基于RS485总线的现场报警智能楼宇火灾监控系统

本发明涉及一种楼宇火灾监控系统，具体是指一种基于RS485总线的现场 报警智能楼宇火灾监控系统。

近年来，随着GDP的增长，人民生活水平的提高，人们居住、生活、工作 的地方越来越集中，火灾事故的发生也越来越频繁，已经严重的影响了人们的 生命、财产安全。为了防止火灾的发生，通常需要对楼宇进行火灾监控。目前 楼宇火灾监控已是楼宇消防技术的重要组成部分；然而现在楼宇多采用传统的 分布式烟雾报警器来对火灾进行监控，这种监控方式信息量传输有限，网络化 程度低，无法满足现代化的需求。

本发明的目的在于克服传统的楼宇火灾监控系统信息量传输有限，网络化 程度低的缺陷，提供基于RS485总线的现场报警智能楼宇火灾监控系统。

本发明的目的通过下述技术方案实现：基于RS485总线的现场报警智能楼 宇火灾监控系统，主要由一个以上的检测装置，通过RS485总线与检测装置相 连接的转换模块，与转换模块相连接的微处理器，以及与微处理器相连接的监 控室电脑组成；所述检测装置由处理芯片，分别与处理芯片相连接的烟雾传感 器、温度传感器以及声光报警电路组成；所述处理芯片则与转换模块相连接。

进一步的，所述声光报警电路由三极管VT4，三极管VT5，三极管VT6， 二极管D5，负极经电阻R8后与二极管D5的P极相连接、正极则与处理芯片相 连接的电容C7，与电容C7相并联的电阻R7，正极与电容C7正极相连接、负 极接地的电容C6，正极与电容C6的负极相连接、负极则与三极管VT4的基极 相连接的电容C8，正极与二极管D5的P极相连接、负极接地的电容C10，串 接在二极管D5的N极和三极管VT5的发射极之间的电阻R12，正极顺次经指 示灯VL和电阻R15以及报警器BL后与三极管VT6的发射极相连接、负极则 与三极管VT6的发射极相连接的电容C12，与电容C12相并联的电阻R14，正 极与三极管VT4的集电极相连接、负极则经二极管D4后与三极管VT5的基极 相连接的电容C9，串接在电容C9的负极和三极管VT4的发射极之间的电阻R9， 一端与三极管VT4的发射极相连接、另一端则经电阻R10后与三极管VT5的 集电极相连接的电感L，串接在三极管VT5的基极和发射极之间的电阻R11， 正极与三极管VT5的发射极相连接、负极则经电阻R13后与三极管VT6的基极 相连接的电容C11，以及N极与电容C11的负极相连接、P极接地的二极管D6 组成；所述三极管VT6的集电极接地；所述二极管D5的N极与电容C12的正 极相连接。

所述转换模块由放大电路，与放大电路相连接的转换电路组成。

所述放大电路由放大器P1，放大器P2，三极管VT1，串接在放大器P1的 正极和输出端之间的电阻R2，串接在放大器P1的负极与三极管VT1的发射极 之间的电阻R1，正极与三极管VT1的集电极相连接、负极接地的电容C1，以 及N极与放大器P1的输出端相连接、P极则与放大器P2的负极相连接的二极 管D1组成；所述放大器P2的正极与三极管VT1的发射极相连接、其输出端则 与三极管VT1的基极相连接、其负极则与转换电路相连接；所述放大器P1的负 极与处理芯片相连接、其输出端则与转换电路相连接。

