专利名称：一种消防专用双电源相序自动纠错报警装置的制作方法
技术领域：
一种消防专用双电源相序自动纠错报警装置技术领域[0001]本实用新型涉及一种紧急状态保护装置，尤其涉及一种消防专用双电源相序自 动纠错报警装置。
背景技术：
[0002]双电源自动切换装置是采用塑壳断路器或负荷开关作为执行元件，配以单片机 为核心的自动控制器和带机电联锁的控制机构，是一种性能完善、安全可靠、自动化程 度高、使用范围广的双电源自动转换开关。双电源自动切换装置适用于供电系统中，因 一路电源发生故障(停电、欠压、过压、断相、频率偏移)而进行电源之间的自动切换， 以保证供电的可靠性和安全性。广泛应用于高层建筑、小区、医院、机场、码头、消 防、冶金、化工、纺织等不允许停电的重要场所，实现无人值守连续供电。比如在消防 设备中，消防泵等控制柜的电源都是双路供电的，两路电源来自不同的变压器，这样当 一路电源出现故障的时候，双电源自动切换到另一路。通过双路供电来保证消防设备供 电，满足消防要求。[0003]双电源上口的输入电源是有相序之分的，一般为三相四线制，分为A相、B相 和C相，其中A、B和C为火线，N为零线。A、B、C三相之间的相位角分别为120°。 在消防水泵控制设备中，双路电源通过双电源装置给消防设备供电，电源取自双电源的 下口，也就是取自于双路电源的其中一路(一般为主用电源)，另一路为备用电源。当主 用电源发生故障时，双电源会自动切换把使用电源切换到备用电源，如果备用电源与主 用电源相序不一致，那么会导致控制柜所控制消防水泵反转，远不能达到正常的消防水 压，从而影响整个消防系统的正常工作，发生火情时会大大的影响灭火效率，甚至导致 人员伤亡和财产损失。当主用电源发生故障，如果这时候消防水泵正在运行，水泵开始 正转运行中，由于双电源切换时间比较短，所以水泵正转还没有停下，切换之后由于备 用电源相序不一致，导致水泵瞬间反转，水泵会发生过流现象，会导致开关跳闸，从而 造成严重后果。[0004]现在普通的双路电源切换装置，都不具备上口输入电源相序纠错报警功能，而 人为又不可能实时的去监控双电源的输入电源相序，一旦因某种原因(如施工)导致相序 不一致，后果可想而知。所以双电源上口输入的两路电源相序必须一致，避免因双电源 输入相序错误而造成的严重后果。现有技术中缺乏对双电源输入相序一致与否的检测技 术，已经不能满足人们日益增长的要求，人们需要一种能够及时、可靠、有效的检测到 双电源输入的相序错误，从而报警通知相关人员并及时调换相序的双电源相序自动纠错 报警装置。实用新型内容[0005]本实用新型的目的在于提供一种能够及时、可靠、有效的检测到消防专用设备 中双电源供电输入的相序错误的装置，克服现在技术中存在的无法对双电源输入的相序错误发出报警并纠错的缺陷。[0006]本实用新型采用如下技术方案实现[0007]—种消防专用双电源相序自动纠错报警装置，其特征在于，该装置包括取样单 元、数模转换单元、巡检控制器单元和显示单元，其中，所述取样单元用于采集三相主 用电源和三相备用电源的电压信号，并将采集到的模拟量信号发送给所述数模转换单 元；所述数模转换单元用于把取样单元采集到的模拟量信号进行数模转换，然后将数字 信号发送至所述巡检控制器单元；所述巡检控制器单元用于读取数字信号，经过巡检控 制器单元内部程序处理后由显示单元显示处理结果。[0008]进一步地，所述取样单元由三个电压变送器组成，第一电压变送器用于跨接在 三相主用电源的C相端和三相备用电源的C相端之间；第二电压变送器用于跨接在三相 主用电源的B相端和三相备用电源的B相端之间；第三电压变送器用于跨接在三相主用 电源的A相端和三相备用电源的A相端之间；所述第一、第二和第三电压变送器分别与 数模转换单元相连。[0009]进一步地，所述数模转换单元是一个模拟量输入模块，所述模拟量输入模块的 输入端口分别与第一、第二和第三电压变送器相连，所述模拟量输入模块通过扩展卡插 槽与巡检控制器单元相连。[0010]进一步地，所述巡检控制器单元为一个可编程逻辑控制器，所述可编程逻辑控 制器与所述数模转换单元相连，所述可编程逻辑控制器的通讯接口与所述显示单元相 连。[0011]进一步地，所述显示单元为能够提供声光报警和远程报警的巡检界面。[0012]与现有技术相比，本实用新型的消防专用双电源相序自动纠错报警装置能够及 时、可靠、有效的检测到消防专用设备双电源供电输入的相序错误，解决了现有技术中 存在的缺乏相应报警纠错功能的缺陷。
