火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的無線溫度檢測儀設(shè)計

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摘 要：闡述火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的無線溫度檢測儀設(shè)計的必要性及設(shè)計依據(jù)，提出基于Si4432的通用無線收發(fā)模塊的無線溫度檢測儀設(shè)置原則以及設(shè)計中應(yīng)注意的問題。火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的無線溫度檢測儀具有結(jié)構(gòu)簡單、安全性和可靠性較高，適于范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：火災(zāi)監(jiān)控； 無線溫度傳感； Si4432； 無線收發(fā)模塊

0 引 言

近年來，隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的高速增長，各行業(yè)用電量大幅度增加，同時伴隨著電氣火災(zāi)也呈現(xiàn)逐年上升的趨勢，給國民經(jīng)濟(jì)和人民生命財產(chǎn)造成巨大損失。電氣火災(zāi)的起火主要有漏電、短路、過負(fù)荷幾種原因。由電力設(shè)備發(fā)熱而最終導(dǎo)致的電氣火災(zāi)在全部電氣火災(zāi)中占到了60%以上的比例；另外，由絕緣受損、環(huán)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(zāi)的起因中占有10%以上的比例。

當(dāng)絕緣受損的線路上產(chǎn)生的泄漏電流為300～500 mA時，破損處將和鄰近的接地導(dǎo)體產(chǎn)生火花放電現(xiàn)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(zāi)事故。即使周圍沒有易燃、可燃物存在，泄漏電流產(chǎn)生的火花放電同樣可加速絕緣的受損面積，使得受損點(diǎn)周圍的絕緣層迅速炭化，變?yōu)橐兹嘉矬w，再被火花點(diǎn)燃起火。

高壓開關(guān)柜中設(shè)有大量開關(guān)電氣設(shè)備，并具有復(fù)雜的電氣連接線路，如何對高壓開關(guān)柜中的關(guān)鍵部位或電氣連接處的溫度進(jìn)行實(shí)時、遠(yuǎn)程檢測，并確保檢測的安全性和可靠性，是所要解決的重點(diǎn)技術(shù)難題之一。

1 系統(tǒng)組成

為解決上述技術(shù)問題，現(xiàn)提供一種結(jié)構(gòu)簡單、安全性和可靠性較高的火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的無線溫度檢測儀。火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)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(fā)控制端相連的用于將溫度信號轉(zhuǎn)換為無線信號的第一無線收發(fā)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(shè)于配電室進(jìn)線柜斷路器的上下接口處、三級負(fù)荷進(jìn)線開關(guān)斷路器的上下接口處、風(fēng)機(jī)回路斷路器的上下接口處、冷水機(jī)組回路的上下接口處或開關(guān)柜內(nèi)的帶電觸頭上。應(yīng)用火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)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(fā)電路11、與第二無線收發(fā)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(shù)據(jù)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(yù)設(shè)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(jīng)通信接口8與用于遠(yuǎn)程監(jiān)控的上位機(jī)10相連。

中央控制單元6的溫度顯示輸出端連接有用于實(shí)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(fā)的頻點(diǎn)和與所述第一邏輯控制電路2相關(guān)聯(lián)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(tǒng)設(shè)計原理

火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的無線溫度檢測儀系統(tǒng)主要由微處理器C8051F930（簡稱MCU）和RF收發(fā)芯片Si4432組成，其是業(yè)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(yè)界第一款能在0.9～3.6 V電壓范圍內(nèi)工作的MCU，內(nèi)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(nèi)部振蕩器等，提供了一個真正的SoC（System on Chip）解決方案。