摘要：電氣火災(zāi)系統(tǒng)的良好應(yīng)用可以顯著減少建筑物內(nèi)部的電氣火災(zāi)現(xiàn)象，有效保證建筑物的安全和質(zhì)量。隨著我國(guó)相關(guān)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，越來(lái)越多復(fù)雜的電氣技術(shù)和設(shè)備應(yīng)用于建筑物內(nèi)部電路，增加了電氣火災(zāi)的概率，對(duì)建筑物的積極作用和建筑物用戶的安全產(chǎn)生了極其負(fù)面的影響。Lora無(wú)線通信技術(shù)在電氣火災(zāi)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的應(yīng)用可以顯著降低電氣火災(zāi)的概率，實(shí)現(xiàn)預(yù)防電氣火災(zāi)的目標(biāo)。無(wú)線通信技術(shù)的應(yīng)用傳輸距離長(zhǎng)，穿墻效果好。同時(shí)，由于功耗低，可高質(zhì)量應(yīng)用于電氣火災(zāi)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。因此，主要從電氣火災(zāi)系統(tǒng)的組成、原理和內(nèi)部硬件軟件設(shè)計(jì)入手，闡述電氣火災(zāi)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)措施。

關(guān)鍵詞：LoRa；無(wú)線通信技術(shù)；電氣火災(zāi)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；

一前言

隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步，建筑內(nèi)部的電氣線路越來(lái)越復(fù)雜，電氣線路中設(shè)備的復(fù)雜性也在顯著增加。一方面，這種復(fù)雜的電氣線路給居民帶來(lái)了便利的生活和生產(chǎn)條件，另一方面，這種復(fù)雜的電氣線路也顯著增加了發(fā)生電氣火災(zāi)的概率。因此，電氣火災(zāi)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用非常重要。電氣火災(zāi)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以監(jiān)測(cè)電氣線路中運(yùn)行的溫度、泄漏現(xiàn)象和泄漏電流的大小，然后對(duì)可能發(fā)生火災(zāi)的部分進(jìn)行預(yù)警。傳統(tǒng)電氣火災(zāi)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中使用的通信技術(shù)大多是CAN總線傳輸，現(xiàn)階段復(fù)雜電氣線路背景下布線困難，施工成本高，硬件工作質(zhì)量有限。因此，在電氣火災(zāi)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的后續(xù)研發(fā)過(guò)程中，應(yīng)注意無(wú)線通信技術(shù)和通信距離的要求，提高電氣火災(zāi)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量，降低電氣火災(zāi)的發(fā)生概率。

二電氣火災(zāi)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的組成及原理

基于Lora無(wú)線通信技術(shù)的電氣火災(zāi)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要由溫度傳感器、漏電電流傳感器、電氣火災(zāi)探測(cè)器、無(wú)線傳輸系統(tǒng)和主要監(jiān)測(cè)系統(tǒng)組成。電氣火災(zāi)系統(tǒng)的主要應(yīng)用原理是，如果電路短路或漏電，電氣火災(zāi)探測(cè)器可以通過(guò)溫度傳感器和電流傳感器收集線路中的溫度和漏電電流數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)處理后傳輸?shù)诫姎饣馂?zāi)監(jiān)測(cè)主系統(tǒng)。如果線路溫度或漏電電流超過(guò)系統(tǒng)預(yù)設(shè)的預(yù)警閾值，探測(cè)器中的主控芯片可將報(bào)警信息傳輸?shù)街骺叵到y(tǒng)，并實(shí)時(shí)顯示報(bào)警值。在電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)在探測(cè)器內(nèi)部和監(jiān)控主系統(tǒng)中放置良好的無(wú)線發(fā)射芯片，使探測(cè)器還可以通過(guò)Lora無(wú)線通信技術(shù)向值班人員傳遞報(bào)警信息，清晰顯示報(bào)警位置和數(shù)據(jù)，為值班人員落實(shí)良好的控制措施奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。此外，在我國(guó)信息技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的背景下，大數(shù)據(jù)技術(shù)和智能控制設(shè)備可以應(yīng)用于電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)，通過(guò)大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用，可以收集和綜合分析經(jīng)常超過(guò)預(yù)警閾值的部分，使值班人員能夠通過(guò)數(shù)據(jù)分析綜合考慮設(shè)備的運(yùn)行壽命和質(zhì)量，及時(shí)更換和維護(hù)不符合監(jiān)控要求的設(shè)備，不僅可以提高電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量，而且可以有效降低電氣火災(zāi)的概率。在電氣火災(zāi)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中應(yīng)用智能設(shè)備，可有效保證數(shù)據(jù)異常的智能處理，有效提高電氣火災(zāi)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用質(zhì)量和價(jià)值。

