基于CAN总线的电气火灾监控系统设计

  除支路，对支路的预警电流值，报警电流值，电流互感器变比，预警延时时间，报警延时时 间进行设置。通过设置延时时间能防止系统误动作。通过查询历史数据界以查询报警

  5所示。当系统启动工作后， 经过初始化，主单片机开始 对支路进行参数设置，设置电流互感器变比，报警，预警延时时间，然后每隔50ms接收各

  要有:采集各支路控制器传输的ia、ib、ic、in等参数数据，故障特征数据，并在led上实时

  显示，并通过can总线传输给集中控制器。此外主控制器还将各支路控制器运作时的状态信号用

  相应双色发光管显示；当有通道出现报警信号时，主控制器驱动蜂鸣器，并将实时故障特征 数据保存至flash。主控制器系统结构框图如图3所示。

  意时刻主动向网络上其他节点发送信息。 质采用双绞线，无特别的条件，用户接口简单。 解决火灾报警问题上提供了新的方法和手段， 计、施工布线提供了极大的方便。

  本系统中led显示界面如图4所示。通过系统监控界面可查看实时电流数据，数据以滚

  实验表明，本系统精度高，安全可靠，误报率低，操作维护方便等特点 适合于我国大型建筑的防火的需求。

  个支路板实时数据。当ia、ib、ic、in通道电流大于设定电流值，支路单片机驱动继电器， 并将通道状态传送给主控制器。

  在现场实验中，三相电流互感器选用瑞泰电子的 用Ct-8001电流互感器。使用 如附表所示。

  定的±12v和5v直流电压，采用了高速光耦6n137对信号进行隔离，在软件设计中加入了数 字滤波器进一步了提高系统的抗干扰能力。

  主控制器由声光报警、键盘及液晶显示、can总线控制器、外部flash和时钟/日历发生

  器等部分构成。主路微处理器选用的是Philips p89v51rd2单片机。主控制器完成的功能主

  据《中国火灾统计年鉴》统计，自1993〜2002年全国范围内共发生电气火灾203780

  占火灾总数近30%，在所有火灾起因中居首位。我国的电气火灾大部分是由短路引发 特别是接地电弧性短路事故。采取确实可行的方法预防和遏制电气火灾的发生已刻不容

  在各类建筑及其它领域中大范围的应用安装电气火灾监控器，能有效预防和减少漏电引起的

  电气火灾。应用在线检测技术，可长年不间断地检测用电线路的过电流、漏电电流等参数， 能随时掌握电气线路或电气设备电气火灾危险参数的变动情况、故障和异常状态，及时发现

  电气线路的火灾隐患，消除隐患，防患于未然，保护国家和人民生命财产的安全。

  系统由电气火灾集中控制器，主控制器，支路控制器，以及信号采集调理部分组成。系

  支路微处理器选用的是Philips Ipc932a1单片机，它是基于8051内核的高速、低功耗的8

  位单片机，其指令执行时间只需2到4个时钟周期。6倍于标准8051器件。支路控制器系

  支路控制器系统中，采用精密电阻对ia、ib、ic、in四路电流互感器的电流信号取样并

  放大，然后采用精密整流电路将交流电压信号转换为直流电压信号。经单片机处理后将信号

  由于现场各种干扰因素较多，因此在支路控制器软硬件设计上一定要考虑抗干扰问题。抗

  干扰设计最重要的包含以下几方面：电源抗干扰设计、单片机抗干扰、过程通道抗干扰设计、印 刷电路板及电路的抗干扰设计和软件的抗干扰设计。其中系统电源采用dc-dc变换器得到稳

  等历史数据。支路控制器负责a/d转换，并进行数字滤波，比较分析线路的过电流、漏电流

  等状态特征，做出相应预警、报警、脱扣动作，并与主控制器通过i2c总线完成双向通信。信

  号采集及调理部分采用高精度电流互感器、漏电电流互感器对电信号进行采样，并进行信号

  调理，电压跟随，光电隔离，将0-5V的标准信号送入ad转换器。ad转换器采用12位的ti

  电气火灾监控集中控制器采用带触摸屏嵌入式工控机，人机界面使用 采用can总线与电气火灾主控制器进行通讯。主控制器完成键盘输入，

  数据做处理，及时将各支路状态发送给集中控制器，以及在Icd实时显示被监控线路的各种

  运作时的状态及参数，并准确地记录下被监控线路运行状态的变化、故障特征、故障地址、时间