PMAC503R非独立式电气火灾探测器产品总体技术方案书(1)

PMAC503R非独立式电气火灾探测器嵌入式总体技术方案书共17页文档作者：敬敢日期：2011-6-29项目经理：敬敢日期：2011-6-29审核：日期：批准：日期：派诺科技股份文档历史发放及记录目录1概述 (2)1.1关键词 (2)2参考文档及资料 (2)2.1产品名称及任务来源 (2)2.1.1产品名称、型号、版本号 (2)2.1.2任务提出单位、承办单位 (2)3总体结构 (3)3.1系统功能框图及功能模块间接口 (3)3.2功能实现原理 (8)4硬件实现方案 (8)4.1硬件基本组成和逻辑结构 (8)4.2工作原理 (9)4.3单板配置图 (10)4.4板间接口 (13)4.5硬件开发平台 (13)5软件实现方案 (13)5.1软件总体结构 (13)5.2功能实现方法 (14)5.3主要通信协议 (14)5.4软件开发平台 (15)6调试维护方案 (15)6.1维护方案 (15)6.2主要通信协议 (15)6.3开发平台 (15)7人机界面设计 (15)8测试方案 (16)9结构、外观设计方案 (16)10外购、外包件需求定义 (16)11安全性、电磁兼容性设计容说明 (16)12候选方案 (16)1概述PMAC503R非独立式电气火灾探测器隶属于PMAC503漏电产品系列，主要用于配电箱/柜漏电检测及相关节点的温度探测。

35mm导轨式安装，也可通过配件与漏电互感器连接为一体。

装置不具备数字或中英文显示，可通过RS485网络进行访问。

1.1 关键词2参考文档及资料1、GB14287.2 剩余电流式电气火灾监控探测器2、GB14287.3 测温式电气火灾监控探测器3、《非独立式电气火灾探测器产品需求规格说明书v1.1》2.1 产品名称及任务来源2.1.1产品名称、型号、版本号产品名称：非独立式电气火灾探测器型号：PMAC503R版本：1.02.1.2任务提出单位、承办单位任务提出单位：派诺电气火灾产品线任务承办单位： PMAC503R项目组责任人：敬敢3 总体结构3.1 系统功能框图及功能模块间接口3.1.1PMAC503R非独立式电气火灾探测器功能构架及硬件板卡图图1 PMAC503R非独立式电气火灾探测器功能构架图图2 PMAC503R非独立式电气火灾探测器硬件板卡图说明一：PMAC503R非独立式电气火灾探测器主要完成漏电、温度检测功能，并通过RS485总线将信息传递至后台，或与消防联动，完成报警或跳闸功能，可接收红外调试，因此需采集漏电流及温度模块、RS485模块、开关量采集模块、继电器输出模块、红外接口模块。

说明二：○ MCU采用STM32F103VCT6○电源模块采用PMAC600A标配电源模块（需改电源尺寸及外接口位置）○ RS485模块采用PMAC600B标配通讯卡（当前为V3版本）○剩余模块参考《硬件设计指导手册》○未提及模块需重新设计说明三：○共分三块板○单板间均采用插针连接PMAC503H-1手持调试设备功能构架及硬件板卡图:图3 PMAC503H-1手持调试设备功能构架图说明一：PMAC503H-1手持调试设备主要通过红外接口完成对PMAC503R的数据采集，所以PMAC503H-1需要红外接口模块、显示模块；通过键盘输入ID码。

说明二：○ MCU采用STM32F103VCT6○电源模块采用4节5号电池，两并两串形式，并使用拨动开关连接至单板，以便于在不使用时可关闭电源以节能。

○显示液晶采用PMAC800显示液晶○未提及模块需重新设计说明三：○仅由一块板构成此手持设备3.1.2PMAC503R非独立式电气火灾探测器软件功能构架如图2：图4 PMAC503R软件功能构架图图5 PMAC503R中断功能构架图PMAC503H-1软件功能构架如图4：图6 PMAC503H1软件功能构架图3.2 功能实现原理探测器主要由模拟量采集模块、越限报警模块、显示模块、RS485通讯模块、红外收发模块、显示模块、在线升级模块构成，相互关系见系统软件图。

手持设备主要由键盘输入模块、显示模块、红外收发模块构成，相互关系见图6 PMAC503H1软件功能构架图。

4 硬件实现方案4.1 硬件基本组成和逻辑结构4.1.1PMAC503R硬件系统图如下图7 PMAC503R非独立式电气火灾探测器硬件系统图4.1.2PMAC503H-1硬件系统图如下图8 PMAC503H-1手持调试设备硬件系统图4.2 工作原理●整个系统分别由：电源板（含AC/DC电源模块和一路继电器输出及一路开关量输入）、接口板（含六路模拟量采集和一路RS485）、主板（含控制MCU和红外收发电路、蜂鸣器驱动及指示灯）组成。

