火災報警控制系統及其控制方法
2023-05-05 19:19:36
火災報警控制系統及其控制方法
【專利摘要】本發明涉及一種火災報警控制系統及其控制方法，包括主機單元、電池單元、直控單元，還包括採用二總線方式的迴路單元，所述迴路單元包括開關電路、脈衝調製電路、回碼電流電路、模數轉換器、現場設備；本發明解決了現有技術中的多線制傳輸線路存在數量大、合計故障率高、報警時間較長的問題，採用自主研發的供電與通信、控制與報警於一體的數位化無極性二總線方式，在不提高波特率的前提下，判斷一個報警地址只要8ms，提供一種即使在同一巡檢周期內有255個探測點上傳火警信息也可實現在2秒時間內同時報出，極大提高了火災報警的響應時間的火災報警控制系統及其控制方法。
【專利說明】火災報警控制系統及其控制方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種報警控制系統，具體是一種火災報警控制系統及其控制方法，屬於消防【技術領域】。
【背景技術】
[0002]火災是常見的災難之一，其造成的損失巨大，如果可以及時發現並儘早處理，則可以將損失大大降低。因此針對潛在火災風險的區域設置火災探測裝置以及報警裝置，在火災發生初期或者可能形成火災時，通過火災探測裝置探測到可疑信號後，通過報警裝置進行報警提示，以便於相關人員可以及時處理，將損失儘量減少。
[0003]當在現場設置了眾多火災探測以及報警裝置後，為了便於管理和控制，將所有的火災報警裝置通過數據通信的方式連接到控制系統中，形成了火災報警控制系統。在火災報警控制系統中，可以根據各個現場的火災探測裝置返回的信號對現場進行監控，當發生可疑情況時，控制系統通過報警裝置進行報警，火災報警控制系統可對現場的火災發生情況進行有效判斷，通過實時監控的方式及時處理災情。
[0004]火災報警控制器是火災自動報警系統的心臟，可向探測器供電，具有下述功能:I)用來接收火災信號並啟動火災報警裝置。該設備也可用來指示著火部位和記錄有關信息。2)能通過火警發送裝置啟動火災報警信號或通過自動消防滅火控制裝置啟動自動滅
火設備和消防聯動控制設備。3)自動的監視系統的正確運行和對特定故障給出聲、光報
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[0005]現代火災報警控制器為了減少誤報，方便安裝與調試，降低安裝與維修費用，減少連接線數，及時準確地知道發出報警的火災探測器的確切位置(部位編號)，都普遍採用脈衝編碼控制系統，組成少線制的總線結構，由微型電子計算機或單片計算機作為主控核心單元，配以存儲器和數字接口器件等。因此現代報警控制器有較強的抗於擾能力和靈活應變的能力。
[0006]火災報警控制器不斷向各探測部位的編碼探測器發送編碼脈衝信號。當該信號與某部位的探測器編碼相同時，探測器響應，返回信息，判斷該部位是否正常。若正常，主機(cpu)繼續巡檢其它部位的探測器；若不正常，則判斷是故障信號還是火警信號，發出對應的聲、光報警信號，並且將報警信號傳送給集中報警控制器。
[0007]如中國專利號為CN1125421C的《一種二總線通信方法及使用該方法的火災報警系統》中公開了一種對火災快速響應的二總線通信方法及採用該方法的火災報警系統。實現快速響應的過程是將每個探測總線迴路中的編址單元分組，當具有火警中斷優先權的編址單元產生火警信號後，在發碼位對應位置上通過二總線向報警控制器回傳組號脈衝，在回碼位對應位置上回傳組內編號脈衝，報警控制器根據組號和組內編號計算出產生火災信號的編址單元的地址號並及時報警。
[0008]但是該發明中判定一個報警地址就至少需要50ms，當出現N多個報警點時，控制器就需要NX 50ms來處理判定報警地址，需要時間較長，不利於在最短時間內及時報警。
【發明內容】
[0009]本發明要解決現有技術中的多線制傳輸線路存在數量大、合計故障率高、報警時間較長的問題，本發明採用自主研發的供電與通信、控制與報警於一體的數位化無極性二總線方式，在不提高波特率的前提下，判斷一個報警地址只要8ms，提供一種即使在同一巡檢周期內有255個探測點上傳火警信息也可實現在2秒時間內同時報出，極大提高了火災報警的響應時間的火災報警控制系統及其控制方法
為解決上述技術問題，本發明是通過以下技術方案實現的:
一種火災報警控制系統，包括:
主機單元，所述主機單元發送地址脈衝信號和命令脈衝信號，並接收反饋的數位訊號，對信號進行處理並對各單元進行控制；
電池單元，與主機單元連接，給系統供電；
直控單元，與主機單元和現場設備分別連接，根據所述主機單元的指令來直接控制現場設備；
還包括採用二總線方式的迴路單元，所述迴路單元包括開關電路、脈衝調製電路、回碼電流電路、模數轉換器、現場設備；
開關電路，通過反向電路與所述主機單元的脈衝信號輸出腳連接，並與二總線高電平線連接，向二總線上的現場設備發送地址脈衝信號，並提供工作電源；
脈衝調製電路，通過反向電路與所述主機單元的命令脈衝信號輸出腳連接，並與二總線高電平線連接，向二總線上的 現場設備發送命令脈衝信號；
回碼電流電路，包括高端電流映射電路、低端採樣電路以及放大電路，所述高端電流映射電路與二總線高電平線和低電平線分別連接，所述低端採樣電路與所述二總線的低電平線連接，所述高端電流映射電路與所述低端採用電路連接後與放大電路相連；
模數轉換器，與所述回碼電流電路和主機單元分別連接，將所述回碼電路的信號進行模數轉換後輸入主機單元；
現場設備，與二總線的高電平線和低電平線連接，接收二總線上的信號。
[0010]所述迴路單元還包括脈衝整形電路，與所述開關電路和脈衝調製電路連接，將所述命令脈衝信號和地址脈衝信號整形後輸出給現場設備；還包括短路檢測電路，與所述二總線高電平線和所述模數轉換器分別連接，檢測所述二總線的電信號並輸入所述模數轉換器；所述短路檢測電路中設置有短路指示裝置，在發生短路狀態時進行指示。
[0011]所述迴路單元、直控單元、主機單元通過CAN總線連接。
[0012]還包括多機組網單元，所述火災報警控制系統可以通過多機組網單元實現多個火災報警控制系統組網工作。
[0013]還包括聯動單元，所述聯動單元也與CAN總線連接，所述聯動單元中的啟停鍵可通過定義與任意一個或一組總線現場設備關聯，完成對該總線現場設備的啟停控制。
[0014]還包括通訊處理單元，所述通訊處理單元分為內部通訊單元和外部組網通訊單元，所述內部通訊單元通過二總線通訊方式與所述迴路單元、直控單元、聯動單元和主機單元進行通訊，所述外部組網通訊單元通過二總線通訊方式與其他火災報警控制系統組網通
o[0015]所述通訊處理單元採用CAN通訊控制器和CAN總線收發器，所述CAN總線收發器的兩端分別設有兩個電阻，所述CAN總線收發器的電阻輸入端連接有斜率電阻。
[0016]所述直控單元採用二線制通訊，並設有手動輸出控制模式和自動聯動輸出模式。
[0017]還包括人機對話單元，所述人機對話單元包括液晶顯示器、鍵盤、蜂鳴器、LED指示燈、印表機、觸控螢幕、揚聲器。
[0018]所述開關電路包括第一與非門電路U2A，其第一輸入端與所述迴路單元中的主機單元的地址脈衝信號輸出腳連接，所述與第一與非門電路U2A的第二輸入端與其第一輸入端連接，所述第一與非門U2A的輸出端連接到電阻R5 —端即所述開關電路輸入端，所述電阻R5的另一端連接到三極體T2的基極，所述三極體T2的集電極通過電阻R4連接到功率開關管Tl的基極，所述功率開關管Tl的集電極與二總線高電平線L+連接，所述功率開關管Tl的發射極通過電阻R3與其基極連接，所述功率開關管Tl的發射極還與外接24V電源連接。
