船用火災(zāi)報警控制器的工作原理與適用性

船用火災(zāi)報警控制器是智能火災(zāi)報警控制器，集報警與聯(lián)動控制于一體，控制器具有多項智能特性，諸如漂移補償、平滑處理、靈敏度調(diào)整、自優(yōu)化預報警、綜合多元探測器探測及維修警告等。能夠準確探測到早期火災(zāi)的發(fā)生。

控制系統(tǒng)為智能工作模式，在該模式下，控制器可以配接市場上常見的通用智能型探測器和配套的模塊。同時，還可接樓層顯示器（火災(zāi)顯示盤）等終端設(shè)備。可參與消防聯(lián)動控制、消防廣播輸出、氣體滅火等，可接CRT顯示終端，組成綜合性的消防報警控制系統(tǒng)。適用于大型飯店、賓館、機房、商廈等重要場所。

為了適應(yīng)海上惡劣環(huán)境的要求，控制器在殼體機械設(shè)計方面做了防水防腐蝕處理，并在軟件編程上作了相應(yīng)的數(shù)據(jù)修正以區(qū)別陸用控制器的采樣數(shù)據(jù)。

一、控制器工作原理

圖1 機器工作原理框圖

該控制器由中央控制單元、顯示鍵盤單元、手動控制單元、直接控制單元和8個回路控制單元、穩(wěn)壓電源和備電單元及打印單元組成一個實時工作系統(tǒng)，各接口單元之間采用CAN總線串行通訊方式進行數(shù)據(jù)傳輸。中央處理單元將各回路接口單元采集的數(shù)據(jù)進行處理、判斷后，確定回路控制單元各回路總線上編址單元的狀態(tài)，同時將結(jié)果送顯示接口單元顯示，發(fā)出聲、光報警信號，并在FLASH MEMORY上保存必要的數(shù)據(jù)。除此之外，中央處理單元還負責通過并口打印輸出數(shù)據(jù)，并監(jiān)視內(nèi)部直流電源。音響單元負責火警及故障報警．。

二、主要功能單元的結(jié)構(gòu)、作用及其工作原理

（一）主要功能單元

1.主機單元。主機單元主要完成系統(tǒng)主要信息的處理和存儲,中文打印機的管理。系統(tǒng)主要包括主控CPU、外部通訊接口、內(nèi)部通訊接口、FLASH MEMORY、打印機控制電路、外控繼電器等。

外部通訊接口包括一個標準485接口、一個并行通訊接口。

2.顯示單元。顯示單元主要處理所有信息的顯示，包括聲、光報警管理，鍵盤輸入管理，240×128像素CCFL背光LCD液晶顯示屏、實時時鐘／日歷12887，該芯片可保證不供電情況下工作10年。鍵盤管理電路主要采用8 279芯片、指示燈采用發(fā)光二極管、音響控制電路采用專用音響控制電路。

3.回路單元。回路單元主要完成對于現(xiàn)場所安置的探測器和手報工作狀態(tài)的監(jiān)控。主要含總線驅(qū)動電路、噪聲及瞬變抑制電路、保護電路、CPU系統(tǒng)和智能算法。為了確保在最短的時間完成回路單元與主機單元報警信息的傳輸，回路單元到主機單元都由一個握手信號線。回路總線采用環(huán)形接線方式。同時回路單元上有閃存，主要儲存編址單元的信息、回路聯(lián)動編程信息及智能數(shù)據(jù)信息等。

4.多線控制。該控制單元設(shè)計為5組輸出控制，每組輸出控制包含啟動／停止一個鍵和啟動、故障、反饋3個LED指示燈，同時現(xiàn)場要配接一個現(xiàn)場控制盒。每組共有四根外線，在實現(xiàn)斷線和短路的監(jiān)控的同時完成輸出和回授的要求。該控制單元有CPU，可通過內(nèi)部485與主機單元通訊，從而完成自動控制輸出。同時也可獨立工作實現(xiàn)手動啟、停設(shè)備。

