一种智能无线机柜火灾监控系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种监控系统，具体地说是一种智能无线机柜火灾监控系统，属于电力系统设备监控技术领域。
【背景技术】
[0002]传统的机柜火灾控制系统主要由温度传感器、烟雾传感器、火灾控制器和联运主机构成，系统安装在机柜所在的控制室，当机柜内部发生火灾(火灾后期)时，安装在机柜外部的温度传感器和烟雾传感器检测控制室内(非机柜内部)的温度数据和烟雾信号，当温度超过设定的上限或烟雾传感器测量的烟雾数据达到阀值时，火灾控制器或联动主机启动火灾报警功能，并启动手动或自动灭火功能，控制并扑灭由机柜内部引发的火灾。
[0003]传统的机柜消防系统是在放置机柜的控制室内对监控室进行火灾监测、报警，并在室内配备灭火装置，并不是设置在机柜内部。因此，传统的机柜火灾控制系统具有以下缺占.V.
[0004]一是针对性差。火情监测在机柜外部，灭火装置也在机柜外部。没有针对机柜内部特点，设置内部的火情监测和灭火系统。
[0005]二是时效性差。传统方法不能在第一时间检测到机柜内的火情，不能在第一时间扑灭火灾，只能在火灾发生一段时间后当烟雾冒出机柜或者热量散发到机柜外部时才能检测到火情，启动灭火功能滞后。
[0006]三是损失大。电气火灾比普通火灾具有燃烧温度高、燃烧速度快等特点。传统的火灾控制系统只有当柜内的火灾足够大，柜内元件已经燃烧损坏严重，甚至损坏整个控制室时或整个网架后，才能引起设置在控制室内(机柜外)的消防报警系统报警和灭火，导致设备损坏严重，恢复周期长，维修成本高。
[0007]四是系统成本高。传统的安全监控系统采用的是有线通讯，没有采用无线通讯技术，所以需要大量阻燃信号线缆，施工难度大，投资成本高。
[0008]五是智能化程序低。传统系统没有采用无线通讯技术、低功耗技术、嵌入式技术等，故障点多，智能化程序低。
[0009]在国内，随着适用于电气火灾的S型气溶胶技术的发展和控制技术的进步，为开发机柜内部火灾监控和灭火提供了条件。但目前，根据国家公布的文件，经搜索相关专业杂志、报刊、网络，国内还没有成熟的智能化无线火灾监控系统。
【发明内容】
[0010]为克服上述现有技术存在的不足，本发明提供了一种智能无线机柜火灾监控系统，其能够规范、有效地对机柜火灾进行监控，及时发现火情，将火灾控制在初发期，把损失降低到最低，确保机柜的安全经济稳定运行。
[0011]本发明解决其技术问题所采取的技术方案是:一种智能无线机柜火灾监控系统，其特征是，包括监控主机和若干与监控主机相连的机柜监控终端，所述机柜监控终端包括火灾探测器、火灾控制器和自动灭火装置，所述的火灾探测器、火灾控制器和自动灭火装置设置在机柜内部，所述监控主机设置在机柜所在的监控室内；
[0012]所述火灾探测器包括无线温度传感器、无线烟雾传感器和无线火焰传感器，所述的无线温度传感器、无线烟雾传感器和无线火焰传感器分别通过2.4G无线通讯方式与火灾控制器相连并将探测到机柜内的温度信息、烟雾信息和火焰信息发送给火灾控制器，所述火灾控制器将接收到的数据与设定的参数进行相比进行判断是否发生火灾，如果发生火灾则通过2.4G无线通讯方式将灭火指令发送给自动灭火装置，所述自动灭火装置接收到灭火指令后进行灭火操作；同时火灾控制器将接收到的数据信息进行存储并通过GPRS无线通讯方式发送给监控主机，所述监控主机用以进行参数设定、数据显示、预警分析、灭火控制、历史查询和决策支持。
[0013]优选地，所述机柜监控终端还包括与火灾控制器相连的ZigBee模块，所有的机柜监控终端之间通过ZigBee通讯方式相连。
[0014]优选地，所述自动灭火装置包括S型气溶胶自动灭火装置。
[0015]优选地，所述火灾控制器包括处理器以及分别与处理器相连的电源模块、开关量输入电路、模拟量输入电路、开关量输出电路、2.4G无线通讯模块、GPRS模块、ZigBee模块、显示屏、RS485接口、RS232接口、USB接口、按键电路和Flash存储器；所述处理器包括4个STM32处理器，所述的4个STM32处理器通过总线相连。
[0016]优选地，所述2.4G无线通讯模块包括nRF24L01+芯片。
