一種消防設備電源監控系統數據采集電路的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及消防設備電源監控設備技術領域，具體涉及一種消防設備電源監控系統數據采集電路。
【背景技術】
[0002]國內標準的市電是50HZ/220V的交流電，是標準的正弦波形，1-180度和180-360是2端相反的波形，對于采集電路的O電平分正電壓和負電壓，采集正電壓部分很容易實現，采集負電壓部分需要經過處理才能得到正確的數據。
[0003]申請號為CN201420470261.5的中國專利，公開了一種多節正負電壓快速采集電路，包括若干電芯所組成的電芯組及電壓采集電路，所述電壓采集電路包括若干與電芯正負極相連包含有依次連接的RC濾波電路、開關電路及選通開關電路的采集支路，將該選通后的電壓通過分壓電路處理成最大正負電壓絕對值保持在預設電壓值內的電壓值，并通過加法電路將略大于分壓電路輸出電壓最大絕對值的偏置電壓與分壓電路輸出電壓相疊加，消除負電壓后輸出到ADC芯片。與現有技術相比，能實現電壓的快速采集，利用較為簡單的電路實現消除負電壓，達到多節正負電壓的快速采集的目的，避免使用可檢測負電壓的高價ADC芯片，提高了企業效益。
[0004]該專利的不足之處在于，由于關系到消防安全，該電路在實際使用過程中，需要保持長期接通，在遇到雷擊時，容易造成設備失靈或者燒壞，使得采集電路失效，影響采集電路的正常使用。
【實用新型內容】
[0005]針對現有技術存在的不足，本實用新型的目的在于提供一種消防設備電源監控系統數據采集電路，包括
[0006]電流縮放模塊，用于接收外界電流并比例縮小后輸出電流信號；
[0007]轉換模塊，包括采樣電阻Rl，用于接收電流信號并轉換為電壓信號；
[0008]波形上移模塊，用于接收和抬高電壓信號的整體波形，并發送上移波形；
[0009]運放模塊，用于接收和放大上移波形，并發送一個運放波形；
[0010]所述電流縮放模塊和轉換模塊之間還設置有防雷擊的防雷模塊，所述防雷模塊包括一個壓敏電阻器MOV和一個放電管GDT，所述壓敏電阻器MOV—端親接在電流縮放模塊上，放電管GDT與壓敏電阻器MOV串聯，放電管GDT遠離壓敏電阻器MOV的一端接地。
[0011]本實用新型的進一步設置為:所述防雷模塊與轉換模塊之間設置有用于指示數據采集電路遭雷擊狀態的指示模塊。
[0012]本實用新型的進一步設置為:所述指示模塊包括開關單元，其受控端耦接在防雷模塊和轉換模塊之間，用以檢測電壓信號，并輸出一個開關信號;控制單元，用于接收比較信號并發出控制信號;警示單元，用于接收控制信號并發出警示信號。
[0013]本實用新型的進一步設置為:所述電流縮放模塊包括電流互感器CT，所述電流互感器CT的一次側連接外界電流，二次側與防雷模塊電連接。
[0014]本實用新型具有以下優點：將采集到的數據送到M⑶的AD通道從而得到對應這組數據的數字量，實現對消防設備電源的精確和實時的監控!且通過在消防設備電源監控系統的數據采集電路上設置一個防雷模塊，能夠避免消防設備電源在遭雷擊時損壞，增加了該數據采集電路的穩定性。
【附圖說明】
[0015]圖I為消防設備電源監控系統數據采集電路。
[0016]附圖標記：1、電流縮放模塊；11、電流互感器;2、防雷模塊;21、壓敏電阻器;22、放電管;3、轉換模塊;31、采樣電阻;32、單極瞬態抑制二極管;4、波形上移模塊;5、運放模塊；
6、指不t旲塊。
【具體實施方式】
[0017]參照附圖I對本實用新型做進一步說明。
[0018]—種消防設備電源監控系統數據采集電路，包括電流縮放模塊I，用于接收外界電流并比例縮小后輸出電流信號;轉換模塊3，包括采樣電阻Rl，用于接收電流信號并轉換為電壓信號;波形上移模塊4，用于接收和抬高電壓信號的整體波形，并發送上移波形;運放模塊5，用于接收和放大上移波形，并發送一個運放波形;交流電流進入電流互感器CT的一次偵U，將交流電的幅值比例縮小為電流，經過防雷模塊2防雷，并經過轉換模塊3中的采樣電阻Rl將電流信號轉換成電壓信號，同時在交流信號的基礎上添加一直流電壓，使波形處于O電平以上，R2與運放的反相輸入端耦接，輸出端通過反饋電阻R3連接到反相輸入端，從而構成反比例運算放大電路，并輸出經運放后的波形，該波形與電流互感器11輸入端的波形是按照一定比例縮放，相位相反的波形，從而達到數據采集的目的。
[0019]所述電流縮放模塊I與轉換模塊3還設置有防雷擊的防雷模塊2，所述防雷模塊2包括一個壓敏電阻器MOV和一個放電管GDT，所述壓敏電阻器MOV—端親接在電流縮放模塊上，放電管GDT與壓敏電阻器MOV串聯，放電管GDT遠離壓敏電阻器MOV的一端接地。其中放電管可以包括二級放電管，兩端分別連接MOV和地。該設置通過在數據采集模塊上設置一個防雷模塊，能夠避免消防設備電源在遭雷擊時損壞，增加了該數據采集電路的穩定性。其中壓敏電阻是一種限壓型保護器件。壓敏電阻具有非線性特性，當過電壓出現在壓敏電阻的兩極間，壓敏電阻可以將電壓鉗位到一個相對固定的電壓值，從而實現對后級電路的保護。當該采集電路遭雷擊時，能夠利用壓敏電阻的該特性降低雷擊時的巨大電壓，并通過放電管GDT將電壓導入地下，從而保護該數據采集電路。其中波形上移模塊4包括一基準電壓，用于支持交流電波形上移;運放模塊5包括LM393A的反比例放大電路。
