Устройство для сигнализации о загрязнении воздуха

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<1 1005125 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 10.1.2Â1 (21) 336 2109/18-24 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 150 ЗВ 3 .Бюллетень ¹ 10

Дата опубликования описания 150383 (51}M.Кп з

С- 08 В 23/00

Государственный комитет

СССР но деяам изобретений и открытий .

f $3) УДК 654 ° 9 (088. 8) (72) Авторы изобретения

Ю,В.Федоров и В.A Ãëàçóíoâ

} р ,Куйбышевский ордена Трудового Красного ЗЩм (71) Заявитель еии„., „„,, авиационный институт им. акад.С.П. Ко олева ь9.и,й 0 . -.:;:.<.:Я (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СИГНАЛИЗАЦИИ О ЗАГРЯЗНЕНИИ

ВОЗДУХА

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для автоматического контроля состояния объектов, в частности в устройствах предупредительной сигнализации загрязнения воздуха.

Известно устройство для тревожной сигнализации, содержащее датчики, бло-10 ки измерения и усреднения, коммутатор, блоки управления и регистрации, основанные на прямых методах контроля загрязняющих. ингредиентов, в которых для сигнализации опасных концентраций используется сигнал превышения уровня предельно допустимой концентрации (ПДК) (1).

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство для сигнализации, содержащее генератор тактовых импульсов, блок управления частотой опроса, коммутатор, блок регистрации и сигнализации, в каждом информационном канале - датчик состояния объекта, пороговое устройство (ограничитель), первый и второй входы которого подключены к выходу датчика и к шине соответствующей константы, аналого- ЗО цифровой преобразователь, первый вход которого подключен к выходу ограничителя, а второй вход - к соответствующему выходу коммутато ра, вход которого соединен с выходом блока управления частотой опроса, запускаемого от генератора тактовых импульсов 1„2).

Недостаток известных устройств— низкая достоверность контроля, являющаяся следствием высокой вероятности ложных сигналов тревоги,,не учитывающих сложившиеся метеоусловия и время воздействия опасных уровней загрязнения (применительно к контролю загрязнения). Действительно, существенное значение имеет характер воздействия загрязнения на организм человека: при периодически изменяющемся уровне загрязнения, например на автомобильном перекрестке у светофора, когда сигнал на выходе датчика имеет вид синусоидальноао, этот уровень, не является опасным из-эа кратковременности выбросов загрязняющих ингредиентов.

Наоборот, устойчивое во времени превышенйе ПДК представляет серьез-. ную опасность для здоровья человека.

1005125

Цель Изобретения — повышение достоверности сигнализации о загрязнении воздуха.

Указанная цель достигается тем, что в устройство для тревожной сигнализации о загрязненном воздухе, содержащее генератор тактовых импульсов, блок. управления частотой опроса, коммутатор, блок регистрации и сигнализации, в каждом информационном канале — датчик контроли- 1О руемого параметра, ограничитель, первый и второй входы которого подключены к выходу датчика и к задатчику соответствующего параметра, аналого-цифровой преобразователь, первый 5 вход которого подключен к выходу ограничителя, а второй вход — к соответствующему выходу коммутатора, вход которого соединен с выходом блока управления частотой опроса, первый вход которого соединен с генератором тактовых импульсов, введены блок формирования сигналов опасности, и в кажцый информационный канал - ключ

t счетчик, триггер, первый и второй элементы задержки, ключ сброса, два элемента ИЛИ, первые входы которых объединены и соединены с выходом счетчика, выход одного элемента ИЛИ подключен к шине сб, оса счетчика, вход которого соединен с выходом аналого-цифрового преобразователя, с первым входом триггера и информационным входом ключа, ныход триггера подключен к управляющему входу ключа сброса, входы первого и второго эле- 35 ментов задержки объединены и соединены с соответствующим выходом коммутатора, выход первого элемента задержки подключен к нторому входу триггера, выход второго элемента за- 40 держки подключен к информационному входу ключа сброса, выход которого соединен с вторым входом одного элемента ИЛИ, выход ключа соединен с вторым входом другого элемента ИЛИ, выход блока формиронания сигнала опасности подключен к управляющим входам ключей, второму входу блока управления частотой опроса и к одному входу блока регистрации и сигнализации, остальные входы которого подключены к выходам других элементов ИЛИ, причем блок формирования сигнала опасности содержит датчики метеопараметров, выходы которых подключены к соответствующим первым входам блоков сравнения, вторые входы которых соединены с задатчиками допустимых значений соответствующих метеопараметров, выходы блоков сравнения подключены к входу второ- 60 го элемента И, выход которого является выходом блока формирования сигнала опасности.