[0017]优选地，所述电源模块包括12V转5V降压模块、5V转3.3V降压模块和12V转24V升压模块；
[0018]所述12V转5V降压模块包括LM2596-5整流芯片U5、SMD185L保险丝Fl、电容C33、电容C34、电感L19、稳压二极管D8和静电二极管E14，所述LM2596-5整流芯片U5的Vin端通过SMD185L保险丝Fl与电源输入端子V_IN1相连，LM2596-5整流芯片U5的Vout端串联电感L19后与5V电源端相连，所述稳压二极管D8的负极分别与LM2596-5整流芯片U5的Vout端和电感L19的一端相连，稳压二极管D8的正极接地，所述电容C33的一端与LM2596-5整流芯片U5的Vin端相连，电容C33的另一端接地，所述电容C3444的一端与电感L19的另一端和LM2596-5整流芯片U5的FB端相连，电容C34的另一端接地，所述静电二极管E14的负极与LM2596-5整流芯片U5的Vin端相连，静电二极管E14的正极接地；
[0019]所述5V转3.3V降压模块包括LMl 117-3.3整流芯片U6、电容C35、电容C36、电容C37和电容C38，所述LMl 117-3.3整流芯片U6的IN端与5V电源端相连，LMl 117-3.3整流芯片U6的OUT端与3.3V电源端相连，LMl 117-3.3整流芯片U6的GND端接地，所述电容C35和电容C37并联设置在LMl 117-3.3整流芯片U6的IN端和GND端之间，所述电容C36和电容C38并联设置在LMl117-3.3整流芯片U6的OUT端和GND端之间；
[0020]所述12V转24V升压模块包括GS3663升压芯片U2、CT817光电耦合器OPl、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电容C10、电容C11、电容C12、电容C13、电感L4、稳压二极管Dl和场效应管M1，所述CT817光电耦合器OPl的一个输入端与处理器的控制端相连，CT817光电耦合器OPI的另一个输入端串联电阻R4后与3.3V电源端相连，CT817光电耦合器OPl的一个输出端经过电阻R3接地，CT817光电耦合器OPl的另一个输出端与场效应管Ml的栅极相连；所述场效应管Ml的源极与电源输入端子￥_爪1相连，场效应管Ml的漏极与GS3663升压芯片U2的VIN端相连，场效应管Ml的源极与栅极之间并联有电阻R5 ;所述GS3663升压芯片U2的SW端串联稳压二极管Dl后与24V电源端相连，GS3663升压芯片U2的FB端串联电阻R6后与24V电源端相连，GS3663升压芯片U2的FB端串联电阻R7后接地，GS3663升压芯片U2的GND端接地，GS3663升压芯片U2的EN端串联电阻R8后与电源输入端子V_IN1相连，所述电感L4并联在GS3663升压芯片U2的SW端与VIN端之间，所述电容C12和电容C13并联在GS3663升压芯片U2的VIN端与GND端之间，所述电容ClO和电容Cll并联在电阻R6和电阻R7的两端；所述场效应管Ml采用型号为A03407A的P沟道MOS管。
[0021]优选地，所述STM32处理器均采用型号为STM32F103VCT6的32位处理器芯片。
[0022]优选地，所述FLASH存储器采用FM25CL64非易失性存储器。
[0023]优选地，所述显示屏采用型号为HLS3506的液晶显示屏。
[0024]优选地，所述监控主机包括中央处理单元以及分别与中央处理单元连接的GPRS模块、数据库、显示屏、机柜监控数据记录模块、机柜历史数据查询模块、预防性机柜火灾监视模块、机柜火灾报警及事件管理模块和用户权限管理模块，所述中央处理单元通过GPRS模块接收机柜监控终端发来的数据信息，并将数据信息存储在数据库中，所述机柜监控数据记录模块用以对机柜内部的温度、烟雾、光感度等信号实时记录，并通过显示屏即时显示，便于机柜管理人员能够动态掌握相关安全稳定运行信息；所述机柜历史数据查询模块用以查询每个机柜、每个控制室内部所有机柜、每个企业所有控制室中的机柜的历史数据记录；所述预防性机柜火灾监视模块用以连续监视机柜的温度、泄露电流、光感、烟雾的变化，为