Устройство пожарной сигнализации

 

Изобретение относится к технике пожарной сигнализации. Целью изобретения является повышение помехозащищенности устройства за счет устранения ложных срабатываний от помех, наводимых в шлейфе. Это обеспечивается тем, что сигналы датчиков шлейфа 2, усиленные нормирующим 4 усилителем, поступают на пороговый элемент 8. При превышении амплитуды входного сигнала срабатывания порогового элемента 8, последний вырабатывает сигнал, соответствующий логической единице, поступающий на интегрирующее звено 9, ft постоянная времени которого выбрана порядка 10с. Таким образом, на выходе интегрирующего звена 9 через время, равное 10 с, установится логическая единица, при условии , что уровень сигнала на выходе нормирующего усилителя 4 не понижался ниже уровня срабатывания порогового элемента 8. С выхода интегрирующего звена 9 этот сигнал поступает на элемент И 14, второй вход которого соединен через делитель 7 напряжения с выходом нормирующего усилителя 4. При срабатывании элемента И 14 с его выхода сигнал поступает на вход интегрирующего звена 10с постоянной времени 10 с. Сигнал уровня логической единицы с выхода интегрирующего звена 10 устанавливает блок индикации 19 в режим Пожар. При обрыве или коротком замыкании шлейфа через 5 с устройство вырабатывает команды Авария. В устройстве осуществлена блокировка режимов по принципу первого сработавшего, т.е. если в начале была выработана Авария, то команда Пожар не вырабатывается и наоборот. 2 ил. С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51)5 G 08 В 17/10

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ CCCP) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4728021/24 (22) 07.08.89 (46) 15.02.93. Б юл. % 6 (71) Леникградский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института противопожарйой обороны (72) А.Е,Хабибулин и А;Ф. Михайлин (56) Федоров Н.В. и др. Связь в пожарной охране. М.: Связь, 1976, с. 196-200, рис, 6.2. (54) УСТРОЙСТВО ПОЖАРНОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ (57) Изобретение относится к технике пожарной сигкализации. Целью изобретения явллетсл повышение помехозащищенности устройства за счет устранения ложных срабатываний от помех, наводимых в шлейфе.

Это обеспечивается тем, что сигналы датчиков шлейфа 2, усиленные нормирующим 4 усилителем, поступают на пороговый элемент 8. При превышении амплитуды входного сигнала срабатывания порогового элемента 8, последний вы рабаты вает сиг.нал, соответствующий логической единице, поступающий на интег и ющее з е 9 постояннал времени которого выбрана порядка 10 с. Таким образом, на выходе интегрирующего звена 9 через время, равное 10 с, установится логическая единица, при условии, что уровекь сигнала на выходе нормирующего усилителя 4 не понижался ниже уровня срабатывания порогового элемента

8. С выхода интегрирующего звена 9 этот сигнал поступает на элемент И 14, второй вход которого соединен через делитель 7 напряженил с выходом кормирующего усилителя 4. При срабатывании элемента И t4 с его выхода сигнал поступает на вход интегрирующего звена 10 с постоянной времени 10 с. Сигнал уровня логической единицы с выхода интегрирующего звена 10 устанавливает блок индикации 19 в режим "Пожар".

При обрыве или коротком замыкании шлейфа через 5 с устройство вырабатывает команды "Авария". В устройстве осуществлена блокировка режимов по принципу первого сработавшего, т.е. если в начале была выработана "Авария", то команда "Пожар" б 1 наоборот, 2 ил.

1795493

Изобретение относится к области электрической пожарной сигнализации и может быть использовано при построении систем обнаружения пожара и систем автоматического пожаротушения.

Известна система обнаружения пожара, состоящая из последовательно соединенных ДПС вЂ” 038, ПИО-017, РКИ, линии сигнализации. При повышении температуры окружающей среды на 30 С на концах термобатареи ДСП-038 возникает термоЭДС (ТЭДС) порядка 17-20 мв, достаточной для срабатывания поляризованного реле промежуточного исполнительного органа

ПИΠ— 017, который в свою очередь подключен к пульту централизованной сигнализации через специальный релейный комплект

РКИ-1.