[0019]所述脈衝調製電路包括第二與非門U3A，其第一輸入端與所述主機單元的命令脈衝信號輸出腳連接，所述第二與非門U3A的第二輸入端與其第一輸入端連接，所述第二與非門U3A的輸出端與電阻RlO的一端連接，所述電阻RlO的另一端連接到三極體T5的基極，所述三極體T5的集電極通過電阻Rll連接到外接24V電源，所述外接24V電源還連接到三端穩壓管Tll的輸入端，所述三極體T5的集電極還連接到三極體T6的基極，所述三極體T6的發射極、電阻R12的一端和電容C2的一端並聯後與三極體T5的發射極連接，所述三極體T6的集電極、電阻R12的另一端和電容C2的另一端並聯後連接到三端穩壓管Tll的調整端，電阻R13連接在三端穩壓器Tll的輸出端和調整端之間，所述三端穩壓器Tll的輸出端還通過依次串聯的電阻R15、R16連接到二極體Dl的陽極，所述二極體Dl的陰極連接到二總線的高電平線L+。
[0020]所述回碼電流電路中所述高端電流映射電路與二總線兩端連接，所述高端電流映射電路中三級管T7的集電極與所述二總線的低電平線L-連接，所述三極體T7的發射極通過電阻R14連接到電阻R15與三端穩壓管Tll的輸出端之間，所述三極體T7的基極與運算放大器U4A的輸出端連接，所述運算放大器U4A的反向輸入端與三極體17的發射極連接，所述運算放大器U4A的正向輸入端連接在電阻R15和R16之間，所述運算放大器的正極接地，其負極連接外接24V電源，所述二總線的低電平線L-還與放大電路的輸入端即運算放大器U4B的正向輸入端連接，所述低端採樣電路為採樣電阻R19，所述採樣電阻R19的一端與電容D2的陽極並聯後連接在所述運算放大器U4B的正向輸入端，採樣電阻R19的另一端與電容D2的陰極並聯後通過電阻R18連接到所述運算放大器U4B的反正輸入端，所述電阻R18與R19的並聯點接地，電阻R17連接在運算放大器U4B的輸出端和反正輸入端之間，所述運算放大器U4B的輸出端為所述放大電路的輸出端，其連接到模數轉換器Ul的INO輸入端。
[0021]所述脈衝整形電路包括電阻R7，所述電阻R7的一端與所述第二與非門U3A的輸出端連接，所述第一與非門電路U2A的輸出端還連接電阻R6的一端，所述電阻R7和R6的另一端並聯後與三極體T4的基極連接，所述三極體T4的發射極和三極體T3的發射極的並聯點與三極體T2的發射極連接並且接地，所述三極體T4的集電極與三極體T3的基極並聯後通過電阻R8連接到二總線高電平線L+，所述三極體T3的集電極通過電阻R9連接到二總線高電平線L+。
[0022]所述短路檢測電路的輸入端即電阻Rl的一端與所述模數轉換器Ul的INl輸入端連接，所述電阻Rl的另一端連接到短路指示裝置，所述短路指示裝置為發光管LI，所述發光管LI的陰極與電阻Rl連接，所述發光管LI的陽極連接到二總線的高電平線L+，電阻R2與電容Cl並聯後一端接地，另一端連接在模數轉換器Ul的INl輸入端。
[0023]電池單元包括開關電源單元、備用電源單元、電源自動切換單元和電源狀態採集單元；所述開關電源單元給系統供電，並給備用電源單元中的備用電池進行充電，所述電源自動切換單元在所述開關電源單元斷電時自動切換到所述備用電源單元；所述電源狀態採集單元採集所述電池單元中的電壓，通過判斷得出結果並通過所述人機對話單元進行顯
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[0024]所述備用電源單元包括備用電池充電電路，所述備用電池充電電路的輸入端即三端電壓穩壓器UV2與主電源VAA+連接，三級管TV3的集電極通過電阻RV17與三級管TV2的發射極並聯的連接到所述三端電壓穩壓器UV2的輸出端，所述三極體TV3的集電極還與所述三端電壓穩壓器UV2的調整端連接，所述三極體TV3的發射極還通過電阻RV13與所述三端電源穩壓器UV2的調整端連接，所述三極體TV2的集電極通過電阻RV15與三極體TVBl的集電極通過電阻RV9並聯的與三極體TV3的基極連接，所述三極體TVBl的集電極與電阻RV9之間還連接有二極體DVB1，電阻RV13連接在三極體TV2的基極和發射極之間，所述三極體TV2的基極還與二極體DV2的陽極連接，所述二極體DV2的陰極與備用電源VBB+連接，所述三極體TVBl的基極通過電阻RVB2與二極體ZVBl的陰極連接，所述二級管ZVBl的陽極與備用電源VBB+連接，所述備用電源VBB+與繼電器RLYl開關的第一觸點連接，所述繼電器RLYl的公共觸頭通過熔斷器FV2與備用電池連接，所述繼電器RLYl的第二觸頭與蜂鳴器一端連接，所述三端電壓穩壓器UV2的調整端通過電阻RV18與三極體TV3的發射極和三極體TVl的發射極並聯後與所述蜂鳴器的另一端連接，所述三極體TVl的發射極接地，所述三極體TVl的集電極與繼電器RLYl的線圈一端連接，所述繼電器RLYl的線圈的另一端與所述三極體TVBl的發射極連接，所述三極體TVl的基極通過電阻RV5連接到二極體ZVl的陽極，所述二極體ZVl的陰極連接在繼電器RLYl的線圈和三極體TVBl的發射極之間並且外接IV電壓。
[0025]所述直控單元包括啟停電路、電流檢測放大電路和電壓檢測電路，所述啟停電路與所述主機單元輸出端連接，所述啟停電路的輸出端與現場設備連接，所述電流檢測放大電路和電壓檢測電路與所述迴路單元連接，並分別連接到所述模數轉換電路，所述主機單元發送啟動信號給所述啟停電路，控制現場設備的啟停，所述迴路單元的電流信號經過所述電流檢測放大電路處理髮送到所述模數轉換電路，其電壓信號經過所述電壓檢測電路處理髮送到所述模數轉換電路。
[0026]所述直控單元的啟停電路的輸入端即繼電器IJQl的線圈的一端與所述主機單元的信號輸出端連接，所述繼電器IJQl線圈的另一端接地，二極體1DD7接在繼電器IJQl線圈兩端，所述繼電器IJQl的開關一端與外接電源CV+連接，所述外接電源CV+還與電阻IDRl的一端連接，所述繼電器IJQl開關的另一端通過電阻1DR20連接二極體1DD2的陽極，所述二極體1DD2的陰極為所述啟停電路的輸出端10PR1。
[0027]所述電壓檢測電路的輸入端即電阻1DR4的一端與所述迴路單元的輸出端連接，所述電阻1DR4的另一端與二極體IDDl的陽極連接，所述二極體IDDl的陰極分別於電阻IDRl和電阻1DR7的一端連接，所述1DR7的另一端通過電阻1DR6連接到所述模數轉換器的第一輸入端1AD0,電容1DC2和電阻1DR5並聯後一端與所述模數轉換器的第一輸入端IADO
連接，另一併聯點接地。
[0028]所述電流檢測放大電路的輸入端即電阻1DR20的一端與所述二極體IDDl的陰極連接，二極體1DD10並聯在電阻1DR20的兩端，所述二極體1DD10的陽極通過電阻1DR21連接到運算放大器DU5A的正向輸入端，所述二極體1DD10的陰極通過電阻1DR22連接到運算放大器DU5A的反向輸入端，所述運算放大器DU5A還通過電阻1DR23接地，所述運算放大器DU5A的正極接地，其負極連接外接24V電源，其輸出端通過電阻1DR24連接到反向輸入端，所述運算放大器DU5A的輸出端還通過電阻IDRll構成所屬電流檢測放大電路的輸出端，其連接到模數轉換器的第三輸入端1AD3，所述第三輸入端1AD3還通過電阻1DR10接地。
