一种适用于气体灭火系统在防护模式下的防误喷装置的制作方法

1.本发明属于消防系统的技术领域，具体而言，涉及一种适用于气体灭火系统在防护模式下的防误喷装置。


背景技术：

2.气体灭火系统由于其清洁高效的灭火特点，经常用于配电室、数据中心、图书馆、档案馆、柴油机房等重要场所，随着人们防火意识的提高和相关标准的实施，各类气体灭火系统应用越来越广泛。但是，在实际的应用过程中，也发生了不少安全事故，尤其是气体灭火设备的误喷放事故，造成巨大的经济损失和人员伤亡事件。
3.气体灭火系统的灭火原理：气体灭火系统由火灾报警设备和气体灭火设备两部分组成，当气体灭火系统所保护的防护区内的感烟探测器和感温探测器同时报警后，消防报警控制器判断为发生火灾，会释放24v的启动电流至相应防护区的气体钢瓶组的电磁阀，电磁阀启动后阀内的撞针刺破钢瓶的密封膜片，致使气体灭火剂释放，以最终达到灭火效果。
4.气体灭火系统的启动方式有3种，分别为：自动、手动、机械应急启动，介绍如下：
5.自动启动：火灾报警系统处于自动状态，当防护区内的感烟探测器和感温探测器同时报警后，消防报警控制器直接启动灭火设备；
6.手动启动：火灾报警系统处于手动状态，当防护区内的感烟探测器和感温探测器同时报警后，人员在现场确认后手动启动灭火设备；
7.机械应急启动：应用于管网式气体灭火设备，当报警系统无法工作，由现场人员手动开启选择阀，手动开启相应区域的氮气启动瓶，灭火剂释放至防护区完成灭火。
8.目前，为防止气体灭火设备误喷的主要方式就是将火灾报警控制器调至“手动”模式，设备报警后，人员现场确认后，手动启动灭火设备，进而降低设备误启动造成的气体灭火设备误喷放。
9.现有的技术主要存在以下缺点：
10.(1)人员在进入防护区时，如果误喷放会引起人员窒息伤亡，现有系统无法提供便捷的方式使系统暂时停止工作，报警控制器上需要专用钥匙才能调至“手动启动”模式，一般人员在进入防护区时不可能配有专用钥匙进行“手动启动”模式切换。所以人员在气体灭火系统保护区内进行作业有很高的风险。
11.(2)当火灾报警控制器一直出于“手动启动”模式时，如果真的发生火灾，得人员现场确认后才能操作，容易贻误灭火时机，造成大的火灾。
12.很多使用方害怕气体灭火系统误喷放造成人员伤亡，选择不接启动线，不拔安全销，这样气体灭火设备相当于失效，若火情出现，则无法及时灭火。


