Устройство для тревожной сигнализации

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3412117/18-24 (22) 17.03.82 (46). 15.09.83. Бюл, и 34 (72) В.А.Дубинин и Ю.П.Хохлов (71) Всесоюзный научно-исследователь- " ский институт противопожарной обороны МВД СССР (53) 654.91(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

И 434845, кл. G 08 В 17/10; 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

N 781861, кл. G 08 В 17jl0, 1979 (прототип). (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТРЕВОЖНОЙ .СИГНАЛИЗАЦИИ, содержащее источник питания, который через формирователь тока подключен к шлейфу, и блок обработки, выполненный на амплитудных компараторах, выходы которых. соединены с элементом ИЛИ, выход которого подключен к одному входу .первого элемента памяти и к одному входу элемента И, выходы элемента И и элемента памяти соединены с входами соответственно второго элемента памяти и элемента задержки, выход ко" торого подключен к одному входу ключа, а выход второго элемента памяти соединен с другим входом ключа и оптическим индикатором, о т л ич à о щ е е с я тем, что, с целью. расширения функциональйых возможно„„SU„,. 1042951 стей устройства путем локализации места нарушения шлейфа, в устройство введены формирователь импульсов, блок задержки, интеграторы, элементы И, два элемента ИЛИ, блок групповой регистрации сигналов, дополнительные шлейфы и дополнительные блоки обработки, соединенные с соот-. ветствующими оптическими .индикато; рами, входы интеграторов и дополнительных шлейфов соединены с выходами. формирователя тока, выход каждо"

ro интегратора подключен к входам амплитудных компараторов соответствующего блока обработки, выход ключа каждого из которых соединен с одним входом соответствующего элемента И и с. соответствующим входом. первого элемента ИЛИ, выход которого непосредственно подключен к дру..гим входам элементов И каждого блока обработки и через последовательно соединенные блок задержки и формирователь импульсов - к другим входам элементов И, выходы которых соединены с другими входами первых элементов памяти соответствующих блоков обработки, входы второго элемента .ИЛИ подключены к выходам вторых элементов памяти соответствующих блоков обработки, а выход второго элемента ИЛИ соединен с входом блока групповой регистрации сигналов.! 1042

Изобретение относится к охраннопожарной сигнализации и предназначено для организации системы пожарноохранной сигнализации на объектах . народного хозяйства, с каждого из которых оно производит прием четырех видов сигналов, для централизованного обеспечения электропитанием активных пожарных и охранных извещателей, находящихся на охраняемых объектах, а также для последующей логической обработки этих видов сиг. налов.

Известны устройства для охраннопожарной сигнализации, осуществляющие прием с охраняемого объекта сигналов четырех видов и содержащие источник питания, блок обработки с амплитудными компарвторами, элемен- тами памяти, оптическими индикаторами и шлейф с- оконечным контрольным резистором и пожарными извещателями с нормально разомкнутыми вйходны" ми контактами, соединенный с приемHblM блоком двухпроводной линией связи Pl).

Однако данное устройство не обеспечивает высокую надежность защиты объекта, так как имеет низкий уровень помехоустойчивости, который определяется разницей между действующим в шлейфе напряжением и уровнем переключения амплитудных компараторов. Данную разницу напряжений не удается значительно увеличить при заданной величине напряжения из-за разброса параметров проводных цепей шлейфов. При появлении даже кратковременной помехи, амплитуда которой превышает данную разницу напряжений, устройство зарегистрирует ложный сигнал помехи, Кроме того, данное устройство позволяет организовать охрану только одного объекта.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для охранно-пожарной сигнализации, содержащее источник питания, блок обработки, включающий амплитудные компараторы, входы которых 50 соединены между собой параллельно, блоки переключения, оптические индикаторы и объектовый блок, соединенный с приемным блоком двухпроводной линией связи, в приемный блок 55 введены управляемый коммутатор напряжения,- формирователь тока, элемент

И, элемент ИЛИ, элемент задержки, 05) . 2 ключ, управляемый коммутатор напряжения соединен с линией связи одним выходом непосредственно, а другим - через формирователь тока, входы амплитудных компараторов подключены .к выходу формирователя тока, входы элемежта ИЛИ подключены к выходам двух. амплитудных компараторов, а его,выход - к входу первого блока переключения и первому входу элемента И, второй вход которого соединен с одним из выходов.управляемого коммутатора напряжения, выход первого блока переключения подключен к управляющему входу коммутатора напряжения и через последовательно соединенные элемент задержки и ключ - к оптическому индикатору, выход элемента. И подключен к входу второго блока переключения, выход которого соединен с оптическим индикатором и управляющим входом ключа P2 ).