[0029]一種採用以上的火災報警控制系統的火災報警控制控制方法，包括如下步驟:
(1)首先給迴路單元連接的每一個現場設備配置一個唯一的地址碼；
(2)所述電池單元給系統供電，系統開始工作，由主機單元向二總線發送同步脈衝信號，通過二總線返回的信號測得二總線上的背景電流大小；
(3)主機單元輸出地址脈衝信號，所述地址秒衝信號經過反向電路後，通過所述開關電路向二總線上的現場設備發送地址脈衝信號；
(4)現場設備接收所述同步脈衝信號進行同步後，接收到與自己地址碼相同的所述地址脈衝信號後，通過二總線上的回碼電流電路回傳回碼電流脈衝，所述回碼電流脈衝經過模數轉換器轉換成數位訊號後送入主機單元進行處理，得出現場設備的工作狀態；
(5)當所述主機單元判斷出現場設備發出報警信息時，通過總線向所述人機對話單元發出警報提示，並且所述主機單元輸出命令脈衝信號，經過反向後，通過脈衝調製電路發送命令脈衝信號給對應的二總線上的現場設備連接的直控單元，所述直控單元接收到該命令脈衝信號後啟動現場設備。
[0030]所述一個地址脈衝脈寬為8ms，所述地址脈衝中0號地址用來測量背景電流，所述地址脈衝包括地址/供電脈衝和指令/接受的時隙，所述地址/供電脈衝電壓為24V、脈寬為4ms,所述指令/接收的時隙電壓為10V、脈寬為4ms。
[0031]所述回碼電流脈衝包括4Bit位2ms脈寬的類型數據和4Bit位2ms脈寬的狀態數據。
[0032]所述步驟(4)中主機單元的處理方法為，所述回碼電流減去背景電流之後為20mA時，所述主機單元判定為「1」，為6mA時，所述主機單元判定為「O」。
[0033]在所述步驟(3)中，向二總線上的現場設備發送地址脈衝信號之前還包括通過脈衝整形電路進行脈衝整形的步驟，在所述步驟(5)中，發送命令脈衝信號給對應的二總線上的現場設備之前還包括通過脈衝整形電路進行脈衝整形的步驟。
[0034]在整個過程中，還包括短路檢測電路檢測二總線是否短路的步驟。
[0035]在整個過程中，還包括通過多機組網單元與其他火災報警控制系統組網通訊的步驟。
[0036]在整個過程中，還包括通過聯動單元控制總線現場設備啟停的步驟。
[0037]本發明的上述技術方案相比現有技術具有以下優點: (I)本發明所述的火災報警控制系統，還包括採用二總線方式的迴路單元，所述迴路單元包括開關電路、脈衝調製電路、回碼電流電路、模數轉換器、現場設備；開關電路，通過反向電路與所述主機單元的脈衝信號輸出腳連接，並與二總線高電平線連接，向二總線上的現場設備發送地址脈衝信號，並提供工作電源；脈衝調製電路，通過反向電路與所述主機單元的命令脈衝信號輸出腳連接，並與二總線高電平線連接，向二總線上的現場設備發送命令脈衝信號；回碼電流電路，包括高端電流映射電路、低端採樣電路以及放大電路，所述高端電流映射電路與二總線高電平線和低電平線分別連接，所述低端採樣電路與所述二總線的低電平線連接，所述高端電流映射電路與所述低端採用電路連接後與放大電路相連；所述開關電路和脈衝調製電路將主機單元的地址脈衝信號和命令脈衝信號發送給現場設備，再通過回碼電流電路將現場設備反饋的數字信息回饋給主機單元，傳輸過程採用二總線傳輸方式不僅電路結構簡單，故障率低，在不提高波特率的前提下，實現了即使在同一巡檢周期內有多達上百個探測點上傳火警信息，也可實現在2秒時間內同時報出，解決了現有技術中的多線制傳輸線路存在數量大、合計故障率高、報警時間較長的問題，極大的提高了火災報警的響應時間。
[0038](2)本發明所述的火災報警控制系統及其控制方法，所述迴路單元包括開關電路、脈衝調製電路、回碼電流電路、模數轉換器、現場設備，所述開關電路同時具備供電功能，簡化通訊線路，又可以實時檢測系統設備工作狀態。
[0039](3)本發明所述的火災報警控制系統及其控制方法，還包括脈衝整形電路，與所述開關電路和脈衝調製電路連接，將所述命令脈衝信號和地址脈衝信號整形後輸出給現場設備，所述脈衝整形電路可以避免容性負載對二總線結構的電路的影響，從而提高數據通訊的抗幹擾性；還包括短路檢測電路，所述短路檢測電路中設置有短路指示裝置，在發生短路狀態時進行指示，可以及時的反應故障問題，以便快速解決線路問題，避免因故障沒有及時維護而漏報火災情況。
[0040](4)本發明所述的火災報警控制系統及其控制方法，所述迴路單元、直控單元、聯動單元、主機單元通過CAN總線連接；CAN總線具有實時性強、傳輸距離較遠、抗電磁幹擾能力強、成本低，檢錯能力強，可在高噪聲幹擾環境中工作；具有優先權和仲裁功能，所述火災報警控制系統可以通過多機組網單元實現多個火災報警控制系統組網工作。
[0041](5)本發明所述的火災報警控制系統及其控制方法，還包括通訊處理單元，與所述迴路單元、直控單元、聯動單元和主機單元連接，所述通訊處理單元採用CAN通訊控制器和CAN總線收發器，傳輸數據抗幹擾強，還可根據報文的ID決定接收或屏蔽該報文；並具有可靠的錯誤處理和檢錯機制，並可通過外部組網通訊單元與其他火災報警控制系統組網通訊，共享信息。
[0042](6)本發明所述的火災報警控制系統及其控制方法，所述直控單元採用二線制通訊，並設有手動輸出控制模式和自動聯動輸出模式，在手動狀態下，可利用按鍵完成對現場設備的手動控制，在情況需要時，由主機單元按現場編制的邏輯聯動公式指揮直控單元進行自動聯動控制，滿足了更多的實際操作需要。
[0043](7)本發明所述的火災報警控制系統及其控制方法，還包括人機對話單元，所述人機對話單元包括液晶顯示器、鍵盤、蜂鳴器、LED指示燈、印表機、觸控螢幕、揚聲器，液晶顯示器和觸控螢幕使報警顯示內容一目了然，操作便捷、清楚、直觀，所述蜂鳴器和揚聲器可實時提示報警狀態和系統故障問題，所述印表機可根據需要對報警信息、故障信息進行實時列印。
[0044](8)本發明所述的火災報警控制系統及其控制方法，在CAN總線收發器的兩端優選的設置有兩個電阻，這兩個電阻對於總線阻抗的匹配，起著相當重要的作用，可以提高數據通信的抗幹擾性及可靠性，如缺少會導致無法通信。CAN總線收發器連接的電阻輸入端連接的電阻稱為斜率電阻，通訊的速度取決於斜率電阻的阻值，其阻值越小，通訊的速度越快。
[0045](9)本發明所述的火災報警控制系統及其控制方法，本發明所述的火災報警控制系統控制方法中，所述地址周期脈衝由24V電壓4ms脈寬的地址/供電脈衝和IOV電壓4ms脈寬的指令/接收脈衝組成；每一個地址周期脈衝是以8ms為一個地址周期；實現巡檢I個周期的編址現場設備只需要2.ls，極大的縮短了報警周期。
[0046](10)本發明所述的火災報警控制系統及其控制方法，電池單元包括開關電源單元、備用電源單元、電源自動切換單元和電源狀態採集單元；所述開關電源單元給系統供電，並給備用電源單元中的備用電池進行充電，所述電源自動切換單元在所述開關電源單元斷電時自動切換到所述備用電源單元；所述電源狀態採集單元採集所述電池單元中的電壓，通過判斷得出結果並通過所述人機對話單元進行顯示，保證了系統在各種情況下的供電，並且實現了主電源和備用電源之間的自動切換，更加智能的保護系統，節省人力，並且可以將電池電量信息及時通過人機單元顯示給使用者，方便維護。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0047]為了使本發明的內容更容易被清楚的理解，下面結合附圖，對本發明作進一步詳細的說明，其中，
