Дымовой оптико-электронный пожарный извещатель

Изобретение относится к вычислительной технике, а именно к устройствам, выполняющим функцию обнаружения на ранней стадии возгораний, сопровождающихся появлением дыма в закрытых помещениях офисов, магазинов, банков, складских помещений, жилых домов, учреждений и предприятий. Техническим результатом является снижение времени определения пожара и повышение чувствительности корректировки порога срабатывания. Для достижения технического результата цепь контроля выполняют на базе аналого-цифрового преобразователя, преобразующего аналоговый сигнал, приходящий через усилитель с фотодетектора в цифровой, и алгоритмического блока, управляемого блоками контроля питания и сброса питания. Устройство снабжено тестовым блоком и кнопкой «тест». Алгоритмический блок анализирует приходящий с аналого-цифрового преобразователя цифровой сигнал и управляет сигнальным индикатором и блоком формирования сигнала тревоги, а также с помощью цепи управления инфракрасным излучателем управляет инфракрасным излучателем. 2 ил.

 

Изобретение относится к вычислительной технике, а точнее к устройствам, выполняющим функцию обнаружения на ранней стадии возгораний, сопровождающихся появлением дыма в закрытых помещениях офисов, магазинов, банков, складских помещений, жилых домов, учреждений и предприятий.

Изобретения такого типа имеют исключительную важность. От качества таких устройств зависит эффективность работы всей системы пожарной сигнализации в целом.

Своевременность и точность определения пожара зависят от чувствительности таких устройств, при этом прибор должен быть компактным, маломощным и иметь небольшую конечную стоимость.

Известные аналоги - устройства обнаружения пожара [1] и [2]. Недостатком указанных устройств является их техническая реализация в виде навесных узлов, существенно удорожающих процесс и качество конструкции.

Наиболее близким техническим решением является устройство обнаружения пожара [3], содержащее: корпус, имеющий отверстия, обеспечивающие свободный ток воздуха, состоящий из нижней и верхней частей; дымовой сенсор, включающий в себя инфракрасный излучатель, цепь управления инфракрасным излучателем и фотодетектор; дымовую камеру, расположенную в нижней части корпуса, имеющую барьер, который не допускает прямого прохождения сигнала от инфракрасного излучателя к фотодетектору, и содержащую оптический элемент, обеспечивающий нужную интенсивность излучения и фокусировки; интегральную микросхему, расположенную в верхней части корпуса таким образом, чтобы радиус действия фотодетектора был в пределах дымовой камеры, и включающую в себя цепь контроля, состоящую из усилителя, компараторов, счетчиков и логического блока, анализирующую сигнал с фотодетектора и формирующую сигнал тревоги в случае обнаружения дыма, цепь управления инфракрасным излучателем, блок контроля питания, блок сброса питания, блок формирования сигнала тревоги, тестовый блок и фотодетектор; сигнальный индикатор, располагающийся на корпусе.

Однако указанное устройство обнаружения пожара [3] имеет следующие недостатки: продолжительное время определения пожара (10 сек) и низкую чувствительность корректировки порога срабатывания для компенсации запыленности (блоки сравнения реализованы на базе компараторов).

Техническим результатом настоящего изобретения является сокращение времени определения пожара и повышение чувствительности корректировки порога срабатывания для компенсации запыленности за счет модифицирования цепи контроля, анализирующей сигнал с фотодетектора и формирующей сигнал тревоги в случае обнаружения дыма, путем замены в цепи контроля блоков сравнения, счетчиков и логического блока на аналогово-цифровой преобразователь и алгоритмический блок (микроконтроллер) с улучшенным методом обработки данных.