Известное устройство имеет недостаточно высокий уровень помехоустойчивости, что является причиной появления ложных сигналов тревоги, а это снижает надежность защиты объекта, а также приводит к необходимости материальных затрат, обусловленных ложными вызывами на охраняемый объект подразделений пожарной и охранной служб. Недостаточно высокий уровень помехоустойчивостю данного устройства вызван тем, что в устройстве помехозащищенность обеспечивается только соответствующим выбором уровней компарации, т.е. разницей между действующим значением напряжения в шлейфе сигнализации и величиной уровня переключения амплитудных коыпараторов, т.е. так называемой шириной защитной зоны, С целью увеличения уровня помехоустойчивости данного устройства необходимо увеличивать ширину защитной зоны. Однако реальные параметры проводных .цепей шлейфов сигнализации при заданной величине напряжения питания накладывают ограничения на ширину этой зоны, ограничивая тем самым уровень помехоустойчивости устройства. При появлении даже. кратковременной помехи в шлейфе, при которой уровень напряженная, действующего на входах амплитудных компараторов, выходит :за пределы уровней компарации, происходит срабатывание первого триггера. Это означа3 . 10420 ет регистрацию ложного сигнала тревоги, Один шлейф сигнализации данного устройства позволяет охранять толь- ко один объект. При большой протяженности охраняемого объекта невозможно быстро локализовать место нарушения шлейфа. Потеря времени, затраченного на выявление места на-. рушения, увеличивает размеры ущер- -10 ба, причиненного возникшим пожаром, или уменьшает вероятность задержания нарушителя. Это также снижает надежность защиты объекта.

Целью изобретения является расширение функциональных воэможностей устройства путем локализации места нарушения шлейфа.

Поставлейная цель достигается тем, что в устройство для тревожной . сигнализации, содержащее источник питания, который через формирователь тока подключен к шлейфу, и блок об-работки, выполненный на амплитудных компараторах, выходы которых соеди-. нены с элементов ИЛИ, выход которого подключен к одному входу. перво- го элемента памяти и к одному входу элемента И, выходы элемента И и элемента памяти соединены с входами со-ответственно;второго элемента па- .: мяти и элемента задержки, выход .ко- торого подключен к одному входу. ключа, а выхЬд второго элемента па-. мяти соединен с другим входом ключа. и оптическим индикатором, введены. "

35 формирователь импульсов, блок задерж-. ки, интеграторы, элементы И, блок групповой регистрации сигналов, два элемента ИЛИ, дополнительные шлейфы

40 и дополнительные блоки обработки, соединенные с соответствующими опти- : ческими индикаторами, входы интегра-. торов и дополнительных шлейфов сое- динены с выходами формирователя то-. ка, выход каждого интегратора подклю„45 чен к входам амплитудных компарато ров, соответствующего блока обработки, выход ключа каждого из которых, соединен с однйм входом соответст- вующего элемента И и с соответствующим входом первого элемента ИЛИ, выход которого непосредственно подключен к другим входам элементов И каждого блока обработки и через последовательно соединенные блок за« держки и формирователь импульсовк другим входам элементов И, выходы . которых соединены с другими входами

51 4 первых элементов памяти соответствующих блоков обработки, входы второго элемента ИЛИ подключены к выходам вторых элементов памяти соответствующих блоков обработки, а выход второго элемента ИЛИ соединен с.входом блока групповой регистрации сигналов, На фиг. 1 приведена блок-схема устройства для тревожной сигнализации; на фиг. 2 - потенциально-временные диаграммы-, поясняющие работу устройства. Устройство для тревожной сигнализации содержит источник питания 1, формирователь тока 2, шлейфы 3; блоки 4 обработки, интеграторы 5, формирователь 6 импульсов, блок 7 задержки, элемент И 8, элементы ИЛИ.9 и 10, оптические индикаторы 11, блок

12 групповой регистрации сигналов.

Каждый блок обработки выполнен на амплитудных компараторах 13, элементе ИЛИ 14, элементе И 15, элементах 16 и 17 памяти, элементе 18 задержки,и ключе 19.

Устройство работает следующим образом.

Постоянное напряжение от источника питания 1 поступает на питание

его функциональных узлов, а также на вход формирователя тока 2, который формирует ток на каждом выходе, изменяющейся по определенным зако-. нам в зависимости от режима работы соответствующего шлейфа Такое формирование тока позволяет обеспечить наилучшие условия для селекции принимаемых сигналов. Например, формирователь тока может быть представлен набором ограничителей тока или . набором стабилизаторов тока, или (в простейшем случае) набором резисторов.

