Автономная сигнально-пусковая система пожаротушения



Автономная сигнально-пусковая система пожаротушения
Автономная сигнально-пусковая система пожаротушения
Автономная сигнально-пусковая система пожаротушения
Автономная сигнально-пусковая система пожаротушения
Автономная сигнально-пусковая система пожаротушения
Автономная сигнально-пусковая система пожаротушения
Автономная сигнально-пусковая система пожаротушения

 


Владельцы патента RU 2520429:

Открытое акционерное общество "Авангард" (RU)

Предлагаемая система относится к противопожарной технике, а более конкретно к автоматическим устройствам сигнализации о пожарной обстановке и управления противопожарным оборудованием, и может быть использована для противопожарной защиты различных объектов и одновременной передачи сигналов тревоги на удаленный пункт контроля.

Технический результат - повышение помехоустойчивости и избирательности приемника путем подавления ложных сигналов (помех), принимаемых по зеркальным и комбинационным каналам. Для достижения результата приемник содержит приемную антенну 29, усилитель 30 высокой частоты, смесители 31 и 47, генератор 32 пилообразного напряжения, гетеродины 33 и 46, усилители 34 и 48 промежуточной частоты, обнаружитель (селектор) 35 ФМн-сигналов, анализаторы спектра 36 и 38, удвоитель 37 фазы, блок 39 сравнения, пороговые блоки 40 и 50, линии задержки 41 и 44, ключи 42 и 51, фазовый детектор 43, блок 45 регистрации, коррелятор 49. 7 ил.

 

Предлагаемая система относится к противопожарной технике, а более конкретно к автоматическим устройствам сигнализации о пожарной обстановке и управления противопожарным оборудованием, и может быть использована для противопожарной защиты различных объектов и одновременной передачи сигналов тревоги на удаленный пункт контроля.

Известны автономные сигнально-пусковые системы пожаротушения (авт. свид. СССР №№1.261.676, 1.277.159; патенты РФ №№2.022.250, 2.024.064, 2.115.451, 2.138.856, 2.170.951, 2.175.779, 2.254.614, 2.256.228, 2.275.688, 2.344.859, 2.355.037, 2.434.297; патенты США №№3.786.461, 4.661.320; патент Великобритании №2.324.398; патенты EP №№0.360.126, 0.657.728 и др.)

Из известных систем наиболее близкой к предлагаемой является «Автономная сигнально-пусковая система пожаротушения» (патент РФ №2.434.297, G08B 17/00, 2010), которая и выбрана в качестве прототипа.

Указанная система содержит тепловой пускатель, источник тока с пиротехническим активатором, реле времени, исполнительное устройство и сигнальное устройство, выполненное в виде передатчика сигнала на удаленный приемник. Передатчик содержит задающий генератор, n-отводную линию задержки, фазоинверторы, сумматор, усилитель мощности и передающую антенну. Приемник содержит приемную антенну, усилитель высокой частоты, смеситель, генератор пилообразного напряжения, гетеродин, усилитель промежуточной частоты, обнаружитель ФМн-сигнала, удвоитель фазы, анализаторы спектра, блок сравнения, пороговый блок, линию задержки, ключ, фазовый детектор и блок регистрации.

Однако приемник известной системы построен по супергетеродинной схеме, в которой одно и то же значение промежуточной частоты ωup может быть получено в результате приема сигналов на двух частотах ωc и ωз1, т.е.

ωupcг1 и ωupг1з1.

Следовательно, если частоту настройки ωс принять за основной канал приема, то наряду с ним будет иметь место зеркальный канал приема, частота ωз1 которого отличается от частоты ωс на 2 ωup и расположена симметрично (зеркально) относительно частоты ωг1 гетеродина (фиг.7). Преобразование по зеркальному каналу приема происходит с тем же коэффициентом преобразования Кпр, что и по основному каналу. Поэтому он наиболее существенно влияет на избирательность и помехоустойчивость приемника.

Кроме зеркального существуют и другие дополнительные (комбинационные) каналы приема. В общем виде любой комбинационный канал приема имеет место при выполнении условия:

ωup=|±mωкi±nωг1|,

где ωкi - частота i-го комбинационного канала приема;

m, n, i - целые положительные числа.

