随着社会和经济的快速发展,用电负荷和用电量急剧增加,导致电气火灾事故数量增多,并且电气火灾在火灾事故总数中占有较大比重。为了减少电气火灾事故的发生,保障用电安全,国家先后制定了一系列标准和规范。本课题的主要目的就是依据电气火灾监控系统国家标准,并提出一定的创新功能,设计出一种体积小、功能全、成本低的电气火灾监控设备。首先,本文阐述了电气火灾监控系统和监控设备的研究背景,分析了电气火灾监控系统的原理、构成以及国内外的发展现状、发展趋势,说明了本课题的研究目的和意义。介绍了剩余电流式电气火灾监控探测器和本课题设计的电气火灾监控设备选用的主要模块。接下来根据相关的国家标准和本课题的目的,设计了电气火灾监控设备的整体硬件方案。选用PIC18F46K22作为监控设备的控制芯片。设计了监控设备的总线电路,主要包括总线电源电路、抗干扰电路等,并选用了MAX3082通信芯片。此外还为监控设备选择了触摸屏模块、以太网模块、U盘数据存储模块等,并设计了接口电路。然后使用Altium Designer软件绘制了监控设备的各部分电路,并制作了PCB板。然后根据电气火灾监控设备的工作流程和工作特点设计了系统软件整体的工作流程和程序。主要包括系统初始化程序、自检程序等。监控探测器与监控设备通信采用Modbus协议,依据该协议设计了数据的发送和接收程序。此外,介绍了U盘存储模的初始化程序、存储数据程序,以及以太网模块的数据转发程序的设计过程。使用触摸屏幕厂家提供的集成开发环境设计了监控设备触摸屏幕的软件工作逻辑和工作界面。最后,对电气火灾监控设备进行了调试,总结了本课题的结论和所完成的工作。