Дымовой пожарный извещатель

 

Изобретение относится к автоматической пожарной сигнализации, в частности к пожарным извещателям, регистрирующим появление дыма в зоне их установки. Извещатель сохраняет положительные качества дымовых извещателей, работающих по принципу как регистрации рассеянного излучения, так и по принципу контроля проходящего света. Технический результат - практически сведено к нулю влияние на работу извещателя изменения интенсивности излучения источников и чувствительности фотоприемников. Извещатель содержит генератор импульсов с противофазными выходами, соединенный с источниками излучения двух оптопар, выходы фотоприемников оптопар соединены с входами измерительного преобразователя, представляющего собой арифметическое устройство, третий из входов которого соединен с выходом коммутатора импульсов, а выход арифметического устройства соединен с выходным каскадом. 2 ил.

Изобретение относится к области автоматической пожарной сигнализации, а более конкретно к пожарным извещателям, регистрирующим появление дыма в зоне их установки.

Широко известны дымовые извещатели, работающие на принципе регистрации рассеянного излучения. Например, Извещатель дыма по а.с. СССР N 575672, G 08 В 17/10; Дымовой извещатель по а.с. СССР N 1265821, G 08 В 17/10; Схема для обнаружения снижения чувствительности фотоэлектрического датчика задымления, заявка Японии N 4-60276, N 4-60277, G08B17/107.

В этих извещателях в чистой атмосфере излучение источника не попадает на фотоприемник. При появлении в зоне чувствительного элемента (камере) дыма, свет рассеивается на его частицах и попадает на фотоприемник. При достижении некоторого порогового уровня сигнала, извещатель срабатывает, подавая сигнал о пожаре.

Известны также извещатели, действующие по принципу контроля проходящего света, т. е. регистрирующие поглощение. Например, Дымовой извещатель SECURISTAR "С проходящим светом в будущее!", СИСТЕМСЕРВИС. Специализированный информационно-технический журнал по противопожарной и охранной защите, информации и связи, декабрь 1997/февраль 1998, стр. 13.

Недостатком обоих типов извещателей является наличие зависимости чувствительности извещателя от нестабильности излучения источника, чувствительности фотоприемника, загрязнения оптики и т.д.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является датчик дыма по а.с. СССР N 736149, G 08 В 17/10. Датчик дыма содержит один источник света, оптически связанный с одним фотоэлементом (фотоприемником) и другой источник света, оптически связанный с другим фотоэлементом (фотоприемником), т.е. две оптопары: источник света - фотоприемник. При этом дополнительный источник света находится на одной оси с рабочим фотоприемником, а дополнительный фотоприемник - на одной оси с рабочим источником. В дежурном режиме постоянно включен один источник излучения, а сигнал о пожаре формируется при достижении заранее заданного порогового значения разности сигналов двух фотоприемников. При формировании сигнала о пожаре для проверки его истинности, первый источник излучения выключается и включается второй. Если и в этом случае абсолютная величина разности сигналов превышает пороговый уровень, то сигнал о пожаре считается истинным. Такое устройство позволяет снизить число ложных срабатываний. Однако, на его работу оказывают влияние изменение интенсивности излучения источников и чувствительности фотоприемников. Это может быть вызвано, например, их загрязнением или физическим старением.

Технической задачей, на решение которой направлено данное изобретение, является уменьшение влияния на работу извещателя изменения интенсивности излучения источников и чувствительности фотоприемников.

Эта задача решена тем, что в дымовом пожарном извещателе, содержащем две оптопары, источник излучения одной из них соединен с первым, а другой из них - со вторым выходами коммутатора импульсов, выход фотоприемника одной оптопары соединен с одним входом измерительного преобразователя, а с другим его входом соединен выход фотоприемника другой оптопары, измерительный преобразователь представляет собой арифметическое устройство, реализующее вычисление величины при этом третий из входов арифметического устройства соединен с выходом коммутатора импульсов, а выход арифметического устройства соединен с выходным каскадом, где: U12 - напряжение в первом полупериоде фотоприемника другой оптопары; U21 - напряжение во втором полупериоде фотоприемника первой оптопары; U11 - напряжение в первом полупериоде фотоприемника одной оптопары; U22 - напряжение во втором полупериоде фотоприемника другой оптопары.

Сущность изобретения пояснена чертежами, где: фиг. 1 - блок-схема предлагаемого извещателя; фиг. 2 - зависимость выходного сигнала U от концентрации дыма С, Uвых ~ - характеризует извещатель, работающий на принципе регистрации рассеянного излучения; Uвых ~ - характеризует извещатель, работающий на принципе регистрации поглощения света; Uвых ~ /1- - характеризует заявляемый извещатель.

Дымовой пожарный извещатель содержит коммутатор импульсов 1, один выход которого соединен с одним источником излучения 2 одной оптопары, а другой - с другим источником излучения 3 другой оптопары, 4 - фотоприемник одной оптопары, 5 - фотоприемник другой оптопары, выходы которых соединены с одним и другим входами соответственно арифметического устройства 6, третий из входов которого соединен с третьим из выходов коммутатора импульсов 1, выход арифметического устройства 6 соединен с входом выходного каскада 7.

В качестве коммутатора может быть использован любой генератор прямоугольных импульсов с двумя противофазными выходами (см., например, Основы промышленной электроники. Под редакцией проф. В.Г.Герасимова. М., Высшая школа, 1986, стр.208).

