剩余電流式火災監控系統的設計與檢測

李嫵

摘要

剩余電流式火災監控系統的主要功能是在電氣線路中的配電設備發生漏電事故或者接地不良等故障并產生一定程度的火災隱患時，及時發出報警信號，提醒用戶及專業人員前往故障現場排除電氣故障，避免火災的發生，具有很強的電氣防火預警功能。對其進行科學而有效地設計與檢測是很重要的，本文對其進行探究。

【關鍵詞】剩余電流式火災監控系統 設計 檢測

1引言

剩余電流式火災監控系統是極為關鍵的一個設備，當被檢測的電氣線路發生故障時，剩余電流式火災監控探測器能迅速做出響應，將線路中的電氣故障參數通過互感器采集過來并轉換為電信號，如果參數超過了報警限值則發出報警信號，同時通過無線傳輸設備把數據發送到監控系統主機上。剩余電流式火災監控系統對接收到的數據進行分析判斷，然后顯示出故障的位置信息，記錄探測器報警的時間，同時發出報警信號告知檢修人員前往故障現場排除電氣故障。本文所涉及的剩余電流式火災監控探測器只是剩余電流式火災監控系統中的一個環節，為監控系統提供所需要的現場數據和報警信息，只有配合監控系統的其他各個環節，探測器才能真正發揮其電氣防火預警的功能。

2剩余電流式火災監控系統的設計

2.1系統主程序設計

剩余電流式火災監控系統一般是由三個部分組成，第一個是安裝在現場的剩余電流式火災監控報警設備，比如說剩余電流互感器、探測器等，起到了現場數據的采集、監控、報警作用;第二個是數據遠程通訊網絡，也就是數據的傳送設備，起到了把現場數據傳送到監控主機的通訊作用;第三個是剩余電流式火災監控報警中心，起到了對監控區域內各探測器數據的統一管理和監控的作用。

2.2 AD轉換程序設計

本系統中，AD轉換主要的作用是把模擬形式的剩余電流信號轉化為單片機能處理的數字信號，并且根據離散化之后的數據計算出剩余電流的有效值供單片機判斷利用。芯片上帶有的數模轉換器分辨率為12位，該AD是種逐次逼近型模擬數字轉換器，它有18個通道，各通道的AD轉換根據所需要的功能不同可以設置為單次、連續、掃描或間斷這四種不同的執行模式。

2.3顯示程序設計

顯示模塊是本系統中很重要的一部分，既能作為剩余電流信息的直觀體現，也能為探測器提供人機交互界面，方便用戶及安裝人員根據不同需要設置不同的報警值。根據探測器功能的需求，在顯示屏上需要顯示剩余電流的實時測量值、剩余電流的預設報警值、DI、DO口的動作情況、剩余電流的波形。這部分程序的設計思路如下：在系統主程序初始化完成后，打開通訊串口PA9、PA10，隨后顯示屏通過串口從單片機讀取數據并在屏幕的指定位置上顯示相應的數據。同時，屏幕上也提供了預設報警值的修改窗口，因此屏幕不僅僅要從單片機讀取數據，當預設報警值被修改時，屏幕也要通過串口向單片機發送新修改的預設報警值數據。

2.4報警程序設計

報警功能是本設計最基本的功能之一，當線路發生漏電、接地不良等電氣故障時探測器應準確報警，起到預防火災的作用。探測器報警的條件為AD轉換后計算出來的剩余電流有效值大于預設的報警值。探測器報警時應有兩種動作：

（1）使發光二極管點亮，

（2）使蜂鳴器發出報警聲音。

2.5通訊程序設計

通訊模塊主要用于將實時的剩余電流測量值發送到主機進行統一監控，便于管理員對探測器工作情況以及被保護的線路用電情況。本系統的通訊是使用無線傳輸AS32 TTL 100完成的，數據的傳送是通過單片機的通訊串口PA2、PA3完成的。這部分的程序與顯示程序相似，相同點在于都是通過單片機串口讀取剩余電流測量值以及DI、DO口的狀態數據并進行顯示，不同點在于兩者使用的串口不同，而且無線通訊模塊只是單向地從單片機讀取數據而不需要往單片機發送數據。在顯示模塊中，單片機作為上位機，顯示屏作為下位機，所以在編寫程序時應該是單片機向顯示屏發出命令以及相應的數據參數，顯示屏根據單片機的命令做出響應。但是在通訊模塊中，上位機應該是我們的監控主機，一般選用PC機，單片機變成了下位機，此時單片機向監控主機發送的只有數據參數而并不包含命令，監控主機在接收到單片機發送過來的數據以后根據數據的不同進行識別、判斷，然后再做出響應。

3剩余電流式火災監控系統的應用與檢測

剩余電流式火災監控系統在實際中的運用越來越廣泛，特別是在大型建筑中，該系統的應用能夠減輕安保人員的工作負擔，增加了建筑物的安全性?？紤]到很多建筑房間數量多，為了不削弱信號，在每一個樓層放置一個中繼器，信號在傳遞的過程中首先總線進入到控制室，然后再和其它的處理終端相連接。為了保證工作人員能準確領會信號的含義及信號的安全性，在不同的終端上都會有權限密碼，對照其進行滅火、檢測、維修等操作。在智能消防監控系統的應用中，應該及時檢查CAN總線及各項設備的完好性，做好相應的維護工作，以便在火災發生時能夠正常啟動這些報警裝置，減小火災造成的損失。工作人員在接受到火災的情況后要保持冷靜，根據火災的具體情況發出準確的指令，減少工作中的失誤。

出于安全考慮，本設計在安裝與使用過程中應注意檢測以下幾點：

（1）應當對其最大供電電壓進行檢測，探測器的最大供電電壓為5V，使用過程中應提供大小為4-5V的電源電壓，過大可能會導致探測器中的部分硬件設備工作異常甚至燒毀，過小可能會導致供電電壓不足，顯示屏、無線傳輸模塊等功率較大的器件無法正常工作;

（2）應當對于中性線接地情況進行檢測，在剩余電流互感器安裝時，應保證與三相電流一起接入的中性線在用戶側接地，并且要保證是同向穿過互感器;

（3）應當對于剩余電流報警值進行檢測，剩余電流報警設定值必須大于被測電路的泄漏電流值，可以使用裝置的預檢功能，檢測被測電路的實際泄漏電流值，通常報警設定值取值不小于泄漏電流值的兩倍。

4總結

在火災自動報警裝置工作過程之中，因為某些非人為政策、地理、天氣等客觀的不確定的因素而形成的變化會致使其準確率產生意想不到的變化，所以必須在其工作時總結提出各種可能遇到的問題和因素，然后就是要對所產生的問題進行分析探究，最終找到合理的方法解決問題。

參考文獻

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