CN201057569Y - 基于总线技术的数字量线型感温火灾探测器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及基于总线技术的数字量线型感温火灾探测器。采用的技术方案是：由微机接线盒和感温电缆组成完整的信号采集电路，感温电缆由导线和智能温度探测模块组成，导线与微机接线盒连接，导线之间并联若干智能温度探测模块。导线是两根或三根导线，采用相互平行或在每两个智能温度探测模块之间螺旋绞合。智能温度探测模块由稳压电路、智能温度传感器、信号接收电路和信号发送电路组成，稳压电路的输出端分别与智能温度传感器、信号接收电路和信号发送电路的输入端连接，信号接收电路的输出端与智能温度传感器的输入/输出端连接，智能温度传感器的输入/输出端与信号发送电路的输入端连接。本实用新型既可精确测量过热点温度，也可精确测量过热点的位置。

Description

基于总线技术的数字量线型感温火灾探测器

技术领域：

本实用新型涉及火警自动报警装置，特别涉及一种能精确测量报警点温度及其位置的感温火灾探测器。

背景技术：

现有线型感温火灾探测器由两条探测导线之间连接双金属片、热敏电阻、热电偶、PTC或NTC等感温元件组成，温度测量采用开关量或模拟量测量过热点温度及位置，采用这些感温元件，在多个串、并联测温时，测温精度不高，精确判断其中某一位置感温元件受热困难，从而导致测量过热点位置偏离，测量距离误差大，火灾不能准确报警，容易漏报火灾。

发明内容：

为了解决上述问题，本实用新型提供一种能够准确测量过热点的温度及位置的新型的基于总线技术的数字量线型感温火灾探测器。本实用新型采用的技术方案是：基于总线技术的数字量线型感温火灾探测器，由微机接线盒和感温电缆组成一个完整的信号采集电路，感温电缆由导线和智能温度探测模块组成，导线与微机接线盒连接，导线之间并联若干智能温度探测模块。

所述的导线可以是两根导线或三根导线。两根或三根导线采用相互平行或在每两个智能温度探测模块之间螺旋绞合。

所述的智能温度探测模块由稳压电路、智能温度传感器、信号接收电路和信号发送电路组成，稳压电路的输出端分别与智能温度传感器、信号接收电路和信号发送电路的输入端连接，信号接收电路的输出端与智能温度传感器的输入/输出端连接，智能温度传感器的输入/输出端与信号发送电路的输入端连接。

稳压电路从二根或三根导线获取电源并稳压后供智能温度传感器、信号接收电路及信号发送电路，信号接收电路从二根或三根导线中接收信号并变换成智能温度传感器可接收的信号，信号发送电路将智能温度传感器发送的信号经调制后，通过二根或三根导线发送到微机接线盒，如图2、图8所示。

基于总线技术的数字量线型感温火灾探测器，还包括一个外护套，外护套将感温电缆包覆在内。

通常设计成：导线长度20～200m，智能温度探测模块的间隔为0.2～1m。

本实用新型的有益效果是：基于总线技术的数字量线型感温火灾探测器由微机接线盒、感温电缆组成一个完整的信号采集电路，微机接线盒用来采集感温电缆的温度变化值，输出报警信号；感温电缆是用二根平行等距或绞线的导线，也可采用三根平行等距或绞线的导线，导线上并联多个智能温度探测模块，每一个智能温度探测模块具有唯一ID号。由于采用智能温度探测模块测温时，智能温度探测模块只测其所在位置的温度，与其他智能温度探测模块不存在温度相互干扰关系，同时自动将测得的温度转换为数字量，并进行传输，因此测量精确。又由于智能温度探测模块具有ID电子标签，传输温度等的数字量，将本身的ID电子标签也进行传输，故具有测距精确。所以，本实用新型即可精确测量过热点温度，也可精确测量过热点的位置。本实用新型将传统的模拟量提高到了智能数字量测温，测温方式发生的飞跃，对后续的温度数据处理带来了极大的便利。

附图说明：

图1是本实用新型实施例1的结构示意图；

图2是实施例1的电路框图；

图3是实施例1的电路原理图；

图4是实施例1中温度传感器接收的命令、数据调制波形图；

图5是实施例1中温度传感器发送数据的波形图；

图6是实施例2的结构示意图；

图7是本实用新型实施例3的结构示意图；

图8是实施例3的电路框图；

图9是实施例3的电路原理图；

图10是实施例3中温度传感器接收的命令、数据调制波形图；

图11是实施例3中温度传感器发送数据的波形图；

图12是实施例4的结构示意图。

具体实施方式：

实施例1

实施方式如图1～5所示：

基于总线技术的数字量线型感温火灾探测器，由微机接线盒2和感温电缆组成一个完整的信号采集电路，感温电缆由两根长度为20～200m的导线1和智能温度探测模块3组成，导线与微机接线盒连接，两根导线采用相互平行方式，智能温度探测模块以0.2～1m等距离连接在导线之间。