На чертеже предстанлена функцио нальная схема устроЙства тревожной 65 сигнализации загрязнения воздуха.

Устройство содержит датчики 1 контролируемого параметра (состояния объекта), ограничители 2 (уровня), аналого-цифровые преобразователи 3, ключи 4, счетчики 5, элементы 6 ИЛИ, блок 7 регистрации и сигнализации, коммутатор 8, блок .9 управления частотой опроса, генератор 10 тактовых импульсов, шины (задатчики) 11 ПДК, первый и второй элементы 12 и 13 задержки, триггер 14, ключ 15 сброса, элемент 16 ИЛИ.

Блок 17 формирования сигнала опасности содержит блоки 18 сравнения, датчики 19 метеопараметрон и соответстнующие им шины 19 допустимых значений, элемент 20 И, Блок 9; управления включает элемент 21 И, делитель 22 частоты, триггер 23, ключи 24 и 25, элемент ИЛИ

26, элементы 27 и 28 задержки.

Устройство работает следующим образом.

В нормальных. условиях, когда сигнал опасности на выходе блока 17 отсутствует, ключ 4 закрыт, элемент

21 И не работает, ключ 24 открыт.

Импульсы генератора 10 тактовых импульсов поступает на блок 9 управления частотой опроса, и коммутатор

8 запускается от делителя 22 частоты.

Если уровень загрязняющих ингредиентов не превышает ПДК или если число этих превышений не более емкости счетчика 5, то сигнала на выходе счетчика 5 не образуется и информация на блок 7 не поступает. При переполнении счетчика 5 образуется сигнал тревоги, фиксируемый блоком 7.. .При этом импульсы коммутатора 8 с периодом опроса запускают аналогоцифровой преобразователь 3. При превышении сигналом датчика 1 уровня ограничения (ПДК) на выходе ограничителя 2 образуется сигнал, который преобразуется в аналого-цифровом преобразователе 3 в число импульсон, равное кратности превышения ПДК. Эти импульсы н каждом такте перебрасыва ют триггер 14, закрывая ключ 15 сбро са, и импулъсы сброса в эти такты на счетчик 5 не проходят. В счетчике 5 накапливается некоторое число.

Если это число больше или равно емкости счетчика, на его выходе образуется сигнал тревоги. В каждом такте триггер 14 сбрасывается импульсами сброса через время,определяемое элементом 12 задержки, поэтому если в следующем такте сигнала превышения ПДК не будет, то импульс сброса через время, определяемое элементом 13, обнулит счетчик 5 °

Уровень ПДК на шине 11 и емкость счетчика 5 для каждого информацион1005125 уровни загрязнения воздушной среды в связи с изменением метеорологических условий и оперативно принять предупредительные меры по снижению ущерба от загрязнения. Предлагаемое устройство может. быть использовано не только как автономный прибор для тревожной сигнализации, но и как низовое звено в системе сбора информации о состоянии окружающей среды. При этом через дополнительные узлы связи на центральый пункт будет передаваться интегральная информация, наиболее точно отражаю- щая состояйие объекта и позволяющая делать более надежные прогнозы.

15

Формула изобретения

20 мента H-20 используется для повышения частоты опроса, так как при увеличении скорости сбора повышается

:достоверность и надежность прогноза: сигнал с выхода блока 17 формирования сигнала опасности поступает на управляющий вход блока 9 управления частотой опроса. Элемент И 21 открывается и на его выходе образуются импульсы, поступающие на,запуСк триггера 23. Триггер 23 перебрасывается; ключ 24 закрывается, ключ 25 открывается и на выход бло- 40 ка 9 поступают импульсы от генератора 10 тактовых импульсов, и тем самым частота опроса повышается.

