消防工程咨询技术探讨——应急灯具自动检测系统设计.pdf

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1、消防安全II曩目爱商2013年4月【文章编号】1673-0038(2013111-0308-02防工程咨询技术探讨——应急灯具自李志军(云南金相消防检测有限公司云南昆明650000)动检测系统设计摘要:消防应急灯具的一个基本特点就是应急作用。对此,本文中阐述了消防应急灯具的自动检测系统的构成,对其硬件和上下机位的软件结构进行了设计,同时分分析了几个关键的检测参数。在检测机构的长时间使用下,对该系统主要性能参数的测量分析的可靠性和准确性进行了验证。此外,该系统的特点有性能稳定、人机化程度高、操作简单、测试结

2、构准确等。关键词:消防应急灯具;自动检测系统;上位机;数据采集消防应急灯具的通常是在火灾等紧急情况下予以应用,能够起到应急照明和引导人员疏散的作用,可以说和人民的生命安全有着密切的关系,在消防系统中占有的地位是非常重要的。介于此,国家有关机构对于消防应急灯具质量的监督管理以及检查过程是非常严格的。然而在实际应用中,分散型消防应急灯具有着较多数量的生产制造商,且有着较为复杂的销售渠道,应用在每个工程中的数量也较多。因此,为了能够确保消防应急灯具质量监督的顺利进行,监督检验部门实施了每年厂家送检,同时进行定期

3、抽检,以及对各个工程的抽检等多种方式进行检验。《消防应急灯具》的相关规定是检验消防应急灯具的依据。当前,对于消防应急灯具的测试工作,仅仅是在人工操作层面停留,这在很大程度上对检验的效率有着限制作用。1系统结构消防应急灯具自动检测系统包括的模块有不问断电源、测试柜、上位机等。其中,消防应急灯具自动检测系统中的上位机能够完成下达命令,修改数据,分析数据,以及生成报表和打印等功能。测试柜则是由辅助电路、MCU数据采集系统、lO个测试暗箱组成。所有的测试暗箱均完全封闭,在此借助光电传感器对应急灯具的发光情况和转换

4、时间进行检测。消防应急灯具自动检测系统中的测试暗箱为了连接方便,有灯具的电池电压检测端口和变压器隔离的供电插口。在每个被测试的灯具中,其供电需经过两级控制,即要经过交流接触器、固态继电器,其中利用固态继电器的控制来实现检测过程中频繁的供断电、高可靠性、无噪音等。MCU数据采集系统能够实现被测灯具的测试数据的采集,同时能够向上位机传输测试到的数据。在消防应急灯具自动检测系统中,为了避免市电异常而影响测试,如出现断电将会引起测试中断,因此,在该系统的前端应用了不间断电源,以此促进系统可靠性的提高。2MCU控制

5、系统2.1硬件设计MCU控制系统如图1所示。MCU—Atmegal28芯片的内部为4kb,内部RAM为4kb,内部Flash为128kb,同时采取了EEP一·308·ROM结构和两个8位定时器和两个16为定时器。具备较强的功能和抗干扰能力,并使用了8MHz的晶振,一条单字节指令的运行时间为125ns,可以使测量时间的精度得到满足,在设计硬件电路过程中,每个外部输入信号和输出信号都进行了光耦隔离。惴卜叫豁卜—叫苎辈!I塑H塑爿f{篁同壁垒}:l兰竺l一一l删H箍旧hIill拍l入粕(tuN)uN瑟H阍图1M

6、CU控制系统圈电池是应急灯的一个重要构成部件9如果放电过度将会对电池的寿命产生影响。相关标准对此进行了规定,消防应急灯具需要具备放电保护措施,电池在放电过程中的终止电压要大于额定电压的80%。然而,因为电池的最低额定电压是3.6V,故电压的分辨率要求为0.01V。电压采样芯片使用了12位的A/D转换器TLC2543,该转换器的模拟输入通道有1l路,可以使系统测量的10路数据需求得到满足。在设计软件时则借助了防脉冲干扰的去极值平均滤波法,可以将实际应用中的误差控制在1‰满量程以内,能够使系统对电压的精度得到

7、全面的满足,此外,lOfts的转换时间能够完全满足系统对转换时间的要求。而且的TLC2543接口为标准的SPI接口,有利于MCU和通信方式的连接。所以对于系统电路设计的是通过模拟的电路进行单独供电,TLC2543借助单片机和光耦完成通信,从而使主控电路和测量全部隔离。在整个系统设计中,其中一个重要的问题就转换时间的测试。其关键是判断转换时间的方法,而测量光是最直接的一种方法。以此原理作为基础,对测量暗室进行设计,借助光检测淡云对灯具的熄灭时间,也就是转换时间进行判断。为了能够确保检测的速度和精度,检测元件

8、则使用光敏三极管,同时以快速的检测电路作为辅助。上下位机之间的通信是以RS--485通信方式来.肖,.VI2013年4月■啊嗣穗晦消防安全完成的,RS一485通信方式的优点有传输距离远、准确可靠、连接简单。为了能够确保系统的安全性和可靠性,通信电源则采取可隔离变压器,而通信则是采取光耦隔离。2.2软件设计.下位机在整个系统中担负了绝大多数的检测工作,是整个消防应急灯具自动检测系统的一个重要组成部分。在软件设计中通过多类抗干扰措

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