[实用新型]基于DC24V载波通讯技术的气体探测系统

说明书

本实用新型涉及一种基于DC24V载波通讯技术的气体探测系统,包括上位机控制器、气体探测器主板、24V直流电源、电源线；24V直流电源经主板电源供电模块后为上位机控制器、气体探测器主板供电，上位机控制器采用调制解调模块与气体探测器主板通讯，24V直流电源经调制解调供电模块后为调制解调模块供电。本实用新型基于24V直流电源线实现电能与信号传输，基于电源线载波通信，使用已有的电源线作为通信信道构建气体探测系统，通过电源线使信号传输与电力传输融为一体，避免由于错接电源导致模块烧坏，影响使用。另外，原采用DC24V的信号电压因电压较高避免受到电磁环境的干扰，增强信号传输的可靠性。

技术领域

本实用新型属于气体探测器技术领域，具体涉及一种基于 DC24V载波通讯技术的气体探测系统。

背景技术

气体探测器是一种检测气体浓度的仪器，该仪器适用于存在可燃或有毒气体的危险场所，能长期连续检测空气中被测气体爆炸下限以内的含量。普通气体探测器的供电电源和信号线分别采用DC24V和DC5V供电，经常出现由于错接电源导致模块烧坏，影响使用。另外，原采用DC5V的信号电压因电压较低更容易受到电磁环境的干扰，影响系统的稳定性。

发明内容

针对上述问题，本实用新型提供一种基于DC24V载波通讯技术的气体探测系统，基于24V直流电源线实现电能与信号传输，基于电源线载波通信，使用已有的电源线作为通信信道构建气体探测系统，通过电源线使信号传输与电力传输融为一体。

为解决上述问题，本实用新型采取的技术方案为：基于 DC24V载波通讯技术的气体探测系统，包括上位机控制器、气体探测器主板、24V直流电源、电源线；24V直流电源经主板电源供电模块后为上位机控制器、气体探测器主板供电，上位机控制器采用调制解调模块将信号调制到电源线上从而将控制指令传送给气体探测器主板并将电源线的上的气体探测器主板发送的信号解调反馈给上位机控制器，气体探测器主板采用调制解调模块将信号调制到电源线上从而将反馈信号回传给上位机控制器并将电源线上的上位机控制器发送的控制指令解调并接收；24V直流电源经调制解调供电模块后为调制解调模块供电。

所述的上位机控制器和气体探测器主板均采用单片机，所述的上位机控制器用于控制显示部分、人机交换、运行记录存储，调制解调模块用于将上位机控制器和气体探测器主板发送的串口信号调制成高频载波信号到电源线上；同时将来自电源线上的高频载波信号解调成串口信号反馈给上位机控制器或气体探测器主板。

所述的主板电源供电模块为：包括电压反转器和开关调整器；开关调整器的开关集电极引脚与驱动集电极引脚和峰值电流监测引脚连接且24V电源电压经第一二极管、第一电阻接至驱动集电极引脚；开关调整器的VCC引脚连接至第一二极管阴极并通过第二电容接地；电压调整输入端引脚通过第二电阻连接至5V电源并通过第三电阻接地；GND引脚接地；开关调整器的时基电容引脚通过第四电容接地；开关级射极引脚经反向二极管接地并经第一电感输出5V电源电压接至电压反转器的 VDD引脚，电压反转器的OUT引脚输出-5V电源电压；电压反转器的NC引脚和GND引脚接地，CAP+引脚通过第一电容接至 CAP-引脚。

所述的调制解调供电模块为：24V直流电源经稳压二极管、整流桥后形成24V信号电压，24V信号电压接至稳压器的Vin 引脚，稳压器的GND引脚接至信号地，稳压器的Vout引脚经滤波电容接至信号地并输出5V信号电压。

所述的调制解调模块包括调制模块和解调模块；

所述的调制模块为：第一光耦合器输入端经第四电阻接至上位机控制器或气体探测器主板的OUT引脚，输出端的集电极接至5V信号电压，输出端的发射极经第五电阻接至信号地并经第五电容、第六电阻接至第三三极管的基极，第五电容、第六电阻的公共端经第三反向电阻接信号地，第三三极管的集电极经上拉电阻接至24V信号电压，第三三极管的发射极极接信号地；