技术实现要素：

13.鉴于此，为了解决现有技术存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种适用于气体灭火系统在防护模式下的防误喷装置以达到在正常模式和防护模式之间的切换，并在
防护模式下能够有效杜绝误喷现象的同时还能够确保气体灭火设备能够在火情出现时正常灭火的目的。
14.本发明所采用的技术方案为：一种适用于气体灭火系统在防护模式下的防误喷装置，该防误喷装置包括：
15.mcu电路，所述mcu电路连接有对其供电的电源模块；
16.与mcu电路相连接的控制电路，所述控制电路控制气体灭火系统所在启动电路通路的通断；
17.与mcu电路相连接的防护电路，所述防护电路反馈信号至mcu电路，并通过mcu电路下发控制电路的动作指令；
18.其中，所述mcu电路包括：mcu、与mcu连接的晶振电路，所述晶振电路包括晶振，所述晶振的两端均连接至所述mcu，且晶振的两端均通过电容串接接地。
19.进一步地，所述防护电路包括：紧急按钮、与紧急按钮连通的防护线路，所述防护线路上连接有电阻、电容和稳压二极管组，且电阻的另一端串接至电源模块，电容和稳压二极管组的另一端分别串联接地。
20.进一步地，所述电源模块包括：降压芯片、ldo稳压芯片、电源输入端以及与电源输入端电连接的整流电路，所述整流电路与降压芯片连接，且降压芯片与ldo稳压芯片相连接，ldo稳压芯片与mcu电路相连接。
21.进一步地，所述控制电路包括：输入控制电路、继电器和输出端子，所述输入控制电路与mcu电路相连接，且输入控制电路与继电器的控制端连接，所述继电器的公共端连接至启动电路通路的启动电源，继电器的常闭端连接至输出端子且输出端子连接至启动电路通路，继电器的常开端通过led灯串联接地。
22.进一步地，所述输入控制电路包括：mos管，所述mos管的g极连通至mcu电路，mos管的d极与所述继电器的控制端连接，mos管的s极接地且mos管的s极与mos管的g极之间串接有电阻。
23.进一步地，所述mcu连接有工作状态led，且工作状态led的另一端接地。
24.进一步地，所述mcu连接有复位电路，所述复位电路包括复位按钮，所述复位按钮通过复位线路连接至mcu，且复位线路上连接有电阻、电容和稳压二极管组，且电阻的另一端串接至电源模块，电容和稳压二极管组的另一端分别串联接地。
25.本发明的有益效果为：
26.1.采用本发明所提供的适用于气体灭火系统在防护模式下的防误喷装置，其通过控制电路在防护模式下对启动电路通路进行切断，以杜绝工作人员在防护区内作业时，气体灭火系统的误喷放给人员带来的伤害，同时，在防护完成之后，还可自动恢复启动线路的连接，可良好改善现在火灾报警控制器的“自动”、“手动”调节困难的问题。
附图说明
27.图1是本发明所提供的适用于气体灭火系统在防护模式下的防误喷装置中mcu电路的电路原理图；
28.图2a是本发明所提供的适用于气体灭火系统在防护模式下的防误喷装置中晶振电路的ⅰ部分电路原理图；
29.图2b是本发明所提供的适用于气体灭火系统在防护模式下的防误喷装置中晶振电路的ⅱ部分电路原理图；
30.图3是本发明所提供的适用于气体灭火系统在防护模式下的防误喷装置中程序下载电路的电路原理图；
31.图4是本发明所提供的适用于气体灭火系统在防护模式下的防误喷装置中电源led电路的电路原理图；
32.图5是本发明所提供的适用于气体灭火系统在防护模式下的防误喷装置中复位电路的电路原理图；
33.图6是本发明所提供的适用于气体灭火系统在防护模式下的防误喷装置中工作状态led电路的电路原理图；
34.图7a是本发明所提供的适用于气体灭火系统在防护模式下的防误喷装置中控制电路的ⅰ部分电路原理图；
35.图7b是本发明所提供的适用于气体灭火系统在防护模式下的防误喷装置中控制电路的ⅱ部分电路原理图；
36.图7c是本发明所提供的适用于气体灭火系统在防护模式下的防误喷装置中控制电路的ⅲ部分电路原理图；
37.图8是本发明所提供的适用于气体灭火系统在防护模式下的防误喷装置中防护电路的电路原理图；
38.图9是本发明所提供的适用于气体灭火系统在防护模式下的防误喷装置中电源模块的电路原理图。
具体实施方式
39.下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的模块或具有相同或类似功能的模块。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。相反，本技术的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。
40.实施例1
41.在本实施例中具体提供了适用于气体灭火系统在防护模式下的防误喷装置，其在运行时，还可应用在安全防护阶段，也能使气体灭火设备所对应的电磁阀无法通电启动，气体灭火设备断开启动电路，进而可从根源上避免误喷的现象发生，同时，在安全防护完成之后，也能自动恢复线路的初始状态，对火灾进行及时灭火处理，防止险情的出现。
42.该防误喷装置包括：mcu电路、与mcu电路相连接的控制电路、分别与mcu电路相连接的防护电路，具体的，各个电路部分的说明如下：
43.①
mcu电路
44.如图1所示，mcu电路为本防误喷装置的核心部分，该mcu电路包括：mcu、与mcu连接的晶振电路、与mcu连接的程序下载电路、与mcu连接的电源led、与mcu连接的复位电路以及与mcu连接的工作状态led。
45.其中，如图2所示，所述晶振电路设有两个，且两个晶振电路均包括晶振，所述晶振
的两端均连接至所述mcu，且晶振的两端均通过电容串接接地；如图2a、图2b所示，第一晶振电路的晶振y1的一端与mcu的osc32 in引脚连接且该端通过电容c8接地，晶振y1的另一端与mcu的osc32 out引脚连接且该端通过电容c7接地。第二晶振电路的晶振y2的一端与mcu的osc in引脚连接且该端通过电容c10接地，晶振y2的另一端与mcu的osc out引脚连接且该端通过电容c9接地。在连接了晶振电路之后，在mcu通过内部晶振计时，当时间到达30分钟后停止紧急状态，并回复正常状态。
46.如图3所示，程序下载电路包括xh2.45-4p排线，该xh2.45-4p排线的1脚和2脚之间串有电阻r3，且该xh2.45-4p排线的3脚和4脚之间串有电阻r2，且xh2.45-4p排线的4脚连接至电源模块的vcc_3v3端子，xh2.45-4p排线的1脚连接接地。由嵌入式程序操作控制单片机mcu下发指令，继电器动作后，继电器的状态改变以更改电流方向变动，进而将气体灭火设备的电磁阀所在通路的电流断开。