所述转换电路由转换芯片U，三极管VT2，三极管VT3，一端与转换芯片 U的PWM管脚相连接、另一端则与放大器P1的输出端相连接的电阻R3，负极 与转换芯片U的RT管脚相连接、正极则与放大器P1的输出端相连接的电容 C2，正极与转换芯片U的TGEN管脚相连接、负极则与放大器P2的负极相连 接的电容C3，一端与电容C3的负极相连接、另一端接地的电阻R4，P极与电 容C3的负极相连接、N极则与转换芯片U的SW管脚相连接的二极管D2，串 接在转换芯片U的SS管脚和三极管VT3的集电极之间的电阻R5，N极与三极 管VT3的集电极相连接、P极则与三极管VT2的发射极相连接的二极管D3， 串接在三极管VT2的发射极和三极管VT3的集电极之间的电阻R6，正极与三 极管VT2的集电极相连接、负极则与三极管VT3的基极相连接的电容C4，以 及负极与电容C4的负极相连接、正极则与三极管VT3的集电极相连接的电容 C5组成；所述转换芯片U的OUT管脚与三极管VT2的基极相连接；所述三极 管VT3的基极与电容C4的负极相连接、其发射极接地、其集电极则与微处理 器相连接。

所述转换芯片U为LT3517集成芯片。

本发明较现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

(1)本发明采用RS485总线对信号进行传输，提高了信号传输的精度和速 度，使本发明的网络化和智能化程度更高。

(2)本发明采用的转换模块可以高效率的把模拟信号转换为数字信号，提 升了本发明的信号处理效率。

(3)本发明的检测装置设置有声光报警电路，当楼层发生火灾时可以发出 警报，通过楼层内的人员紧急疏散。

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的检测装置结构示意图。

图3为本发明的转换模块的电路结构图。

图4为本发明的声光报警电路的结构图。

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式并不 限于此。

实施例

如图1所示，本发明的基于RS485总线的现场报警智能楼宇火灾监控系统， 主要由一个以上的检测装置，通过RS485总线与检测装置相连接的转换模块， 与转换模块相连接的微处理器，以及与微处理器相连接的监控室电脑组成。该 微处理器采用AT89C2051微处理器来实现，并且其P3.7、P3.4以及P3.5管脚 与监控室电脑相连接。

其中，该检测装置用于检测每一楼层的烟雾信号和温度信号，其设置于每 一楼层内，数量可以根据楼层数或实际需要进行设置。该检测装置的结构如图2 所示，其由处理芯片，烟雾传感器，温度传感器以及声光报警电路组成。该处 理芯片采用LT3496处理芯片来实现。该烟雾传感器可以采集楼层内的烟雾信 号，与LT3496处理芯片的PWM1管脚相连接，其优选郑州炜盛电子科技有限 公司生产的MQ-2烟雾传感来实现。该温度传感器则用于采集每一楼层内的温 度信号，与LT3496处理芯片的PWM2管脚相连接，其优选上海科旗仪表有限 公司生产的SMW温度传感器来实现。该声光报警电路的输入端与LT3496处理 芯片的SW2管脚相连接。所述LT3496处理芯片的TG1管脚则与转换模块相连 接。

该转换模块可以高效率的把模拟信号转换为数字信号，如图3所示，其由 放大电路，与放大电路相连接的转换电路组成。

其中，该放大电路由放大器P1，放大器P2，三极管VT1，电阻R1，电阻 R2，二极管D1以及电容C1组成；该电阻R2串接在放大器P1的正极和输出端 之间。电阻R1串接在放大器P1的负极与三极管VT1的发射极之间。电容C1 的正极与三极管VT1的集电极相连接、其负极接地。二极管D1的N极与放大 器P1的输出端相连接、其P极则与放大器P2的负极相连接。所述放大器P2的 正极与三极管VT1的发射极相连接、其输出端则与三极管VT1的基极相连接、 其负极则与转换电路相连接。所述放大器P1的负极与LT3496处理芯片的TG1 管脚相连接、其输出端则与转换电路相连接。该放大电路可以对信号进行不失 真的放大，以便转换电路更好的处理。

另外，该转换电路由转换芯片U，三极管VT2，三极管VT3，电阻R3，电 阻R4，电阻R5，电阻R6，电容C2，电容C3，电容C4，电容C5，二极管D2 以及二极管D3组成。

