一种智能式有毒气体报警控制器电路的制作方法

本技术涉及气体检测，具体涉及一种智能式有毒气体报警控制器电路。

背景技术：

1、气体报警控制器是检测气体泄漏的设备，与设置在现场的多个危险气体探测器连接，对设定区域内的气体进行检测；同时与多个报警器相配接，组成气体报警控制系统。气体报警控制器可应用于居民小区、生产车间等存在可燃及有毒气体的行业中，能有效保障居民、工人的人身安全。

2、现有的点型气体探测器，能够对周围的气体环境进行探测，通过传感器检测后，并通过显示屏将探测的信号显示出来。但现有技术中的点型气体探测器，其内部电源多数是采用锂电池作为电源，可以降低电源的布线，且锂电池中的电源可以使用一年多才会耗尽电源，被大多数的用户接受和推广。但是，由于点型气体探测器分布在不同的探测点上，在某个探测器出现电池无电而无法正常探测工作，而巡逻人员又无法及时发现时，则会出现某个探测点没有探测的风险。

3、另，现有的气体报警控制器一般情况下只有一路电源电路，且只有一路信号输送电路可将控制器的信号上传至上位机或控制室。但是，气体报警控制器只有一路电源，若电源出现故障时，气体报警控制器则无法正常工作，无法实现对气体进行探测并报警。这是非常危险的状态，也是必须要避免的状态。

技术实现思路

1、针对上述的探测器出现无电状态，无法正常监测，以及控制器只有一路电源，出现电路故障无法正常操作的技术问题，本技术方案提供了一种智能式有毒气体报警控制器电路，在气体报警控制器电路中设置充电电源、主电电源和备用电源三路电源电路，能有效避免有毒气体报警控制器电路因电路故障无法正常工作的情况；同时，在信号采集电路中设置探测器电源电路，在通过信号线接收探测器信号的同时，通过信号线为探测器进行供电，有效防止探测器的电池无电时，无法正常监测的情况；能有效的解决上述问题。

2、本实用新型通过以下技术方案实现：

3、一种智能式有毒气体报警控制器电路,包括单片机，以及与单片机连接的电源电路、信号采集电路和信号输出电路；所述的电源电路通过电压转换电路后与单片机和用电设备连接；所述的电源电路包括充电电源、主电电源和备用电源；所述的信号采集电路包括与多路气体探测器连接的多路信号输入通道，以及与电源和探测器连接的探测器电源电路，多路信号输入通道采用多路4-20ma信号或多路rs485信号接入方式；所述的信号输出电路包括与单片机连接的声光报警电路、显示屏接口电路、多路rs485端口和多路开关量接口电路，多路rs485端口输出，可将现场控制器信号向外多点发送，多路开关量接口电路包括与外接设备连接的继电器开关电路。

4、进一步的，所述的单片机连接有时钟电路、晶振电路、滤波电路和下载口，滤波电路采用nlv32t-220j电感。

5、进一步的，所述的充电电源包括与220v交流市电连接的输入接口，以及与ac/dc转换电路连接的输出接口，输入接口与输出接口之间设置有保险丝和船型开关。

6、进一步的，所述的主电电源和备用电源采用直流24v电源，直流24v电源的输出端与24v转5v电压转换电路的输入端、探测器电源电路和声光报警电路连接。

7、进一步的，所述24v转5v电压转换电路的输出端与5v转3.3v电压转换电路的输入端、显示屏接口电路、多路开关量接口电路和rs485隔离模块电路连接。

8、进一步的，所述信号采集电路还包括信号线电感电路和基准电压。

9、进一步的，所述5v转3.3v电压转换电路的输出端与单片机、信号线电感电路和基准电压连接。

10、进一步的，所述信号输入通道采用多路4-20ma信号接入时，通道数在分线制时最多可达16通道；所述信号输入通道采用多路rs485信号接入方式时，通道数可实现最多32通道。

11、进一步的，所述探测器电源电路和信号输入通道的电路中均设置有自恢复保险丝。

12、进一步的，所述多路rs485端口设置有3路，分别为rx-1、tx-1，rx-2、tx-2和rx-3、tx-3，3路输出可将现场控制器信号向外发送到现场plc控制系统，或/和总控室dcs自动化控制系统，或/和gds气体报警控制系统；所述多路开关量接口电路包括与单片机连接的继电器驱动芯片uln2003，以及与uln2003输出端连接的6路继电器开关电路，6路继电器开关电路可根据需求连接各种区域报警装置，或/和风机联动装置，或/和喷淋装置，或/和开窗设备等。

13、有益效果

14、本实用新型提出的一种智能式有毒气体报警控制器电路，与现有技术相比较，其具有以下有益效果：

15、本实用新型在气体报警控制器的电源电路中设置充电电源、主电电源和备用电源三路电源电路，能有效避免有毒气体报警控制器电路因电路故障无法正常工作的情况；同时，在信号采集电路中设置探测器电源电路，在通过信号线接收探测器信号的同时，通过信号线为探测器进行供电，有效防止探测器的电池无电时，无法正常监测的情况。

16、本实用新型中的单片机通过rx-1、tx-1，rx-2、tx-2和rx-3、tx-3设置3路rs485端口输出；并通过与单片机连接的继电器驱动芯片uln2003的设置，使得控制器的输出端可以连接6路的继电器开关，形成开关量接口电路。三路rs485端口和6路开关量接口，容量3a/ac250v、3a/dc 24v，该功能目前国内唯一，可完全满足目前业内专业功能需求。3路rs485输出，可满足现场控制器信号向外多点发送的需求，比如将一路485信号发送到现场plc控制系统，总控室dcs自动化控制系统或者gds气体报警控制等；多路开关量信号可选择性的连接各种区域报警或者和风机联动等。