Недостатком этой системы является критичность к сопротивлению линии, которое должно быть равно 2 Ома. В противном случае, если, сопротивление линии больше 2

Ом, то развиваемой ТЭДС не достаточно для срабатывания реле, если сопротивление линии меньше 2 Ом, то при незначительных скоростях нарастания окружающей среды возможны ложные срабатывания, Кроме этого, эта система не предусматривает контроля обрыва или короткого замыкания линии сигнализации.

Известна система пожарной сигнализации, а именно — приемно-контрольный пульт пожарной сигнализации ТОЛ вЂ” 10/100, предназначенный для централизованного приема по двухпроводным линиям связи сигналов от пожарных извещателей с нор- мально замкнутыми контактами, Эта система принята за прототип. Она содержит блок питания, блок индикации пожара и блок индикации аварии, однопроводный шлейф, блок обработки информации. Недостатком этой системы является зависимость работоспособности от сопротивления проводов каждого шлейфа— оно должно быть не более 400 Ом, Кроме того, в этой системе низкая защищенность от помех вследствие применения реле, срабатывание или несрабатывание которого зависит от величины тока в луче, который, в свою очередь, является суперпозицией токов сигнала и помехи, например, при коммутации силовых цепей.

Целью изобретения является повышение помехозащищен ности устройства.

Суть решения основана на спектральном различии сигнала и помехи. Характер, сигнала от очага пожара на выходе шлейфа — т имеет вид U{1 — е г ), где r — постоянная времени воздушной среды и составляет единицы секунд. В то время, как характер помехи (от короткого замыкания и обрыва в шлейфе) имеет вид единичной функции

U 1(t). То есть сигнал о пожаре монотонный и медленный, а помеха имеет скачкообразный характер. Помехи же от коммутаций силовых цепей (например, включение, выключение двигателя и т.п.) имеют вид в пер10 вом приближении — U. sin м t(1(t) — 1(t — т)), где а t — частота сети 50 Гц, что соответствует длительности полуволны этой наводимой помехи — 10 мс, т.е. длительности сигнала и помехи различаются, как мини15 мум, на два порядка, Учитывая вышеизложенное, поставленная задача решается устройством, аналогичным фильтру с частотой среза 0,05 Гц и крутизной более 100 дб/дек, B результате в таком устройстве помехи, наводящиеся на линии, не приведут к ложным срабатываниям устройства .пожарной сигнализации. а при обрыве или коротком замыкании шлейфа устройство вырабатывает сигнал "Авария", Достижение поставленной цели обеспечивается тем, что в устройство пожарной сигнализации, содержащее блок питания, блок индикации, однопроводный шлейф

30 сигнализации, один выход которого соединен с одним выводом нагрузочного резистора, блок обработки информации, блок индикации пожара и блок индикации аварии введены нормирующий усилитель и токоза35 дающий резистор. Другой вывод нагрузочного резистора соединен с нулевой шиной питания, плюсовая шина питания через токозадающий резистор соединена с выходом шлейфа. Выход шлейфа соединен со входом

4о нормирующего усилителя, блок обработки информации содержит делитель напряжения, пороговый элемент, пять интегрирующих звеньев, четыре элемента И. элемент

ИЛИ. Выход нормирующего усилителя сое45 динен со входом делителя напряжения блока обработки информации, первый, второй, третий и четвертый выходы делителя напряжения соединены соответственно со входами порогового элемента, первым входом

50 первого элемента И, первым входом второго элемента И, и входом четвертого интегрирующего звена, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, выход порогового элемента соединен со входом первого интегрирующего звена, выход которого соединен со вторым входом первого элемента И, выход которого соединен со вторым входом второго интегрирующего звена, выход которого соединен с первым входом

1-reer gq третьего элемента И, плюсовая шина блока питания соединена со входом пятого интегрирующего звена, выход которого соединен с первым входом четвертого элемента И, Выход элемента ИЛИ соединен со вторым входом четвертого элемента И, выход второго элемента И соединен со входом третьего интегрирующего звена, выход которого соединен со вторым входом элемента ИЛИ, выход четвертого элемента И и выход пятого интегрирующего звена блока обработки информации соединены с соответствующими информационными входами первого блока отображения информации, выход которого соединен со вторым входом третьего элемента И блока обработки информации, выход третьего элемента И и выход пятого интегрирующего звена соединены с соответствующими информационными входами второго блока отображения информации, выход которого соединен со вторым входом второго элемента И блока обработки информации.

