CN110102000A - 消防联动控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种消防联动控制系统，包括单片机、烟雾传感器、排烟窗、消防排烟窗系统执行单元、声光报警模块、启停开关、紧急开关、电源模块、无线通信模块和移动终端，单片机分别与烟雾传感器、消防排烟窗系统执行单元、声光报警模块、启停开关、紧急开关和电源模块连接；电源模块包括电压输入端、第三二极管、第一MOS管、第一电阻、第二电阻、第一电容、第二MOS管、第一直流电源、第三电阻、第四电阻、第二直流电源、第二电容、第五电阻、第一二极管、第六电阻、第一三极管、第二三极管、第二稳压管、电池和第三直流电源。本发明电路结构较为简单、成本较低、方便维护、电路的安全性和可靠性较高。

Description

消防联动控制系统

技术领域

本发明涉及消防联动控制领域，特别涉及一种消防联动控制系统。

背景技术

消防联动控制，是指火灾探测器探测到火灾信号后，能自动切除报警区域内有关的空调器，关闭管道上的防火阀，停止有关换风机，开启有关管道的排烟阀，自动关闭有关部位的电动防火门、防火卷帘门，按顺序切断非消防用电源，接通事故照明及疏散标志灯，停运除消防电梯外的全部电梯，并通过控制中心的控制器，立即启动灭火系统，进行自动灭火。

联动的组成形式一般可分为集中控制、分散控制与集中控制相结合两种形式，其控制方式有联动(自动)控制、非联动(手动)控制和联动与非联动相结合三种方式。集中控制系统是一种将系统中所有的消防设施都通过消防控制室进行集中控制、显示、统一管理的系统。这种系统适用于总线制、实施数字控制、通讯方式的系统，特别适用于采用计算机控制的楼宇自动化管理系统；对控制点数不多且分散时，多线制也常用。当控制点数特别多且很分散时，为使控制系统简单，减少控制信号的部位显示和控制线数目，可采用分散与集中相结合的系统，通常是将消防水泵、送风机、防排烟风机、部分防火卷帘门和自动灭火控制装置等，在消防控制室进行集中控制，统一管理。对数量大而分散的控制系统如防排烟风机、防火门释放器等，可采用现场分散控制。不管那种控制系统，都应将被控制对象执行机构的动作信号送到消防控制室集中显示。高层建筑中容易造成混乱带来严重后果的被控制对象(如电梯、非消防电源等)应由消防控制室集中管理。

传统消防联动控制系统的供电部分使用的元器件较多，电路结构复杂，硬件成本较高，不方便维护。另外，由于传统消防联动控制系统的供电部分缺少相应的电路保护功能，例如：缺少限流保护功能，造成电路的安全性和可靠性较差。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种电路结构较为简单、成本较低、方便维护、电路的安全性和可靠性较高的消防联动控制系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种消防联动控制系统，包括单片机、烟雾传感器、排烟窗、消防排烟窗系统执行单元、声光报警模块、启停开关、紧急开关、电源模块、无线通信模块和移动终端，所述单片机分别与所述烟雾传感器、消防排烟窗系统执行单元、声光报警模块、启停开关、紧急开关和电源模块连接，所述消防排烟窗系统执行单元还与所述排烟窗连接，所述单片机通过所述无线通信模块与所述移动终端连接；

所述电源模块包括电压输入端、第三二极管、第一MOS管、第一电阻、第二电阻、第一电容、第二MOS管、第一直流电源、第三电阻、第四电阻、第二直流电源、第二电容、第五电阻、第一二极管、第六电阻、第一三极管、第二三极管、第二稳压管、电池和第三直流电源，所述电压输入端分别与所述第三二极管的阳极和第二电阻的一端连接，所述第三二极管的阴极与所述第一MOS管的漏极连接，所述第一MOS管的源极通过所述第一电阻与所述第三直流电源连接，所述第一MOS管的栅极分别与所述第二电阻的另一端、第一二极管的阳极、第一电容的一端和第二MOS管的栅极连接，所述第一电容的另一端和第二MOS管的源极均接地，所述第二MOS管的栅极分别与所述第三电阻的一端和第四电阻的一端连接，所述第三电阻的另一端分别与所述第一直流电源、第六电阻的一端和第二三极管的集电极连接，所述第二三极管的基极分别与所述第六电阻的另一端、第二稳压管的阴极、第一二极管的阴极和第一三极管的集电极连接，所述第一三极管的基极分别与所述第二直流电源、第二电容的一端和第五电阻的一端连接，所述第二三极管的发射极分别与所述第三直流电源和电池的正极连接，所述第四电阻的另一端、第二电容的另一端、第五电阻的另一端、第一三极管的发射极、第二稳压管的阳极和电池的负极均接地，所述第三二极管的型号为S-822T。