Наиболее вредными комбинационными каналами приема являются каналы, образующиеся при взаимодействии первой гармоники частоты сигнала с гармониками частоты гетеродина малого порядка (второй, третьей и т.д.), так как чувствительность приемника по этим каналам близка к чувствительности основного канала. Так, двум комбинационным каналам при m=1 и n=2 соответствуют частоты:

ωк1=2ωг1up и ωк2=2ωг1up.

Наличие ложных сигналов (помех), принимаемых по зеркальным и комбинационным каналам, приводит к снижению помехоустойчивости и избирательности приемника.

Технической задачей изобретения является повышение помехоустойчивости и избирательности приемника путем подавления ложных сигналов (помех), принимаемых по зеркальным и комбинационным каналам.

Поставленная задача решается тем, что автономная сигнально-пусковая система пожаротушения, содержащая в соответствии с ближайшим аналогом последовательно соединенные тепловой пускатель, источник тока с пиротехническим активатором и реле времени, которое соединено с сигнальным устройством через нормально замкнутый контакт и дополнительно соединено с исполнительным устройством через нормально разомкнутый контакт, при этом тепловой пускатель и источник тока с пиротехническим активатором конструктивно объединены и заключены в корпус, тепловой пускатель выполнен в виде подпружиненного штока, установленного с возможностью поступательного перемещения и взаимодействия с пиротехническим активатором источника тока, причем один из концевых участков подпружиненного штока расположен с возможностью выступания из корпуса и снабжен фиксатором, выполненным из материала с термомеханической памятью формы, источник тока включает оболочку с размещенной в ней с возможностью контакта с пиротехническим активатором твердотельной шашкой из твердосолевой бессепаратной электрохимической композиции на основе литиевого сплава и дисульфида железа, сигнальное устройство выполнено в виде передатчика сигнала на удаленный приемник, при этом передатчик сигнала выполнен в виде последовательно включенных задающего генератора, n-отводной линии задержки, фазоинверторов, включенных в n-отводы n-отводной линии задержки, сумматора, (n+1)-ый вход которого соединен с выходом задающего генератора, усилителя мощности и передающей антенны, а приемник выполнен в виде последовательно включенных приемной антенны, усилителя высокой частоты, первого смесителя, второй вход которого через первый гетеродин соединен с выходом генератора пилообразного напряжения, и первого усилителя промежуточной частоты, последовательно включенных удвоителя фазы, второго анализатора спектра, блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом первого анализатора спектра, первого порогового блока, второй вход которого через первую линию задержки соединен с его выходом, первого ключа, фазового детектора, второй вход которого через вторую линию задержки соединен с выходом первого ключа, и блока регистрации, управляющий вход генератора пилообразного напряжения соединен с выходом первого порогового блока, отличается от ближайшего аналога тем, что приемник снабжен вторым гетеродином, вторым смесителем, вторым усилителем промежуточной частоты, коррелятором, вторым пороговым блоком и вторым ключом, причем к выходу генератора пилообразного напряжения последовательно подключены второй гетеродин, второй смеситель, второй вход которого соединен с выходом усилителя высокой частоты, второй усилитель промежуточной частоты, коррелятор, второй вход которого соединен с выходом первого усилителя промежуточной частоты, второй пороговый блок и второй ключ, второй вход которого соединен с выходом первого усилителя промежуточной частоты, а выход подключен к первому входу первого анализатора спектра и удвоителя фазы и к второму входу первого ключа, частоты ωг1 и ωг2 первого и второго гетеродинов разнесены на удвоенное значение промежуточной частоты

ωг2г1=2ωup,

выбраны симметричными относительно несущей частоты ωс принимаемого сигнала

ωсг1г2сup

и перестраиваются синхронно.

Структурная схема автономной сигнально-пусковой системы пожаротушения представлена на фиг.1. График изменения напряжения на выходных контактах источника тока показан на фиг.2. Конструктивно объединенные в едином корпусе источник тока с пиротехническим активатором и тепловым пускателем электрического действия изображены на фиг.3. Конструктивно объединенные в едином корпусе источник тока с пиротехническим активатором и тепловым пускателем ударного действия изображены на фиг.4. Структурная схема передатчика представлена на фиг.5. Структурная схема приемника представлена на фиг.6. Частотная диаграмма, иллюстрирующая образование дополнительных каналов приема, изображена на фиг.7.

Автономная сигнально-пусковая система пожаротушения содержит последовательно соединенные тепловой пускатель 1, источник тока 2 с пиротехническим активатором 3 и реле времени 4, которое соединено с сигнальным устройством 5 через нормально замкнутый контакт и дополнительно соединено с исполнительным устройство 6 через нормально разомкнутый контакт.