В результате, в случае неблагоприятных метеоусловий любое превы- 45 шение ПДК становится опасным для здоровья человека, что и фиксируется блоком 7 регистрации и сигнали-зации.

Технико-экономическая эффективность предлагаемого устройства заключается в повышении достоверности контроля за счет более полного учета сложившихся метеоусловий и времени действия (продолжительности) повышенной концентрации загрязнения.

Предлагаемое устройство позволяет более достоверно и надежно прогнозировать вероятностные уровни заболеваемости населений,. разрабатывать более полный комплекс профилакти- . б0 ческих и предупредительных мероприятий. Кроме этого, предусмотренйое в устройстве изменение режима передачи, т.е ° частоты опроса позволяет заблаговременно предсказать опасные g5 ного канала регулируется, и тем саьым учитывается степень опасности ингредиента и время его действия.

Таким образом, в нормальной метеообстановке блок 7 регистрации и сигнализации зафиксирует опасную ситуацию при заданной кратности превышения ПДК загрязняющего ингредиента данного канала за определенное время. При этом кратковременные прерывания сигнала невозможны из-за узкополосности спектра входного сигнала и инерционности входного датчика 1. Поэтому возврат счетчика 5 в исходное состояние из.-за кратковременных "сбоев" исключен, тем самым обеспечивается высокая надежность и помехоустойчивость устройства.

При ухудшении метеоусловий на выходе элемента И 20 образуется сигнал, который фиксируется блоком 7 регистрации и сигнализации и открывает ключ 4. При этом любое, даже однократное превышение ПДК с выхода ограничителя 2 пройдет через ключ

4, элемент ИЛИ б и будет зарегистрировано в блоке 7. регистрации и сигнализации.

Одновременно сигнал с выхода эле1. Устройство для сигнализации о загрязнении воздуха, содержащее генератор тактовых импульсов, блок управления частотой опроса, коммутатор, блок регистрации и сигнализации, в каждом информационном канале - датчик контролируемого пара-! метра, ограничитель, первый и вто-! рой входы которого подключены к выходу датчика и к эадатчику соответствующего параметра, аналого-циф;ровой преобразователь, первый вход которого подключен к выходу ограничителя, а второй вход — к соответствующему выходу коммутатора, вход которого соединен с выходом блока . управления частотой опроса, первый вход которого соединен с генератором тактовых импульсов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения функциональной надежности устройства, в него введены блок формирования .сигнала опасности, и в каждый информационный канал-ключ, счетчик, триггер, первый и второй элементы задержки, ключ сброса, два

I элемента ИЛИ, первые входы которых объединены и соединены с выходом счетчика, выход одного. элемента ИЛИ подключен к шине сброса счетчика, вход которого соединен с выходом аналого-цифрового преобразователя с первым входом триггера и информационным входом ключа, выход триггера подключен к управляющему входу ключа сброса, входы первого и второго элементов задержки объединены и соединены с соответствующим выходом коммутатора, выход первого элемента задержки подключен к второму входу триггера, выход второго элемента задержки подключен к информационному входу ключа сброса, выход которого соединен с вторым входом одного элемента ИЛИ, выход ключа соединен с вторым входом другого элемента ИЛИ, выход блока формирования сигнала опасности подключен к управляющим входам ключей, второму входу блока управления часто10051 той опроса и к одному входу блока регистрации и сигнализации-, остальные входы которого подключены к выходам других элементов ИЛИ.

2. Устройство по,п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок формирования сигнала опасности содержит датчики метеопаражтрое,выходы которых псщключены к соответствукщим первым входам блоков сравнения, вторые входы которых соединены с задатчи- 10 камн допустиьих значений соответст25

8 вукщнх метеопараметров, выходы блоков сравнения подключены к входу второго элемента И, выход которого является выходом блока формирования сигнала опасности.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 756442, кл. F08 В 1/08, 1978.

2. Авторское свидетелЬство СССР

Р 612271, кл. g 08 В 23/00, 1977 (прототип).

ВИИИПИ Заказ 1906/68 Тираж 616 Подписное

Филиал ППП "Патент",r.Ужгород,ул,Проектная,4.