在本发明所述的消防联动控制系统中，所述电源模块还包括第三电容，所述第三电容的一端与所述第一MOS管的栅极连接，所述第三电容的另一端与所述第二MOS管的栅极连接，所述第三电容的电容值为360pF。

在本发明所述的消防联动控制系统中，所述电源模块还包括第四二极管，所述第四二极管的阳极分别与所述第二直流电源和第二电容的一端连接，所述第四二极管的阴极分别与所述第五电阻的一端和第一三极管的基极连接，所述第四二极管的型号为E-183。

在本发明所述的消防联动控制系统中，所述电源模块还包括第七电阻，所述第七电阻的一端与所述第二三极管的发射极连接，所述第七电阻的另一端分别与所述第三直流电源和电池的正极连接，所述第七电阻的阻值为37kΩ。

在本发明所述的消防联动控制系统中，所述第一MOS管和第二MOS管均为N沟道MOS管，所述第一三极管和第二三极管均为NPN型三极管。

在本发明所述的消防联动控制系统中，所述无线通信模块为蓝牙模块、WIFI模块、GSM模块、GPRS模块、CDMA模块、CDMA2000模块、WCDMA模块、TD-SCDMA模块、Zigbee模块或LoRa模块。

实施本发明的消防联动控制系统，具有以下有益效果：由于设有单片机、烟雾传感器、排烟窗、消防排烟窗系统执行单元、声光报警模块、启停开关、紧急开关、电源模块、无线通信模块和移动终端；电源模块包括电压输入端、第三二极管、第一MOS管、第一电阻、第二电阻、第一电容、第二MOS管、第一直流电源、第三电阻、第四电阻、第二直流电源、第二电容、第五电阻、第一二极管、第六电阻、第一三极管、第二三极管、第二稳压管、电池和第三直流电源，该电源模块与传统消防联动控制系统的供电部分相比，其使用的元器件较少，由于节省了一些元器件，这样可以降低硬件成本，另外，第三二极管用于进行限流保护，因此电路结构较为简单、成本较低、方便维护、电路的安全性和可靠性较高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明消防联动控制系统一个实施例中的结构示意图；

图2为所述实施例中电源模块的电路原理图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明消防联动控制系统实施例中，该消防联动控制系统的结构示意图如图1所示。图1中，该消防联动控制系统包括单片机1、烟雾传感器2、排烟窗3、消防排烟窗系统执行单元4、声光报警模块5、启停开关6、紧急开关7、电源模块8、无线通信模块9和移动终端10，单片机1分别与烟雾传感器2、消防排烟窗系统执行单元4、声光报警模块5、启停开关6、紧急开关7和电源模块8连接，消防排烟窗系统执行单元4还与排烟窗3连接，单片机1通过无线通信模块9与移动终端10连接。

本实施例中，烟雾传感器2置于室内、检测室内烟雾浓度值，当烟雾传感器2输出的烟雾浓度值超过阈值时，单片机1输出消防信号，以控制消防排烟窗系统执行单元4的动作，来带动排烟窗3开启；电源模块8用于为单片机1供电。

为了实现对消防排烟系统的紧急控制，使得室内烟雾在未到达烟雾传感器2检测区域而需开启排烟装置，或者在单片机1输出消防信号发生异常时能及时开启排烟窗3，紧急开关7用于将用户紧急触发信号输出给单片机1，并由单片机1优先响应该紧急触发信号、以控制消防排烟窗系统执行单元4动作来带动排烟窗3开启，从而提高系统的可靠性。

启停开关6用于将用户触发信号输出给单片机1，并由单片机1在无紧急触发信号时响应该触发信号、以控制消防排烟窗系统执行单元4动作，来带动排烟窗3开启。声光报警模块5根据单片机1发出的报警信号发出声光报警提示。

本实施例中，该无线通信模块9为蓝牙模块、WIFI模块、GSM模块、GPRS模块、CDMA模块、CDMA2000模块、WCDMA模块、TD-SCDMA模块、Zigbee模块或LoRa模块。通过设置多种无线通信方式，不仅可以增加无线通信方式的灵活性，还能满足不同用户和不同场合的需求。尤其是采用LoRa模块时，其通信距离较远，且通信性能较为稳定，适用于对通信质量要求较高的场合。

