Тепловой пожарный извещатель

Авторы патента:

G08B17/06 - устройства для приведения в действие сигнализации электрическим путем, например с использованием электротермических переключателей (электротермические переключатели как таковые H01H 37/00)

Владельцы патента RU 2390850:

Частное предприятие "АРТОН" (UA)

Изобретение относится к области пожарной сигнализации и может быть использовано в системах пожарной сигнализации для выявления увеличения температуры окружающей среды выше установленного предельного значения, а также для выявления увеличения скорости роста температуры, даже когда начальная температура значительно ниже нормальной температуры использования. Суть технического решения состоит в том, что тепловой пожарный извещатель, который содержит микроконтроллер, формирователь выходного сигнала, элемент односторонней проводимости, ограничитель тока и напряжения, два конденсатора, две входные клеммы, а также резистор и светодиод, содержит дополнительный второй резистор и другие связи между элементами таким образом, что светодиод выполняет функцию формирователя опорного напряжения. В предложенном тепловом пожарном извещателе за счет применения дополнительного резистора, микроконтроллера с аналоговыми входами и других связей между элементами, когда светодиод выполняет функцию формирователя опорного напряжения, достигается технический результат - уменьшение погрешности извещателя и соответствие воспроизводимости требованиям ДСТУ EN54-5: 2003 и НПБ 85-2000. 1 ил.

Известный тепловой максимально-дифференциальный пожарный извещатель (патент России №2275687, "Тепловой пожарный извещатель", опубл. в бюл. №12, 27.04.2006 г.) имеет термистор, формирователь выходного сигнала и формирователь опорного напряжения. Такой извещатель также содержит еще два термистора и компаратор напряжения.

Недостатком известного извещателя является значительная зависимость параметров извещателя от конструктивного выполнения потому, что все терморезисторы должны иметь разную температурную инерционность.

Наиболее близким к предложенному изобретению является выбранный в качестве прототипа тепловой максимально-дифференциальный пожарный извещатель (Извещатель пожарный тепловой максимально-дифференциальный ИП101-3А-А3R1, ТУ 4371-019-11858298-01, http://www.arsenal-sib.ru), который имеет блок обработки и управления, первый выход которого подключен к выходу формирователя выходного сигнала, первый вход электропитания которого соединен с выходом элемента односторонней проводимости и первым входом ограничителя тока и напряжения, выход которого подключен к первому входу электропитания блока обработки и управления и к первому выводу первого конденсатора, вход элемента односторонней проводимости соединен с первой входной клеммой, а вторая входная клемма подключена ко второму выводу первого конденсатора, вторым входам электропитания блока обработки и управления и ограничителя тока и напряжения, первым выводам второго конденсатора и светодиода, второй вывод которого подключен через резистор ко второму выходу блока обработки и управления, первый вход которого соединен со вторым выводом второго конденсатора и первым выводом термистора, второй вывод которого подключен ко второму входу блока обработки и управления. Такой извещатель также содержит транзисторный ключ и диоды.

Недостатком известного извещателя является значительный разброс параметров от извещателя к извещателю (воспроизводимость) за счет погрешностей второго конденсатора и термистора ТРП-68, начальное значение сопротивления которого не гарантируется производителем. Воспроизводимость тепловых извещателей - один из основных параметров согласно требованиям нормативных документов, таких как ДСТУ EN54-5: 2003 и НПБ 85-2000.

В основу изобретения поставлена задача - уменьшение погрешности извещателя за счет применения блока обработки и управления на основе микроконтроллера с аналоговыми входами, формирователя опорного напряжения на светодиоде, а также исключения преобразователя температуры в длину импульсов на втором конденсаторе и термисторе.

Поставленная задача решается тем, что тепловой пожарный извещатель, который содержит блок обработки и управления, первый выход которого подключен к входу формирователя выходного сигнала, первый вход электропитания которого соединен с выходом элемента односторонней проводимости и первым входом ограничителя тока и напряжения, выход которого подключен к первому входу электропитания блока обработки и управления и к первому выводу первого конденсатора, вход элемента односторонней проводимости соединен с первой входной клеммой, а вторая входная клемма подключена ко второму выводу первого конденсатора, вторым входам электропитания блока обработки и управления и ограничителя тока и напряжения, первым выводам второго конденсатора и светодиода, второй вывод которого подключен через первый резистор ко второму выходу блока обработки и управления, первый вход которого соединен со вторым выводом второго конденсатора и первым выводом термистора, второй вывод которого подключен ко второму входу блока обработки и управления, отличается тем, что содержит второй резистор, подключенный параллельно второму конденсатору, а второй вывод светодиода соединен со вторым входом электропитания формирователя выходного сигнала и вторым входом блока обработки и управления, который выполнен на микроконтроллере, первый и второй входы которого аналоговые, которые позволяют осуществлять микроконтроллеру анализ изменения соотношения сопротивлений термистора и второго резистора во времени.

