[实用新型]一种复合型电气火灾监控探测器

摘要

本实用新型提出一种复合型电气火灾监控探测器，包括：输入电压检测器、剩余电流互感器、第一电流互感器、第二电流互感器、第三电流互感器、第四电流互感器、测温传感器、第一阻容滤波网络、第二阻容滤波网络、第三阻容滤波网络、第四阻容滤波网络、第五阻容滤波网络、第六阻容滤波网络、2通道模拟前端、4通道模拟前端、放大滤波单元、微处理器、输出控制及LED指示单元、液晶显示单元、NB‑IOT模组单元、存储单元、RS485通信接口单元及AC/DC电源变换单元；本实用新型减少共模干扰信号产生的误报警，改善了剩余电流、三相电流有效值测量的准确性，并在扩展测量范围的基础上确保了高低端信号的测量精度。

主权项

1.一种复合型电气火灾监控探测器，包括：输入电压检测器、剩余电流互感器、第一电流互感器、第二电流互感器、第三电流互感器、第四电流互感器、测温传感器、第一阻容滤波网络、第二阻容滤波网络、第三阻容滤波网络、第四阻容滤波网络、第五阻容滤波网络、第六阻容滤波网络、2通道模拟前端、4通道模拟前端、放大滤波单元、微处理器、输出控制及LED指示单元、液晶显示单元、NB-IOT模组单元、存储单元、RS485通信接口单元及AC/DC电源变换单元；/n输入电压检测器与第一阻容滤波网络相连接，第一阻容滤波网络与2通道模拟前端中第一通道相连接，剩余电流互感器与第二阻容滤波网络相连接，第二阻容滤波网络与2通道模拟前端中第二通道相连接，2通道模拟前端输出端与微处理器通过SPI接口相连接，第一电流互感器、第二电流互感器、第三电流互感器、第四电流互感器分别与第三阻容滤波网络、第四阻容滤波网络、第五阻容滤波网络、第六阻容滤波网络相连接，第三阻容滤波网络、第四阻容滤波网络、第五阻容滤波网络、第六阻容滤波网络分别与4通道模拟前端第一通道、第二通道、第三通道、第四通道相连接，4通道模拟前端输出端与微处理器通过SPI接口相连接，测温传感器与放大滤波单元相连接，放大滤波单元与微处理器相连接，微处理器分别与输出控制及LED指示单元、液晶显示单元、NB-IOT模组单元、存储单元、RS485通信接口单元及AC/DC电源变换单元相连接，AC/DC电源变换单元分别与2通道模拟前端、4通道模拟前端、放大滤波单元、微处理器、输出控制及LED指示单元、液晶显示单元、NB-IOT模组单元、存储单元、RS485通信接口单元相连接；/n所述输入电压检测器，将电压输入火线与零线分别输入电压检测器，通过输入电压检测器检测输入电压信号变化，并将检测到的电压信号传递到第一阻容滤波网络；/n所述剩余电流互感器，用来检测剩余电流，并将检测到的剩余电流差分值输入到第二阻容滤波网络；/n所述第一电流互感器，检测A相电流，并将A相电流检测结果，即A相电流差分值输入到第三阻容滤波网络；/n所述第二电流互感器，检测B相电流，并将B相电流检测结果，即B相电流差分值输入到第四阻容滤波网络；/n所述第三电流互感器，检测C相电流，并将C相电流检测结果，即C相电流差分值输入到第五阻容滤波网络；/n所述第四电流互感器，检测N相电流，并将N相电流检测结果，即N相电流差分值输入到第六阻容滤波网络；/n所述测温传感器，检测配电线缆的温度或者环境温度，并将检测结果输入到放大滤波单元；/n所述第一阻容滤波网络，接收输入电压检测器传递过来的电压信号，经过第一阻容滤波网络滤波后，将滤波后结果传递给2通道模拟前端第一通道；/n所述第二阻容滤波网络，接收剩余电流互感器传递过来的剩余电流差分值，经过第二阻容滤波网络滤波后，将滤波后结果传递给2通道模拟前端第二通道；/n所述第三阻容滤波网络，接收第一电流互感器传递过来的A相电