船用火灾报警控制器的工作原理与适用性

船用火灾报警控制器是智能火灾报警控制器，集报警与联动控制于一体，控制器具有多项智能特性，诸如漂移补偿、平滑处理、灵敏度调整、自优化预报警、综合多元探测器探测及维修警告等。能够准确探测到早期火灾的发生。

控制系统为智能工作模式，在该模式下，控制器可以配接市场上常见的通用智能型探测器和配套的模块。同时，还可接楼层显示器（火灾显示盘）等终端设备。可参与消防联动控制、消防广播输出、气体灭火等，可接CRT显示终端，组成综合性的消防报警控制系统。适用于大型饭店、宾馆、机房、商厦等重要场所。

为了适应海上恶劣环境的要求，控制器在壳体机械设计方面做了防水防腐蚀处理，并在软件编程上作了相应的数据修正以区别陆用控制器的采样数据。

一、控制器工作原理

图1 机器工作原理框图

该控制器由中央控制单元、显示键盘单元、手动控制单元、直接控制单元和8个回路控制单元、稳压电源和备电单元及打印单元组成一个实时工作系统，各接口单元之间采用CAN总线串行通讯方式进行数据传输。中央处理单元将各回路接口单元采集的数据进行处理、判断后，确定回路控制单元各回路总线上编址单元的状态，同时将结果送显示接口单元显示，发出声、光报警信号，并在FLASH MEMORY上保存必要的数据。除此之外，中央处理单元还负责通过并口打印输出数据，并监视内部直流电源。音响单元负责火警及故障报警．。

二、主要功能单元的结构、作用及其工作原理

（一）主要功能单元

1.主机单元。主机单元主要完成系统主要信息的处理和存储,中文打印机的管理。系统主要包括主控CPU、外部通讯接口、内部通讯接口、FLASH MEMORY、打印机控制电路、外控继电器等。

外部通讯接口包括一个标准485接口、一个并行通讯接口。

2.显示单元。显示单元主要处理所有信息的显示，包括声、光报警管理，键盘输入管理，240×128像素CCFL背光LCD液晶显示屏、实时时钟／日历12887，该芯片可保证不供电情况下工作10年。键盘管理电路主要采用8 279芯片、指示灯采用发光二极管、音响控制电路采用专用音响控制电路。

3.回路单元。回路单元主要完成对于现场所安置的探测器和手报工作状态的监控。主要含总线驱动电路、噪声及瞬变抑制电路、保护电路、CPU系统和智能算法。为了确保在最短的时间完成回路单元与主机单元报警信息的传输，回路单元到主机单元都由一个握手信号线。回路总线采用环形接线方式。同时回路单元上有闪存，主要储存编址单元的信息、回路联动编程信息及智能数据信息等。

4.多线控制。该控制单元设计为5组输出控制，每组输出控制包含启动／停止一个键和启动、故障、反馈3个LED指示灯，同时现场要配接一个现场控制盒。每组共有四根外线，在实现断线和短路的监控的同时完成输出和回授的要求。该控制单元有CPU，可通过内部485与主机单元通讯，从而完成自动控制输出。同时也可独立工作实现手动启、停设备。

5.微型打印机。打印机采用国产并行通讯的微型针式中文打印机，该打印机安置在内门上。可以作为机器的标准配件。

6.电源。电源采用开管电源的技术，功率为100 W，输入电压为AC 220 V，输出为三组，分别为 DC5V／3A； DC5V／3A、 DC24V／3A。 电源包括主电、备电两个开关，两路保险，电源监控信号和备电冲、放电电路等。电源监控信号主要包括备电故障、备电短路、电源过压、电源欠压、备电运行、主电故障等信号。监控信号通过扁平电缆送到主机单元。电源前面板由电压和电源状态的指示。电源采用内藏式结构。

7.备电。备电可以根据负载容量的大小，设定一个范围，初步定为 DC12 V／10 AH到DC12V／24AH之间。电池为2节一组。备电与电源连接。控制器内部留有电池安置位置。电池不包含在整机内。根据客户需求单独订货销售。

（二）功能选项

1.自检功能：正常状态下，按下 “自检”键，先后发出火警、故障音响，点亮所有指示灯及VFD显示屏，20 s内自动恢复到正常监视状态。

消音功能：当有火警信号或故障信号输入时，控制器发出相应的报警音响，按 “消音”键，消音指示灯亮，音响消除，但报警指示灯和显示的部位保持不变。

2.复位功能：按 “复位”键后，控制器清除系统当前状态，使整个系统重新工作运行。控制器并在30 s内重新建立尚存的火警信号，在100s内重新建立尚存的故障报警信号。

3.故障报警功能：当探测器等负载发生损坏、丢失及控制器与负载之间出现断线时，控制器能在100s内发出故障报警声音，并有黄色故障灯指示，VFD显示屏显示故障报警、地址及时间。

4.当总线发生短路故障时，控制器在VFD显示屏上显示 “探测总线故障”，并发出故障音响；当总线短路消除后，控制器自动恢复到正常监视状态。

5.火灾报警功能：当探测器报警或手动按钮按下时，控制器能在30 s内发出火灾报警声音，点亮红色火警指示灯，VFD显示屏显示首警、后续火警地址及时间，并予以保持。报警显示火警优先于故障。

6.屏蔽功能：当控制器所带的一个或多个编址单元发生故障时，可对故障编址单元进行屏蔽，并可通过菜单选择进行查看、解除屏蔽。

7.主备电转换功能：火灾报警控制器由AC 220 V，50 Hz和DC 24 V蓄电池两套独立的电源供电。当交流主电源故障时，报警控制器自动切换到备用电源，同时控制器主电故障指示灯亮，主电工作指示灯灭，报出故障音响，并可消音；当交流主电源恢复供电时，报警控制器自动切换到主电源工作，主电故障报警消除。

8.当备用电源故障时，报警控制器备用电源故障指示灯亮，报出故障音响，并可消音；当备用电源恢复供电时，备用电源故障报警消除。

9.备电节能方式：单独使用备用电源为系统供电时，VFD显示屏2 min内无人操作将自动关闭显示，处于节能状态。只有人为操作键盘或系统产生故障、火警信号时，VFD显示屏将自动唤醒，显示各种操作及报警信息。故障、火警信号排除后，节能方式仍可自动开启。

四、适用性

该控制器进行了多次试验，保证了舰船海上行驶恶劣环境中工作的稳定性和设备先进可靠性，安装在舰船上预防火灾的发生，其精度更高，抗干扰能力更强，操纵控制安全、可靠、稳定，适应海上的恶劣工作条件所采用的多种抗颠震、抗干扰、抗腐蚀 “三防”措施。