基于三相电能计量芯片的电源电流监控设备制造技术

本实用新型专利技术提供一种基于三相电能计量芯片的电源电流监控设备，包括：单片机、消防设备电流采集通道、通讯通道、外围电路以及供电电源；所述单片机分别与所述消防设备电流采集通道、所述通讯通道、所述外围电路以及所述供电电源连接。优点为：消防设备电流采集通道具有电气隔离功能，提高电流采集的安全性；通讯通道同时具有DC/DC隔离电路和光电耦合电路，实现单片机和通讯接口之间的输入输出隔离，提高信号传输的信噪比；供电电源采用开关稳压电源，保证向单片机供电的安全可靠性；因此，本实用新型专利技术从多个角度，全面有效提高了电源电流监控设备的工作可靠性，保证电源电流监控设备长期可靠的安全运行。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于电源电流监控
，具体涉及一种基于三相电能计量芯片的电源电流监控设备。
技术介绍
随着社会的快速发展，现代大体量建筑、公众集聚场所建筑和一类高层建筑越来越多，分布有数量众多的消防设备，例如，自动报警系统、自动喷洒系统、消防事故广播系统、防排烟系统、气体灭火系统、消火栓系统、应急照明系统等，消防控制中心控制着多个消防设备的操作，是建筑消防安全的关键，而各个消防设备能否正常工作，又取决于消防设备电源的工作状态。因此，在火灾情况下，如果消防设备电源不能可靠、稳定地工作，投入大量资金的消防设施可能形同虚设。近年来，因消防设备电源失控造成消防设备失灵，致使火灾蔓延的事故也一直屡见不鲜。可见，对消防设备电源进行有效监控，从而保证消防设备电源正常工作，具有重要意义。现有的消防设备电源监控系统，普遍具有工作可靠性不足的问题，从而不利于推广普及。
技术实现思路
针对现有技术存在的缺陷，本技术提供一种基于三相电能计量芯片的电源电流监控设备，可有效解决上述问题。本技术采用的技术方案如下：本技术提供一种基于三相电能计量芯片的电源电流监控设备，包括：单片机、消防设备电流采集通道、通讯通道、外围电路以及供电电源；所述单片机分别与所述消防设备电流采集通道、所述通讯通道、所述外围电路以及所述供电电源连接；其中，所述消防设备电流采集通道为三相电能计量芯片，包括串联的消防电源电流输入接口、信号隔离输入电路以及ADC转换电路；所述消防电源电流输入接口依次经过所述信号隔离输入电路以及所述ADC转换电路后，连接到所
述单片机的输入端；所述通讯通道为CAN通讯通道，包括通讯接口保护电路、通讯接口电路、DC/DC隔离电路和光电耦合电路；所述DC/DC隔离电路和所述光电耦合电路并联联接在所述通讯接口电路的一端和所述单片机之间；所述通讯接口电路的另一端连接所述通讯接口保护电路。优选的，所述供电电源包括主供电电源和备用供电电源；所述主供电电源为开关稳压电源；所述备用供电电源为铅酸免维护电池。优选的，所述开关稳压电源包括串联的变压器、整流滤波电路、降压电路和稳压电路；所述变压器的输入端外接电源；所述变压器的输出端依次通过所述整流滤波电路、所述降压电路和所述稳压电路后，连接到所述单片机。优选的，所述外围电路包括液晶显示屏、按键输入接口电路、指示灯输出接口电路、蜂鸣器输出接口电路；所述液晶显示屏、所述按键输入接口电路、所述指示灯输出接口电路和所述蜂鸣器输出接口电路均连接到所述单片机。本技术提供的基于三相电能计量芯片的电源电流监控设备具有以下优点：消防设备电流采集通道具有电气隔离功能，提高电流采集的安全性；通讯通道同时具有DC/DC隔离电路和光电耦合电路，实现单片机和通讯接口之间的输入输出隔离，提高信号传输的信噪比；供电电源采用开关稳压电源，保证向单片机供电的安全可靠性；因此，本技术从多个角度，全面有效提高了电源电流监控设备的工作可靠性，保证电源电流监控设备长期可靠的安全运行。附图说明图1为本技术提供的基于三相电能计量芯片的电源电流监控设备的结构示意图。具体实施方式为了使本技术所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。结合图1，本技术提供一种基于三相电能计量芯片的电源电流监控设