流差分值，经过第三阻容滤波网络滤波后，将滤波后结果传递给4通道模拟前端第一通道；/n所述第四阻容滤波网络，接收第二电流互感器传递过来的B相电流差分值，经过第四阻容滤波网络滤波后，将滤波后结果传递给4通道模拟前端第二通道；/n所述第五阻容滤波网络，接收第三电流互感器传递过来的C相电流差分值，经过第五阻容滤波网络滤波后，将滤波后结果传递给4通道模拟前端第三通道；/n所述第六阻容滤波网络，接收第四电流互感器传递过来的N相电流差分值，经过第六阻容滤波网络滤波后，将滤波后结果传递给4通道模拟前端第四通道；/n所述2通道模拟前端，分别接收第一阻容滤波网络、第二阻容滤波网络滤波后结果，分别在第一通道和第二通道中，将滤波后结果经过可变增益差分运算放大器，并将可变增益差分运算放大器输出从模拟信号转换为数字信号，并将数字信号通过SPI接口传递给微处理器；/n所述4通道模拟前端，分别接收第一电流互感器、第二电流互感器、第三电流互感器、第四电流互感器传递过来的A相、B相、C相、N相电流差分值，并将A相、B相、C相、N相电流差分值分别在第一通道、第二通道、第三通道、第四通道中，通过可变增益差分运算放大器，并将可变增益差分运算放大器输出从拟信号转换为数字信号，并将数字信号经过相位补偿，得到与输入相位一致的相位补偿结果，将相位补偿结果通过低通滤波器，得到滤波后的输出，将滤波后的输出通过SPI接口传递给微处理器；/n所述放大滤波单元，接收测温传感器检测结果，并将该检测结果进行信号放大并且滤波，得到放大滤波结果，并将放大滤波结果传递给微处理器；/n所述微处理器，分别接收2通道模拟前端、4通道模拟前端、放大滤波单元传递过来的信号，分别将2通道模拟前端、4通道模拟前端传递过来的信号进行平方运算、求和运算、开方运算，分别得到剩余电流有效值、A相、B相、C相、N相电流有效值，根据剩余电流有效值、A相、B相、C相、N相电流有效值，分别调节2通道模拟前端或者4通道模拟前端中可变增益差分运算放大器的放大增益；若剩余电流有效值大于剩余电流报警阈值，则将剩余电流报警信息分别发送到输出控制及LED指示单元、液晶显示单元、NB-IOT模组单元、RS485通信接口单元；若A相、B相、C相、N相电流有效值分别大于其对应的报警阈值，则将电流报警信息分别发送给输出控制及LED指示单元、液晶显示单元、NB-IOT模组单元、RS485通信接口单元；接收放大滤波单元传递过来的放大滤波结果，若放大滤波结果大于温度设定阈值，则温度报警阈值分别发送给输出控制及LED指示单元、液晶显示单元、NB-IOT模组单元、RS485通信接口单元；/n所述输出控制及LED指示单元，接收微处理器中传递过来的报警信息，将报警信息传递给输出控制端，根据报警信息，使与输出控制端相连接的被控制对象作出相应动作，同时LED报警灯被点亮；/n所述液晶显示单元，显示实时检测的剩余电流有效值、A相、B相、C相和N相电流有效值、环境温度检测值、报警阈值；所述报警阈值包括：剩余电流报警阈值、A相、B相、C相、N相电流报警阈值以及温度报警阈值；/n所述NB-IOT模组单元，与云端服务器相连接的无线通讯模块；/n所述存储单元，保存设定的报警阈值；/n所述RS485通信接口单元，与被通讯电控设备相连接，通过RS485通信接口单元，将实时检测的剩余电流有效值、A相、B相、C相和N相电流有效值、环境温度检测值、报警阈值传递给电控设备；/n所述AC/DC电源变换单元，为整个探测器提供电源，具体为2通道模拟前端、4通道模拟前端、放大滤波单元、微处理器、输出控制及LED指示单元、液晶显示单元、NB-IOT模组单元、存储单元、RS485通信接口单元提供电源。/n