连接时，电阻R3的一端与转换芯片U的PWM管脚相连接、其另一端则与 放大器P1的输出端相连接。电容C2的负极与转换芯片U的RT管脚相连接、 其正极则与放大器P1的输出端相连接。电容C3的正极与转换芯片U的TGEN 管脚相连接、其负极则与放大器P2的负极相连接。电阻R4的一端与电容C3 的负极相连接、其另一端接地。二极管D2的P极与电容C3的负极相连接、其 N极则与转换芯片U的SW管脚相连接。电阻R5串接在转换芯片U的SS管脚 和三极管VT3的集电极之间。二极管D3的N极与三极管VT3的集电极相连接、 其P极则与三极管VT2的发射极相连接。电阻R6串接在三极管VT2的发射极 和三极管VT3的集电极之间。电容C4的正极与三极管VT2的集电极相连接、 其负极则与三极管VT3的基极相连接。电容C5的负极与电容C4的负极相连接、 其正极则与三极管VT3的集电极相连接。

所述转换芯片U的OUT管脚与三极管VT2的基极相连接；所述三极管VT3 的基极与电容C4的负极相连接、其发射极接地、其集电极则与AT89C2051微 处理器的P1.2管脚相连接。该转换电路可以把烟雾传感器和温度传感器输出的 模拟信号转换为数字信号发送给微处理器，为了更好的实施本发明，该转换芯 片U优选LT3517集成芯片来实现。

如图4所示，该声光报警电路由三极管VT4，三极管VT5，三极管VT6， 电阻R7，电阻R8，电阻R9，电阻R10，电阻R11，电阻R12，电阻R13，电 阻R14，电阻R15，电容C6，电容C7，电容C8，电容C9，电容C10，电容C11， 电容C12，电感L，二极管D5，二极管D4，二极管D6，指示灯VL以及报警 器BL组成。

连接时，电容C7的负极经电阻R8后与二极管D5的P极相连接、其正极 则与LT3496处理芯片的SW2管脚相连接。电容C6与电容C7相并联的电阻 R7，其正极与电容C7正极相连接、负极接地。电容C8的正极与电容C6的负 极相连接、其负极则与三极管VT4的基极相连接。电容C10的正极与二极管 D5的P极相连接、其负极接地。电阻R12串接在二极管D5的N极和三极管 VT5的发射极之间。电容C12的正极顺次经指示灯VL和电阻R15以及报警器 BL后与三极管VT6的发射极相连接、其负极则与三极管VT6的发射极相连接。 电阻R14与电容C12相并联。电容C9的正极与三极管VT4的集电极相连接、 其负极则与二极管D4的P极相连接。所述二极管D4的N极与三极管VT5的 基极相连接。电阻R9串接在电容C9的负极和三极管VT4的发射极之间。电感 L的一端与三极管VT4的发射极相连接、其另一端则经电阻R10后与三极管 VT5的集电极相连接。电阻R11串接在三极管VT5的基极和发射极之间。电容 C11的正极与三极管VT5的发射极相连接、其负极则经电阻R13后与三极管VT6 的基极相连接。二极管D6的N极与电容C11的负极相连接、其P极接地。所 述三极管VT6的集电极接地；所述二极管D5的N极与电容C12的正极相连接。

其中，电容C6和电容C8构成短暂的延迟电路，当楼层内发生火灾时LT3496 处理芯片发出驱动信号，由于延迟电路的作用，三极管VT4、三极管VT5以及 三极管VT6延迟2秒钟后被导通，从而使指示灯VL和报警器BL得电工作； 该延迟电路可以防止本发明在刚启动的时候发出误报警信号，引起人们的恐慌。

工作时，检测装置采集每一楼层内的温度信号和烟雾信号，并通过RS485 总线传输给转换模块，该转换模块把检测装置传输过来的模拟信号高效的转换 为数字信号并发送给微处理器，微处理器则把数字信号发送给监控室电脑，监 控人员通过监控室电脑则可以实时了解楼宇中每一楼层的情况，如果温度值和 烟雾值超过一定值则表明楼层中可能已发生火灾，声光报警电路则发出警报通 知楼内人员疏散。

如上所述，便可很好的实现本发明。