圖1是本發明所述火災報警控制系統的一個實施例的結構框圖；
圖2是本發明所述火災報警控制系統的另一實施例的結構框圖；
圖3是本發明所述火災報警控制系統中通訊處理單元的結構框圖；
圖4是本發明所述火災報警控制系統中所述迴路單元的電路圖；
圖5是本發明所述火災報警控制系統中所述電池單元的電路圖；
圖6是本發明所述火災報警控制系統中所述直控單元的電路圖。
【具體實施方式】
[0048]下面提供本發明所述的火災報警控制系統及其控制方法的具體實施例。
[0049]實施例1
本發明所述的火災報警控制系統的結構如圖1所示，其包括:
主機單元，所述主機單元發送地址脈衝信號和命令脈衝信號，接受反饋信號，對信號進行處理並對各單元進行控制；
電池單元，與主機單元連接，給系統供電；
直控單元，與主機單元和現場設備分別連接，根據所述主機單元的指令來直接控制現場設備；
還包括採用二總線方式的迴路單元，所述迴路單元包括開關電路、脈衝調製電路、回碼電流電路、模數轉換器、現場設備；所述迴路單元首先將地址脈衝信號發送給現場設備，現場設備根據實際情況反饋信號，通過迴路單元中所述回碼電流電路檢測並放大傳送回所述主機單元，所述主機單元根據該數位訊號發送相應的命令脈衝信號給直控單元，所述直控單元根據命令脈衝信號控制相應的現場設備。
[0050]開關電路，通過反向電路與所述主機單元的脈衝信號輸出腳連接，並與二總線高電平線連接，向二總線上的現場設備發送地址脈衝信號，並提供工作電源；
脈衝調製電路，通過反向電路與所述主機單元的命令脈衝信號輸出腳連接，並與二總線高電平線連接，向二總線上的現場設備發送命令脈衝信號；
回碼電流電路，包括高端電流映射電路、低端採樣電路以及放大電路，所述高端電流映射電路與二總線高電平線和低電平線分別連接，所述低端採樣電路與所述二總線的低電平線連接，所述高端電流映射電路與所述低端採用電路連接後與放大電路相連；
模數轉換器，與所述回碼電流電路和主機單元分別連接，將所述回碼電路電路的信號進行模數轉換後輸入主機單元；
現場設備，與二總線的高電平線和低電平線連接，接收二總線上的信號。
[0051]實施例2
在實施例1所述的火災報警控制系統的基礎上，所述迴路單元還包括脈衝整形電路，與所述開關電路和脈衝調製電路連接，將所述命令脈衝信號和地址脈衝信號整形後輸出給現場設備，所述脈衝整形電路可以避免容性負載對二總線結構的電路的影響，從而提高數據通訊的抗幹擾性；還包括短路檢測電路，與所述二總線高電平線和所述模數轉換器分別連接，檢測所述二總線的電信號並輸入所述模數轉換器；所述短路檢測電路中設置有短路指示裝置，在發生短路狀態時進行指示，可以及時的反應故障問題，以便快速解決線路問題，避免因故障沒有及時維護而漏報火災情況。
[0052]實施例3
在以上實施例所述的火災報警控制系統的基礎上，所述迴路單元、直控單元、主機單元通過CAN總線連接；CAN總線具有實時性強、傳輸距離較遠、抗電磁幹擾能力強、成本低，檢錯能力強，可在高噪聲幹擾環境中工作；具有優先權和仲裁功能，所述火災報警控制系統可以通過多機組網單元實現多個火災報警控制系統組網工作。
[0053]還包括聯動單元，所述聯動單元也與CAN總線連接，所述聯動單元中的啟停鍵可通過定義與任意一個或一組總線現場設備關聯，完成對該總線現場設備的啟停控制，採用模塊化結構設計，且可根據工程需要靈活配置控制點數，操作簡單、配置靈活，用戶可以用一個按鍵啟/停單個總線現場設備，也可用一個按鍵啟/停一組總線現場設備，能夠直觀的指示出總線現場設備當前的啟動及反饋狀態，方便用戶查看，不直接連接總線現場設備，無需外部接線。
[0054]實施例4
在以上實施例所述的火災報警控制系統基礎上，還包括通訊處理單元，如圖2所示，與所述迴路單元、直控單元、聯動單元和主機單元連接，所述通訊處理單元分為內部通訊單元和外部組網通訊單元，所述內部通訊單元通過二總線通訊方式與所述迴路單元、直控單元、聯動單元和主機單元進行通訊，所述外部組網通訊單元通過二總線通訊方式與其他火災報警控制系統組網通訊。[0055]所述通訊處理單元採用CAN通訊控制器和CAN總線收發器，所述通訊處理單元中採用PHILIPS公司的獨立CAN通訊控制器SJA1000和高性能CAN總線收發器PCA82C250組成的CAN總線通訊接口。
[0056]CAN通訊控制器SJA1000具有完成CAN通信協議所要求的全部特性，經過簡單總線連接的CAN通訊控制器SJA1000可完成CAN總線的物理層和數據鏈路層的所有功能。
[0057]所述主機單元負責CAN通訊控制器SJA1000的初始化，通過控制CAN通訊控制器SJA1000來實現數據的接收和發送，CAN通訊控制器SJA1000負責接收和發送CAN總線上的數據，CAN總線收發器82C250是CAN總線的物理接口及驅動器件。發送數據時，火災報警控制器把需要傳送的數據寫入CAN控制器的發送緩衝區，啟動發送，數據即通過CAN收發器發送到總線上；接收數據時，CAN控制器通過CAN收發器從總線上接收數據，處理後存人接收緩衝區，並給出接收中斷信號。這時，火災報警器就可以從CAN控制器的接收緩衝區取走數據。
[0058]在CAN總線收發器的兩端優選的設置有兩個20 Q的電阻，這兩個電阻對於總線阻抗的匹配，起著相當重要的作用，可以提高數據通信的抗幹擾性及可靠性，如缺少會導致無法通信。CAN總線收發器82C250第8腳與地之間的電阻稱為斜率電阻，通訊的速度取決於斜率電阻的阻值，其阻值越小，通訊的速度越快。
[0059]實施例5
在以上實施例所述的火災報警控制系統的基礎上，所述直控單元採用二線制通訊，並設有手動輸出控制模式和自動聯動輸出模式，在手動狀態下，可利用按鍵完成對現場設備的手動控制，在情況需要時，由主機單元按現場編制的邏輯聯動公式指揮直控單元進行自動聯動控制，滿足了更多的實際操作需要。
[0060]還包括人機對話單元，所述人機對話單元包括液晶顯示器、鍵盤、蜂鳴器、LED指示燈、印表機、觸控螢幕、揚聲器，為了方便用戶清晰直觀地查看火災報警控制器運行狀態及進行參數設置，系統優選的設置了 LCD全中文液晶顯示器，各種操作以菜單形式給出提示，並且可以通過專用軟體進行地址注釋；對於現場改動的地址注釋，可以通過面板按鍵直接進行修改，對地址點可以採用漢字和字符混合注釋方式，最多8漢字或16字符；並能顯示故障或報警的具體設備、房間號，使報警顯示內容一目了然，操作起來便捷、清楚、直觀，實現了良好的人機對話；所述鍵盤中優選的設置了特殊功能鍵，如「消音」鍵用於報警、故障狀態下消除監控設備的聲警報信號；當有新的報警或故障信息發生時，監控設備的聲警報將重新發出，「復位」鍵用於將監控系統作軟重啟運行，這些鍵可以很好地完成人機對話的輸入功能，設置一些重要工作狀態的指示，如運行、報警、故障等狀態，設置蜂鳴器和揚聲器可提示火災報警控制器故障、報警狀態，所述印表機能自動列印控制功能，可根據需要開關對報警、故障等運行信息記錄進行的實時列印。當有報警時，火災報警控制器發出火災報警聲信號提醒工作人員及時解決處理，此信號能手動消除，當再有報警信號輸入時，火災報警聲信號能再次啟動，並予保持，直至火災報警控制器復位。
[0061]實施例6