Для тревожной сигнализации формирователь тока 2 представляет собой

Ф ограничитель тока по каждому выходу.

Для сигналов !Норма", "Обрыв", а также для сигналов сработавшего-извещателя, включенного в шлейф и имеющего нормально замкнутые контакты, соответствующий выход формирователя тока 2 имеет определенное внутреннее сопротивление. Для сигнала "Короткое замыкание", а также для сигнала сработавшего извещателя, включенного в шлейф.и имеющего нормально разомкнутые контакты, формирователь тока 2 ограничивает ток в соответствующем шлейфе на уровне I,, Шлейф представ% 1042 ляет собой двухпроводную линию с включенными в нее извещателями, имеющими нормально замкнутые и нормально разомкнутые контакты,. и с оконечным контрольным резистором. 5

Величины токов или. напряжений в шлейфе можно разделить на три уровня; низкий, средний и высокий. Оце. нивая уровень напряжения или тока в шлейфе при помощи двух амплитудных . 10 компараторов, можно выделить сигнал отклонения от нормы, т.е. тревожный

Пусть в момент времени t (фиг.2) в первом шлейфе появляется сигнал неисправности;(обрыв- или короткое 15 замыкание шлейфа 1 или сигнал сработавшего извещателя, тогда величи- на напряжения или тока в шлейфе выйдет за допустимые пределы, т.е. будет или больше опорного уровня 20

Оопр(1оп), или меньше опорного уров" ня >„„(! „т) . Через постоянную времени интегратора 5, равную t<-й, сигнал появляется на выходе интегратора 5. Один амплитудный компара-. тор. 13, входящий в блок 4 обработки> выдает сигнал в случае превышения входным сигналом уровня 0 (I ) .

Другой амплитудный компаратор выдает сигнал в случае, если амплитуда входного сигнала меньше уровня

"on/ 1ап)

Сигнал, появившийся на выходе одного из амплитудных компараторов 13 в момент t через элемент ИЛИ 14 поступает на первый вход элемента

И 15 и на первый вход первого элемента 16 памяти. На выходе элемента

И 15 сигнал не появляется, так как на его втором входе сигнал отсутству- 40 ет. Под действием сигнала с выхода элемента ИЛИ 14 срабатывает. первый. элемент 16 памяти и запоминает его.

В результате срабатывания первого элемента 16 памяти на его выходе по.- 45 являе1"ся сигнал, который через время задержки, равное (й -.tÄ) поступает на вход ключа 19. Далее через ключ 19 сигнал поступает на первый, вход соответствующего элемента И 8 и

50 на соответствующий вход элемента ИЛИ 9. Сигнал на выходе элемента И 8 не появляется, так как на его втором входе сигнал отсутствует. При Mo" ступлении сигнала на вход элемента

МЛИ 9 сигнал появляется íà его выхо де. С выхода элемента ИЛИ 9 сигнал поступает на вход 6aqya

7 задержки и на второй вход эле051 6 мента И 15. Теперь в момент времени

t на обоих входах элемента ИЛИ 15 присутствуют сигналы, поэтому на егс выходе появляется сигнал. Под действием этого сигнала срабатывает второй элемент 17 памяти, запоминает его и выдает сигнал на включение оптического индикатора Il. Одновре- . менно с выхода второго элемента 17 памяти сигнал поступает на запрещающий вход ключа 19, в результате чего сигнал на выходе ключа 19 пропадает, а следователно, сигнал на выходе элемента ИЛИ 9 также исчезает. Таким образом, второй элемент 17 памяти фиксирует сигнал сработавшего извещателя или неисправности в первом шлейфе. Сигнал с выхода вто" рого элемента 17 памяти также поступает на соответствующий вход объединяющего элемента ИЛИ 10. С выхода элемента ИЛИ 10 сигнал поступает на вход блока 12 групповой сигнализации.

Блок l2 групповой сигнализации включает групповые сигнализаторы, например внешние звонок и лампу, а также передает сигнал на пульт централизованного наблюдения. На выходе блока

7 задержки сигнал не появляется, так как для его появления требуется присутствие сигнала на его входе в течение времени, превышающего время задержки блока 7. Сигнал на выходе элемента ИЛИ 9, т.е. на входе блока 7 задержки, исчезает сразу же после срабатывания второго элемента 17 памяти. Поэтому сигнал на выходе элемента

ИЛИ исчезает практически сразу же после появления а следовательно, сигнал на выходе блока 7 задержки не появляется. Таким образом, для регистрации истинного сигнала, т.е. срабатывания извещателя или сигнала неисправности, устройство производит оценку, уровня напряжения или тока в шлейфе два раза в разные моменты времени, разнесенные друг от друга, причем необходимо, чтобы оба раза сигнал в шлейфе во время измерения действовал в течение времени, превышающего постоянную времени интегратора 5.

