高建國

隨著科技的進步，樓宇智能化建設(shè)方興未艾，采用智能樓宇技術(shù)的辦公樓、寫字樓、住宅樓可以實現(xiàn)人力成本最小化和功能性的最大化。各級各類職業(yè)學校也及時開設(shè)了智能樓宇專業(yè)，為這一新興技術(shù)培養(yǎng)技術(shù)人才。

亞龍科技集團有限公司開發(fā)的YL-708-A-X型智能樓宇實訓裝置正是為適應這一專業(yè)而研發(fā)的專門的實訓教學設(shè)備，該套設(shè)備有X型的鋁合金工業(yè)型材做支架，支架內(nèi)部配置實訓裝置中各個實訓模塊所需要的電源，包括了220V交流電源，24V直流電源、18V直流電源、12V直流電源。功能模塊包括視頻監(jiān)控模塊，小區(qū)對講模塊，住宅戶內(nèi)模塊、大樓單元模塊、安防模塊、電子巡更管理模塊等。學員通過這臺設(shè)備可以比較真實的體驗現(xiàn)代化小區(qū)的智能設(shè)備的保養(yǎng)維護及操作方法。

在使用該套設(shè)備的過程中發(fā)現(xiàn)，這套設(shè)備對模塊的保護性措施設(shè)計不足，存在較大改進空間，改進以后既不影響設(shè)備功能，又能大大減少由于誤操作造成的設(shè)備損壞。這里以視頻監(jiān)控模塊的一體機設(shè)備的接口為例加以說明。

YL-708-A-X型智能樓宇實訓裝置的視頻監(jiān)控模塊主要包括四個攝像頭，一個硬盤錄像機，一臺監(jiān)視器，以及可以與硬盤錄像機聯(lián)動報警觸發(fā)視頻錄像的紅外電子圍墻組成。其中硬盤錄像機采用大華的四輸入單硬盤錄像機，一體機采用亞安的YL5307高速球機，通過硬盤錄像機的云臺控制界面可以控制或調(diào)節(jié)一體機鏡頭的角度、焦距、光圈等信息，因此在設(shè)備接線面板上留出了RS485接口的差分數(shù)據(jù)線A＼B，同時留出的還有DC24v、DC18v、DC12v電源線接口。

這種端口預留方式，雖然方便連接，但是如果學生誤把24V或18V 電源線接在RS485的差分數(shù)據(jù)線A/B上，則高速球機的一體機的RS485總線和尾板就會因為電壓超過其電壓極限（-7V到+12V）而燒毀，進而整個一體機報廢。

為防止錯誤接線導致的超壓損壞，可以借鑒RS485總線防雷電路的設(shè)計思路，在RS485端口的兩條差分信號線上串入自恢復保險絲，兩差分信號線間和其分別對地都接入瞬態(tài)抑制二極管TVS的方法予以保護，其電路原理圖和具體器件型號：

圖中AB為原操作面板上可供插入燈籠形插頭的插座，方框RS485總線為原設(shè)備的RS485總線，虛線框內(nèi)為增加的保護電路，其中PTC1和PTC2是自恢復保險，其在6V電壓下的保持電流為0.50A，TVS1～TVS3是半導體瞬態(tài)抑制二極管，其中TVS1的恢復電壓為5.0V，最小擊穿電壓6.4V，用于防止差模信號超壓（RS485驅(qū)動芯片的差模輸出范圍±1.5V～±5V），TVS2、TVS3的恢復電壓為6V，最小擊穿電壓為6.67V，用于防止共模信號超壓，由于RS485驅(qū)動芯片的輸入引腳極限電壓為-7V—+12V，考慮到AB兩線的對稱性，故可以按照±7V處理，所以選擇擊穿電壓小于而又接近7V的TVS。

當操作者誤將電源線的插入AB插座后，若電源電壓高于5V，則此電源電壓被作為差模信號處理，TVS1擊穿導通，PTC1和PTC2至少有一個先進入高阻狀態(tài)，從而阻斷了高壓對后級電路的損害，由于TVS管具有良好的正負對稱性，所以這里的保護不必區(qū)分AB端的正負極性。

同理，當操作者將對地電壓高于7V或低于-7V的信號插入A/B時，TVS2 與TVS3會相應的被擊穿，進而使PTC1或PTC2迅速進入高阻狀態(tài)，從而對后級電路起到保護作用。

以上兩種情況發(fā)生后，只要能及時發(fā)現(xiàn)通訊異常并及時排除錯接的信號線，則TVS管和PTC元件都能自動恢復原狀，電路不必經(jīng)過任何處理就能正常工作。