В предложенном тепловом пожарном извещателе за счет применения дополнительного резистора, микроконтроллера с аналоговыми входами и других связей между элементами, когда светодиод выполняет функцию формирователя опорного напряжения, достигается соответствие воспроизводимости требованиям ДСТУ EN54-5: 2003 и НПБ 85-2000.

На чертеже представлена блок-схема теплового пожарного извещателя.

Тепловой пожарный извещатель (см. чертеж) содержит микроконтроллер 1, первый выход которого подключен к входу формирователя 2 выходного сигнала. Первый вход электропитания формирователя 2 выходного сигнала соединен с выходом элемента 3 односторонней проводимости и первым входом ограничителя 4 тока и напряжения. Выход ограничителя 4 тока и напряжения подключен к первому входу электропитания микроконтроллера 1 и к первому выводу первого конденсатора 5. Вход элемента 3 односторонней проводимости соединен с первой входной клеммой 6. Вторая входная клемма 7 подключена ко второму выводу первого конденсатора 5, вторым входам электропитания микроконтроллера 1 и ограничителя 4 тока и напряжения, первым выводам второго конденсатора 8 и светодиода 9. Второй вывод светодиода 9 подключен через первый резистор 10 ко второму выходу микроконтроллера 1. Первый вход микроконтроллера 1 соединен со вторым выводом второго конденсатора 8 и первым выводом термистора 11. Второй вывод термистора 11 подключен ко второму входу микроконтроллера 1. Второй резистор 12 подключен параллельно второму конденсатору 8, а второй вход микроконтроллера 1 соединен со вторым выводом светодиода 9 и вторым входом электропитания формирователя 2 выходного сигнала.

Тепловой пожарный извещатель работает следующим образом. Если температура окружающей среды ниже максимальной температуры использования извещателя, то после подачи напряжения питания на входные клеммы 6 и 7 извещатель должен находиться в дежурном режиме работы. Электрический ток, который проходит через элемент 3 односторонней проводимости и ограничитель 4 напряжения и тока, обеспечивает заряд первого конденсатора 5. Величина ограничений тока ограничителем 4 напряжения и тока достаточна для обеспечения запуска микроконтроллера 1 на его минимальном рабочем напряжении. В этот момент микроконтроллер 1 устанавливает на своих выходах низкие потенциальные уровни сигнала и переходит в состояние ожидания при минимальном токе потребления. Накопление заряда на первом конденсаторе 5 продолжается до достижения уровня напряжения на нем, которое ограничивается ограничителем 4 напряжения и тока. Этот уровень не должен превышать максимальное рабочее напряжение микроконтроллера 1. За счет низкого потенциального уровня сигнала на своем входе формирователь 2 выходного сигнала будет закрыт. Низкий потенциальный уровень сигнала на втором выходе микроконтроллера 1 также не позволит включение светодиода 9, поэтому на обоих аналоговых входах микроконтроллера 1 будут присутствовать низкие уровни сигнала. После стабилизации напряжения на первом конденсаторе 5 и после завершения режима ожидания начинается работа микроконтроллера 1. На его втором выходе периодически, с интервалом (1-2) с, начинают появляться импульсы высокого уровня. Электрический ток, который будет протекать через первый резистор 10 и светодиод 9, создаст на этом светодиоде 9 прямое падение напряжения, что вызовет излучение света. Величина этого тока будет превышать величину тока ограничения ограничителем 4 напряжения и тока, поэтому начнется разряд первого конденсатора 5. После окончания импульса на втором выходе микроконтроллера 1 напряжение на первом конденсаторе 5 снова достигнет фиксированного значения, которое задается ограничителем 4 напряжения и тока. Таким образом, в дежурном режиме работы первый конденсатор 5 будет медленно заряжаться до напряжения, которое не превышает максимальное рабочее напряжение микроконтроллера 1, и быстро разряжаться (во время действия импульса на втором выходе микроконтроллера 1) до напряжения, которое превышает минимальное рабочее напряжение микроконтроллера 1. Импульсы стабильной амплитуды от светодиода 9 будут приходить на второй аналоговый вход микроконтроллера 1 и на делитель напряжения, созданный термистором 11 и вторым резистором 12. Таким образом, на первый аналоговый вход микроконтроллера 1 подается сигнал, который обрабатывается микроконтроллером 1 относительно опорного напряжения, которое подается на его второй аналоговый вход. При изменении температуры окружающей среды будет изменяться соотношение падения напряжения на термисторе 11 и втором резисторе 12. Анализ этого соотношения проводится микроконтроллером 1 не только на достижение критического значения, которое соответствует температуре срабатывания извещателя при квазистатическом росте температуры, но и изменение этого соотношения во времени на соответствие требованиям стандартов ДСТУ EN54-5: 2003 и НПБ 85-2000 для извещателей класса R.

