Устройство для тревожной сигнализации

 

Изобретение относится к системам тревожной сигнализации, предназначено для подачи сигналов тревоги и может быть использовано в охранной и пожарной сигнализации. Техническим результатом изобретения является повышение надежности устройства. Технический результат достигается тем, что устройство содержит источник напряжения, аттенюатор, датчики, стабилизаторы тока, задающий генератор импульсов, двоичный счетчик, дешифратор, коммутатор, аналого-цифровой преобразователь, блок индикации, устройство сравнения, запоминающее устройство, клавиатуру. Предложенное устройство за счет заявленного схемного выполнения позволяет повысить помехоустойчивость от мощных электромагнитных полей или от кратковременных пропаданий контакта в местах соединения проводов (или сигнального провода) "скруткой". 3 з.п.ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к системам тревожной сигнализации, предназначено для подачи сигналов тревоги и может быть использовано в охранной и пожарной сигнализации.

Известно устройство для тревожной сигнализации (а.с. N 762019, G 08 B 13/22), содержащее измерительные мосты, в плечах которых установлены датчики, в одних диагоналях измерительных мостов включены измерительные элементы, выходы которых соединены с индикатором сигналов тревоги. К другим диагоналям измерительных мостов подключен через генератор прямоугольных импульсов источник напряжения. Еще один вариант этого же устройства отличается тем, что генератор прямоугольных импульсов содержит задающий генератор импульсов, двоичный счетчик, дешифратор и коммутатор, выход задающего генератора импульсов соединен с входом двоичного счетчика, выходы которого через дешифратор подключены к управляемым входам коммутатора. Устройство обеспечивает импульсное питание измерительных мостов и датчиков, что приведет к излучению радиопомех, кроме того подобное устройство будет реагировать на изменение емкости и индуктивности как самих датчиков, так и проводов, соединяющих эти датчики с измерительными мостами. Недостатком устройства является также низкая помехоустойчивость устройства от мощных электромагнитных полей или от кратковременных пропаданий контакта в местах соединения соединяющих проводов (или сигнального провода) "скруткой". Все это обеспечивает невысокую надежность устройства.

Цель изобретения - повышение надежности устройства.

Сущность изобретения поясняется чертежами. На фиг.1 показана функциональная схема устройства. Устройство содержит: источник напряжения 1; аттенюатор 2; соединительные проводники 3, 9, 12, 18; датчики, работающие на размыкание 4, 7, 13, 16; датчики, работающие на замыкание 6, 15; стабилизаторы тока 5, 14. Датчики, работающие на замыкание 6, 15; датчики, работающие на размыкание 4, 7, 13, 16; и стабилизаторы тока 5, 14 находятся на контролируемых объектах 8, 17. Устройство также содержит: датчики тока 10, 19, выполненные в виде резисторов; емкостные элементы 11, 20, коммутатор 21, аналого-цифровой преобразователь 22; устройство сравнения 23; блок индикации 24; запоминающее устройство 25; клавиатуру 26; дешифратор 27; двоичный счетчик 28; задающий генератор импульсов 29.

Задающий генератор импульсов 29 вырабатывает непрерывную последовательность импульсов, импульсы с выхода задающего генератора 29 подсчитываются двоичным счетчиком 28. Дешифратор состояния 27 двоичного счетчика 28 своими выходами управляет работой коммутатора 21, обеспечивая последовательное подключение датчиков тока 10, 19 к входу аналого-цифрового преобразователя 22. Одновременно с этим сигналы с выхода дешифратора 27 подаются на входы блока индикации 24 и запоминающего устройства 25. Сигналы с выхода аналого-цифрового преобразователя 22 подаются на входы устройства сравнения 23, на другие входы которого подаются сигналы с выхода запоминающего устройства 25. Таким образом, на входы устройства сравнения 23 подаются сигналы с выхода аналого-цифрового преобразователя 22, зависящие от состояния датчиков 4, 7, 6 или 13, 16, 15, и сигналы с выхода запоминающего устройства 25, определяющие должное состояние этих датчиков (уставку).

Должное состояние датчиков 4, 7, 6 или 13, 15, 16 (уставка) заранее вводится в запоминающее устройство 25 с помощью клавиатуры 26. Устройство сравнения 23 сравнивает сигналы, полученные от аналого-цифрового преобразователя 22 и запоминающего устройства 25 и передает результат сравнения на блок индикации 24. На другие выходы блока индикации 24 в этот момент времени подаются сигналы с выхода дешифратора 27, определяющие датчик тока 10 или 19 (то есть определяющие объект 8 или объект 17).