Тепловой пускатель 1 и источник тока 2 с пиротехническим активатором 3 конструктивно объединены и заключены в едином корпусе 7, выполненном из электроизоляционного материала. В качестве электроизоляционного (неэлектропроводного) и немагнитного материала при изготовлении элементов системы могут быть использованы пластические материалы, материалы на основе стекло- или органоволокна. Тепловой пускатель 1 выполнен в виде цилиндрического штока 8, установленного в корпусе 7. Шток 8 оснащен приводом его поступательного перемещения, который представляет собой пружину 9 сжатия, установленную коаксиально на штоке 8 в его средней части. Концевой участок 10 подпружиненного штока 8 расположен с возможностью выступания из корпуса 7 и имеет фигурную проточку для взаимодействия с термочувствительным фиксатором 11, выполненным в форме скобы диаметром около 20 мм из материала с термомеханической памятью формы, например никелида титана.

Тепловой пускатель 1 имеет возможность взаимодействовать с пиротехническим активатором 3 источника тока 2 двумя различными способами, отличающимися их конструктивными воплощениями.

Тепловой пускатель 1 электрического действия, изображенный на фиг.3, снабжен соленоидом 12 с центральным осевым каналом 13, выводы 14 которого электрически соединены с пиротехническим активатором 3. При этом пиротехнический активатор 3 выполнен в виде мостика накаливания 15, электрически соединенного с выводами 14, и нанесенной на него навеской инициирующего вещества 16. Кроме этого, второй концевой участок 17 подпружиненного штока 8 намагничен (на чертежах соответствующие полюсы постоянного магнита обозначены буквами S и N) и установлен с возможностью перемещения внутри центрального осевого канала 13 соленоида 12.

Тепловой пускатель 1 ударного действия, изображенный на фиг.4, характеризуется тем, что второй концевой участок 17 его подпружиненного штока 8, обращенный в сторону пиротехнического активатора 3, снабжен коническим бойком 18. При этом пиротехнический активатор 3 выполнен в виде воспламенителя и навески инициирующего вещества 16 и капсюля 19. Источник тока 2 является устройством питания постоянной готовности на основе теплового химического источника тока резервного типа, который представляет собой конструкцию в герметичной оболочке 20 с твердотельной шашкой 21 из твердосолевой бессепаратной электрохимической композиции на основе литиевого сплава и дисульфида железа. При этом твердотельная шашка 21 непосредственно контактирует с навеской инициирующего вещества 16 пиротехнического активатора 3, который также, преимущественно, размещен в герметичной оболочке 20. Источник тока 2 имеет электрические выводы 22, которые нормально соединены с входными контактами реле времени 4.

Реле времени 4 представляет собой электронный двухпозиционный временной переключатель, который через нормально замкнутый выходной контакт электрически соединен с сигнальным устройством 5 и одновременно через нормально разомкнутый выходной контакт электрически соединен с исполнительным устройством 6.

Исполнительное устройство 6 представляет собой, преимущественно, генератор огнетушащего аэрозоля с электрическим средством запуска, например пиропатроном, который собственно и подключен к нормально разомкнутому контакту реле времени 4.

Сигнальное устройство 5 представляет собой, преимущественно, передатчик радиосигнала на удаленный приемник.

Передатчик содержит последовательно включенные задающий генератор 23, n-отводную линию задержки 24.i (i=1, 2, …, n), фазоинверторы 25.j (j=1, 2, …, m), включенные в m отводы n-отводной линии задержки 24.i, сумматор 26, (n+1)-ый вход которого соединен с выходом задающего генератора 23, усилитель 27 мощности и передающую антенну 28.

Приемник содержит последовательно включенные приемную антенну 29, усилитель 30 высокой частоты, первый смеситель 31, второй вход которого через первый гетеродин 33 соединен с выходом генератора 32 пилообразного напряжения, и первый усилитель 34 промежуточной частоты, последовательно подключенные к выходу генератора 32 пилообразного напряжения второй гетеродин 46, второй смеситель 47, второй вход которого соединен с выходом усилителя 30 высокой частоты, второй усилитель промежуточной 48 частоты, коррелятор 49, второй вход которого соединен с выходом первого усилителя 34 промежуточной частоты, второй пороговый блок 50, второй ключ 51, второй вход которого соединен с выходом первого усилителя 34 промежуточной частоты, удвоитель 37 фазы, второй анализатор 38 спектра, блок 39 сравнения, второй вход которого через первый анализатор 36 спектра соединен с выходом второго ключа 51, первый пороговый блок 40, второй вход которого через первую линию задержки 41 соединен с его выходом, первый ключ 42, второй вход которого соединен с выходом второго ключа 51, фазовый детектор 43, второй вход которого через вторую линию задержки 44 соединен с выходом первого ключа 42, и блок 45 регистрации. Управляющий вход генератора 32 пилообразного напряжения соединен с выходом первого порогового блока 40.