在以上實施例所述的火災報警控制系統的基礎上，如圖3所示，所述開關電路包括第一與非門電路U2A，其第一輸入端與所述主機單元的地址脈衝信號輸出腳連接，所述主機單元優選的包括單片機，優選的採用W78E516單片機，所述與第一與非門電路U2A的第二輸入端與其第一輸入端連接，所述第一與非門U2A的輸出端連接到電阻R5 —端即所述開關電路輸入端，所述電阻R5的另一端連接到三極體T2的基極，所述三極體T2的集電極通過電阻R4連接到功率開關管Tl的基極，所述功率開關管Tl的集電極與二總線高電平線L+連接，所述功率開關管Tl的發射極通過電阻R3與其基極連接，所述功率開關管Tl的發射極還與外接24V電源連接。
[0062]所述脈衝調製電路包括第二與非門U3A，其第一輸入端與所述主機單元的命令脈衝信號輸出腳連接，所述第二與非門U3A的第二輸入端與其第一輸入端連接，所述第二與非門U3A的輸出端與電阻RlO的一端連接，所述電阻RlO的另一端連接到三極體T5的基極，所述三極體T5的集電極通過電阻Rll連接到外接24V電源，所述外接24V電源還連接到三端穩壓管Tll的輸入端，所述三極體T5的集電極還連接到三極體T6的基極，所述三極體T6的發射極、電阻R12的一端和電容C2的一端並聯後與三極體T5的發射極連接，所述三極體T6的集電極、電阻R12的另一端和電容C2的另一端並聯後連接到三端穩壓管Tll的調整端，電阻R13連接在三端穩壓器Tll的輸出端和調整端之間，所述三端穩壓器Tll的輸出端還通過依次串聯的電阻R15、R16連接到二極體Dl的陽極，所述二極體Dl的陰極連接到二總線的高電平線L+。
[0063]所述回碼電流電路中所述高端電流映射電路與二總線兩端連接，所述高端電流映射電路中三級管T7的集電極與所述二總線的低電平線L-連接，所述三極體T7的發射極通過電阻R14連接到電阻R15與三端穩壓管Tll的輸出端之間，所述三極體T7的基極與運算放大器U4A的輸出端連接，所述運算放大器U4A的反向輸入端與三極體17的發射極連接，所述運算放大器U4A的正向輸入端連接在電阻R15和R16之間，所述運算放大器的正極接地，其負極連接外接24V電源，所述二總線的低電平線L-還與放大電路的輸入端即運算放大器U4B的正向輸入端連接，所述低端採樣電路為採樣電阻R19，所述採樣電阻R19的一端與電容D2的陽極並聯後連接在所述運算放大器U4B的正向輸入端，採樣電阻R19的另一端與電容D2的陰極並聯後通過電阻R18連接到所述運算放大器U4B的反正輸入端，所述電阻R18與R19的並聯點接地，電阻R17連接在運算放大器U4B的輸出端和反正輸入端之間，所述運算放大器U4B的輸出端為所述放大電路的輸出端，其連接到模數轉換器Ul的INO輸入端。
[0064]所述脈衝整形電路包括電阻R7，所述電阻R7的一端與所述第二與非門U3A的輸出端連接，所述第一與非門電路U2A的輸出端還連接電阻R6的一端，所述電阻R7和R6的另一端並聯後與三極體T4的基極連接，所述三極體T4的發射極和三極體T3的發射極的並聯點與三極體T2的發射極連接並且接地，所述三極體T4的集電極與三極體T3的基極並聯後通過電阻R8連接到二總線高電平線L+，所述三極體T3的集電極通過電阻R9連接到二總線高電平線L+。
[0065]所述短路檢測電路的輸入端即電阻Rl的一端與所述模數轉換器Ul的INl輸入端連接，所述電阻Rl的另一端連接到短路指示裝置，所述短路指示裝置為發光管LI，所述發光管LI的陰極與電阻Rl連接，所述發光管LI的陽極連接到二總線的高電平線L+，電阻R2與電容Cl並聯後一端接地，另一端連接在模數轉換器Ul的INl輸入端。
[0066]本發明所述的火災報警控制器迴路單元各電路工作原理如下:
所述主機單元發送地址脈衝信號經與第一非門電路U2反向後至Pl埠，經過功率開關管Tl及外圍的電阻R3、R4、R5組成的開關電路，向二總線高電平線L+上的現場設備發送地址脈衝信號，同時為探測器、模塊等提供工作電源。當Pl 口信號為高電平時，通過電阻R5使三極體T2導通，從而使功率開關管Tl導通，同時Pl 口信號通過電阻R5使三極體T4導通，三極體T3截止，高電平線L+輸出24V高電平。當Pl 口信號為低電平時，三極體T2截止，三極體T3導通，從而使功率開關管Tl也截止，高電平線L+輸出OV低電平。
[0067]所述主機單元發送命令脈衝信號經與第二非門電路U3反向後至PO埠，經過由三端穩壓管T11、三極體T5、T6及外圍電阻R10、R11、R12、R13和電容C2組成的脈衝調製電路後輸出0-10V電壓，向二總線上的現場設備發送命令脈衝信號，同時供回碼接收檢測電路工作。所述三端穩壓管優選的採用LM317，濾波電容C2主要作用是減小輸出的脈衝電壓帶有高頻成分，抑制自激振蕩和減小外界幹擾帶來的紋波。當PO 口信號為高電平時，通過電阻RlO使三極體T5導通，三極體T6截止，從而使三端穩壓管Tll輸出10.6V高電平，高電平線L+輸出IOV高電平；當？0 口信號為低電平時，三極體T5截止，三極體T6導通，從而使三端穩壓管Tll輸出1.2V低電平，高電平線L+輸出OV低電平。高電平線L+輸出再經三極體T3、T4及外圍的電阻R6、R7、R8、R9組成的脈衝整形電路後送入探測器探測器、模塊等，整形電路可以避免容性負載對總線結構的電路的影響。
[0068]所述迴路單元的回碼接收信號是通過回碼電流電路，包括高端電流映射電路、低端採樣電路以及放大電路來實現的；回碼電流一路經二總線低電平線端L-，在採樣採樣電阻R19後形成形成脈衝電壓，另一路經電阻R15採樣、運算放大器U4A及三極體17、電阻R14組成的高電平線端電流映射電路，與低電平線端L-的電流疊加到採樣採樣電阻R19上，電流信號轉為電壓信號，再經運算放大器U4B及電阻R17、R18組成的放大電路將信號放大輸出SO，SO經模數轉換器Ul轉換後送入主機單元處理，主機單元對不同時段採到的背景電流值、信號電流值、電壓值進行模糊智能算法分析處理，準確的得出現場設備的各種運行狀態信息。
[0069]所述短路檢測電路是由電阻Rl、R2和電容Cl組成的，當總線上線路運行正常時，迴路L+上脈衝電壓點亮發光管LI，指示正常運行狀態，再經電阻R1、R2分壓，電容Cl濾波之後，輸出2.5V脈衝，從SI埠進入模數轉換電路Ul轉換成數位訊號後送入主機單元進行分析處理。當總線短路時，迴路L+上脈衝電壓經二極體D2接地，從而使功率開關管Tl截止，輸出低電平，使發光管LI熄滅，指示短路故障狀態，模數轉換電路Ul的SI埠檢測到OV電壓，轉換成數位訊號後送入主機單元進行分析處理。
[0070]實施例7
電池單元包括開關電源單元、備用電源單元、電源自動切換單元和電源狀態採集單元；所述開關電源單元給系統供電，並給備用電源單元中的備用電池進行充電，所述電源自動切換單元在所述開關電源單元中主電斷電時自動切換到所述備用電源單元，當開關電源單元再上電後，電源自動切換單元自動切換到開關電源供電。
[0071]所述電源狀態採集單元採集所述電池單元中的電壓，通過判斷得出結果並通過所述人機對話單元進行顯示，在主電供電時，面板「主電」燈亮；備電供電時，「備電」燈亮並報主電故障。
