[发明专利]基于CAN总线的远控消防炮灭火控制系统

摘要

本发明属于消防设备技术领域，具体为一种基于CAN总线的远控消防炮灭火控制系统，其要由本地工作站、消防泵站、增压泵站和消防炮站组成；各站之间通过光纤进行相应的信号传输。本发明融合了微处理器技术、现场总线技术、光纤通信技术、人机交互界面技术、组态软件技术、传感器技术、机电技术、高抗干扰技术等关键技术，采用CAN总线将消防炮灭火系统中相对分散的各消防装备，包括消防泵组、泡沫比例混合装置、消防炮以及管路阀门等，连成一个完整、多区域的总线网络，集合在一套系统中完成相关的控制操作，并且可以采用光纤进行通信，可以满足对消防灭火系统快速、远距离的控制通信要求，同时具有实时性强、智能化程度高等优点。

主权项

一种基于CAN总线的远控消防炮灭火控制系统，其特征在于其主要由消防泵站（1）、增压泵站（2）、消防炮站（3）、适用站（4）和本地工作站（5）组成；其中：<1>消防泵站（1）主要由电动进水阀门（101）、电动进水阀门（102）、高压电动泵（103）、高压电动泵（104）、稳压泵（105）、消防水罐电动进水阀门（106）、液位压力传感器（107）、管网流量传感器（108）、消防水罐压力传感器（109）、柴油机泵（110）、柴油机泵（111）、电动进水阀门（112）和电动进水阀门（113）组成；其中:从进水口开始，消防水管先分为4个并联管路；沿进水方向，消防泵站第一条并联管路上依次的设立电动进水阀门（101）和高压电动泵（103），消防泵站第二条并联管路上依次的设立电动进水阀门（102）和高压电动泵（104），消防泵站第三条并联管路上依次的设立电动进水阀门（112）和柴油机泵（110），消防泵站第四条并联管路上依次的设立电动进水阀门（113）和柴油机泵（111）；并联管路合并后的出水口同稳压泵（105）连接；所述稳压泵（105）再通过消防水罐电动进水阀门（106）同消防水罐的进水口连接；所述液位压力传感器（107）、消防水罐压力传感器（109）设置于消防水罐内，通过液位压力传感器（107）监测消防水罐内的水位，通过消防水罐压力传感器（109）监测消防水罐内的水压；所述管网流量传感器（108）设置在消防水罐出水口的管路上，监测消防水管网的水流量；<2>增压泵站（2）主要由增压泵（201）、增压泵（202）、增压泵（203）、压力传感器（204）、压力传感器（205）、压力传感器（206）、电动进水阀门（207）、电动进水阀门（208）、电动进水阀门（209）、电动进水阀门（210）、电动进水阀门（211）、电动进水阀门（212）、电动进水阀门（213）、电动进水阀门（214）、电动进水阀门（215）、泡沫比例混合装置（216）和泡沫比例混合装置（217）组成；其中：1）从消防泵站接入消防水管后，其分为并列三路管路；其中，沿进水方向，增压泵站第一路管路上依次设立增压泵（201）、压力传感器（204）和电动阀门（207），增压泵站第二路管路上依次设立增压泵（202）、压力传感器（205）和电动阀门（208），增压泵站第三路管路上依次设立增压泵（203）、压力传感器（206）和电动阀门（209）；2）然后上述的三路管路再各分出三路支路，其中：增压泵站第一管路的第一支路上通过设置的电动控制阀门（214）连接到所述泡沫比例混合装置（217），增压泵站第一管路的第二支路上通过设置的电动控制阀门（215）连接到所述泡沫比例混合装置（216），增压泵站第一管路的第三支路连接到消防炮站；增压泵站第二管路的第一支路上通过设置的电动控制阀门（212）连接到所述泡沫比例混合装置（217），增压泵站第二管路的第二支路上通过设置的电动控制阀门（213）连接到所述泡沫比例混合装置（216），增压泵站第二管路的第三支路连接到消防炮站；增压泵站第三管路的第一支路上通过设置的电动控制阀门（210）连接到所述泡沫比例混合装置（217），增压泵