47.如图4所示，电源led包括串接在电源模块的vcc_3v3端子上的电阻r4和led1灯，且led1灯接地，在led1灯亮起时，则说明电源模块正常工作。
48.如图5所示，复位电路包括复位按钮s1，所述复位按钮s1通过复位线路连接至mcu的nrst引脚，且复位线路上连接有电阻r5、电容c11和稳压二极管组d1，且电阻r5的另一端串接至电源模块的vcc_3v3端子，电容c11和稳压二极管组d1的另一端分别串联接地。
49.如图6所示，所述mcu连接有工作状态led，且工作状态led的另一端接地。在本实施例中，工作状态led由led2-1灯和led2-2灯组成，且led2-1灯和led2-2灯的另一端均连接至电阻r12并通过电阻r12接地，led2-1灯和led2-2灯在点亮状态下呈红色。
50.在实际应用时，mcu部分采用stm32芯片作为逻辑控制芯片，其具体的型号为：stm32l051c8t6，通过嵌入式软件程序，控制管脚逻辑输出来控制电路板工作。
51.②
控制电路部分
52.如图7a、图7b以及图7c所示，通过控制电路控制气体灭火系统所在启动电路通路的通断，以实现对防误喷的功能实现。
53.在本实施例中，该控制电路包括：输入控制电路、继电器和输出端子，其中，所述输入控制电路与mcu电路相连接，且输入控制电路与继电器的控制端连接，所述继电器的公共端连接至启动电路通路的启动电源，继电器的常闭端连接至输出端子且输出端子连接至启动电路通路，继电器的常开端通过led灯串联接地。
54.具体的如下：输入控制电路包括：mos管，所述mos管的g极通过串联电阻r7连通至mcu的relay1_c引脚，mos管的d极与所述继电器的控制端(relay2_gnd端子)连接，mos管的s极接地且mos管的s极与mos管的g极之间串接有电阻r9。
55.对于继电器部分，继电器的型号为srd-5vdc-sl-c，且继电器的1脚与电源模块的vcc_5v端子连接，且继电器的1脚通过二极管d2连通至继电器的4脚(relay2_gnd端子)；继电器的5脚为公共端com且与启动电路通路的启动电源into_24连通；继电器的2脚串接由电阻r20和led4灯，且led4灯的另一端接地；继电器的3脚(relay2_out端子)连接至输出端子，输出端子则连通至启动电路通路。
56.在实际工作时，当公共端com与继电器的2脚连通后，此时，led4灯亮起，则表明消防气体灭火设备的启动电流已经成功模拟启动，此时，继电器的3脚与启动电源into_24完全断开，输出端子所连接的启动电路通路被断开，气体灭火系统不能被启动，杜绝误喷。
57.③
对于防护电路部分
58.如图8所示，该防护电路包括：紧急按钮、与紧急按钮连通的防护线路，防护线路与mcu的contror1端子连接，所述防护线路上连接有电阻r10、电容c12和稳压二极管组d7，且电阻r10的另一端串接至电源模块的vcc_3v3端子，电容c12和稳压二极管组d7的另一端分别串联接地；所述防护线路的另一端通过into_1端子与接口j6连接，接口j6连接有紧急按钮，通过紧急按钮启动防护模式。
59.④
对于电源模块部分
60.如图9所示，通过该电源模块作为该防误喷装置的供电源，在实际应用时，该电源模块包括：降压芯片、ldo稳压芯片、电源输入端以及与电源输入端电连接的整流电路，所述整流电路与降压芯片连接，且降压芯片与ldo稳压芯片相连接，ldo稳压芯片与mcu电路相连接；由于dcdc降压芯片的加入，使本防误喷装置在消防现场能够方便接入用电，提高使用灵活性，且能够降低使用成本。其中，降压芯片的型号为mp1584，ldo稳压芯片的型号为ldo_ht7833。
61.其中，降压芯片的vin端子连接有整流电路，整流电路与接口j4连接，接口j4连接外部供电电源，且整流电路由二极管d4和二极管d5串联连接。
62.为方便现场使用，设计采用现场设备供电系统dc24v直流供电，通过电源模块中板载的dcdc降压芯片，降低流入mcu的电流工作电压，上电进入正常工作状态时(继电器处于初始状态)，启动电流能够正常流入气体灭火设备的电磁阀。
63.基于上述所提供的适用于气体灭火系统在防护模式下的防误喷装置，其在工作时，其工作原理如下：
64.按下紧急按钮，相应电路连接mcu的管脚逻辑拉低，进入紧急状态，mcu控制mos管导通去控制继电器闭合，断开启动电流通路。同时，mcu拉高工作状态led的管脚电压，使其点亮并呈红灯表明进入紧急状态，在实际应用时，mcu通过内部晶振电路计时，当时间到达30分钟后停止紧急状态，回复正常状态。
65.基于上述的工作原理，其如下：
66.在正常模式下，继电器处于默认nc状态，启动电流输入与输出端导通。在消防险情下，启动电流正常输入进气体灭火设备激发电磁阀，整个消防系统正常工作。
67.在防护模式下，后续工作人员进入现场，设备按下对应紧急按钮进入应急模式，继电器动作后断开，消防报警控制器启动电流输入端与输出端断开，消防报警控制器不能启动气体灭火设备，所有操作无效化，保障现场工作人员安全，当30分钟后，设备自动回复成正常模式。
68.需要说明的是，流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本技术的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本技术的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
69.应当理解，本技术的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下
列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(pga)，现场可编程门阵列(fpga)等。
70.本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
71.此外，在本技术各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
72.上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
73.尽管上面已经示出和描述了本技术的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本技术的限制，本领域的普通技术人员在本技术的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。