[0072]在開機方式上出於對備用電池的保護做了特殊設計，即在無主電的情況下，單獨使用備用電池是無法啟動控制器開機的。[0073]所述備用電源單元包括備用電池充電電路，如圖4所示，所述備用電池充電電路的輸入端即三端電壓穩壓器UV2與主電源VAA+連接，三級管TV3的集電極通過電阻RVl7與三級管TV2的發射極並聯的連接到所述三端電壓穩壓器UV2的輸出端，所述三極體TV3的集電極還與所述三端電壓穩壓器UV2的調整端連接，所述三極體TV3的發射極還通過電阻RV13與所述三端電源穩壓器UV2的調整端連接，所述三極體TV2的集電極通過電阻RV15與三極體TVBl的集電極通過電阻RV9並聯的與三極體TV3的基極連接，所述三極體TVBl的集電極與電阻RV9之間還連接有二極體DVB1，電阻RV13連接在三極體TV2的基極和發射極之間，所述三極體TV2的基極還與二極體DV2的陽極連接，所述二極體DV2的陰極與備用電源VBB+連接，所述三極體TVBl的基極通過電阻RVB2與二極體ZVBl的陰極連接，所述二級管ZVBl的陽極與備用電源VBB+連接，所述備用電源VBB+與繼電器RLYl開關的第一觸點連接，所述繼電器RLYl的公共觸頭通過熔斷器FV2與備用電池連接，所述繼電器RLYl的第二觸頭與蜂鳴器一端連接，所述三端電壓穩壓器UV2的調整端通過電阻RV18與三極體TV3的發射極和三極體TVl的發射極並聯後與所述蜂鳴器的另一端連接，所述三極體TVl的發射極接地，所述三極體TVl的集電極與繼電器RLYl的線圈一端連接，所述繼電器RLYl的線圈的另一端與所述三極體TVBl的發射極連接，所述三極體TVl的基極通過電阻RV5連接到二極體ZVl的陽極，所述二極體ZVl的陰極連接在繼電器RLYl的線圈和三極體TVBl的發射極之間並且外接IV電壓。
[0074]實施例8
在以上實施例所述的火災報警控制系統的基礎上，如圖5所示，所述直控單元包括啟停電路、電流檢測放大電路和電壓檢測電路，所述啟停電路與所述主機單元輸出端連接，所述啟停電路的輸出端與現場設備連接，所述電流檢測放大電路和電壓檢測電路與所述迴路單元連接，並分別連接到所述模數轉換電路，所述主機單元發送啟動信號給所述啟停電路，控制現場設備的啟停，所述迴路單元的電流信號經過所述電流檢測放大電路處理髮送到所述模數轉換電路，其電壓信號經過所述電壓檢測電路處理髮送到所述模數轉換電路。
[0075]所述直控單元的啟停電路的輸入端即繼電器IJQl的線圈的一端與所述主機單元的信號輸出端連接，所述繼電器IJQl線圈的另一端接地，二極體1DD7接在繼電器IJQl線圈兩端，所述繼電器IJQl的開關一端與外接電源CV+連接，所述外接電源CV+還與電阻IDRl的一端連接，所述繼電器IJQl開關的另一端通過電阻1DR20連接二極體1DD2的陽極，所述二極體1DD2的陰極為所述啟停電路的輸出端10PR1。
[0076]所述電壓檢測電路的輸入端即電阻1DR4的一端與所述迴路單元的輸出端連接，所述電阻1DR4的另一端與二極體IDDl的陽極連接，所述二極體IDDl的陰極分別於電阻IDRl和電阻1DR7的一端連接，所述1DR7的另一端通過電阻1DR6連接到所述模數轉換器的第一輸入端1AD0,電容1DC2和電阻1DR5並聯後一端與所述模數轉換器的第一輸入端IADO
連接，另一併聯點接地。
[0077]所述電流檢測放大電路的輸入端即電阻1DR20的一端與所述二極體IDDl的陰極連接，二極體1DD10並聯在電阻1DR20的兩端，所述二極體1DD10的陽極通過電阻1DR21連接到運算放大器DU5A的正向輸入端，所述二極體1DD10的陰極通過電阻1DR22連接到運算放大器DU5A的反向輸入端，所述運算放大器DU5A還通過電阻1DR23接地，所述運算放大器DU5A的正極接地，其負極連接外接24V電源，其輸出端通過電阻1DR24連接到反向輸入端，所述運算放大器DU5A的輸出端還通過電阻IDRll構成所屬電流檢測放大電路的輸出端，其連接到模數轉換器的第三輸入端1AD3，所述第三輸入端1AD3還通過電阻IDRlO接地。
[0078]聯動啟動設備，單片機檢測到信號後發出啟動信號RUNl，使繼電器IJQl閉合，輸出24V電壓CV+至10PR1端來控制設備來啟動現場設備動作。直控單元控制迴路的電流信號經過電阻1DR20、1DR21、1DR22、1DR23、1DR24、二極體1DD10、運放DU5A構成的電流檢測放大電路輸入到ADO，控制迴路的電壓信號經過電阻1DR4、二極體IDDl、IDRl、1DR7、1DR5、1DR6輸入AD3，ADO和AD3通過A/D模數轉換後到單片機進行數據分析處理。
[0079]實施例9
一種採用以上實施例所述的火災報警控制系統的火災報警控制方法，其特徵在於，包括如下步驟:
(1)首先給迴路單元連接的每一個現場設備配置一個唯一的地址碼；
(2)所述電池單元給系統供電，系統開始工作，由主機單元向二總線發送同步脈衝信號，通過二總線返回的信號測得二總線上的背景電流大小；
(3)主機單元輸出地址脈衝信號，所述地址秒衝信號經過反向電路後，通過所述開關電路向二總線上的現場設備發送地址脈衝信號；
(4)現場設備接收所述同步脈衝信號進行同步後，接收到與自己地址碼相同的所述地址脈衝信號後，通過二總線上的回碼電流電路回傳回碼電流脈衝，所述回碼電流脈衝經過模數轉換器轉換成數位訊號後送入主機單元進行處理，得出現場設備的工作狀態；
(6)當所述主機單元判斷出現場設備發出報警信息時，通過總線向所述人機對話單元發出警報提示，並且所述主機單元輸出命令脈衝信號，經過反向後，通過脈衝調製電路發送命令脈衝信號給對應的二總線上的現場設備連接的直控單元，所述直控單元接收到該命令脈衝信號後啟動現場設備。
[0080]實施例10
所述一個地址周期脈衝脈寬為8ms，如圖4所示，一個巡檢周期優選的包括I個同步周期和256個地址周期脈衝，所述地址周期脈衝中0號地址用來測量背景電流，所述地址周期脈衝中電壓為24V脈寬為4ms的是地址/供電脈衝，其中電壓為IOV脈寬為4ms的是指令/接收的時隙，實現巡檢一個周期的編址現場設備只需要2.ls，而且使本發明的迴路單元的巡檢地址僅以I位4ms高電平和4ms低電平的方波構成，具有脈寬寬、只有一位波特位的地址巡檢碼，抗幹擾性能非常高，巡檢錯碼概率極低。
[0081]在所述步驟(3)中，向二總線上的現場設備發送地址脈衝信號之前還包括通過脈衝整形電路進行脈衝整形的步驟；在所述步驟(5)中，發送命令脈衝信號給對應的二總線上的現場設備之前還包括通過脈衝整形電路進行脈衝整形的步驟；在整個過程中，還包括短路檢測電路檢測二總線是否短路的步驟；所述短路檢測電路檢測到二總線短路時通過短路指示裝置進行指示。
[0082]所述主機單元發送IOOms同步脈衝並測量背景電流，首先測得總線的背景電流可以避免接下來接收編址現場設備回碼信號時，避免現場設備的工作電流、絕緣漏電電流等對檢測回碼數據信號的影響，現場設備接收到與自己地址相同的地址碼後，優選的在總線DClOV脈衝槽按序分別以數位化電流方式回傳由類型和狀態碼組成的SBit位數據到總線上，所述回碼電流脈衝優選的包括4Bit位2ms脈寬的類型數據和4Bit位2ms脈寬的狀態數據；所述步驟(4)主機單元判斷現場設備工作狀態的處理方法優選的為所述回碼電流減去背景電流之後為20mA時，所述主機單元判定為「1」，為6mA時，所述主機單元判定為「O」。[0083] 顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而並非對實施方式的限定。對於所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這裡無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處於本發明創造的保護範圍之中。