外护套将感温电缆包覆在内。

如图2所示，智能温度探测模块由稳压电路、智能温度传感器、信号接收电路和信号发送电路组成，稳压电路的输出端分别与智能温度传感器、信号接收电路和信号发送电路的输入端连接，信号接收电路的输出端与智能温度传感器的输入/输出端连接，智能温度传感器的输入/输出端与信号发送电路的输入端连接。

智能温度传感器为外购的U1(DS18B20)数字温度传感器。

稳压电路从二根导线获取电源并稳压后供数字温度传感器、信号接收电路及信号发送电路，信号接收电路从二根导线中接收信号并变换成数字温度传感器可接收的信号，信号发送电路将数字温度传感器发送的信号经调制后，通过二根导线发送到微机接线盒。

电路原理如图3所示，稳压电路有D1、R3、C1、R13、T5、V1、C2构成；智能温度传感器由U1(DS18B20)数字温度传感器组成，其3脚接电源，1脚接地，2脚接信号接收电路和信号发送电路；信号接收电路有R5、R6、C3、R4、T1、R7、D2、R8、T2、R9、D3构成；信号发送电路有R10、R11、T3、T4、R12构成；

在微机接线盒控制命令控制下，如图3，通过C3、R4、T1、R7、D2、R8、T2、R9、D3，U1的DQ接收命令，U1根据接收的命令，经解码后，确定是否回答或回答数据，如需要回答，U1的DQ通过D3、R10、R11、T3、T4、R12将信号调制到L+上，L+通过R1传输到微机接线盒，微机接线盒通过运算、判断，将其温度、距离显示或报警。上述收发电路可将信号传输500米以上。

如图3，其中L1、L2为电源及数据调制线，R1、R2为调制信号限流电阻，TP1(L+)是调制后信号接收和发送端口，D1、R3、C1构成直流24V电源，即TP2为24V，R13、T5、V1、C2为电源调整与稳压电路，得到TP3(V+)为3.6V，U1为数字温度传感器，U1的3脚接电源+(即3.6V)，U1的1脚接电源地，U1的2脚为命令和温度数据传输端，命令和温度数据传输以串行方式进行。

(a)温度传感器接收的命令、数据调制波形如图4，信号高电平24V，信号低电平17V，图4为L+(TP1)处接收时波形。温度传感器接收时：①当L+低电平时，通过C3、R4耦合，经过T1、R7、TP6为高电平，其中R5、R6为T1提供静态工作点，TP6经过R8，T2，R9反相电路，TP7也为低电平，这样U1的2脚为低电平，即L+中信号低电平，U1的DQ也为低电平，由于TP7为低电平，使D3不导通，又由于TP6高电平，D2导通，使TP4高电平，TP4经过R10、T3、R11，使TP8为低电平，对接收信号不产生影响。②当L+高电平时，由于C3、R4不起作用，根据①的推理，TP7为高电平，U1的DQ也为高电平，由于D3导通，TP8为低电平，TP8封锁了对信号的作用，同样对接收信号不产生影响。

(b)智能温度探测模块发送数据时，③当U1的DQ高电平时，即TP7高电平，如图3，经过D3，TP4高电平，经过R10、T3、R11，使TP8低电平，TP8封锁T4，TP5经过R12与L+同电平，对L+不产生作用，使L1上不增加电流，即L+处也高电平。④当U1的DQ为低电平，即TP7为低电平，由于C3、R4、不起作用，TP6也为低电平，由于R10是下拉电阻，TP4则为低电平，TP4经过T3、R11，TP8则为高电平，TP8经过T4，R12，对L+加了一个负载电流，约100mA，L+通过R1，对L1同样增加了100mA电流，这样在控制器端就能产生100mA拉电流，如图5，从而可以检测到U1的DQ发送了一个低电平。

实施例2

如图6所示，与实施例1的区别就是两根导线在每两个智能温度探测模块之间螺旋绞合。

实施例3

实施方式如图7～11所示：

基于总线技术的数字量线型感温火灾探测器，由微机接线盒2和感温电缆组成一个完整的信号采集电路，感温电缆由三根长度为20～200m的导线1和若干智能温度探测模块3组成，导线与微机接线盒连接，三根导线采用相互平行方式，智能温度探测模块以0.2～1m等距离连接在导线之间。

外护套将感温电缆包覆在内。

如图8所示，智能温度探测模块由稳压电路、智能温度传感器、信号接收电路和信号发送电路组成，稳压电路的输出端分别与智能温度传感器、信号接收电路和信号发送电路的输入端连接，信号接收电路的输出端与智能温度传感器的输入/输出端连接，智能温度传感器的输入/输出端与信号发送电路的输入端连接。

