火災監控系統的無線溫度檢測儀設計

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摘 要：闡述火災監控系統的無線溫度檢測儀設計的必要性及設計依據，提出基于Si4432的通用無線收發模塊的無線溫度檢測儀設置原則以及設計中應注意的問題。火災監控系統的無線溫度檢測儀具有結構簡單、安全性和可靠性較高，適于范圍廣等優點。

關鍵詞：火災監控； 無線溫度傳感； Si4432； 無線收發模塊

0 引 言

近年來，隨著我國國民經濟的高速增長，各行業用電量大幅度增加，同時伴隨著電氣火災也呈現逐年上升的趨勢，給國民經濟和人民生命財產造成巨大損失。電氣火災的起火主要有漏電、短路、過負荷幾種原因。由電力設備發熱而最終導致的電氣火災在全部電氣火災中占到了60%以上的比例；另外，由絕緣受損、環境潮濕等引起的泄漏電流故障（以及由泄漏電流電火花引起）又在電氣火災的起因中占有10%以上的比例。

當絕緣受損的線路上產生的泄漏電流為300～500 mA時，破損處將和鄰近的接地導體產生火花放電現象。這時，釋放出的電火花可以輕易地引燃周圍的可燃物和易燃物，從而造成火災事故。即使周圍沒有易燃、可燃物存在，泄漏電流產生的火花放電同樣可加速絕緣的受損面積，使得受損點周圍的絕緣層迅速炭化，變為易燃物體，再被火花點燃起火。

高壓開關柜中設有大量開關電氣設備，并具有復雜的電氣連接線路，如何對高壓開關柜中的關鍵部位或電氣連接處的溫度進行實時、遠程檢測，并確保檢測的安全性和可靠性，是所要解決的重點技術難題之一。

1 系統組成

為解決上述技術問題，現提供一種結構簡單、安全性和可靠性較高的火災監控系統的無線溫度檢測儀。火災監控系統的無線溫度檢測儀包括溫度傳感器1、與溫度傳感器1的溫度信號輸出端相連的適于定時激活工作的第一邏輯控制電路2、第一邏輯控制電路2的溫度信號輸出及收發控制端相連的用于將溫度信號轉換為無線信號的第一無線收發電路3，第一邏輯控制電路2連接有電池供電電路4。

溫度傳感器1設于配電室進線柜斷路器的上下接口處、三級負荷進線開關斷路器的上下接口處、風機回路斷路器的上下接口處、冷水機組回路的上下接口處或開關柜內的帶電觸頭上。應用火災監控系統的無線溫度檢測儀時，還包括用于接收所述無線信號的第二無線收發電路11、與第二無線收發電路11的相連的無線交互控制單元5、與無線交互控制單元5的數據輸出端相連的用于判斷溫度傳感器1所測溫度是否超過預設范圍的中央控制單元6；中央控制單元6的溫度信號輸出端經通信接口8與用于遠程監控的上位機10相連。

中央控制單元6的溫度顯示輸出端連接有用于實時顯示溫度值的顯示電路9，即LCD顯示屏。所述中央控制單元6的控制輸入端連接有用于輸入無線收發的頻點和與所述第一邏輯控制電路2相關聯的地址表的第一鍵盤輸入電路7。具體框圖如圖1所示。

2 系統設計原理

火災監控系統的無線溫度檢測儀系統主要由微處理器C8051F930（簡稱MCU）和RF收發芯片Si4432組成，其是業界目前性價比“最高”的嵌入式無線解決方案。C8051F930是Silicon Labs新近推出的業界第一款能在0.9～3.6 V電壓范圍內工作的MCU，內部集成了64 KB的FLASH、4 352 B的RAM、1個UART、2個SPI、4個定時器、10 b的ADC、內部振蕩器等，提供了一個真正的SoC（System on Chip）解決方案。