帶安裝支架，如圖2所示。

圖1　　主機外形圖及各鍵功能

圖2　　傳感器外形圖

2　主要技術指標

2.1開機自檢模式

當主機接入24V電源后，將會進行自檢。自檢時主機狀態如下：當檢查到報警線路出現斷路現象時，LED指示燈顯示黃燈，而且屏幕顯示相應故障傳感器的名稱。否則按紅、黃、綠依次閃動，每種顏色點亮1s；蜂鳴器鳴叫1s后關閉；屏幕顯示 “開機”字樣。隨后，主機進入正常工作狀態。

2.2正常工作模式

當主機自檢完成后，進入正常工作狀態，狀態如下：LED雙色指示燈為綠色常亮，指示電源正常；蜂鳴器不發聲；屏幕顯示 “各路正常”字樣。

2.3報警模式

當傳感器報警信號 （高電平有效）輸入時，會引發報警，此時的報警狀態如下：LED雙色指示燈變為紅色常亮；蜂鳴器長響；屏幕顯示報警傳感器名稱以及 “報警”兩個字。當傳感器報警信號線發生斷路時，報警狀態如下：LED雙色指示燈紅綠色同時點亮，顯示為黃色常亮；蜂鳴器以每秒鳴叫3次的頻率連續鳴叫；屏幕顯示故障傳感器名稱，以及 “線路斷路”四個字。如果同時檢測到上述報警，則優先級為：傳感器報警>信號線斷路，主機按照最高優先級的報警進行相關報警控制和處理。

2.4報警計數模式

每次觸發報警，將會把內置記錄的報警數值加1。接收到傳感器報警時，將會把內置報警計數加1；接收到傳感器報警信號線斷路時，將會將內置故障計數加1。當該次報警一直沒有被清除時，視為同一次報警，不會累積計數；當該次報警的觸發條件被清除且維持5s以上，視為報警情況被解除，再接收到同一觸發條件的報警將視為新報警，將相應計數加1。

2.5按鍵及工作模式切換

主機可切換的模式有以下3種：正常工作模式、自檢模式和次數顯示模式。主機通電后，進入正常工作模式，當按下S鍵時，主機會依次在正常工作模式、自檢模式及次數顯示模式之間切換，并在屏幕上顯示相應字樣。按下E鍵則進入相應模式。在任何模式下，按下E鍵都將返回正常工作模式。

2.5.1自檢模式

在正常工作模式下，按下一次S鍵，屏幕顯示“自檢”字樣，按下E鍵則進入自檢模式。進入自檢模式后，主機將會進行自檢。自檢時狀態如下：LED雙色指示燈按紅、黃、綠依次閃動，每種顏色點亮1 s；蜂鳴器鳴叫3聲；屏幕顯示 “自檢中”字樣。自檢完成后，主機自動跳轉到正常工作模式。

2.5.2次數顯示模式

在正常工作模式下，按2次S鍵，屏幕顯示 “次數”字樣，按下E鍵則進入次數顯示模式。進入次數顯示模式后，默認顯示煙霧報警次數，屏幕顯示 “報警”及次數數字。進入次數顯示模式時，如當前正在報警，聲光報警不停止。進入次數顯示模式后，如果長按E鍵超過5s，則蜂鳴器鳴叫1聲，計數次數將全部清零。此后松開E鍵，將停留在次數顯示模式內。如果按E鍵不足5s，則在松開E鍵時，將按次數顯示模式的定義，直接跳回主界面。

2.5.3各通道報警顯示的內容 （表1）

表1　　各通道顯示的內容

2.5.4通道配置模式

在正常工作模式下，長按S鍵 （5s），主機將進入檢測通道配置模式，該模式主要對各通道是否進行檢測和顯示進行設置。進入檢測通道配置模式后，LCD默認顯示第一通道 “電池倉”，其當前的配置信息如圖3a所示。

在圖3a中，電池倉開表示當前通道1配置為工作狀態；若當前通道1配置為屏蔽狀態，則顯示電池倉關。在各通道配置顯示時，短按S鍵，將在不同通道之間進行切換，顯示各個通道當前的配置情況，在各通道配置顯示時，短按E鍵，將進入該通道配置界面，如圖3b所示。