[0013]图1是本实用新型的消防专用双电源相序自动纠错报警装置安装在双电源供电 系统中的流程图。[0014]图2是双电源输出给消防设备供电与本实用新型的消防专用双电源相序自动纠 错报警装置相结合的电路原理图。[0015]图3是本实用新型巡检控制器、模拟量输入模块和巡视界面的电路原理图。
具体实施方式
[0016]本实用新型的主要思想是解决现有技术中存在的缺乏对消防专用设备双路输入 的三相供电电路的相序错误进行纠错报警的问题，以下对具体实施方式
进行详尽的描 述，但不作为对本实用新型的限定。[0017]图1是本实用新型的消防专用双电源相序自动纠错报警装置安装在消防专用双 电源供电系统中的流程图，其作用是对双电源供电系统的三相输入电源进行相序检测， 在发生双电源供电相序错误时发出报警纠错提示，提醒相关人员停机检修。[0018]图2是双电源输出给消防设备供电与本实用新型的消防专用双电源相序自动纠错报警装置相结合的原理图。在消防设备中，消防泵等控制柜的电源都是双路供电的， 两路电源来自不同的变压器，这样当一路电源出现故障的时候，双电源自动切换到另一 路，这样通过双路来保证消防设备供电能够满足消防要求。然后在实际应用中，人们发 现仅仅拥有双电源互投装置是远远不能保障消防专用设备供电电源安全运行的，人们必 须解决双电源切换时存在的相序错误问题。[0019]消防设备的供电电源采用三相四线制，主用电源的三相火线分别为Al、Bi、 Cl，备用电源的三相火线分别为A2、B2、C2。主用电源和备用电源共用一个输出端 Li、L2、L3，Li、L2、L3作为电源输出给消防设备供电。Al、Bi、Cl与Li、L2、 L3之间，A2、B2、C2与Li、L2、L3之间设置有双电源互投装置，能够在主用电源 和备用电源之间进行切换，满足在不同场合使用不同电源输入的要求。第一电压变送器 TH-DYl的1、3端子引出导线跨接在Cl和C2之间，第二电压变送器TH-DY2的1、3 端子引出导线跨接在Bl和B2之间，第三电压变送器TH-DY3的1、3端子引出导线跨接 在Al和A2之间——这样TH-DYl取主用电源的C相(Cl)和备用电源的C相(C2)作为 其一路输入端，同理TH-DY2和TH-DY3分别取主用电源的B相和C相作为其一路输入 端。当两路电源的相序相同时，如主用电源的A相与备用电源的A相之间正常的情况下 应该是没有电压的，因为两相电压的大小、频率、相位都相同，所以是没有压降的，若 两个A相电源之间出现电压说明两路电源的相序不一致。TH-DY1、TH-DY2、TH-DY3 将输入的电压信号转换成4 20mA的模拟量信号并送入模拟量输入模块。[0020]图3是本实用新型巡检控制器、模拟量输入模块和巡视界面的原理图。 TH-DYl、TH-DY2和TH-DY3分别从各自的12端口引出导线DYOl、DY02、DY03连 接在模拟量输入模块上的输入端口，将采集到的电压信号转换成模拟量输入模块可以接 受的模拟量信号并送入模拟量输入模块。模拟量输入模块通过扩展卡插槽与巡检控制器 连接，模拟量输入模块的作用是把模拟量信号进行数模转换，然后将数字信号传送至控 制芯片。巡检控制器可以选用可编辑逻辑控制器(PLC)。可编辑逻辑控制器通过事先 设计好的程序读取这些数字信号，完成记录比较等程序逻辑运算，并将运算结果显示到 巡检界面上。巡检界面连接在可编辑逻辑控制器的通信接口上，巡检界面上集成有蜂鸣 器、警示灯和短信放射器，可以进行声光报警或发送短信进行远程报警。