●电源板与主板间采用一组2*5排插连接，用于传递电源信号和继电器控制、开关量信号。

●接口板与主板间采用两组2*5排插连接，分别用于传递模拟信号（模拟电源和模拟量采集信号）和数字信号（RS485串口信号及数字电源）。

●电源板与接口板间采用一组2*2排插连接，用于传递RS485独立数字电源。

●显示指示灯由MCU驱动，即软灯。

4.2.2PMAC503H-1工作原理●整个系统仅由一块板构成。

●采用PMAC800显示液晶（点阵式带中文字库）。

●共14颗按键，分别为0-9数字键、发射键、翻页键、配置键、删除键，采用直连式。

●电源模块采用6节5号电池，串联形式，并使用拨动开关连接至单板，以便于在不使用时可关闭电源以节能。

4.3 单板配置图图9 PMAC50R非独立式电气火灾探测器电源板单板配置图图10 PMAC50R非独立式电气火灾探测器接口板单板配置图图11 PMAC50R非独立式电气火灾探测器主板单板配置图4.3.2PMAC503H-1单板配置图4.4 板间接口4.4.1PMAC503R板间接口●带CPU板间采用CAN总线和SPI接口；不带CPU板间或CPU板与不带CPU板间采用硬信号连接。

●转子接地CPU和保护CPU的启动信号到跳闸板后驱动启动继电器，后由启动继电器的接点串联闭锁出口的启动电源。

●装置故障信号要保持，只能就地手动复归，并闭锁出口继电器。

●板间接口必须经隔离。

4.4.2PMAC503H-1板间接口●无板间接口4.5 硬件开发平台硬件开发平台为Altium印制版绘制软件和基于WINDOW XP操作系统。

5 软件实现方案5.1 软件总体结构见软件系统功能框图4、5。

5.2 功能实现方法5.2.1PMAC503R功能实现方法根据功能需求设计，具体的实现方法见详细设计。

本装置软件整体构架分为三部分：上电初始化：执行装置上电后的硬件初始化及软件初始化初始化、硬件的上电自检等，详细容请参考《XX000底层详细设计说明书》。

主循环：当保护CPU没有异常情况时，CPU一直在主循环中轮巡的执行任务，包括装置状态检测、模拟量自检、部通信处理、开入变位确认、报告处理等，详细容请参考《XX000底层详细设计说明书》。

中断：包括833us的采样中断、5ms的保护轮巡中断、硬件测频中断等；XX-YYY装置的主要保护功能是在5ms的保护轮巡中断中完成(ProtectPolling（）函数)，包括正常的轮巡程序和故障处理调度程序5.2.2PMAC503H-1功能实现方法根据功能需求设计，具体的实现方法见详细设计。

本装置软件整体构架分为三部分：上电初始化：执行装置上电后的硬件初始化及软件初始化初始化、硬件的上电自检等，详细容请参考《XX000底层详细设计说明书》。

主循环：当保护CPU没有异常情况时，CPU一直在主循环中轮巡的执行任务，包括装置状态检测、模拟量自检、部通信处理、开入变位确认、报告处理等，详细容请参考《XX000底层详细设计说明书》。

中断：包括833us的采样中断、5ms的保护轮巡中断、硬件测频中断等；XX-YYY装置的主要保护功能是在5ms的保护轮巡中断中完成(ProtectPolling（）函数)，包括正常的轮巡程序和故障处理调度程序5.3 主要通信协议标准MODBUS-RTU协议。

自动识别技术，参考《壁挂式后台网络自动识别技术》。

5.4 软件开发平台N4平台6 调试维护方案6.1 维护方案●研发：源码调试使用BDM接口的Singlestep调试工具；维护分析问题使用以太网通讯辅助自己的调试分析工具。

通讯测试软件测试通讯过程和数据完整性。

保护功能模块验证使用继电保护测试仪，在后期时可考虑开发对应的调试接口及其配套软件，使调试脱离继电保护测试仪也可以进行。

●生产：BDM下载和以太网下载软件和数据。

继电保护测试仪和其他设备测试基本性能和功能。

●调试：BDM下载和以太网下载软件和数据。

继电保护测试仪和其他设备测试基本性能和功能。

现场数据收集工具和简单的分析。

6.2 主要通信协议标准MODBUS-RTU协议。

自动识别技术，参考《壁挂式后台网络自动识别技术》。

6.3 开发平台N4平台7 人机界面设计PMAC503R无数字、中英文显示界面PMAC503H-1采用两行（2x16）液晶显示8 测试方案●测量功能验证由星龙三相标准源进行和其他设备。

●结构和硬件性能使用专用的EMC和其他测试设备。

●通讯使用专用通讯测试软件测试或MODBUS POLL或后台。

●红外功能采用探测器与手持设备互测方式。

9 结构、外观设计方案本装置公用XX000系列保护的结构和外观。

10 外购、外包件需求定义无。

11 安全性、电磁兼容性设计容说明●绝缘性能、绝缘电阻、介质强度、冲击电压符合国家相关标准。

●电磁兼容：不低于国家相关标准。

12 候选方案无。