亚龙YL-708-AX智能楼宇实训装置改进一例

高建国

随着科技的进步，楼宇智能化建设方兴未艾，采用智能楼宇技术的办公楼、写字楼、住宅楼可以实现人力成本最小化和功能性的最大化。各级各类职业学校也及时开设了智能楼宇专业，为这一新兴技术培养技术人才。

亚龙科技集团有限公司开发的YL-708-A-X型智能楼宇实训装置正是为适应这一专业而研发的专门的实训教学设备，该套设备有X型的铝合金工业型材做支架，支架内部配置实训装置中各个实训模块所需要的电源，包括了220V交流电源，24V直流电源、18V直流电源、12V直流电源。功能模块包括视频监控模块，小区对讲模块，住宅户内模块、大楼单元模块、安防模块、电子巡更管理模块等。学员通过这台设备可以比较真实的体验现代化小区的智能设备的保养维护及操作方法。

在使用该套设备的过程中发现，这套设备对模块的保护性措施设计不足，存在较大改进空间，改进以后既不影响设备功能，又能大大减少由于误操作造成的设备损坏。这里以视频监控模块的一体机设备的接口为例加以说明。

YL-708-A-X型智能楼宇实训装置的视频监控模块主要包括四個摄像头，一个硬盘录像机，一台监视器，以及可以与硬盘录像机联动报警触发视频录像的红外电子围墙组成。其中硬盘录像机采用大华的四输入单硬盘录像机，一体机采用亚安的YL5307高速球机，通过硬盘录像机的云台控制界面可以控制或调节一体机镜头的角度、焦距、光圈等信息，因此在设备接线面板上留出了RS485接口的差分数据线A＼B，同时留出的还有DC24v、DC18v、DC12v电源线接口。

这种端口预留方式，虽然方便连接，但是如果学生误把24V或18V 电源线接在RS485的差分数据线A/B上，则高速球机的一体机的RS485总线和尾板就会因为电压超过其电压极限（-7V到+12V）而烧毁，进而整个一体机报废。

为防止错误接线导致的超压损坏，可以借鉴RS485总线防雷电路的设计思路，在RS485端口的两条差分信号线上串入自恢复保险丝，两差分信号线间和其分别对地都接入瞬态抑制二极管TVS的方法予以保护，其电路原理图和具体器件型号：

图中AB为原操作面板上可供插入灯笼形插头的插座，方框RS485总线为原设备的RS485总线，虚线框内为增加的保护电路，其中PTC1和PTC2是自恢复保险，其在6V电压下的保持电流为0.50A，TVS1～TVS3是半导体瞬态抑制二极管，其中TVS1的恢复电压为5.0V，最小击穿电压6.4V，用于防止差模信号超压（RS485驱动芯片的差模输出范围±1.5V～±5V），TVS2、TVS3的恢复电压为6V，最小击穿电压为6.67V，用于防止共模信号超压，由于RS485驱动芯片的输入引脚极限电压为-7V—+12V，考虑到AB两线的对称性，故可以按照±7V处理，所以选择击穿电压小于而又接近7V的TVS。

当操作者误将电源线的插入AB插座后，若电源电压高于5V，则此电源电压被作为差模信号处理，TVS1击穿导通，PTC1和PTC2至少有一个先进入高阻状态，从而阻断了高压对后级电路的损害，由于TVS管具有良好的正负对称性，所以这里的保护不必区分AB端的正负极性。

同理，当操作者将对地电压高于7V或低于-7V的信号插入A/B时，TVS2 与TVS3会相应的被击穿，进而使PTC1或PTC2迅速进入高阻状态，从而对后级电路起到保护作用。

以上两种情况发生后，只要能及时发现通讯异常并及时排除错接的信号线，则TVS管和PTC元件都能自动恢复原状，电路不必经过任何处理就能正常工作。