备，包括：单片机、消防设备电流采集通道、通讯通道、外围电路以及供电电源；单片机分别与消防设备电流采集通道、通讯通道、外围电路以及供电电源连接；单片机可采用MCU单片机，更具体的，可采用STM32F103R8T6芯片。其中，消防设备电流采集通道为三相电能计量芯片，包括串联的消防电源电流输入接口、信号隔离输入电路以及ADC转换电路；消防电源电流输入接口依次经过信号隔离输入电路以及ADC转换电路后，连接到单片机的输入端；通讯通道为CAN通讯通道，包括通讯接口保护电路、通讯接口电路、DC/DC隔离电路和光电耦合电路；DC/DC隔离电路和光电耦合电路并联联接在通讯接口电路的一端和单片机之间；通讯接口电路的另一端连接通讯接口保护电路。单片机和通讯接口输入输出间互相隔离，使电信号传输具有单向性，具有良好的电绝缘能力和抗干扰能力。光电耦合电路的输入端属于电流型工作的低阻元件，因而具有很强的共模抑制能力。所以，它在长线传输信息中作为终端隔离元件可以大大提高信噪比。供电电源包括主供电电源和备用供电电源；主供电电源为开关稳压电源；备用供电电源为铅酸免维护电池。开关稳压电源包括串联的变压器、整流滤波电路、降压电路和稳压电路；变压器的输入端外接电源；变压器的输出端依次通过整流滤波电路、降压电路和稳压电路后，连接到单片机。外围电路包括液晶显示屏、按键输入接口电路、指示灯输出接口电路、蜂鸣器输出接口电路；液晶显示屏、按键输入接口电路、指示灯输出接口电路和蜂鸣器输出接口电路均连接到单片机。本技术提供的基于三相电能计量芯片的电源电流监控设备，其工作原理为：消防设备电源电流传感器实时采集消防设备电源的电流信息，经信号隔离和模数转换后，将模拟信号转换成数字信号，通过串口(SPI协议)传输到单片机，单片机获取信息后，通过通讯通道和上位机联网通讯，实现远程传输，统一管理。此外，单片机通过对接收到的消防设备电源的电流信息进行分析，判断消防设备电源是否有过压、欠压、过流、断路、短路以及缺相等故障。当故障发生时，一方面，可在液晶显示屏显示故障的部位、类型和时间；另一方面，可
通过蜂鸣器发出声光报警信号，从而有效保证了火灾发生时消防联动系统的可靠性。与现有技术相比，本技术提供的基于三相电能计量芯片的电源电流监控设备具有以下优点：消防设备电流采集通道具有电气隔离功能，提高电流采集的安全性；通讯通道同时具有DC/DC隔离电路和光电耦合电路，实现单片机和通讯接口之间的输入输出隔离，提高信号传输的信噪比；供电电源采用开关稳压电源，保证向单片机供电的安全可靠性；因此，本技术从多个角度，全面有效提高了电源电流监控设备的工作可靠性，保证电源电流监控设备长期可靠的安全运行。以上所述仅是本技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于三相电能计量芯片的电源电流监控设备，其特征在于，包括：单片机、消防设备电流采集通道、通讯通道、外围电路以及供电电源；所述单片机分别与所述消防设备电流采集通道、所述通讯通道、所述外围电路以及所述供电电源连接；其中，所述消防设备电流采集通道为三相电能计量芯片，包括串联的消防电源电流输入接口、信号隔离输入电路以及ADC转换电路；所述消防电源电流输入接口依次经过所述信号隔离输入电路以及所述ADC转换电路后，连接到所述单片机的输入端；所述通讯通道为CAN通讯通道，包括通讯接口保护电路、通讯接口电路、DC/DC隔离电路和光电耦合电路；所述DC/DC隔离电路和所述光电耦合电路并联联接在所述通讯接口电路的一端和所述单片机之间；所述通讯接口电路的另一端连接所述通讯接口保护电路。

【技术特征摘要】
1.一种基于三相电能计量芯片的电源电流监控设备，其特征在于，包括：单片机、消防设备电流采集通道、通讯通道、外围电路以及供电电源；所述单片机分别与所述消防设备电流采集通道、所述通讯通道、所述外围电路以及所述供电电源连接；其中，所述消防设备电流采集通道为三相电能计量芯片，包括串联的消防电源电流输入接口、信号隔离输入电路以及ADC转换电路；所述消防电源电流输入接口依次经过所述信号隔离输入电路以及所述ADC转换电路后，连接到所述单片机的输入端；所述通讯通道为CAN通讯通道，包括通讯接口保护电路、通讯接口电路、DC/DC隔离电路和光电耦合电路；所述DC/DC隔离电路和所述光电耦合电路并联联接在所述通讯接口电路的一端和所述单片机之间；所述通讯接口电路的另一端连接所述通讯接口保护电路。2.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑国灵，
申请(专利权)人：北京华盛安达电子有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11