На фиг. 1 приведена блок-схема устройства пожарной сигнализации; на фиг, 2— пример реализации принципиальной схемы устройства пожарной сигнализации.

Устройство пожарной сигнализации содержит блок питания 1, шлейф 2 с подключенным к нему балластным сопротивлением

3, нормирующий усилитель 4, сопротивле. ние смещения 5 и блок 6 обработки и отображения информации, причем шлейф 2 подключен к неинвертирующему чходу нрмирующего усилителя 4, выход ко, оро. î соединен со входом блока 6 ооработки и отображения информации, блок 6 содержит делитель напря>кения 7, пороговый элемент

8, первое — пятое интегрирующие звенья 9, 10, 11, 12, 13, элементы И 14, 15, 16, 17 элемент ИЛИ-HE 18, а также первый и второй блоки отображения информации 19, 20. первый выход делителя напряжения 7 через последовательно включенные пороговый элемент 8 и первое интегрирующее звено 9 подключен к первому входу элемент И 14, второй вход которой соединен со вторым выходом делителя напряжения 7. Выход элемента И 14 подключен ко входу интегрирующего звена 10. Третий выход делителя напряжения 7 соединен с первым входом элемента И 15, выход которой через интегрирующее звено 11 подключен к первому входу элемента ИЛИ-НЕ I8. Четвертый выход делителя напряжения 7 через интегрирующее звено 12 соединен со вторым входом элемента ИЛИ-HE 18, выход которой подключен к первому входу элемента И

16, выход которой соединен с первым входом блока индикации 19, выход которого

По окончании переходного процесса

30 при нормальных условиях на выходе норми40 душной среды соответствовал логической единице. На выходах 1, 2, 3 делителя напря50

5

25 подключен к первому входу элемента И 17. второй вход которой соединен с выходом интегрирующего звена 10, а выход с первым входом второго блока отображения информации 20. При этом вторые входы первого и второго блоков отображения информации

19, 20 объединены и соединены с выходом ("А") интегрирующего звена 13, а выход второго блока отображения информации 20 подключен ко второму входу элемента И 15.

Кроме того, выход блока питания подключен ко входу интегрирующего звена 13 блока 6 обработки и отображения информации.

При включении устройства пожарной сигнализации осуществляется принудительный запрет на выдачу команд "Авария" или "Пожар" в течение времени, определяемого постоянной времени Т интегрирующего звена 13 (в приведенном примере Ть =

=20 с). Этот запрет необходим дпя устранения влияния переходных процессов, связанных с подачей питания в шлейф 2, на нормирующий усилитель 4 и все микросхемы устройства и реализуется подачей сигнала низкого уровня на второй вход схемы совпадения 16 и на вторые входы блоков отображения информации 19, 20 с выхода интегрирующего звена 13. рующего усилителя 4 и на 4 выходе делителя напряжения 7 установится уровень сигнала, соответствующего логической единице, определяемой сопротивлением 5, осуществляющего начальное смещение выхода нормирующего усилителя 4. Это сопротивление 5 подбирается таким образом, чтобы уровень сигнала на выходе нормирующего усилителя 4 при нормальных условиях 003жения 7 установится напряжение с амплитудой меньшей, чем логическая единица, причем: Ua x3 < Ua x2 < Ue ixf, где Us xi, Овых2, Uâûxý — аМПЛИтУДа СИГНала СООтВЕтСтвенно на выходах 1, 2, 3 делителя 7. Вспедствие этого на выходах элемента ИЛИ вЂ” НЕ

18 установится уровень сигналов, соответствующих логической единице, Следовательно, на первом входе элемента и 16 сформируется уровень сигнала, соответствующий логическому нулю, à на первом входе блока отображения информации 19— высокий уровень, Из фиг. 2 очевидно, что команда "Авария" вырабатывается только при формировании на выходе элемента И 16 низкого уровня сигнала, что возможно только при наличии на одном из входов эпемента ИЛИ вЂ” НЕ 18 сигнала с низким уровнем, 1795493

20

55

На выходе порогового элемента 8, на входах элемента И 14 и на ее выходе установитсл уровень сигнала, соответствующего логическому нулю, А на выходе элемента

И 17 — высокий уровень сигнала ("1"), При возрастании температуры (начало пожара) термоЭДС, вырабатываемая датчиками шлейфа 2, возрастает, также растет напряжение на выходе нормирующего делителя 4 и пропорционально на 1 — 4 выходах делителя напряжения 7.