本实施例中，上述移动终端10可以是智能手机或平板电脑等。

图2为本实施例中电源模块的电路原理图，图2中，该电源模块8包括电压输入端Vin、第三二极管D3、第一MOS管M1、第一电阻R1、第二电阻R2、第一电容C1、第二MOS管M2、第一直流电源VCC、第三电阻R3、第四电阻R4、第二直流电源VDD、第二电容C2、第五电阻R5、第一二极管D1、第六电阻R6、第一三极管Q1、第二三极管Q2、第二稳压管D2、电池BAT和第三直流电源VEE，电压输入端Vin分别与第三二极管D3的阳极和第二电阻R2的一端连接，第三二极管D3的阴极与第一MOS管M1的漏极连接，第一MOS管M1的源极通过第一电阻R1与第三直流电源VEE连接，第一MOS管M1的栅极分别与第二电阻R2的另一端、第一二极管D1的阳极、第一电容C1的一端和第二MOS管M2的栅极连接，第一电容C1的另一端和第二MOS管M2的源极均接地GND，第二MOS管M2的栅极分别与第三电阻R3的一端和第四电阻R4的一端连接，第三电阻R3的另一端分别与第一直流电源VCC、第六电阻R6的一端和第二三极管Q2的集电极连接，第二三极管Q2的基极分别与第六电阻R6的另一端、第二稳压管D2的阴极、第一二极管D1的阴极和第一三极管Q1的集电极连接，第一三极管Q1的基极分别与第二直流电源VDD、第二电容C2的一端和第五电阻R5的一端连接，第二三极管D2的发射极分别与第三直流电源VEE和电池BAT的正极连接，第四电阻R4的另一端、第二电容C2的另一端、第五电阻R5的另一端、第一三极管Q1的发射极、第二稳压管D2的阳极和电池BAT的负极均接地GND。

该电源模块8与传统消防联动控制系统的供电部分相比，其使用的元器件较少，电路结构较为简单，方便维护，由于节省了一些元器件，这样可以降低硬件成本，另外，第三二极D3为限流二极管，用于进行限流保护，因此电路的安全性和可靠性较高。值得一提的是，本实施例中，第三二极管D3的型号为S-822T，当然，在实际应用中，第三二极管D3也可以采用其他型号具有类似功能的二极管。

该电源模块8的工作原理如下：第一电阻R1、第二电阻R2、第一电容C1和第一MOS管M1组成近似的恒流充电电路，给电池BAT充电。当电池BAT的电压达到单片机1的开启电压时，单片机1开始工作，第一直流电源VCC出现正常电压。第三电阻R3、第四电阻R4和第二MOS管M2组成关断电路，第一直流电源VCC正常电压输出后，第二MOS管M2导通，恒流充电电路关闭，保证正常工作时，此部分电路不存在损耗。第六电阻R6、第二三极管Q2、第二稳压管D2、和电池BAT组成线性稳压电路，保证单片机1稳定的供电。第二电容C2、第五电阻R5、第一三极管Q1和第一二极管D1组成过压保护电路，当输入过压时，第二直流电源VDD的电压高电平，第一三极管Q1导通，将恒流充电电路及线性稳压电路关闭，单片机1无供电，整个电路不在工作，输入过压状态消失后，电路才能正常工作。

本实施例中，第一MOS管M1和第二MOS管M2均为N沟道MOS管，第一三极管Q1和第二三极管Q2均为NPN型三极管。当然，在实际应用中，第一MOS管M1和第二MOS管M2也可以均为P沟道MOS管，第一三极管Q1和第二三极管Q2也可以均为PNP型三极管，但这时电路的结构也要相应发生变化。

本实施例中，该电源模块8还包括第三电容C3，第三电容C3的一端与第一MOS管M1的栅极连接，第三电容C3的另一端与第二MOS管M2的栅极连接。第三电容C3为耦合电容，用于防止第一MOS管M1与第二MOS管M2之间的干扰，以进一步增强电路的安全性和可靠性。值得一提的是，本实施例中，第三电容C3的电容值为360pF，当然，在实际应用中，第三电容C3的电容值可以根据具体情况进行相应调整，也就是第三电容C3的电容值可以根据具体情况进行相应增大或减小。