Рассмотрим функционирование устройства,для тревожной сигнализации в случае появления в первом шлейфе сигнала помехи. Если длительность сигнала помехи меньше постоянной времени интегратора 5, то на его выходе сигнал не появляется и, сле7 1042051 3 довательно, не будет зарегистриро-: продолжает действовать. Этот сигнал ван. Если длительность сигнала помехи,также присутствует на выходе элеменпревышает постоянную времени интегра- . та ИЛИ 9 и на .входе блока 7 затора 5, то на выходе одного из ам- . - держки. Через определенное время, плитудных компараторов 13 в момент : равное (й, -t>), сигнал появляется

t 1появляется сигнал, который через на выходе блока 7 задержки, который элемент ИЛИ 14 вызывает срабатыва- включает формирователь 6 импульсов. ние первого элемента 16 памяти., формирЬвател 6 импульсов формирует

Одновременно со срабатыванием элемен- кратковременный сигнал, который пота 16 памяти сигнал поступает на 1О ступает на вторые входы элементов первый вход элемента И 15. Однако И 8. На обоих входах элемента И 8, на выходе элемента И 15 сигнал не .соответствующего блока 4 обработки, появляется, так как на его втором в котором первый элемент 16 памяти входе сигнал отсутствует, 8 резуль- зафиксировал сигнал помехи, действутате срабатывания (запоминания) 1 : ют сигналы. Поэтому на выходе соотпервого элемента 16 памяти на его ветствующего элемента И 8 появлявыходе появляется сигнал, который по- ется сигнал сброса, который поступаступает на вход элемента 18 задерж- ет на сбрасывающий вход первого элеки. Элемент 18 обеспечивает задерж- мента 16 памяти, устанавливая его ку сигнала на время, превышающее . 20. в исходное состояние. Таким образом, длительность возможного сигнала по- .. сигнал помехи зафиксирован не будет. мехи в шлейфе. Пусть максимально до- .-.. При этом реакция блока 4 обработпустимая длительность сигнала поме- ки на сигнал помехи не приводит к хи равна (й -йв), тогда элемеит 18 :: нарушению нормального функционировазадержки должен обеспечить длитель- 25: ния других блоков обработки, в ча,ность задержки, равную (t -t„) и. . стности к. сбросу ранее зафиксированпревышающую длительность сигйала по- ного сигнала сработавшего извеща. мехи. Сигнал помехи прекращается теля. Это обеспечивается тем, что в в момент tgy а в момент t g появ- - том блоке обработки, который ранее ляется сигйал на выходе элемента 18 З, зарегистрировал сигнал извещателя, задержки. Сигнал с выхода элемен- :. на выходе ключа 19, а следовательно, та 18 задержки постуйает через ключ на первом входе соответствующего эле19 нв первый вход элемента И 8 и на . мента И 8, сигнал отсутствует, посоответствующий вход элемента ИЛИ 9. :: " этому на выходе данного элемента И 8

На выходе элемента И 8 сигнал не по- :-сигнал сброса не появляется и блок

Ф является, так как на его втором вхо- обработки остается в прежнем сосде сигнал отсутствует. Сигнал с выхода .тоянии. То обстоятельство, что блоки элемента ИЛИ 9 поступает на второй 4 обработки при функционировании . вход. элемента И 15. Однако на выходе, не наРУшают работу друг друга, элемента И 15 сигнал не появляется,,@ позволяет использовать для охраны так как сигнал помехи прекращается каждого объекта несколько блоков в момент t, а. следовательно, в мо-, обработки с соответствующим количемент t сигнал на выходе элемента .:, ством шлейфов. Это дает возможность

ИЛИ 14, т1е. на первом входе элемен-, достигнуть более быстрой локализата И 15, отсутствует. Поэтому сигнал 4: ции возникшего пожара или места на" на выходе элемента И 15 не появля- рушения на объекте, что повышает ется, а второй элемент 17 срабатыва- надежность охраны объекта. ет, т,е. ложной регистрации сигнала Экономический эффект от испольпомехи не происходит. На запреща- зования предложенного устройства ющем входе ключа 19 сигнал не появля- обусловлен его указанными техничес50 ется, поэтому на его выходе сигнал . : кими преимуществами.

1042051