智能温度传感器为外购的U1(DS18B20)数字温度传感器。

稳压电路从三根导线获取电源并稳压后供数字温度传感器、信号接收电路及信号发送电路，信号接收电路从三根导线中接收信号并变换成数字温度传感器可接收的信号，信号发送电路将数字温度传感器发送的信号经调制后，通过三根导线发送到微机接线盒。

电路原理图如图9所示，稳压电路有D1、R3、C1、R13、T5、V1、C2构成；智能温度传感器由U1(DS18B20)数字温度传感器组成，其3脚接电源，1脚接地，2脚接信号接收电路和信号发送电路；信号接收电路有R5、R6、C3、R4、T1、R7、D2、R8、T2、R9、D3构成；信号发送电路有R10、R11、T3、T4、R12、R15、T6构成；

在微机接线盒控制命令控制下，如图9，通过C3、R4、T1、R7、D2、R8、T2、R9、D3，U1的DQ接收命令，U1根据接收的命令，确定是否回答或回答数据，如需要回答，U1的DQ通过D3、R10、R11、T3、T4、R12将信号发送到D上，同时通过R15、T6封锁U1的DQ，使其不允许接收信号，D再传输到微机接线盒，微机接线盒通过运算、判断，将其温度、距离显示或报警。上述收发电路可将信号传输500米以上。

其中DC24+、DC24-为电源线，R1、R2为限流电阻，D是信号接收和发送端口，如图6，D1、R3、C1构成直流24V电源，即TP2为24V，R13、T5、V1、C2为电源调整与稳压电路，得到TP3(V+)为3.6V，U1为数字温度传感器，U1的3脚接电源+(即3.6V)，U1的1脚接电源地，U1的2脚为命令和温度数据传输端，命令和温度数据传输以串行方式进行。

(a)温度传感器接收的命令、数据调制波形如图10，信号高电平24V，信号低电平17V，图9为D处接收时波形。温度传感器接收时：①当D低电平时，通过C3、R4耦合，经过T1、R7、TP6为高电平，其中R5、R6为T1提供静态工作点，TP6经过R8，T2，R9反相电路，TP7也为低电平，这样U1的2脚为低电平，即D中信号低电平，U1的DQ也为低电平，由于TP7为低电平，使D3不导通，又由于TP6高电平，D2导通，使TP4高电平，TP4经过R10、T3、R11，使TP8为低电平，对接收信号不产生影响。②当D高电平时，由于C3、R4不起作用，根据①的推理，TP7为高电平，U1的DQ也为高电平，由于D3导通，TP8为低电平，TP8封锁了对信号的作用，同样对接收信号不产生影响。

(b)智能温度探测模块发送数据时，③当U1的DQ高电平时，即TP7高电平，如图10，经过D3，TP4高电平，经过R10、T3、R11，使TP8低电平，TP8封锁T4，TP5经过R12与D同电平，对D不产生作用，使D上不增加电流，即D处也高电平。④当U1的DQ为低电平，即TP7为低电平，由于C3、R4、不起作用，TP6也为低电平，由于R10是下拉电阻，TP4则为低电平，TP4经过T3、R11，TP8则为高电平，TP8经过T4，R12，对D加了一个负载电流，约100mA，如图11，这样在微机接线盒端就能产生100mA拉电流，从而可以检测到U1的DQ发送了一个低电平。

实施例4

如图12所示，与实施例3的区别就是三根导线在每两个智能温度测量模块之间螺旋式绞合。

Claims (5)

1.基于总线技术的数字量线型感温火灾探测器，其特征在于由微机接线盒和感温电缆组成一个完整的信号采集电路，感温电缆由导线和智能温度探测模块组成，导线与微机接线盒连接，导线之间并联若干智能温度探测模块。

2.按照权利要求1所述的基于总线技术的数字量线型感温火灾探测器，其特征在于所述的导线可以是两根导线或三根导线。

3.按照权利要求2所述的基于总线技术的数字量线型感温火灾探测器，其特征在于所述的两根或三根导线采用相互平行或在每两个智能温度探测模块之间螺旋绞合。

4.按照权利要求1所述的基于总线技术的数字量线型感温火灾探测器，其特征在于所述的智能温度探测模块由稳压电路、智能温度传感器、信号接收电路和信号发送电路组成，稳压电路的输出端分别与智能温度传感器、信号接收电路和信号发送电路的输入端连接，信号接收电路的输出端与智能温度传感器的输入/输出端连接，智能温度传感器的输入/输出端与信号发送电路的输入端连接。

5.按照权利要求1所述的基于总线技术的数字量线型感温火灾探测器，其特征在于还包括一个外护套，外护套将感温电缆包覆在内。

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