[0020]所述防雷模塊2與轉換模塊3之間設置有用于指示數據采集電路遭雷擊狀態的指示模塊6。通過該指示模塊6能夠實現對該數據采集電路雷擊狀態時的報警，增加該該數據采集電路的使用安全性。交流電流進入電流互感器CT的一次側，將交流電的幅值比例縮小為電流，經過防雷模塊2防雷，并經過轉換模塊3中的采樣電阻Rl將電流信號轉換成電壓信號，同時在交流信號的基礎上添加一直流電壓，使波形處于O電平以上，R2與運放的反相輸入端耦接，輸出端通過反饋電阻R3連接到反相輸入端，從而構成反比例運算放大電路，并輸出經運放后的波形，該波形與電流互感器11輸入端的波形是按照一定比例縮放，相位相反的波形，從而達到數據采集的目的。
[0021 ]所述指示模塊6包括開關單元，其受控端耦接在防雷模塊和轉換模塊之間，用以檢測電壓信號，并輸出一個開關信號；警示單元，用于接收控制信號并發出警示信號。其中開關單元包括電阻R4和與R4的另一端耦接的PNP三極管Q，R4與三極管的基極耦接，三極管Q的發射極接地，集電極上耦接有繼電器KM的一端，繼電器KM另一端耦接在電源上，其中繼電器的常開觸點S與一 LED串聯。當該數據采集電路遭雷擊時，防雷電路導通，將指示模塊短路，此時PNP三極管導通，并使得繼電器KM導通，繼電器KM導通時會將其常開觸點閉合，從而接通LED，使LED燈亮，表示電路遭到雷擊。通過該設置能夠實現對該數據采集電路雷擊狀態時的報警，增加該數據采集電路的使用安全性。
[0022]所述電流縮放模塊I包括電流互感器CT，所述電流互感器CT的一次側連接外界電流，二次側與防雷模塊2電連接。該設置能夠講外部的大電流比例縮小為可在采集電路上運行的小電流，不僅能夠使得該采集電路能夠檢測具有大電流的消防設備電源的能力，擴大了該采集電路的適用范圍。同時，該電流互感器CT也能在消防設備遭雷擊時，及時將大電流轉變為小電流，進一步增加該采集電路的穩定性。
[0023]以上所述僅是本實用新型的優選實施方式，本實用新型的保護范圍并不僅局限于上述實施例，凡屬于本實用新型思路下的技術方案均屬于本實用新型的保護范圍。應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理前提下的若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護范圍。
【主權項】
1.一種消防設備電源監控系統數據采集電路，包括 電流縮放模塊，用于接收外界電流并比例縮小后輸出電流信號； 轉換模塊，包括采樣電阻R1，用于接收電流信號并轉換為電壓信號； 波形上移模塊，用于接收和抬高電壓信號的整體波形，并發送上移波形； 運放模塊，用于接收和放大上移波形，并發送一個運放波形； 其特征是:所述電流縮放模塊和轉換模塊之間還設置有防雷擊的防雷模塊，所述防雷模塊包括壓敏電阻器MOV和放電管GDT，所述壓敏電阻器MOV—端耦接電流縮放模塊與轉換模塊之間，所述放電管GDT的一端與壓敏電阻器MOV的另一端連接，放電管GDT的另一端接地。2.根據權利要求I所述的一種消防設備電源監控系統數據采集電路，其特征是:所述防雷模塊與轉換模塊之間設置有用于指示遭雷擊狀態的指示模塊。3.根據權利要求2所述的一種消防設備電源監控系統數據采集電路，其特征是:所述指示模塊包括開關單元，其受控端耦接在防雷模塊和轉換模塊之間，用以檢測電壓信號，并輸出一個開關信號;控制單元，用于接收開關信號并發出控制信號；警示單元，用于接收控制信號并發出警示信號。4.根據權利要求I所述的一種消防設備電源監控系統數據采集電路，其特征是:所述電流縮放模塊包括電流互感器CT，所述電流互感器CT的一次側連接外界電流，二次側與防雷模塊電連接。
【專利摘要】本實用新型公開了一種消防設備電源監控系統數據采集電路,包括電流縮放模塊，用于接收外界電流并比例縮小后輸出電流信號；轉換模塊，包括采樣電阻R1，用于接收電流信號并轉換為電壓信號；波形上移模塊，用于接收和抬高電壓信號的整體波形，并發送上移波形；運放模塊，用于接收和放大上移波形，并發送一個運放波形。該設置能夠將采集到的數據送到MCU的AD通道從而得到對應這組數據的數字量，實現對消防設備電源的精確和實時的監控。且通過在消防設備電源監控系統的數據采集電路上設置一個防雷電路，能夠避免消防設備電源在遭雷擊時損壞，增加了采集電路的穩定性。
【IPC分類】G01R31/40
【公開號】CN205157748
【申請號】CN201520935820
【發明人】耿紀超, 張磊
【申請人】北京北秦安全技術有限公司
【公開日】2016年4月13日
【申請日】2015年11月21日