Нестабильность падения напряжения на светодиоде 9 не будет влиять на погрешность извещателя, потому что микроконтроллер 1 осуществляет анализ соотношения сопротивлений термистора 11 и второго резистора 12. Так как возможно применение второго резистора 12 с погрешностью сопротивления ±1%, а термистора 11 с погрешностью начального сопротивления ±5% и дискретизацией аналоговых входов микроконтроллера 1 не менее 8 разрядов, обеспечивается воспроизводимость извещателей соответственно требованиям стандартов НПБ 85-2000 и ДСТУ EN54-5: 2003.

При достижении температуры окружающей среды статической температуры срабатывания извещателя или при быстром росте температуры микроконтроллер 1 принимает решение об изменении своего состояния. В состоянии "ПОЖАР" на первом его выходе появляется высокий потенциальный уровень сигнала, по которому происходит переключение формирователя 2 выходного сигнала. Через входы его электропитания проходит ток от шлейфа пожарной сигнализации, подключенного к входным клеммам 6 и 7. В этом случае светодиод 9 будет излучать свет, кроме того, значительно снизится падение напряжения между входными клеммами 6 и 7, но не ниже максимального рабочего напряжения микроконтроллера 1. На втором выходе микроконтроллера 1 устанавливается низкий потенциальный уровень или высокоимпедансное состояние.

Если падение напряжения между входными клеммами 6 и 7 будет превышать минимальное значение рабочего напряжения микроконтроллера 1, то извещатель будет пребывать в состоянии "ПОЖАР" бесконечно долго. Вывести извещатель из этого состояния возможно только отключением напряжения питания шлейфа пожарной сигнализации (напряжение между входными клеммами 6 и 7) на время, которого достаточно для разряда первого конденсатора 5 до величины, при которой на входах электропитания микроконтроллера 1 установится напряжение ниже минимального значения.

В предложенном тепловом пожарном извещателе за счет применения дополнительного резистора 12, микроконтроллера 1 с аналоговыми входами, например, фирмы MICROCHIP PIC12F683 и других связей между элементами, когда светодиод 9 выполняет функцию формирователя опорного напряжения, достигается уменьшение погрешности извещателя и соответствие воспроизводимости требованиям ДСТУ EN54-5: 2003 и НПБ 85-2000.

Тепловой пожарный извещатель, который содержит блок обработки и управления, первый выход которого подключен к входу формирователя выходного сигнала, первый вход электропитания которого соединен с выходом элемента односторонней проводимости и первым входом ограничителя тока и напряжения, выход которого подключен к первому входу электропитания блока обработки и управления и к первому выводу первого конденсатора, вход элемента односторонней проводимости соединен с первой входной клеммой, а вторая входная клемма подключена ко второму выводу первого конденсатора, вторым входам электропитания блока обработки и управления и ограничителя тока и напряжения, первым выводам второго конденсатора и светодиода, второй вывод которого подключен через первый резистор ко второму выходу блока обработки и управления, первый вход которого соединен со вторым выводом второго конденсатора и первым выводом термистора, второй вывод которого подключен ко второму входу блока обработки и управления, который отличается тем, что содержит второй резистор, подключенный параллельно второму конденсатору, а второй вывод светодиода соединен со вторым входом электропитания формирователя выходного сигнала и вторым входом блока обработки и управления, который выполнен на микроконтроллере, первый и второй входы которого аналоговые, которые позволяют осуществлять микроконтроллеру анализ изменения соотношения сопротивлений термистора и второго резистора во времени.

Тепловой пожарный извещатель // 2372664

Невосстановимый термочувствительный датчик линейного типа // 2363053

Аналоговый кабель линейного типа с постоянной температурой обнаружения пожара // 2347276

Автономный тепловой пускатель // 2344860

Изобретение относится к противопожарной технике, а более конкретно - к автоматическим устройствам управления противопожарным оборудованием и средствам сигнализации о пожарной обстановке.