【權利要求】
1.一種火災報警控制系統,包括: 主機單元，所述主機單元發送地址脈衝信號和命令脈衝信號，並接收反饋的數位訊號，對信號進行處理並對各單元進行控制； 電池單元，與主機單元連接，給系統供電； 直控單元，與主機單元和現場設備分別連接，根據所述主機單元的指令來直接控制現場設備； 其特徵在於，還包括採用二總線方式的迴路單元，所述迴路單元包括開關電路、脈衝調製電路、回碼電流電路、模數轉換器、現場設備； 開關電路，通過反向電路與所述主機單元的脈衝信號輸出腳連接，並與二總線高電平線連接，向二總線上的現場設備發送地址脈衝信號，並提供工作電源； 脈衝調製電路，通過反向電路與所述主機單元的命令脈衝信號輸出腳連接，並與二總線高電平線連接，向二總線上的現場設備發送命令脈衝信號； 回碼電流電路，包括高端電流映射電路、低端採樣電路以及放大電路，所述高端電流映射電路與二總線高電平線和低電平線分別連接，所述低端採樣電路與所述二總線的低電平線連接，所述高端電流映射電路與所述低端採用電路連接後與放大電路相連； 模數轉換器，與所述回碼電流電路和主機單元分別連接，將所述回碼電路的信號進行模數轉換後輸入主機單元； 現場設備，與二總線的高電平線和低電平線連接，接收二總線上的信號。
2.根據權利要求1所述的火災報警控制系統，其特徵在於，所述迴路單元還包括脈衝整形電路，與所述開關電路和脈衝調製電路連接，將所述命令脈衝信號和地址脈衝信號整形後輸出給現場設備；還包括短路檢測電路，與所述二總線高電平線和所述模數轉換器分別連接，檢測所述二總線的電信號並輸入所述模數轉換器；所述短路檢測電路中設置有短路指示裝置，在發生短路狀態時進行指示。
3.根據權利要求1或2所述的火災報警控制系統，其特徵在於，所述迴路單元、直控單元、主機單元通過CAN總線連接；根據權利要求1-3任一項所述的火災報警控制系統，其特徵在於，還包括多機組網單元，所述火災報警控制系統可以通過多機組網單元實現多個火災報警控制系統組網工作；根據權利要求1-4任一項所述的火災報警控制系統，其特徵在於，還包括聯動單元，所述聯動單元也與CAN總線連接,所述聯動單元中的啟停鍵可通過定義與任意一個或一組總線現場設備關聯，完成對該總線現場設備的啟停控制。
4.根據權利要求1-5任一項所述的火災報警控制系統，其特徵在於，還包括通訊處理單元，所述通訊處理單元分為內部通訊單元和外部組網通訊單元，所述內部通訊單元通過二總線通訊方式與所述迴路單元、直控單元、聯動單元和主機單元進行通訊，所述外部組網通訊單元通過二總線通訊方式與其他火災報警控制系統組網通訊； 根據權利要求1-6任一項所述的火災報警控制系統，其特徵在於，所述通訊處理單元採用CAN通訊控制器和CAN總線收發器，所述CAN總線收發器的兩端分別設有兩個電阻，所述CAN總線收發器的電阻輸入端連接有斜率電阻； 根據權利要求1-7任一項所述的火災報警控制系統，其特徵在於，所述直控單元採用二線制通訊，並設有手動輸出控制模式和自動聯動輸出模式；根據權利要求1-8任一項所述的火災報警控制系統，其特徵在於，還包括人機對話單元，所述人機對話單元包括液晶顯示器、鍵盤、蜂鳴器、LED指示燈、印表機、觸控螢幕、揚聲器。
5.根據權利要求1-9任一項所述的火災報警系統，其特徵在於，所述開關電路包括第一與非門電路U2A，其第一輸入端與所述迴路單元中的主機單元的地址脈衝信號輸出腳連接，所述與第一與非門電路U2A的第二輸入端與其第一輸入端連接，所述第一與非門U2A的輸出端連接到電阻R5 —端即所述開關電路輸入端，所述電阻R5的另一端連接到三極體T2的基極，所述三極體T2的集電極通過電阻R4連接到功率開關管Tl的基極，所述功率開關管Tl的集電極與二總線高電平線L+連接，所述功率開關管Tl的發射極通過電阻R3與其基極連接，所述功率開關管Tl的發射極還與外接24V電源連接； 根據權利要求1-10任一項所述的火災報警控制系統，其特徵在於，所述脈衝調製電路包括第二與非門U3A，其第一輸入端與所述主機單元的命令脈衝信號輸出腳連接，所述第二與非門U3A的第二輸入端與其第一輸入端連接，所述第二與非門U3A的輸出端與電阻RlO的一端連接，所述電阻RlO的另一端連接到三極體T5的基極，所述三極體T5的集電極通過電阻Rll連接到外接24V電源，所述外接24V電源還連接到三端穩壓管Tll的輸入端，所述三極體T5的集電極還連接到三極體T6的基極，所述三極體T6的發射極、電阻R12的一端和電容C2的一端並聯後與三極體T5的發射極連接，所述三極體T6的集電極、電阻R12的另一端和電容C2的另一端並聯後連接到三端穩壓管Tll的調整端，電阻R13連接在三端穩壓器Tll的輸出端和調整端之間，所述三端穩壓器Tll的輸出端還通過依次串聯的電阻R15、R16連接到二極體Dl的陽極，所述二極體Dl的陰極連接到二總線的高電平線L+; 根據權利要求1-11任一項所述的火災報警控制系統，其特徵在於，所述回碼電流電路中所述高端電流映射電路與二總線兩端連接，所述高端電流映射電路中三級管T7的集電極與所述二總線的低電平線 L-連接，所述三極體T7的發射極通過電阻R14連接到電阻R15與三端穩壓管Tll的輸出端之間，所述三極體17的基極與運算放大器U4A的輸出端連接，所述運算放大器U4A的反向輸入端與三極體T7的發射極連接，所述運算放大器U4A的正向輸入端連接在電阻R15和R16之間，所述運算放大器的正極接地，其負極連接外接24V電源，所述二總線的低電平線L-還與放大電路的輸入端即運算放大器U4B的正向輸入端連接，所述低端採樣電路為採樣電阻R19，所述採樣電阻R19的一端與電容D2的陽極並聯後連接在所述運算放大器U4B的正向輸入端，採樣電阻R19的另一端與電容D2的陰極並聯後通過電阻R18連接到所述運算放大器U4B的反正輸入端，所述電阻R18與R19的並聯點接地，電阻R17連接在運算放大器U4B的輸出端和反正輸入端之間，所述運算放大器U4B的輸出端為所述放大電路的輸出端，其連接到模數轉換器Ul的INO輸入端； 根據權利要求1-12任一項所述的火災報警控制系統，其特徵在於，所述脈衝整形電路包括電阻R7，所述電阻R7的一端與所述第二與非門U3A的輸出端連接，所述第一與非門電路U2A的輸出端還連接電阻R6的一端，所述電阻R7和R6的另一端並聯後與三極體T4的基極連接，所述三極體T4的發射極和三極體T3的發射極的並聯點與三極體T2的發射極連接並且接地，所述三極體T4的集電極與三極體T3的基極並聯後通過電阻R8連接到二總線高電平線L+，所述三極體T3的集電極通過電阻R9連接到二總線高電平線L+ ； 根據權利要求1-13任一項所述的火災報警控制系統，其特徵在於，所述短路檢測電路的輸入端即電阻Rl的一端與所述模數轉換器Ul的INl輸入端連接，所述電阻Rl的另一端連接到短路指示裝置，所述短路指示裝置為發光管LI，所述發光管LI的陰極與電阻Rl連接，所述發光管LI的陽極連接到二總線的高電平線L+，電阻R2與電容Cl並聯後一端接地，另一端連接在模數轉換器Ul的INl輸入端。