Указанный технический результат достигается за счет того, что в известном устройстве содержащем корпус с отверстиями и расположенный на корпусе сигнальный индикатор, корпус состоит из нижней и верхней частей, расположенные в верхней части, инфракрасный излучатель и интегральную микросхему, включающую в себя цепь управления инфракрасным излучателем, фотодетектор, блок контроля питанием, блок сброса питания, блок формирования сигнала тревоги, тестовый блок и цепь контроля, дымовую камеру, расположенную в нижней части корпуса, имеющую барьер, который не допускает прямого прохождения сигнала от инфракрасного излучателя к фотодетектору, предложено цепь контроля выполнить на базе аналого-цифрового преобразователя, преобразующего аналоговый сигнал, приходящий через усилитель с фотодетектора в цифровой, и алгоритмического блока, управляемого блоками контроля питания, сброса питания, тестовым блоком и кнопкой «тест», указанный алгоритмический блок анализирует приходящий с аналого-цифрового преобразователя цифровой сигнал и управляет сигнальным индикатором и блоком формирования сигнала тревоги, а также с помощью цепи управления инфракрасным излучателем управляет инфракрасным излучателем.

Изобретение иллюстрируется графическими материалами.

На Фиг.1 приведен корпус устройства обнаружения пожара в разрезе, где 1 - нижняя часть корпуса, 2 - интегральная микросхема, 3 - фотодетектор, 5 - внешний инфракрасный излучатель. Стрелками показано направление тока воздуха. Верхняя крышка корпуса удалена для наглядности.

На Фиг.2 приведена интегральная микросхема, входящая в состав изобретения, где 2 - сама интегральная микросхема, 3 - фотодетектор, 4 - цепь управления инфракрасным излучателем, 5 - внешний инфракрасный излучатель, 7 - фабричный тестовый блок, 8 - блок контроля питания, 9 - цепь контроля, где 6 - усилитель, 14 - 8-разрядный аналого-цифровой преобразователь (АЦП), который преобразует аналоговые даннные, приходящие с фотодетектора, в цифровой код, 15 - алгоритмический блок, который анализирует цифровые данные, приходящие с АЦП, 10 - блок сброса питания (Reset), 11 - блок формирования сигнала тревоги, 12 - пользовательская кнопка «тест», 13 - сигнальный индикатор.

Дымовой оптико-электронный пожарный извещатель работает следующим образом.

В дежурном режиме алгоритмический блок (15) каждые 4 с (рабочий цикл) вырабатывает импульс длительностью порядка 40 мкс, который поступает на цепь управления инфракрасным излучателем (4), которая затем уже подает сигнал на внешний инфракрасный излучатель (5). С фотодетектора (3) снимается сигнал и через усилитель (6) попадает на аналого-цифровой преобразователь (14), который преобразует его в цифровую форму и передает в алгоритмический блок (15), который анализирует поступивший сигнал. При отсутствии дыма в чувствительной области оптической системы импульсы, принимаемые фотодетектором (3), после усиления оказываются ниже некоторого порогового уровня, алгоритмический блок (15) раз в 4 цикла зажигает сигнальный индикатор (13). При появлении дыма в чувствительной области оптической системы импульсы инфракрасного излучения, отражаясь от дымовых частиц, увеличивают фотоответ. При превышении некоторого заданного уровня фотоответа алгоритмический блок (15) фиксирует состояние "ПОЖАР" и рабочий цикл становится равным 1 с (для сохранения чувствительности). Если четыре цикла подряд (для фильтрации помех) уровень фотоответа не уменьшился, то алгоритмический блок (15) переводит интегральную микросхему (2) в режим «ПОЖАР», с помощью блока формирования сигнала тревоги 11 выдает тревожный сигнал в следящую станцию - резким увеличением тока потребления и зажигает сигнальный индикатор (13). Возврат в дежурный режим производится снятием питания с микросхемы (2) блоком 10, который подает сигнал на алгоритмический блок (15). В дежурном режиме рабочий цикл опять становится равен 4 с. Алгоритмический блок (15) также переводит интегральную микросхему (2) в режим «ПОЖАР», если в течение 3 секунд или более была нажата пользовательская кнопка «тест» (12).