Способ предупреждения пожара от неисправности в электрической сети или электроустановке и устройство для его осуществления // 2342711

Изобретение относится к области пожарной безопасности и электроэнергетики, а именно к способам и устройствам предупреждения пожаров, возникающих на различных объектах из-за неисправностей в электропроводке и других элементах электрической сети или электроустановке, приводящих к искрению, короткому замыканию или к перегрузке сети, к токам утечки или опасному изменению напряжения сети.

Чувствительный к температуре кабель обнаружения пожара // 2342710

Устройство для контроля и подрыва последовательных цепей пиропатронов // 2334278

Устройство сигнально-пусковое // 2330701

Изобретение относится к автоматическим устройствам сигнализации о пожарной обстановке и управления противопожарным оборудованием. .

Способ приведения в действие электровоспламенителя и устройство для его осуществления // 2329542

Изобретение относится к противопожарной технике и предназначено для автоматического тушения пожара. .

Устройство связи, в частности, для передачи информационных сообщений и связи между двумя переговорными пунктами в моторвагонном поезде // 2392716

Устройство аварийной сигнализации для кухонной плиты и вытяжки // 2420810

Изобретение относится к устройству (1, 11) аварийной сигнализации для обнаружения оставленной без использования включенной конфорки газовой или электрической кухонной плиты или чрезмерного загрязнения фильтра-жироуловителя вытяжки

Устройство аварийной пожарной сигнализации // 2438183

Изобретение относится к устройствам аварийной пожарной сигнализации, приводимым в действие тепловым воздействием очага возгорания, и предназначено для использования в системах распределенного контроля протяженных пожароопасных объектов

Способ предупреждения пожара от искрения в электрической сети или электроустановке и устройство для его осуществления // 2450360

Изобретение относится к области пожарной безопасности и электроэнергетики, а именно к способам и устройствам предупреждения пожаров, возникающих при неисправностях электрических сетей или электроустановок в помещениях, сооружениях, зданиях, самолетах, судах, железнодорожном транспорте и др

Устройство для контроля и подрыва пиропатронов // 2493603

Использование: в ракетно-космической, противопожарной технике. Технический результат заключается в повышении надежности за счет гальванической развязки цепей контроля и управления, что увеличивает уровень безопасности, возможности подрывать пиропатроны поодиночке. В устройстве контроля и подрыва пиропатрона, содержащем источник питания, коммутирующие узлы, состоящие из двух ключевых элементов, введены реле контроля (включения обтекания) и дистанционные переключатели для каждой нити пиропатронов, у которых каждая включающая обмотка шунтирует нити пиропатронов, отключающие обмотки которых объединены и являются входами для установки в исходное состояние цепей индивидуального контроля состояния пиропатронов, коммутирующие узлы через токоограничивающие резисторы соединены с выводами нитей пиропатронов. Обмотки реле контроля одними выводами соединены с технологической шиной, которая используется только при наземных испытаниях, а вторыми выводами соединены с входом включения обтекания устройства, контакты реле контроля включены таким образом, что образуют цепь последовательного включения нитей пиропатронов и токоограничивающих резисторов. Вход каждого коммутирующего узла подключен к бортовой системе управления. 1 ил.

Способ для автоматизированного предупреждения пожара от искрения в электрических сетях или электроустановках и устройство для его реализации // 2528137

Изобретение относится к области пожарной безопасности, а именно к способам и устройствам предупреждения пожаров, возникающих при неисправностях в электрических сетях или электроустановках в помещениях, сооружениях, зданиях, самолетах, судах, железнодорожном транспорте и др. объектах. Технический результат - повышение пожарной безопасности. Достигается тем, что в измеренном суммарном токе, протекающем по защищаемой цепи, подавляют НЧ-компоненты (<103 кГц). Величину полученного сигнала без накопления сравнивают с заданным значением и при каждом превышении этого значения формируется импульс фиксированной длительности несколько менее полупериода питающей сети. Этот импульс поступает в блок накопления с постоянной времени заряда 0,1…0,3 с и разряда около 0,4…0,6 с. С выхода блока накопления сигнал подается на вход дополнительного блока сравнения, где сравнивается с заданным значением второго уровня. При его превышении происходит скачок напряжения на выходе блока сравнения, инициирующий запуск блока формирования команды, формирующего импульс, поступающий на исполнительный орган, производящий отключение защищаемой цепи от питающей сети и (или) выдающий сигнал предупреждения. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