5.微型打印機。打印機采用國產(chǎn)并行通訊的微型針式中文打印機，該打印機安置在內(nèi)門上。可以作為機器的標準配件。

6.電源。電源采用開管電源的技術(shù)，功率為100 W，輸入電壓為AC 220 V，輸出為三組，分別為 DC5V／3A； DC5V／3A、 DC24V／3A。 電源包括主電、備電兩個開關(guān)，兩路保險，電源監(jiān)控信號和備電沖、放電電路等。電源監(jiān)控信號主要包括備電故障、備電短路、電源過壓、電源欠壓、備電運行、主電故障等信號。監(jiān)控信號通過扁平電纜送到主機單元。電源前面板由電壓和電源狀態(tài)的指示。電源采用內(nèi)藏式結(jié)構(gòu)。

7.備電。備電可以根據(jù)負載容量的大小，設(shè)定一個范圍，初步定為 DC12 V／10 AH到DC12V／24AH之間。電池為2節(jié)一組。備電與電源連接。控制器內(nèi)部留有電池安置位置。電池不包含在整機內(nèi)。根據(jù)客戶需求單獨訂貨銷售。

（二）功能選項

1.自檢功能：正常狀態(tài)下，按下 “自檢”鍵，先后發(fā)出火警、故障音響，點亮所有指示燈及VFD顯示屏，20 s內(nèi)自動恢復到正常監(jiān)視狀態(tài)。

消音功能：當有火警信號或故障信號輸入時，控制器發(fā)出相應(yīng)的報警音響，按 “消音”鍵，消音指示燈亮，音響消除，但報警指示燈和顯示的部位保持不變。

2.復位功能：按 “復位”鍵后，控制器清除系統(tǒng)當前狀態(tài)，使整個系統(tǒng)重新工作運行。控制器并在30 s內(nèi)重新建立尚存的火警信號，在100s內(nèi)重新建立尚存的故障報警信號。

3.故障報警功能：當探測器等負載發(fā)生損壞、丟失及控制器與負載之間出現(xiàn)斷線時，控制器能在100s內(nèi)發(fā)出故障報警聲音，并有黃色故障燈指示，VFD顯示屏顯示故障報警、地址及時間。

4.當總線發(fā)生短路故障時，控制器在VFD顯示屏上顯示 “探測總線故障”，并發(fā)出故障音響；當總線短路消除后，控制器自動恢復到正常監(jiān)視狀態(tài)。

5.火災(zāi)報警功能：當探測器報警或手動按鈕按下時，控制器能在30 s內(nèi)發(fā)出火災(zāi)報警聲音，點亮紅色火警指示燈，VFD顯示屏顯示首警、后續(xù)火警地址及時間，并予以保持。報警顯示火警優(yōu)先于故障。

6.屏蔽功能：當控制器所帶的一個或多個編址單元發(fā)生故障時，可對故障編址單元進行屏蔽，并可通過菜單選擇進行查看、解除屏蔽。

7.主備電轉(zhuǎn)換功能：火災(zāi)報警控制器由AC 220 V，50 Hz和DC 24 V蓄電池兩套獨立的電源供電。當交流主電源故障時，報警控制器自動切換到備用電源，同時控制器主電故障指示燈亮，主電工作指示燈滅，報出故障音響，并可消音；當交流主電源恢復供電時，報警控制器自動切換到主電源工作，主電故障報警消除。

8.當備用電源故障時，報警控制器備用電源故障指示燈亮，報出故障音響，并可消音；當備用電源恢復供電時，備用電源故障報警消除。

9.備電節(jié)能方式：單獨使用備用電源為系統(tǒng)供電時，VFD顯示屏2 min內(nèi)無人操作將自動關(guān)閉顯示，處于節(jié)能狀態(tài)。只有人為操作鍵盤或系統(tǒng)產(chǎn)生故障、火警信號時，VFD顯示屏將自動喚醒，顯示各種操作及報警信息。故障、火警信號排除后，節(jié)能方式仍可自動開啟。

四、適用性

該控制器進行了多次試驗，保證了艦船海上行駛惡劣環(huán)境中工作的穩(wěn)定性和設(shè)備先進可靠性，安裝在艦船上預防火災(zāi)的發(fā)生，其精度更高，抗干擾能力更強，操縱控制安全、可靠、穩(wěn)定，適應(yīng)海上的惡劣工作條件所采用的多種抗顛震、抗干擾、抗腐蝕 “三防”措施。