Для исключения ложных срабатываний, связанных с загрязнением дымовой камеры, применен цифровой алгоритм автоматической компенсации загрязнения дымовой камеры, реализованный алгоритмическим блоком (15), который обеспечивает более лучшую и стабильную работу устройства обнаружения дыма, чем алгоритм компенсации загрязнения дымовой камеры, реализованный на компараторах (как в прототипе).

При достижении запыленности дымовой камеры сверх разрешенного уровня алгоритмический блок (15) формирует признак "ЗАПЫЛЕННОСТЬ" двойным миганием сигнального индикатора (13) раз в 4 цикла.

После очистки дымовой камеры устройство обнаружения дыма автоматически полностью восстанавливает свою работоспособность.

Литература

1. Патент США №5705988.

2. Патент США №5691704.

3. Патент США №6437698.

Дымовой оптико-электронный пожарный извещатель, содержащий корпус с отверстиями и расположенный на корпусе сигнальный индикатор, корпус состоит из нижней и верхней частей, расположенные в верхней части инфракрасный излучатель и интегральную микросхему, включающую в себя цепь управления инфракрасным излучателем, фотодетектор, блок контроля питания, блок сброса питания, блок формирования сигнала тревоги, тестовый блок и цепь контроля, дымовую камеру, расположенную в нижней части корпуса, имеющую барьер, который не допускает прямого прохождения сигнала от инфракрасного излучателя к фотодетектору, отличающийся тем, что цепь контроля выполнена на базе аналого-цифрового преобразователя, преобразующего аналоговый сигнал, приходящий через усилитель с фотодетектора, в цифровой, и алгоритмического блока, управляемого блоками контроля питания, сброса питания, тестовым блоком и кнопкой «тест», указанный алгоритмический блок анализирует приходящий с аналого-цифрового преобразователя цифровой сигнал и управляет сигнальным индикатором и блоком формирования сигнала тревоги, а также с помощью цепи управления инфракрасным излучателем управляет инфракрасным излучателем.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области пожарной сигнализации и может быть использовано в системах пожарной сигнализации для выявления увеличения оптической плотности воздуха по интенсивности рассеивания инфракрасного излучения.

Изобретение относится к области пожарной сигнализации и может быть использовано в системах пожарной сигнализации для выявления увеличения оптической плотности воздуха по интенсивности рассеяния светового инфракрасного излучения.

Изобретение относится к области пожарной сигнализации и может быть использовано в системах пожарной сигнализации для выявления увеличения оптической плотности воздуха по интенсивности рассеяния светового инфракрасного излучения.

Изобретение относится к средствам обнаружения пожара, а именно к оптоэлектронным детекторам дыма. .

Изобретение относится к области пожарной сигнализации и может быть использовано в системах автоматической пожарной сигнализации в качестве линейного дымового пожарного извещателя в помещениях больших площадей и объемов для выявления увеличения оптической плотности воздуха по интенсивности поглощения светового инфракрасного излучения.

Изобретение относится к области пожарной сигнализации и может быть использовано в системах пожарной сигнализации для выявления увеличения оптической плотности воздуха по интенсивности рассеяния светового инфракрасного излучения.

Изобретение относится к области пожарной сигнализации и может быть использовано в системах пожарной сигнализации для выявления увеличения оптической плотности воздуха по интенсивности рассеяния светового инфракрасного излучения.

Изобретение относится к области пожарной сигнализации и может быть использовано в системах пожарной сигнализации для выявления дыма, например, в помещениях, в частности в помещениях с подвесными потолками.

Изобретение относится к области пожарной сигнализации для выявления увеличения оптической плотности воздуха по интенсивности рассеяния светового инфракрасного излучения.