17、本实用新型中的单片机通过自带的时钟电路，实现了控制器的实时时钟功能；通过下载口的设置，可在出厂前给控制器植入危险气体识别系统，该系统为中文菜单，内置100多种可燃有毒有害种类；其通过与显示屏接口电路外接显示屏进行配合，可实现在显示屏的显示页面各通道显示气体种类和位号信息及浓度数值。

18、本实用新型的采集电路中，信号输入方式为4-20ma或rs485可选，通道数在分线制时最多可达16通道，而接线方式为总线485时，通道数可实现多达32通道。并配合单片机采用32位高性能处理器作为控制单元，采用4-20ma信号或rs485信号接入方式，可实现响应速度快的效果。当现场的探测器检测到气体浓度达到或超过限值时，控制器发出声光报警，以提醒及时采取安全措施，并可控制继电器驱动风机或其它设备工作，防止燃爆、人员中毒等事故发生，从而保障人身及设备财产安全。

技术特征：

1.一种智能式有毒气体报警控制器电路,包括单片机，以及与单片机连接的电源电路、信号采集电路和信号输出电路；所述的电源电路通过电压转换电路后与单片机和用电设备连接；其特征在于：所述的电源电路包括充电电源、主电电源和备用电源；所述的信号采集电路包括与多路气体探测器连接的多路信号输入通道，以及与电源和探测器连接的探测器电源电路，多路信号输入通道采用多路4-20ma信号或多路rs485信号接入方式；所述的信号输出电路包括与单片机连接的声光报警电路、显示屏接口电路、多路rs485端口和多路开关量接口电路，多路rs485端口输出，可将现场控制器信号向外多点发送，多路开关量接口电路包括与外接设备连接的继电器开关电路。

2.根据权利要求1所述的一种智能式有毒气体报警控制器电路,其特征在于：所述的单片机连接有时钟电路、晶振电路、滤波电路和下载口，滤波电路采用nlv32t-220j电感。

3.根据权利要求1所述的一种智能式有毒气体报警控制器电路,其特征在于：所述的充电电源包括与220v交流市电连接的输入接口，以及与ac/dc转换电路连接的输出接口，输入接口与输出接口之间设置有保险丝和船型开关。

4.根据权利要求1或3所述的一种智能式有毒气体报警控制器电路,其特征在于：所述的主电电源和备用电源采用直流24v电源，直流24v电源的输出端与24v转5v电压转换电路的输入端、探测器电源电路和声光报警电路连接。

5.根据权利要求4所述的一种智能式有毒气体报警控制器电路,其特征在于：所述24v转5v电压转换电路的输出端与5v转3.3v电压转换电路的输入端、显示屏接口电路、多路开关量接口电路和rs485隔离模块电路连接。

6.根据权利要求1所述的一种智能式有毒气体报警控制器电路,其特征在于：所述信号采集电路还包括信号线电感电路和基准电压。

7.根据权利要求5所述的一种智能式有毒气体报警控制器电路,其特征在于：所述5v转3.3v电压转换电路的输出端与单片机、信号线电感电路和基准电压连接。

8.根据权利要求1所述的一种智能式有毒气体报警控制器电路,其特征在于：所述信号输入通道采用多路4-20ma信号接入时，通道数在分线制时最多可达16通道；所述信号输入通道采用多路rs485信号接入方式时，通道数可实现最多32通道。

9.根据权利要求1或6或8所述的一种智能式有毒气体报警控制器电路,其特征在于：所述探测器电源电路和信号输入通道的电路中均设置有自恢复保险丝。

10.根据权利要求1所述的一种智能式有毒气体报警控制器电路,其特征在于：所述多路rs485端口设置有3路，分别为rx-1、tx-1，rx-2、tx-2和rx-3、tx-3，3路输出可将现场控制器信号向外发送到现场plc控制系统，或/和总控室dcs自动化控制系统，或/和gds气体报警控制系统；所述多路开关量接口电路包括与单片机连接的继电器驱动芯片uln2003，以及与uln2003输出端连接的6路继电器开关电路，6路继电器开关电路可根据需求连接各种区域报警装置，或/和风机联动装置，或/和喷淋装置，或/和开窗设备。

技术总结一种智能式有毒气体报警控制器电路,包括单片机，以及与单片机连接的电源电路、信号采集电路和信号输出电路；电源电路包括充电电源、主电电源和备用电源；信号采集电路包括与多路气体探测器连接的多路信号输入通道，以及与电源和探测器连接的探测器电源电路，多路信号输入通道采用多路采用4‑20mA信号或RS485信号接入方式；信号输出电路包括与单片机连接的声光报警电路、显示屏接口电路、多路RS485端口和多路开关量接口电路，多路RS485端口输出，可将现场控制器信号向外多点发送，多路开关量接口电路包括与外接设备连接的继电器开关电路。本技术可满足现场控制器信号向外多点发送的需求，且所有必备功能完全满足国家最新标准GBT50493‑2019。技术研发人员：崔善超,刘亮,王杨匀,陈云,凌兴臣,杨秀明受保护的技术使用者：江苏红光仪表厂有限公司技术研发日：20231123技术公布日：2024/6/18