電力線載波通信的誘導風機控制系統(tǒng)設計

摘要：提出了基于電力線載波通信的誘導風機控制系統(tǒng)設計方案，并給出了基于ARM7的控制器電路圖，包括電力線載波通信、CO檢測、煙霧檢測、時鐘、存儲等模塊電路；討論了主／從通信過程、風機控制流程及詳細的軟件設計流程。該設計方案與傳統(tǒng)的總線式智能通風控制系統(tǒng)相比，具有系統(tǒng)構建簡單、成本低、調試維護方便的優(yōu)點。
關鍵詞：電力線通信；誘導通風；LPC220O；煙霧檢測；C0檢測；PL2102

引言
誘導通風是采用誘導風機噴射出高速氣體，誘導和帶動周圍氣體向前運動，從而達到空氣流通和換氣的目的。目前，多采用智能型控制系統(tǒng)，布線復雜，成本高，系統(tǒng)調試及維護不便。電力線載波通信具有成本低、調試維護方便的優(yōu)點，非常適用于誘導通風控制系統(tǒng)。

1 電力線通信誘導通風控制系統(tǒng)總體設計
電力線通信誘導通風控制系統(tǒng)總體框圖如圖1所示，系統(tǒng)由多個誘導風機控制器組成，控制器之間采用電力線通信，每個控制器都具有檢測周邊空氣質量狀況(煙霧檢測、CO檢測)的功能，并能夠根據檢測結果控制一臺誘導風機工作。控制器分主／從控制器，主控制器在完成本身所帶誘導風機控制的同時，要獲取各從控制節(jié)點工作狀態(tài)，并控制從控制器工作。從控制控制器根據檢測結果控制自身所帶誘導風機工作，同時向主控制器匯報當前工作狀態(tài)并受到主控制器控制，當自身控制與主控制器控制命令發(fā)生沖突時，以主控制器控制命令為準，例如自身需要開啟風機，而控制命令需要關閉風機，則控制關閉風機。

2 電力線通信誘導通風控制器硬件設計
2．1 誘導通風控制器硬件結構框圖
電力線通信誘導控制器硬件結構分為煙霧檢測、CO檢測、電力線載波通信、誘導風機控制、電源單元、時鐘單元、存儲單元、看門狗復位及鍵盤顯示等功能單元，如圖2所示。鍵盤主要進行系統(tǒng)控制參數(如CO濃度閾值、主／從節(jié)點標識、風機起／停延時等)設定及時鐘校準，顯示單元可以指示用戶參數設定過程，并顯示系統(tǒng)當前狀態(tài)，便于系統(tǒng)的安裝調試及維護。參數設定后，將參數寫入存儲器中，控制器開始進行煙霧檢測、CO檢測、誘導風機控制等工作；主控制器需要定時查詢各從控制器工作狀態(tài)，并控制從控制器工作。

由于誘導通風控制系統(tǒng)工作環(huán)境(如車庫)內供氧不充分，如果發(fā)現火災，在火災初期為陰燃狀態(tài)，若此時開啟誘導風機，會助燃為明火，因此控制器有必要進行煙霧檢測(檢測陰燃狀態(tài))，避免誘導風機誤動作造成重大損失，在檢測到火災險情時發(fā)出聲光報警，并停止所有風機。C0檢測用于衡定區(qū)域內空氣質量狀況，檢測到CO超標時開啟誘導風機工作，保證通風換氣效果?？刂破魍ㄟ^電力線載波通信單元實現與其他控制器的數據傳輸和信息交互。由于控制器工作環(huán)境復雜、工作過程無人值守，看門狗復位單元可以有效避免系統(tǒng)工作過程中發(fā)生死機和程序跑飛現象。