当消防专用的 双路供电电源中任一电源的某相出现相序错误时，跨接在出现相序错误的相位两端的电 压变送器会出现压降，在第一时间就能够采集到供电电源相序错误的信号，然后电压变 送器将采集到的信号传送给模拟量输入模块，由模拟量输入模块将模拟信号转换成数字 信号并传送给可编辑逻辑控制器进行处理。可编辑逻辑控制器接收到模拟量输入模块传 送的数字信号，通过事先设计好的程序进行各种逻辑运算和记录工作，并控制巡视界面 进行报警纠错工作，巡视界面的蜂鸣器发出刺耳的尖叫，警示灯也会随之闪烁向相关工 作人员报警，短信放射器将出现相序错误的供电电源的相关数据发送出去，使得人们能 够在第一时间得知消防专用设备的供电电源出现相序错误，及时进行纠错检修。巡检界 面的检测值等参数也可进行人为设定，方便在不同条件下更有针对性地对消防专用设备 的双路供电电源进行检测，可编辑逻辑控制器的通信接口可以采用本领域技术人员熟悉 的RS232或RS485，在此不进行重复描述。[0021]当然，本实用新型还可以有其他多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可以根据本实用新型做出各种相应的改变和变形， 但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。
权利要求1.一种消防专用双电源相序自动纠错报警装置，其特征在于，该装置包括取样单 元、数模转换单元、巡检控制器单元和显示单元，其中，所述取样单元用于采集三相主 用电源和三相备用电源的电压信号，并将采集到的模拟量信号发送给所述数模转换单 元；所述数模转换单元用于把取样单元采集到的模拟量信号进行数模转换，然后将数字 信号发送至所述巡检控制器单元；所述巡检控制器单元用于读取数字信号，经过巡检控 制器单元内部程序处理后由显示单元显示处理结果。
2.根据权利要求1所述的消防专用双电源相序自动纠错报警装置，其特征在于，所述 取样单元由三个电压变送器组成，第一电压变送器用于跨接在三相主用电源的C相端和 三相备用电源的C相端之间；第二电压变送器用于跨接在三相主用电源的B相端和三相 备用电源的B相端之间；第三电压变送器用于跨接在三相主用电源的A相端和三相备用 电源的A相端之间；所述第一、第二和第三电压变送器分别与数模转换单元相连。
3.根据权利要求1所述的消防专用双电源相序自动纠错报警装置，其特征在于，所 述数模转换单元是一个模拟量输入模块，所述模拟量输入模块的输入端口分别与第一、 第二和第三电压变送器相连，所述模拟量输入模块通过扩展卡插槽与巡检控制器单元相 连。
4.根据权利要求1所述的消防专用双电源相序自动纠错报警装置，其特征在于，所述 巡检控制器单元为一个可编程逻辑控制器，所述可编程逻辑控制器与所述数模转换单元 相连，所述可编程逻辑控制器的通讯接口与所述显示单元相连。
5.根据权利要求1所述的消防专用双电源相序自动纠错报警装置，其特征在于，所述 显示单元为能够提供声光报警和远程报警的巡检界面。
专利摘要本实用新型公开了一种消防专用双电源相序自动纠错报警装置，该装置包括取样单元、数模转换单元、巡检控制器单元和显示单元，其中，所述取样单元用于采集三相主用电源和三相备用电源的电压信号，并将采集到的模拟量信号发送给所述数模转换单元；所述数模转换单元用于把取样单元采集到的模拟量信号进行数模转换，然后将数字信号发送至所述巡检控制器单元；所述巡检控制器单元用于读取数字信号，经过巡检控制器单元内部程序处理后由显示单元显示处理结果。与现有技术相比，本实用新型的双电源相序自动纠错报警装置能够及时、可靠、有效的检测到消防设备双电源输入的相序错误，从而报警通知相关人员并及时进行纠错和检修。
文档编号H02J9/06GK201813205SQ20102055768
公开日2011年4月27日 申请日期2010年10月12日 优先权日2010年10月12日
发明者任少艾, 任胜利, 刘文贵 申请人:北京紫光新锐自控技术有限公司