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 устройствам формирования тест-сигналов для оперативного контроля исправности инфракрасных датчиков пожара или пламени и предназначено для применения в системах обеспечения пожаробезопасности объектов

Изобретение относится к области пожарной безопасности

Изобретение относится к способу оценки двух сигналов (IR, BL) рассеяния света в работающем по принципу рассеяния света оптическом устройстве (1) аварийной сигнализации. Технический результат - расширение области применения оптических методов и устройств определения и оценки сигналов рассеивания света. Согласно изобретению осуществляется оценка сигналов рассеяния света в оптическом устройстве аварийной сигнализации и выдача как взвешенного сигнала плотности дыма, так и взвешенного сигнала плотности пыли/пара. При этом подлежащие обнаружению частицы облучают светом в первом диапазоне длин волн и светом во втором диапазоне длин волн. Рассеиваемый частицами свет преобразуют в первый и второй не нормированный сигнал (IR',BL') рассеяния света. Оба сигнала (IR',BL') рассеяния света нормируют относительно друг друга так, что ход изменения их амплитуды для больших частиц, таких как пыль и пар, примерно одинаков. Кроме того, оба нормированных сигнала (IR, BL) рассеяния света преобразуют в соответствующий полярный угол и соответствующее расстояние в качестве полярных координат полярной системы координат. Затем из фактического значения расстояния (L) образуют соответствующий сигнал (R) плотности дыма и соответствующий сигнал (SD) плотности пыли/пара, при этом для этого взвешивают соответствующее фактическое значение расстояния (L) в зависимости от фактического значения полярного угла (α) противоходно относительно друг друга. Наконец, взвешенный сигнал (R) плотности дыма и взвешенный сигнал (SD) плотности пыли/пара выдают для дальнейшей оценки пожарных характеристик. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 5 ил.
Изобретение относится к способу обнаружения взрыва метана и угольной пыли на начальной стадии воспламенения метана и угольной пыли на предприятиях горной, нефтегазовой промышленности. Технический результат заключается в повышении помехозащищённости от внешних оптических помех. Способ включает в себя измерение излучения в спектральном участке теплового излучения продуктов горения (углекислого газа), при этом излучение выделенного спектрального участка дополнительно разделяется на два канала, в одном канале излучение проходит через кювету с углекислым газом и регистрируется фотоприемником, а в другом канале излучение проходит через нейтральный ослабитель, который выравнивает мощность излучения в данном канале перед регистрацией вторым фотоприемником с мощностью излучения, посылаемого на первый фотоприемник при отсутствии углекислого газа между тепловым излучением абсолютно черного тела и фотоприемниками, а о возникновении пламени судят по превышению сигнала в канале с нейтральным ослабителем по сравнению с сигналом в канале с кюветой.

Изобретение относится к области пожарной безопасности. Техническим результатом является повышение метрологической надежности и упрощение конструкции. Имеются излучатель, приемник дымности и приемник запыленности. Оптические каналы дымности и запыленности конструктивно образуют съемную измерительную камеру, удобную для обслуживания (периодической чистки от пыли). В канале дымности приемник воспринимает отраженный от частиц дыма луч излучателя. В канале запыленности приемник воспринимает отраженный от зеркала луч излучателя. Лучи приемников пространственно разделены. Электронный блок управления формирует сигнал тревоги по уровню дыма и сигнал запыленности измерительной камеры при достижении запыленности заданного уровня. Электронный блок управления построен на схематически простых функциональных элементах и не требует высокостабильного электропитания. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к фотоэлектрическому датчику дыма. Технический результат - повышение точности при обнаружении дыма. Изобретение характеризуется светоизлучающим элементом, который выполнен обращенным к области обнаружения в корпусе и выдает контрольный свет к области обнаружения; светопринимающим элементом, который предусмотрен в положении вне оптического пути контрольного света светоизлучающего элемента, чтобы быть обращенным к области обнаружения, и обнаруживает дым посредством приема рассеянного света контрольного света, который попадает в дым и рассеивается; и отражающим элементом, который предусмотрен внутри корпуса, и отражает контрольный свет, выдаваемый из светоизлучающего элемента, наружу светопринимающего элемента, чтобы контрольный свет не входил в светопринимающий элемент. 4 з.п. ф-лы, 11ил.