6.根據權利要求1-14任一項所述的火災報警控制系統，其特徵在於，電池單元包括開關電源單元、備用電源單元、電源自動切換單元和電源狀態採集單元；所述開關電源單元給系統供電，並給備用電源單元中的備用電池進行充電，所述電源自動切換單元在所述開關電源單元斷電時自動切換到所述備用電源單元；所述電源狀態採集單元採集所述電池單元中的電壓，通過判斷得出結果並通過所述人機對話單元進行顯示； 根據權利要求1-15任一項所述的火災報警控制系統，其特徵在於，所述備用電源單元包括備用電池充電電路，所述備用電池充電電路的輸入端即三端電壓穩壓器UV2與主電源VAA+連接，三級管TV3的集電極通過電阻RV17與三級管TV2的發射極並聯的連接到所述三端電壓穩壓器UV2的輸出端，所述三極體TV3的集電極還與所述三端電壓穩壓器UV2的調整端連接，所述三極體TV3的發射極還通過電阻RV13與所述三端電源穩壓器UV2的調整端連接，所述三極體TV2的集電極通過電阻RV15與三極體TVBl的集電極通過電阻RV9並聯的與三極體TV3的基極連接，所述三極體TVBl的集電極與電阻RV9之間還連接有二極體DVBI,電阻RV13連接在三極體TV2的基極和發射極之間，所述三極體TV2的基極還與二極體DV2的陽極連接，所述二極體DV2的陰極與備用電源VBB+連接，所述三極體TVBl的基極通過電阻RVB2與二極體ZVBl的陰極連接，所述二級管ZVBl的陽極與備用電源VBB+連接，所述備用電源VBB+與繼電器RLYl開關的第一觸點連接，所述繼電器RLYl的公共觸頭通過熔斷器FV2與備用電池連接，所述繼電器RLYl的第二觸頭與蜂鳴器一端連接，所述三端電壓穩壓器UV2的調整端通過電阻RV18與三極體TV3的發射極和三極體TVl的發射極並聯後與所述蜂鳴器的另一端連接，所述三極體TVl的發射極接地，所述三極體TVl的集電極與繼電器RLYl的線圈一端連接，所述繼電器RLYl的線圈的另一端與所述三極體TVBl的發射極連接，所述三極體TVl的基極通過電阻RV5連接到二極體ZVl的陽極，所述二極體ZVl的陰極連接在繼電器RLYl的線圈和三極體TVBl的發射極之間並且外接IV電壓。`
7.根據權利要求1-16任一項所述的火災報警控制系統，其特徵在於，所述直控單元包括啟停電路、電流檢測放大電路和電壓檢測電路，所述啟停電路與所述主機單元輸出端連接，所述啟停電路的輸出端與現場設備連接，所述電流檢測放大電路和電壓檢測電路與所述迴路單元連接，並分別連接到所述模數轉換電路，所述主機單元發送啟動信號給所述啟停電路，控制現場設備的啟停，所述迴路單元的電流信號經過所述電流檢測放大電路處理髮送到所述模數轉換電路，其電壓信號經過所述電壓檢測電路處理髮送到所述模數轉換電路； 根據權利要求1-17任一項所述的火災報警控制系統，其特徵在於，所述直控單元的啟停電路的輸入端即繼電器IJQl的線圈的一端與所述主機單元的信號輸出端連接，所述繼電器IJQl線圈的另一端接地，二極體1DD7接在繼電器IJQl線圈兩端，所述繼電器IJQl的開關一端與外接電源CV+連接，所述外接電源CV+還與電阻IDRl的一端連接，所述繼電器IJQl開關的另一端通過電阻1DR20連接二極體1DD2的陽極，所述二極體1DD2的陰極為所述啟停電路的輸出端IOPRl ； 根據權利要求1-18任一項所述的火災報警控制系統，其特徵在於，所述電壓檢測電路的輸入端即電阻1DR4的一端與所述迴路單元的輸出端連接，所述電阻1DR4的另一端與二極體IDDl的陽極連接，所述二極體IDDl的陰極分別於電阻IDRl和電阻1DR7的一端連接，所述1DR7的另一端通過電阻1DR6連接到所述模數轉換器的第一輸入端1AD0，電容1DC2和電阻1DR5並聯後一端與所述模數轉換器的第一輸入端IADO連接，另一併聯點接地； 根據權利要求1-19任一項所述的火災報警控制系統，其特徵在於，所述電流檢測放大電路的輸入端即電阻1DR20的一端與所述二極體IDDl的陰極連接，二極體1DD10並聯在電阻1DR20的兩端，所述二極體1DD10的陽極通過電阻1DR21連接到運算放大器DU5A的正向輸入端，所述二極體1DD10的陰極通過電阻1DR22連接到運算放大器DU5A的反向輸入端，所述運算放大器DU5A還通過電阻1DR23接地，所述運算放大器DU5A的正極接地，其負極連接外接24V電源，其輸出端通過電阻1DR24連接到反向輸入端，所述運算放大器DU5A的輸出端還通過電阻IDRll構成所屬電流檢測放大電路的輸出端，其連接到模數轉換器的第三輸入端1AD3，所述第三輸入端1AD3還通過電阻1DR10接地。
8.一種使用權利要求1-20所述的火災報警控制系統的火災報警控制控制方法，其特徵在於，包括如下步驟: (1)首先給迴路單元連接的每一個現場設備配置一個唯一的地址碼； (2)所述電池單元給系統供電，系統開始工作，由主機單元向二總線發送同步脈衝信號，通過二總線返回的信號測得二總線上的背景電流大小； (3)主機單元輸出地址脈衝信號，所述地址秒衝信號經過反向電路後，通過所述開關電路向二總線上的現場設備發 送地址脈衝信號； (4)現場設備接收所述同步脈衝信號進行同步後，接收到與自己地址碼相同的所述地址脈衝信號後，通過二總線上的回碼電流電路回傳回碼電流脈衝，所述回碼電流脈衝經過模數轉換器轉換成數位訊號後送入主機單元進行處理，得出現場設備的工作狀態； (5)當所述主機單元判斷出現場設備發出報警信息時，通過總線向所述人機對話單元發出警報提示，並且所述主機單元輸出命令脈衝信號，經過反向後，通過脈衝調製電路發送命令脈衝信號給對應的二總線上的現場設備連接的直控單元，所述直控單元接收到該命令脈衝信號後啟動現場設備。
9.根據權利要求21所述的控制方法，其特徵在於，所述一個地址脈衝脈寬為8ms，所述地址脈衝中0號地址用來測量背景電流，所述地址脈衝包括地址/供電脈衝和指令/接受的時隙，所述地址/供電脈衝電壓為24V、脈寬為4ms，所述指令/接收的時隙電壓為10V、脈寬為4ms ； 根據權利要求21或22所述的控制方法，其特徵在於，所述回碼電流脈衝包括4Bit位2ms脈寬的類型數據和4Bit位2ms脈寬的狀態數據； 根據權利要求21-23任一項所述的控制方法，其特徵在於，所述步驟(4)中主機單元的處理方法為，所述回碼電流減去背景電流之後為20mA時，所述主機單元判定為「1」，為6mA時，所述主機單元判定為「O」。
10.根據權利要求21-24任一項所述的控制方法，其特徵在於，在所述步驟(3)中，向二總線上的現場設備發送地址脈衝信號之前還包括通過脈衝整形電路進行脈衝整形的步驟，在所述步驟(5)中，發送命令脈衝信號給對應的二總線上的現場設備之前還包括通過脈衝整形電路進行脈衝整形的步驟；根據權利要求21-25任一項所述的控制方法，其特徵在於，在整個過程中，還包括短路檢測電路檢測二總線是否短路的步驟； 根據權利要求21-26任一項所述的控制方法，其特徵在於，在整個過程中，還包括通過多機組網單元與其他火災報警控制系統組網通訊的步驟；根據權利要求21-27任一項所述的控制方法，其特徵在於，在整個過程中，還包括通過聯動單元控制總線現場設備啟停的步驟。`
【文檔編號】G08B25/08GK103530997SQ201310531438
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年11月1日 優先權日:2013年11月1日
【發明者】陶章亮, 謝海彬, 吳金海, 聶河東, 林素歐, 胡中祥, 周銘 申請人:浙江愛德電子有限公司