Анализаторы 36 и 38 спектра, удвоитель 37 фазы, блок 39 сравнения, первый пороговый блок 40 и первая линия задержки 41 образуют обнаружитель (селектор) 35 фазоманипулированного (ФМн) сигнала.

Автономная сигнально-пусковая система пожаротушения функционирует следующим образом.

Система эффективна при использовании ее, преимущественно, на удаленных, труднодоступных и редко посещаемых объектах. Основные элементы системы доставляются на объект в собранном виде и во взведенном положении устанавливаются стационарно в месте наиболее вероятного возникновения пожара. После монтажа системы пожаротушения снимают все предохранители, в том числе и со штока 8 (на чертеже не показан), и она переводится в дежурный режим.

При возникновении пожара и повышении температуры в зоне расположения термочувствительного фиксатора 11 до порога срабатывания (72°C) в его материале происходит мартенситное превращение, сопровождающееся восстановлением предварительно заданной формы скобы, последняя разжимается, восстанавливая свою форму, и высвобождает концевой участок 10 штока 8. Шток 8 под воздействием пружины 9 привода (его поступательного движения) начинает движение вниз. Вместе со штоком 8 перемещается и его второй концевой участок 17. Далее возможна реализация схемы пиротехнического активатора 3 с тепловым пускателем 1 электрического действия или пиротехнического активатора 3 с тепловым пускателем 1 ударного действия.

В первом случае подпружиненный шток 8 взаимодействует с пиротехническим активатором 3 посредством намагниченного второго концевого участка 17, который перемещается внутрь центрального осевого канала 13 соленоида 12 и вырабатывает импульс тока, передающийся через электрические выводы 14 на мостик накаливания 15 пиротехнического активатора 3. Необходимая величина электрического импульса составляет 0,5-1,0 A, а длительность - 1-10 мс.

Во втором случае подпружиненный шток 8 взаимодействует с пиротехническим активатором 3 посредством конического бойка 18, который ударяет по капсюлю 19.

В обоих случаях происходит воспламенение навески инициирующего вещества 16, которое за короткое время расплавляет твердосолевую электрохимическую композицию твердотельной шашки и переводит источник тока 2 в состояние генерирования тока заданной величины. Как показывает график (фиг.2), короткое время активации (t0≤1 c) позволяет использовать источник тока 2 в средствах и устройствах с малым временем приведения в рабочее состояние. В течение периода времени U происходит включение и функционирование сигнального устройства 5. Длительность периода времени t1 обеспечивается реле времени 4, задается при монтаже системы пожаротушения и зависит от регламента и плана аварийных действий на охраняемом объекте. В течение указанного периода времени обязательно сохраняется нормально замкнутый электрический контакт выхода реле времени 4 с сигнальным устройством 5, который обеспечивает передачу радиосигнала на удаленный приемник.

Для этого задающим генератором 23 формируется радиоимпульс

Uc(t)=Uc·Cos(ωct+φс), 0≤t≤τэ,

где Uc, ωс, φс, τэ - амплитуда, несущая частота, начальная фаза и длительность радиоимпульса.

Сформированный радиоимпульс с выхода задающего генератора 23 поступает на вход многоотводной линии задержки 24.i (i=1, 2, …, n) и на (n+1)-ый вход сумматора 26. В многоотводной линии задержки 24.i время задержки между ближайшими соседними отводами равно длительности радиоимпульса τэзiэ, i=1, 2, …, n). В некоторых отводах линии задержки включены фазоинверторы 25.j (j=1, 2, …, m), обеспечивающие на своих выходах поворот фазы на 180° (в соответствии с идентификационным кодом M(t) объекта пожарной безопасности. На выходе сумматора 26 формируется сложный сигнал с фазовой манипуляцией (ФМн) в виде алгебраической суммы радиоимпульсов со всех отводов линии задержки 24.i (i=1, 2, …, n) и с выхода задающего генератора 23

u1(t)=Uc·Cos[ωct+φк(t)+φс], 0≤t≤Тс,

где φк(t)={0, π} - манипулируемая составляющая фазы, отображающая закон фазовой манипуляции в соответствии с модулирующим кодом M(t), причем φк(t)=const при Кτэ<t<(К+1)τэ и может изменяться скачком при t=Кτэ, т.е. на границах между элементарными посылками (радиоимпульсами) (К=1, 2, …, n);