Изобретение относится к области пожарной сигнализации и может быть использовано в качестве автономного дымового пожарного извещателя для выявления увеличения оптической плотности воздуха по интенсивности рассеяния светового инфракрасного излучения. Технический результат - обеспечение необходимого потребления тока в дежурном режиме работы, при котором возможно создать автономный извещатель со встроенной батареей со сроком эксплуатации 10 лет и более. Автономный дымовой пожарный извещатель имеет батарею питания, контроллер, оптический индикатор, преобразователь напряжение-ток, излучающий инфракрасный диод, фотодиод, две клеммы, пьезоэлектрический излучатель, два резистора и конденсатор. 1 ил.

Изобретение относится к противопожарной технике, в частности к устройствам обнаружения возгораний, и может быть использовано во взрывоопасной среде большой протяженности, например в шахте. Задачей изобретения является упрощение конструкции и повышение эксплуатационных характеристик. В световод 1 заводят поток излучения от излучателя 5. Поскольку на участке L со световода удалена оболочка 3, то происходит контакт поверхности сердцевины 2 с окружающей ее средой. При отсутствии пожара покрывающий сердцевину материал 4 препятствует большому рассеиванию излучения из сердцевины световода, благодаря чему подавляющая часть потока от излучателя 5 доходит до фотоприемника 6 и через усилитель 7 поступает на аналого-цифровой преобразователь 8, который преобразовывает сигнал в код, характерный для штатной ситуации. При возникновении пожара происходит повышение температуры вокруг датчика, в результате чего материал 4 начинает плавиться и стекать с сердцевины 2, обнажая ее на некотором участке, что приводит к рассеянию идущего по световоду 1 потока излучения. Уменьшение потока фиксируется фотоприемником и отражается на выходе аналого-цифрового преобразователя 8 кодом, который соответствует пожару. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Предложен датчик дыма. Он содержит источник излучения с блоком питания и отражатель, оптически сопряженный с источником излучения, опорный приемный канал, оптически сопряженный с источником излучения, выход которого соединен с входом блока питания, измерительный приемный канал, оптически сопряженный с источником излучения через отражатель. При этом наличие задымления определяется в измерительном канале по превышению пороговой величины Δ, разницей между значением текущего уровня сигнала Фт измерительного канала и значением динамического уровня сигнала Ф0, где *Ф0 - начальный уровень сигнала; Фi - мгновенное значение сигнала; i - номер выборки; n - число выборок для усреднения динамического уровня сигнала; k - число выборок для усреднения текущего уровня сигнала. 1 ил.

Группа изобретений относится к оптическим датчикам. Устройство для обнаружения сигналов рассеянного света содержит источник света (10), излучающий свет в одной зоне (15) рассеянного света, при этом падающий свет определяет ось падения (11), несколько оптических датчиков (21-30) для обнаружения рассеянного света, каждый из которых расположен под углом (W1-W10) датчика относительно оси падения (11)), при этом по меньшей мере один из нескольких оптических датчиков (21-30) является опорным датчиком рассеянного света, и оценочный блок для оценки сигналов, обнаруженных оптическими датчиками, при этом для классификации типа любой частицы, оценочный блок выполнен с возможностью соотнесения профилей сигналов других оптических датчиков (21-30) с профилем сигнала по меньшей мере одного опорного датчика. Способ обнаружения сигналов рассеянного света включает следующие этапы: подача света в зону (15) рассеянного света, при этом падающий свет определяет ось падения (11), и обнаружение рассеянного света, отражаемого от любых частиц, которые могут присутствовать в зоне (15) рассеянного света, посредством нескольких оптических датчиков (21-30), каждый из которых расположен под углом (W1-W10) датчика относительно оси (11) падения. Технический результат заключается в повышение точности обнаружения сигналов рассеянного света. 3 н. и 26 з.п. ф-лы, 20 ил.
Наверх