Арифметическое устройство может быть реализовано на основе аналого-цифровых преобразователей, для перевода выходных сигналов фотоприемников в цифровую форму, микропроцессора, реализующего необходимые вычисления, и цифроаналогового преобразователя, обеспечивающего обратное преобразование (см. там же, стр. 215- 223).

Выходной каскад пожарного извещателя представляет из себя транзисторный ключ, обеспечивающий при превышении порогового уровня сигнала на входе скачкообразное снижение сопротивления извещателя от сотен кОм до десятков Ом, что приводит к изменению тока в шлейфе и регистрации приемно-контрольным прибором сигнала "Пожар". Аналогичные каскады используются во всех активных пожарных извещателях (см., например, Ф.И.Шаровар, Устройства и системы пожарной сигнализации. М., Стройиздат, 1985, стр. 47 -54).

Дымовой пожарный извещатель работает следующим образом.

Светодиоды 2, 3 поочередно включаются выходным сигналом коммутатора импульсов 1 и их излучение регистрируется фотоприемниками 4, 5. Выходные сигналы с фотоприемников обрабатываются в соответствии с формулой на арифметическом устройстве 6, обеспечивающем вычисление величины /1- (пояснение смотри далее по тексту), затем сигнал поступает на выходной каскад, транзисторный ключ которого открывается при достижении заданного порогового значения, и извещатель переходит в состояние срабатывания.

Излучение первого источника излучения Ф1, второго - Ф2. Полагаем, что характеристики фотоприемников линейны, это допустимо в условиях начальной стадии пожара при малых по величине изменениях оптических параметров среды. Чувствительность первого фотоприемника - 1, второго - 2.

В отсутствие дыма в первый полупериод (включен первый светодиод) выходной сигнал фотоприемника одной оптопары: U11 = 1 Ф1, выходной сигнал фотоприемника другой оптопары: U12 = 0.

Во втором полупериоде - U21 = 0; U22 = 2 Ф2 (первая цифра в обозначении - полупериод, а другая - фотоприемник оптопары).

При возникновении пожара в зоне оптопар (оптической камере) появляется дым, характеризуемый параметрами - коэффициент ослабления излучения и - коэффициент рассеяния (см. фиг. 2). Поскольку камера обладает симметрией относительно обеих оптопар, влияние дыма на выходные сигналы фотоприемников будет идентичным.

В первом полупериоде: U11= Ф1(1-); U12= 2Ф1.

Во втором: U21= 1Ф2; U22= 2Ф2(1-).

В результате простых преобразований получим: U12/U22= Ф12(1-); U11/U21= Ф1(1-)/Ф2.

Откуда - величина, не зависящая ни от интенсивности излучения источников, ни от чувствительности фотоприемников.

При этом в отсутствие дыма /1- = 0.

При появлении дыма и с увеличением концентрации возрастает величина (что используется в извещателях, основанных на регистрации рассеянного излучения) и уменьшается (1- ), на чем основаны извещатели, работающие на регистрации поглощения.

Таким образом, зависимость /1- имеет большую крутизну, чем в обоих типах извещателей.


Формула изобретения

Дымовой пожарный извещатель, содержащий две оптопары, источник излучения одной из них соединен с первым, а другой со вторым противофазным выходами генератора прямоугольных импульсов, выход фотоприемника одной оптопары соединен с одним входом измерительного преобразователя, а с другим его входом соединен выход фотоприемника другой оптопары, отличающийся тем, что измерительный преобразователь представляет собой арифметическое устройство, реализующее вычисление величины
,
при этом третий из входов арифметического устройства соединен с выходом генератора прямоугольных импульсов, а выход арифметического устройства соединен с выходным каскадом пожарного извещателя,
где U12 - напряжение в первом полупериоде фотоприемника другой оптопары;
U21 - напряжение во втором полупериоде фотоприемника одной оптопары;
U11 - напряжение в первом полупериоде фотоприемника одной оптопары;
U22 - напряжение во втором полупериоде фотоприемника другой оптопары.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к автоматической пожарной сигнализации

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

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

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

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

Изобретение относится к области пожарной сигнализации

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 системам сигнализации загазованности и предназначено для контроля довзрывных концентраций природного газа в подвалах жилых и общественных зданий, имеющих вводы инженерных коммуникаций, пересекающих фундаменты, и расположенных вблизи подземных газопроводов

Изобретение относится к противопожарной технике и может быть использовано как средство обнаружения загорания и приведения в действие установок автоматического пожаротушения

Изобретение относится к сигнализаторам дыма с рассеянным светом

Изобретение относится к сигнализаторам дыма с рассеянным светом

Изобретение относится к технике сигнализации о пожаре

Изобретение относится к автоматической пожарной сигнализации

Танк // 2217685
Изобретение относится к бронетанковой технике, в частности к оборудованию танков системами пожаротушения

Изобретение относится к устройствам пожарной сигнализации, формирующим звуковой сигнал тревоги при появлении дыма в охраняемом помещении, и может быть использовано в качестве автономного дымового оптико-электронного пожарного извещателя
Изобретение относится к автоматической пожарной сигнализации

Изобретение относится к области пожарной сигнализации, а именно к устройствам регистрации дыма для обнаружения возгорания на ранних стадиях пожара в закрытых помещениях

Изобретение относится к устройствам пожарной сигнализации, а именно к оптико-электронным пожарным извещателям, которые предназначены для обнаружения возгорания в закрытых помещениях различных зданий и сооружений

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

Наверх