При превышении на первом выходе делителя напряжения 7 уровня срабатывания порогового элемента 8 (когда сигнал достигнет уровня логической единицы) на выходе последнего напряжение ступенчато изменится с уровня логического нуля до логической единицы. При этом начнется заряд емкости интегрирующего звена 9. Через время T> = 10 с емкость зарядится и на первом входе элемента И 14 установится сигнал с уровнем логической единицы. Если к этому времени на втором выходе делителя напряжения 7 сигнал достигнет уровня логической "1" — на выходе элемента И 14 установится также логическая "1", Через время Тг (постоянная времени интегрирующего звена 10) на i входе элемента И 17 установится сигнал высокого уровня {" 1"), что приводит к формированию сигнала низкого уровня на входе устройства отображения информации 20, что соответствует состоянию "Пожар".

Дальнейшее непрерывное возрастание температуры воздушной среды (продолжение пожара) вызывает дальнейшее повыше.ние уровня сигнала на выходе нормирующего усилителя 4, что рано или поздно приведет к формированию на 3 выходе делителя напряжения 7 сигнала "1", что обуславливает формирование низкого уровня на втором входе элемента ИЛИ-НЕ

18 через времл Тз (постоянная интегрирующего звена 11). Это предполагает появлеwe на устройстве 19 сигнала "Авария", что не соответствует действительной ситуации

"Пожар", Для устранения этого с выхода устройства отображения 20 подаетсл.сигнал низкого уровня на второй вход элемента И

15, что предотвратит в этой ситуации появление сигнала "Авария".

Формула изобретения

Устройство пожарной сигнализации, содержащее блок питания, блок индикации, однопроводный шлейф сигнализации, один

Рассмотрим следующую возможную ситуацию, Произошел обрыв шлейфа 2. 8 этом случае напряжение на выходе нормирующего усилителя 4 и, следовательно, на выходах

1, 2, 3, 4 делителя напряжения 7 ступенчато достигнет высокого уровня, Это формирует на выходах порогового элемента 8 и элемента И 15 сигналы соответственно высокого и низкого уровня. Это приведет к формированию через время Тз = Т1 на входе элемента

14 сигнала "1", а на втором входе элемента

ИЛИ 18 низкого уровня, что приведет к формированию сигнала "Авария". В этот же момент на втором входе элемента И 17 формируется сигнал "О", что приведет к запрету формирования сигнала "Пожар".

Рассмотрим функционирование устрой- ства в случае короткого замыкания шлейфа

2. 8 этом случае сигнал на выходе нормирующего усилителя 4 ступенчато уменьшится до "О". Это приведет к формированию на первом входе элемента ИЛИ-НЕ 18 "О" через время Т4 (постаянная времени интегрирующего звена 121, что приведет к выработке сигнала "АВАРИЯ".

При возникновении помех, наводимых в шлейфе 2 из-за индуктивности последнега или емкостных связей. на выходе усилителя

4 сформируются гармонические колебь:ия напряжения относительно начального уровня, причем спектр этих помех имеег нижнюю границу п.100 Гц (где и — любое число).

Учитывая, что постоянная времени интегрирующих звеньев Тг - Тз- Т4- Т1 (к примеру, 35 в нашем случае 10 с), то при воздействии на них вышеупомянутой помехи, емкость интегрирующих звеньев не успевает осуществить накопление заряда на столько, чтобы амплитуда сигнала сколько-нибудь существенно изменилась, так как на сколько емкость подзарядилась за время "положительной" части амплитуды помехи, то настолько же она разрядится за время

"отрицательной" части амплитуды помехи.

Учитывал постоянные времени интегрирующих звеньев и спектр помех, величина заряда и разряда составляет порядка нескольких процентов от уровня сигнала без помех. Таким образом, на выходе интегрирующего звена уровень сигнала не зависит от наличия высокочастотных помех. вывод которого соединен с нагрузочным резистором, блок обработки информации, блок индикации пожара и блок индикации ава рии, о T ll и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью

1795493 та И, выход которого соединен с входом третьего интегрирующего звена, выход которого соединен с первым вхолом третьего элемента И, плюсовая шина блока питания соединена с входом пятого интегратора, выход которого соединен с первым входом четвертого элемента И, выход элемента ИЛИ соединен с вторым входом четвертого элемента И, выход второго элемента И соединен с входом четвертого интегрирующего звена, выход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ, выходы четвертого элемента И и пятого интегратора блока обработки информации соединены с соответствующими информационными входами блока индикации аварии, выход которого соединен с вторым входом третьего элемента

И блока обработки информации, выходы третьего элемента И и пятого интегратора . соединены с соответствующими информационными входами блока индикации пожара, выход которого соединен с вторым входом второго элемента И блока обработки информации.