三電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)部硬件設(shè)計(jì)措施

1微控制單元

在電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)過(guò)程中，主要內(nèi)容包括微控制單元、信號(hào)采集通路、通信接口和無(wú)線通信電路，這些硬件設(shè)備設(shè)計(jì)的主要目標(biāo)是確保數(shù)據(jù)信號(hào)能夠準(zhǔn)確采集，及時(shí)傳輸?shù)诫姎饣馂?zāi)監(jiān)控主系統(tǒng)，降低電氣火災(zāi)的概率和電氣火災(zāi)對(duì)生產(chǎn)和生活的負(fù)面影響。

2信號(hào)采集電路

信號(hào)采集電路主要包括信號(hào)采樣電路、預(yù)算放大器、基準(zhǔn)電源、電壓跟隨器、信號(hào)濾波電路等。

3通信接口

微控制單元處理后的數(shù)據(jù)信息將通過(guò)通信接口傳輸?shù)綗o(wú)線通信設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。在通信接口設(shè)計(jì)過(guò)程中，注意無(wú)線通信設(shè)備與微控制單元的連接，注意匹配阻抗功能的設(shè)計(jì)，有效減少和消除傳輸過(guò)程中數(shù)據(jù)信息的信號(hào)反射。例如，引腳可以設(shè)置為復(fù)位引腳，以初始化參數(shù)，以確保低電平的有效性。同時(shí)，應(yīng)設(shè)置良好的同步串行接口，以充分保證無(wú)線通信設(shè)備與微控制單元之間的數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量和效率。在設(shè)計(jì)通信接口的過(guò)程中，主要由片式電阻陣列和無(wú)線通信與控制單元之間的連接部分組成。

4無(wú)線通信

電路無(wú)線通信電路的設(shè)計(jì)可分為發(fā)射電路和接收電路。在電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，電氣火災(zāi)探測(cè)器與主監(jiān)控系統(tǒng)之間的通信采用了基于LoRa的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)。與有線通信電路相比，無(wú)線通信電路對(duì)數(shù)據(jù)傳輸?shù)男砸蟾?，因?yàn)闊o(wú)線數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中的不良因素影響更大。一旦數(shù)據(jù)傳輸出現(xiàn)負(fù)面影響，值班人員可能會(huì)誤判設(shè)備的工作狀態(tài)，*最終增加電氣火災(zāi)的概率，對(duì)值班人員的工作質(zhì)量也會(huì)產(chǎn)生不良影響。

四安科瑞電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)

1概述

Acre1-6000電氣火災(zāi)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是安科瑞電氣有限公司根據(jù)國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)發(fā)的全數(shù)字獨(dú)立運(yùn)行系統(tǒng)，已通過(guò)國(guó)家消防電子產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心消防電子產(chǎn)品試驗(yàn)認(rèn)證，并通過(guò)嚴(yán)格的EMC電磁兼容性試驗(yàn)，確保該系列產(chǎn)品在低壓配電系統(tǒng)中的安全正常運(yùn)行，已批量生產(chǎn)，在全國(guó)得到廣泛應(yīng)用。系統(tǒng)通過(guò)收集和監(jiān)控剩余電流、過(guò)電流、過(guò)電壓、溫度和故障電弧，實(shí)現(xiàn)電氣火災(zāi)的早期預(yù)防和報(bào)警，必要時(shí)聯(lián)動(dòng)切除剩余電流、溫度、故障電弧等配電電路；根據(jù)用戶需求，也可滿足與AcreIEMS企業(yè)微電網(wǎng)管理云平臺(tái)或火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換和共享。

2應(yīng)用場(chǎng)合

適用于智能建筑、高層公寓、酒店、酒店、商業(yè)建筑、工礦企業(yè)、國(guó)家重點(diǎn)消防單位、石化、文化、教育、衛(wèi)生、金融、電信等領(lǐng)域。

3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

4配置方案

五結(jié)語(yǔ)

綜上所述，Lora無(wú)線通信技術(shù)在電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用，可以顯著提高監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量和效率，具有建設(shè)成本低、數(shù)據(jù)傳輸距離長(zhǎng)、能耗低的優(yōu)點(diǎn)，既能充分滿足電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)和運(yùn)行要求，又能滿足用戶對(duì)生活和生產(chǎn)的要求。經(jīng)測(cè)試發(fā)現(xiàn)，該電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)信號(hào)傳輸性能可靠，監(jiān)控系統(tǒng)中數(shù)據(jù)顯示準(zhǔn)確，可有效應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)生活中，對(duì)提高我國(guó)居民的生產(chǎn)生活質(zhì)量起到積極作用。

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