本实施例中，该电源模块8还包括第四二极管D4，第四二极管D4的阳极分别与第二直流电源VDD和第二电容C2的一端连接，第四二极管D4的阴极分别与第五电阻R5的一端和第一三极管Q1的基极连接。第四二极管D4为限流二极管，用于进行限流保护，以更进一步增强电路的安全性和可靠性。值得一提的是，本实施例中，第四二极管D4的型号为E-183，当然，在实际应用中，第四二极管D4也可以采用其他型号具有类似功能的二极管。

本实施例中，该电源模块8还包括第七电阻R7，第七电阻R7的一端与第二三极管Q2的发射极连接，第七电阻R7的另一端分别与第三直流电源VEE和电池BAT的正极连接。第七电阻R7为限流电阻，用于进行限流保护，以进一步增强限流效。值得一提的是，本实施例中，第七电阻R7的阻值为37kΩ，当然，在实际应用中，第七电阻R7的阻值可以根据具体情况进行相应调整，也就是第七电阻R7的阻值可以根据具体情况进行相应增大或减小。

总之，本实施例中，该电源模块8与传统消防联动控制系统的供电部分相比，其使用的元器件较少，电路结构较为简单，方便维护，由于节省了一些元器件，这样可以降低硬件成本，另外，该电源模块8中设有限流二极管，因此电路的安全性和可靠性较高。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种消防联动控制系统，其特征在于，包括单片机、烟雾传感器、排烟窗、消防排烟窗系统执行单元、声光报警模块、启停开关、紧急开关、电源模块、无线通信模块和移动终端，所述单片机分别与所述烟雾传感器、消防排烟窗系统执行单元、声光报警模块、启停开关、紧急开关和电源模块连接，所述消防排烟窗系统执行单元还与所述排烟窗连接，所述单片机通过所述无线通信模块与所述移动终端连接；

所述电源模块包括电压输入端、第三二极管、第一MOS管、第一电阻、第二电阻、第一电容、第二MOS管、第一直流电源、第三电阻、第四电阻、第二直流电源、第二电容、第五电阻、第一二极管、第六电阻、第一三极管、第二三极管、第二稳压管、电池和第三直流电源，所述电压输入端分别与所述第三二极管的阳极和第二电阻的一端连接，所述第三二极管的阴极与所述第一MOS管的漏极连接，所述第一MOS管的源极通过所述第一电阻与所述第三直流电源连接，所述第一MOS管的栅极分别与所述第二电阻的另一端、第一二极管的阳极、第一电容的一端和第二MOS管的栅极连接，所述第一电容的另一端和第二MOS管的源极均接地，所述第二MOS管的栅极分别与所述第三电阻的一端和第四电阻的一端连接，所述第三电阻的另一端分别与所述第一直流电源、第六电阻的一端和第二三极管的集电极连接，所述第二三极管的基极分别与所述第六电阻的另一端、第二稳压管的阴极、第一二极管的阴极和第一三极管的集电极连接，所述第一三极管的基极分别与所述第二直流电源、第二电容的一端和第五电阻的一端连接，所述第二三极管的发射极分别与所述第三直流电源和电池的正极连接，所述第四电阻的另一端、第二电容的另一端、第五电阻的另一端、第一三极管的发射极、第二稳压管的阳极和电池的负极均接地，所述第三二极管的型号为S-822T。

2.根据权利要求1所述的消防联动控制系统，其特征在于，所述电源模块还包括第三电容，所述第三电容的一端与所述第一MOS管的栅极连接，所述第三电容的另一端与所述第二MOS管的栅极连接，所述第三电容的电容值为360pF。

3.根据权利要求2所述的消防联动控制系统，其特征在于，所述电源模块还包括第四二极管，所述第四二极管的阳极分别与所述第二直流电源和第二电容的一端连接，所述第四二极管的阴极分别与所述第五电阻的一端和第一三极管的基极连接，所述第四二极管的型号为E-183。

4.根据权利要求3所述的消防联动控制系统，其特征在于，所述电源模块还包括第七电阻，所述第七电阻的一端与所述第二三极管的发射极连接，所述第七电阻的另一端分别与所述第三直流电源和电池的正极连接，所述第七电阻的阻值为37kΩ。

5.根据权利要求1至4任意一项所述的消防联动控制系统，其特征在于，所述第一MOS管和第二MOS管均为N沟道MOS管，所述第一三极管和第二三极管均为NPN型三极管。

6.根据权利要求1至4任意一项所述的消防联动控制系统，其特征在于，所述无线通信模块为蓝牙模块、WIFI模块、GSM模块、GPRS模块、CDMA模块、CDMA2000模块、WCDMA模块、TD-SCDMA模块、Zigbee模块或LoRa模块。