Составитель А.Хабибулин

Техред М.Моргентал Корректор А.Обручар

Редактор

Заказ 433 Тираж Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 повышения помехозащищенности устройства, в него введены нормирующий усилитель и токозадающий резистор, другой вывод нагрузочного резистора соединен с нулевой шиной питания, плюсовая шина питания через токозадающий резистор соединена с выходом шлейфа, который соединен с входом нормирующего усилителя, блок обработки информации содержит делитель напряжения пороговый элемент, пять интегрирующих звеньев, четыре элемента

И, элемент ИЛИ, выход нормирующего усилителя соединен с входом делителя напряжения блока обработки информации, первый и второй, третий и четвертый выходы делителя напряжения соединены соответственно с входами порогового элемента, первым входом первого элемента И, первым входом второго элемента И и входом первого интегрирующего звена, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, выход порогового элемента соединен с входом второго интегрирующего звена, выход которого соединен с вторым входом элемен1 ! (° !

r„! !

I !

/Ьжоа ! !

i ! !

Устройство пожарной сигнализации Устройство пожарной сигнализации Устройство пожарной сигнализации Устройство пожарной сигнализации Устройство пожарной сигнализации 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к автоматике, измерительной и вычислительной технике, в частности к автоматическим системам для обнаружения и анализа критических концентраций горючих и взрывоопасных газов (ГВГ)

Изобретение относится к автоматике, в частности к устройствам противопожарной автоматики,и может быть использовано в 2 системах пожарной сигнализации

Изобретение относится к автоматическим системам для обнаружения и анализа взрывоопасных концентраций горючих и взрывоопасных газов

Изобретение относится к автоматическим системам для обнаружения и анализа взрывоопасных концентраций горючих и взрывоопасных газов и может быть использовано в системах мониторинга окружающей среды, например, буровых установок

Изобретение относится к автоматической пожарной сигнализации

Изобретение относится к устройствам для аварийной сигнализации и может быть использовано для обнаружения утечек газа из подземных газопроводов

Изобретение относится к пожарной сигнализации и может быть использовано для контроля появления дымовых аэрозолей

Изобретение относится к технике пожарной сигнализации и может быть использовано в пожарной охране для обнаружения возгораний на ранней стадии еще до появления открытого пламени

Изобретение относится к устройствам раннего обнаружения пожара и может быть использовано в местах с резкими колебаниями влажности воздуха и возможностью появления сильных воздушных потоков

Изобретение относится к устройствам пожарной сигнализации и может быть использовано в качестве извещателя, реагирующего на появление частиц дыма на ранней стадии возникновения пожара

Изобретение относится к области пожарной сигнализации

Изобретение относится к устройствам пожарной сигнализации и может быть использовано в качестве детектора-извещателя, реагирующего на газы, выделяемые при горении материалов

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для предупреждения возникновения пожаро-взрывоопасной ситуации в различных емкостях летательных и космических аппаратов в результате утечки газов

Изобретение относится к средствам обнаружения пожаров и может быть использовано для фиксации загораний, сопровождающихся появлением дыма

Изобретение относится к пожарной сигнализации и может быть использовано для оптимизации обнаружения взрывопожароопасных смесей в воздухе открытых технологических установок нефтеперерабатывающих производств

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для сигнализации и предупреждения пожаровзрывоопасной ситуации в различных емкостях летательных и космических аппаратов

Изобретение относится к анализу газовоздушных смесей с каталитическим окислением и может быть использовано преимущественно для индикации в системах взрывопредупреждения и контроля степени взрывоопасности соответствующих объектов

Изобретение относится к автоматической пожарной сигнализации

Изобретение относится к автоматической пожарной сигнализации, в частности к пожарным извещателям, регистрирующим появление дыма в зоне их установки
Наверх