站第三管路的第二支路上通过设置的电动控制阀门（211）连接到所述泡沫比例混合装置（216），增压泵站第三管路的第三支路连接到消防炮站；3）所述泡沫比例混合装置（217）和（216）还设有一出水口；所述泡沫比例混合装置（217）和（216）的出水口通过消防泡沫管分别同消防炮站连接；<3>消防炮站（3）主要由压力传感器（301）、压力传感器（302）、电动控制阀门（303）、电动控制阀门（304）、电动水炮（305）、电动水炮（306）、电动水炮（307）、电动泡沫炮（308）、电动泡沫炮（309）、压力传感器（310）、电动控制阀门（311）、压力传感器（312）、电动控制阀门（313）、电动控制阀门（314）和压力传感器（315）组成；其中：1）所述增压泵站第一管路的第三支路通过水管连接到消防炮站的电动水炮（305），前述水管管路上沿进水方向依次设置压力传感器（301）与电动控制阀门（303）；所述增压泵站第二管路的第三支路通过水管连接到消防炮站的电动水炮（306），前述水管管路上沿进水方向依次设置压力传感器（302）与电动控制阀门（304）；所述增压泵站第三管路的第三支路通过水管连接到消防炮站的电动水炮（307），前述水管管路上沿进水方向依次设置压力传感器（315）与电动控制阀门（314）；所述增压泵站的泡沫比例混合装置（217）通过水管连接到消防炮站的电动泡沫炮308，前述水管管路上沿进水方向依次设置压力传感器（312）与电动控制阀门（313）；所述增压泵站的泡沫比例混合装置（216）通过水管连接到消防炮站的电动泡沫炮309，前述水管管路上沿进水方向依次设置压力传感器（310）与电动控制阀门（311）；<4>消防炮站（3）与适用站（4）之间，通过消防水与消防泡沫相连，用于消防灭火防护；<5>本地工作站（5）通过CAN总线对消防泵站、增压泵站、消防炮站连接，进行远程控制；本地工作站（5）主要光电隔离器29‑43（501）、控制器29‑43（502）、收发器29‑43（503）、阻抗匹配电阻（504）、信号线（505）、信号线（506）、CAN总线（507）、CAN总线（508）、电源线（509）、电源线（510）、电隔离器14‑28 （511）、控制器14‑28 （512）、收发器14‑28 （513）、信号线（514）、信号线（515）、电源线（516）、电源线（517）、电隔离器1‑13 （518）、控制器1‑13 （519）、收发器1‑13 （520）、信号线（521）、信号线（522）、电源线（523）、电源线（524）、阻抗匹配电阻（525）、屏蔽线（526）、U‑（527）、U+（528）、CAN接口（529）、电源线（530）、电源线（531）、消防电源模块（532）、电源线（533）、电源线（534）、220V交流电（535）、电源线（536）和计算机人机交互界面（537）组成；其中1）电隔离器29‑43 （501）、控制器29‑43 （502）与收发器29‑43 （503）通过信号线（505）、信号线（506）与消防炮站3的压力传感器（301）、压力传感器（302）、电动控制阀门（303）、电动控制阀门（304）、电动水炮（305）、电动水炮（306）、电动水炮（307）、电动泡沫炮（308）、电动泡沫炮（309）、压力传感器（310）、电动控制阀门（311）、压力传感器（312）、电动控制阀门（313）、电动控制阀门（314）和压力传感器（315）进行信号传输，同时通过电源线（509）、电源线（510）传输电能；2）电隔离器14‑28 （511）、控制器14‑28 （512）与收发器14‑28 （513）通过信号线（514）、信号线（515）与增压泵站的增压泵（201）、增压泵（202）、增压泵（203）、压力传感器（204）、压力传感器（205）、压力传感器（206）、电动进水阀门（207）、电动进水阀门（208）、电动进水阀门（209）、电动进水阀门（210）、电动进水阀门（211）、电动进水阀门（212）、电动进水阀门（213）、电动进水阀门（214）和电动进水阀门（215）进行信号传输，同时通过电源线（516）、电源线517传输电能；3）电隔离器1‑13 （518）、控制器1‑13 （519）与收发器1‑13 （520）通过信号线（521）、信号线（522）与消防泵站的电动进水阀门（101）、电动进水阀门（102）、高压电动泵（103）、高压电动泵（104）、稳压泵（105）、消防水罐电动进水阀门（106）、液位压力传感器（107）、管网流量传感器（108）、消防水罐压力传感器（109）、柴油机泵（110）、柴油机泵（111）、电动进水阀门（112）和电动进水阀门（113）进行信号传输，同时通过电源线（523）、电源线（524）传输能量；4）CAN总线（507）、CAN总线（508）为电阻（504）与电阻（525）主要用于实现CAN总线两端的阻抗匹配，与CAN总线通过光纤相连；5）CAN总线（507）、CAN总线（508）为CAN总线的CANH与CANL两条信号线，通过光纤信号线（505）、信号线（506）与电隔离器29‑43 （501）、控制器29‑43 （502）与收发器29‑43 （503）相连；通过光纤信号线（514）、信号线（515）与电隔离器14‑28 （511）、控制器14‑28 （512）与收发器14‑28 （513）相连；通过光纤信号线（521）、信号线（522）与电隔离器1‑13 （518）、控制器1‑13 （519）与收发器1‑13 （520）相连；屏蔽线（526）、U‑（527）、U+（528）组要用于对系统进行供电，与系统各电动控制阀门、电动泵、传感器及电动炮模块之间通过电源线相连；6）220V交流电（535）通过电源线（536）与计算机（537）相连，为其供电；同时通过电源线（533）、电源线（534）与消防电源模块（532）相连，转换后的电源通过电源线（530）、电源线（531）为系统提供供电；7）CAN接口529，通过光纤，连接计算机（537）接口，及阻抗匹配电阻（525）两端，从而实现CAN总线的远控消防炮灭火控制；其中：1）柴油机泵（111）、柴油机泵（110）、稳压泵（105）、高压电动泵（104）、高压电动泵（103）、电动进水阀门（113）、电动进水阀门（112）、消防水罐电动进水阀门（106）、电动进水阀门（102）、电动进水阀门（101）、消防水罐压力传感器（109）、管网流量传感器（108）、液位压力传感器（107），通过光纤分别与光电隔离器1‑13、控制器1‑13、收发器1‑13相连，接入CAN总线，实现光纤通信；通过电源线分别接入U+、U‑，接通电源；2）增压泵（203）、增压泵（202）、增压泵（201）、、电动进水阀门（215）、电动进水阀门（214）、电动进水阀门（213）、电动进水阀门（212）、电动进水阀门（211）、、电动进水阀门（210）、电动进水阀门（209）、电动进水阀门（208）、电动进水阀门（207）、压力传感器（206）、压力传感器（205）、压力传感器（204），通过光纤分别与光电隔离器14‑28、控制器14‑28、收发器14‑28相连，接入CAN总线，实现光纤通信；通过电源线分别接入U+、U‑，接通电源；3）电动水炮（309）、电动水炮（308）、电动泡沫炮（307）、电动泡沫炮（306）、电动泡沫炮（305）、、电动控制阀门（314）、电动控制阀门（313）、电动控制阀门（311）、电动控制阀门（304）、电动控制阀门（303）、压力传感器（315）、压力传感器（312）、压力传感器（310）压力、压力传感器（302）传感器（301），通过光纤分别与光电隔离器29‑43、控制器29‑43、收发器29‑43相连，接入CAN总线，实现光纤通信；通过电源线分别接入U+、U‑，接通电源。