При замкнутых датчиках 4, 7, разомкнутом датчике 6 и исправных соединительных проводниках 3, 9 ток, протекающий по цепи: источник напряжения 1, аттенюатор 2, соединительный провод 3, датчик 4, стабилизатор тока 5, датчик 7, соединительный провод 9, датчик тока 10, аттенюатор 2 и источник напряжения 1 создает на датчике тока 10 вполне определенное напряжение, меньшее чем напряжение на выходе аттенюатора 2. Причем ток, протекающий через датчик тока 10, а значит и напряжение на нем будет определяться стабилизатором тока 5. Аналого-цифровой преобразователь 22 формирует на своих выходах цифровой код, который поступает на входы устройства сравнения 23. На другие входы устройства сравнения 23 в это момент поступает цифровой код с выхода запоминающего устройства, определяющий состояние датчиков 4, 6, 7 (датчики 4, 7 замкнуты, датчик 6 разомкнут). В этом случае с выходов устройства сравнения 23 цифровой код, соответствующий состоянию объекта "норма", поступит на вход блока индикации 24. На другие входы блока индикации 24 в этот момент поступят сигналы с выхода дешифратора 27, определяющие датчик тока 10 (а не 19), то есть опрашивается состояние объекта 8 (а не объекта 17). При срабатывании размыкающего датчика 4 (или 7), ток перестает протекать через датчик тока 10, и емкостной элемент 11 начинает разряжаться через датчик тока 10 с постоянной времени 0,3 с. Поэтому через ≈ 0,3 с после срабатывания размыкающего датчика 4 (или 7) напряжение на емкостном элементе 11 уменьшится до величины, соответствующей появлению на выходе устройства сравнения 23 цифрового кода, соответствующего состоянию контролируемого объекта "тревога 1". При этом в блок индикации 24 поступят от устройства сравнения 23 цифровые коды, соответствующие состоянию датчиков 4, 6, 7 "тревога 1" и с выхода дешифратора 27 код, соответствующий датчику тока 10 (то есть, объекту 8). Напряжение на датчике тока 10 идентифицирует состояние объекта 8, а напряжение на датчике тока 19 идентифицирует состояние объекта 17.

В случае срабатывания замыкающего датчика 6 ток, протекающий через датчик тока 10, увеличится, а значит и увеличится напряжение на нем. При очередном опросе датчика 10 на входы блока индикации 24 будет подан код, соответствующий состоянию "тревога 2" и цифровой код от дешифратора 27, определяющий датчик тока 10 (то есть идентифицирующее контролируемый объект 8).

Сопротивление датчика тока 10 желательно подобрать такой величины, чтобы обеспечить постоянную времени разряда емкостного элемента 11 (≈0,3 с) намного большую, чем постоянная времени заряда (≈0,03 с), определяемую в основном стабилизатором тока 5.

В случае кратковременного (< 0,1 с) пропадания контакта в местах "скрутки" соединительных проводов 3, 9 емкостной элемент 11 начнет разряжаться через датчик тока 10 с постоянной времени ≈ 0,3 с. Так как продолжительность пропадания контакта мала, то напряжение на емкостном элементе 11 не успевает уменьшаться до уровня, соответствующего появлению на выходе устройства сравнения 23 кода, соответствующего состоянию "тревога 1".

Совместная работа коммутатора 21, аналого-цифрового преобразователя 22 и устройства сравнения 23 требует синхронизации их работы. Для этого в аналого-цифровой преобразователь необходимо ввести управляющий вход "Старт" и выход "Готов". При поступлении с выхода коммутатора 21 управляющего сигнала на вход аналого-цифрового преобразователя 22 "Старт", он начинает преобразование, после окончания преобразования аналого-цифровой преобразователь своим сигналом с выхода "Готов" разрешает ввод данных в устройство сравнения 23.

Устройство может быть выполнено иначе фиг. 2. Принципы работы устройства при этом не меняются.

При обоих вариантах наличие емкостных элементов 11, 20 необязательно.

В качестве стабилизаторов тока можно использовать прецизионные стабилизаторы тока серии CRRXXXX, например CRR 4300, обеспечивающий ток 4,3 мА, при плавающем потенциале на нем ("Интегральные микросхемы, микросхемы для телефонии" выпуск 1, издательство Додека, 1994, стр. 215). Можно также спроектировать двухвыводной стабилизатор тока на интегральных или дискретных элементах. В случае использования источников питания с переменным напряжением постоянной частоты на выходе, в качестве стабилизаторов тока можно использовать емкости. На основании вышеизложенного можно сделать вывод о соответствии устройства критерию Промышленная Применимость.

Применение новых блоков и переход от потенциального способа контроля к токовому открывает новые возможности устройства, его совершенно новые свойства. Все это соответствует критерию Изобретательский Уровень.

Формула изобретения

1. Устройство для тревожной сигнализации, содержащее источник напряжения, задающий генератор импульсов, двоичный счетчик, дешифратор, коммутатор, выход задающего генератора импульсов соединен с входом двоичного счетчика, выходы которого через дешифратор подключены к управляющим входам коммутатора, отличающееся тем, что устройство снабжено аналого-цифровым преобразователем, блоком индикации, устройством сравнения, запоминающим устройством, клавиатурой, аттенюатором, датчиками тока и стабилизаторами тока, стабилизаторы тока установлены на контролируемых объектах, выходы дешифратора подключены к входам блока индикации, запоминающему устройству, выходы коммутатора подключены к входам аналого-цифрового преобразователя, который своими выходами подключен к входам устройства сравнения, другие входы которого выполнены с возможностью поступления на них цифрового кода с выхода запоминающего устройства, выходы устройства сравнения подключены к входам блока индикации, к входам запоминающего устройства подключена клавиатура, источник напряжения своими выходами подключен к входам аттенюатора, каждый первый выход которого через первый соединительный провод подключен к первому выводу стабилизатора тока, второй вывод стабилизатора тока через второй соединительный провод подключен к первому выводу датчика тока, выполненного в виде резистора, и к своему первому входу коммутатора, вторые выводы всех датчиков тока подключены каждый к своему второму выходу аттенюатора и своему второму входу коммутатора или общему входу коммутатора и общему второму выходу аттенюатора.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что к первому выводу каждого датчика тока подключен своим первым выводом емкостной элемент, второй вывод которого подключен к второму выводу датчика тока.

3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что один из выводов стабилизатора тока подключен к соединительному проводу через датчик, работающий на размыкание.

4. Устройство по п.1, или 2, или 3, отличающееся тем, что к первому выводу стабилизатора тока подключен своим первым выводом датчик, работающий на замыкание, второй вывод которого подключен к второму выводу стабилизатора тока.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2