圖3　　LCD顯示界面

此時，短按S鍵在Y和N之間進行選擇，再次短按E鍵，將對是否屏蔽該通道進行確定；并且顯示界面將退回配置情況顯示界面 （圖3c）。

在顯示界面下長按E鍵 （5s），系統將保存配置信息，清零各通道報警次數，退出檢測通道配置模式，回到正常工作模式。在顯示界面下長按S鍵 （5s），系統將不保存配置信息，并且不清零各通道報警次數，退出檢測通道配置模式，回到正常工作模式；在檢測通道配置模式下，如果出現報警，聲光報警不停止。

2.6系統軟件框圖 （圖4）

圖4　　系統用軟件框圖

3　產品引線

3.1主機引線

主機引線的插接器見圖5。型號為DJ7091-2.3-10 和AMP282105-1。

圖5　主機引線插接器

3.2傳感器引線

傳感器引線插接器見圖6，型號為AMP282105 -1。

圖6　　傳感器引線插接器

4　CAN總線報文定義

CAN線符合ISO11898規定，速率250 kB／s。每隔100 ms發送一次CAN報文，報文地址為0x18FEDA7F，報文內容如下。

0x18FED97F　Byte1　Byte2　…　Byte8

各字節定義如下。

1）Byte1Bit0：車廂風道煙霧傳感器報警狀態，1表示有報警信號；Bit1：車廂風道煙霧傳感器線路狀態，1表示信號線斷路；Bit2：動力電池倉煙霧傳感器報警狀態，1表示有報警信號；Bit3：動力電池倉煙霧傳感器線路狀態，1表示信號線斷路；Bit4～Bit5：0；Bit6：電容倉1煙霧傳感器報警狀態，1表示有報警信號；Bit7：電容倉1煙霧傳感器線路狀態，1表示信號線斷路。

2）Byte2Bit0～Bit1，Bit4～Bit5：0；Bit2：電容倉2煙霧傳感器報警狀態，1表示有報警信號；Bit3：電容倉2煙霧傳感器線路狀態，1表示信號線斷路；Bit6：控制器倉煙霧傳感器報警狀態，1表示有報警信號；Bit7：控制器倉煙霧傳感器線路狀態，1表示信號線斷路。

3）Byte3～Byte4煙霧傳感器報警計數器數量，Byte3為高位，Byte4為低位。

4）Byte5～Byte7保留未用，目前常為0xFF。

5）Byte8校驗碼，為前7位內容進行異或后，和0x7F進行異或，所得的值。

5　結束語

多通道煙霧報警器的內容可通過軟件設定，也能夠根據不同車型對通道的報警要求以按鍵的方式進行屏蔽，報警次數的儲存又為后期診斷和事故的判定提供了依據。多通道煙霧報警器特別適合于客車多品種多類型對安全性的要求。蘇州金龍在混合動力客車的儲能倉中安裝了煙霧報警器［3］，裝車一年來，性能指標能夠滿足車輛運行要求，由于氣敏傳感器本身的特性，需要定期進行維護和保養，以保證傳感器的靈敏度。

參考文獻：

［1]劉寧，吳明瞭，汪斌，等.純電動商用車高壓電氣系統匹配設計［J］.汽車電器，2014（5）：18-21.

［2]唐瑜亮.電動汽車高壓電氣系統安全性研究［J］.汽車電器，2014（5）：41-43.

［3］黃海萍，劉華.海格混合動力公交車ISG與BSG系統的技術對比［J］.汽車電器，2015（6）：45-48.

（編輯心翔）

中圖分類號：U463.653

文獻標識碼：B

文章編號：1003－8639（2016）01－0037－03

收稿日期：2015-10-08；修回日期：2015-10-12

作者簡介：趙杰 （1965-），男，高級工程師，長期從事客車電氣系統的設計和研究，在專業雜志上發表數十篇論文。

Multi Channel Smoke Alarm for New Energy Bus

ZHAO Jie
（King Long United Automotive Industry（Suzhou）Co.，Ltd.，Suzhou，215026，China）

Abstract：The structure and operation method of smoke alarm are described with its main technical indexes to present reference for bus manufacturers.

Key words：smoke alarm；energy storing device；HV DC