Пожарный извещатель // 2538940

Изобретение относится к пожарным извещателям, применяемым для обнаружения ИК- либо УФ-излучения. Технический результат заключается в упрощении конструкции извещателя и обеспечении контроля загрязнения его оптического окна. Пожарный извещатель состоит из корпуса, в котором установлены датчики (8.1, 8.2), источник (9.1, 9.2) излучения и оптическое окно (7), причем над оптическим окном (7) установлены защитная сетка или защитное кольцо (2.1, 2.2) отражателя, которые в состоянии защитить оптическое окно (7) от механических воздействий, в достаточной степени пропускают УФ- и ИК-излучение (16), а со своей внутренней стороны отражают внутрь корпуса УФ- и ИК-излучение. 11 з.п. ф-лы, 7 ил.

Устройство для эвакуации и указатель пути эвакуации для него // 2544737

Изобретение относится к устройству для эвакуации из разного рода объектов, в которых находятся люди. Технический результат заключается в том, что разработано надежное устройство для эвакуации. Объект, например здание, подразделяется на различные сегменты (1, 2). Каждый сегмент (1, 2) объекта имеет несколько вычислительных устройств (13), которые в каждом случае осуществляют управление отдельными указателями (3, 4, 5) пути эвакуации и/или группой указателей (3, 4, 5) пути эвакуации сегмента (1, 2) объекта. В вычислительных устройствах (13) каждого сегмента (1, 2) объекта заложен план сегмента (1, 2) объекта и алгоритм управления для наиболее безопасного пути эвакуации из сегмента (1, 2) объекта. Кроме того, объектом изобретения является указатель пути эвакуации, который может применяться для такого устройства. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 2 ил.

Устройство пожарной сигнализации для бортовой системы автоматизированного пожаротушения // 2546328

Изобретение относится к пожарной технике, конкретно к устройствам пожарной сигнализации для бортовых систем автоматизированного пожаротушения транспортных средств. Устройство содержит не менее одной адресной линии сигнализации о пожаре, соединенной через устройство контроля линии сигнализации, блок оптоэлектронных ключей гальванической развязки и линию связи с микроконтроллером. Каждая линия сигнализации выполнена в виде контролируемого шлейфа аналоговых датчиков пожара с добавочными резисторами и оконечным диодом. Устройство контроля линии сигнализации выполнено по схеме зеркала тока с возможностью выработки сигналов «внимание», «короткое замыкание», «пожар», «обрыв». Выходы устройств контроля линий сигнализации через соответствующий оптоэлектронный ключ и его оптическую линию связи соединены с соответствующим входным портом микроконтроллера. Микроконтроллер выполнен в виде адаптивного цифрового обнаружителя пожара и снабжен цифровым адаптером для соединения с датчиками технологических параметров бортовой аппаратуры транспортного средства, с дисплеем, устройством звуковой сигнализации и часами реального времени, а также встроенной и/или съемной флэш-памятью с программой управления порогами адаптивного цифрового обнаружения пожара. Технический результат - повышение надежности распознавания сигналов пожара. 2 ил.

Сигнализатор возгорания // 2549507

Изобретение относится к устройствам пожарной сигнализации, приводимым в действие тепловым воздействием очага возгорания, и предназначено для использования в системах распределенного контроля протяженных пожароопасных объектов. Технический результат - упрощение размещения сигнализатора на контролируемом объекте и повышение надежности сигнализации. Сигнализатор возгорания содержит чувствительный элемент, первый электроакустический преобразователь, генератор электрических колебаний, второй электроакустический преобразователь, усилитель, амплитудный детектор, интегратор, пороговое устройство, узел индикации наличия возгорания и акустический резонатор. Чувствительный элемент представляет собой протяженный термостойкий акустический волновод, соединенный входом с выходом первого электроакустического преобразователя. Вход первого электроакустического преобразователя подключен к выходу генератора электрических колебаний. Второй электроакустический преобразователь подключен выходом к входу усилителя. Выход усилителя соединен через последовательно включенные амплитудный детектор, интегратор и пороговое устройство с входом узла индикации наличия возгорания. Вход акустического резонатора сопряжен с чувствительным элементом посредством механической связи на участке, расположенном между выходом первого электроакустического преобразователя и рабочей зоной чувствительного элемента. Выход акустического резонатора сопряжен посредством акустической связи с входом второго электроакустического преобразователя. 1 ил.