τэ, n - длительность и количество элементарных посылок (радиоимпульсов), из которых составлен сигнал длительностью Тссэ·n).

Данный сигнал после усиления в усилителе 27 мощности поступает в передающую антенну 28, излучается ею в эфир, улавливается приемной антенной 29, установленной на пункте контроля, и через усилитель 30 высокой частоты поступает на первые входы первого 31 и второго 47 смесителей, на вторые входы которых подаются напряжения первого 33 и второго 46 гетеродинов линейно-изменяющейся частоты соответственно:

uг1(t)=Uг1·Cos(ωг1t+πγt2г1),

uг2(t)=Uг2·Cos(ωг2t+πγt2г2), 0≤t≤Тп,

где γ = D f Т п - скорость изменения частот гетеродинов 33 и 46 в заданном диапазоне частот Df;

Тп - период перестройки.

При этом частоты ωг1 и ωг2 гетеродинов 33 и 46 разнесены на удвоенное значение промежуточной частоты 2 ωup (фиг.7)

ωг2г1=2ωup,

выбраны симметричными относительно несущей частоты ωс принимаемого сигнала

ωсг1г2сup

и перестраиваются синхронно.

Это обстоятельство приводит к удвоению числа дополнительных каналов приема, но создает благоприятные условия для их подавления за счет корреляционной обработки канальных напряжений.

Следует отметить, что поиск сложных ФМн-сигналов в заданном диапазоне частот Df осуществляется с помощью генератора 32 пилообразного напряжения, который по линейному закону изменяет частоты ωг1 и ωг2 гетеродинов 33 и 46.

На выходе смесителей 31 и 47 образуются напряжения комбинационных частот. Усилителями 34 и 48 выделяются напряжения промежуточной частоты:

Uup1(t)=Uup1·Cos[ωupt+φк(t)-πγt2up1],

uup2(t)=Uup2·Cos[ωupt-φк(t)+πγt2up2], 0≤t≤Tc,

где U u p 1 = 1 2 U c U г 1 ;

U u p 2 = 1 2 U c U г 2 ;

ωupcг1г2c - промежуточная частота;

φup1сг1, φup2г2с,

которые представляют собой сложные сигналы с комбинированной фазовой манипуляцией и линейной частотной модуляцией (ФМн-ЛЧМ).

Эти напряжения поступают на два входа коррелятора 49, на выходе которого формируется напряжение U, пропорциональное корреляционной функции R(τ), которое сравнивается с пороговым напряжением Uпор1 в пороговом блоке 50. Пороговый уровень Uпор превышается только при максимальном выходном напряжении Umax коррелятора 49 (Umax>Uпор1).

Так как канальные напряжения uup1(t) и uup2(t) образованы одним и тем же полезным ФМн-сигналом, принимаемым по основному каналу на частоте ωс (фиг.7), то между канальными напряжениями существует сильная корреляционная связь. Выходное напряжение коррелятора достигает максимального значения Umax и превышает пороговый уровень Uпор1 в пороговом блоке 50 (Umax>Uпор1).

Следует также отметить, что корреляционная функция R(τ) сложных ФМн-сигналов обладает замечательным свойством: она имеет ярко выраженный главный лепесток и низкий уровень боковых лепестков.

При превышении порогового уровня Uпор1 в пороговом блоке 50 формируется постоянное напряжение, которое поступает на управляющий вход ключа 51 и открывает его. В исходном состоянии ключ 51 всегда закрыт. При этом напряжение uup1(t) с выхода первого усилителя 34 промежуточной частоты через открытый ключ 51 поступает на вход обнаружителя (селектора) 35 ФМн-сигнала, состоящего из удвоителя 37 фазы, анализаторов 36 и 38 спектра, блока 39 сравнения, порогового блока 40 и первой линии задержки 41.

На выходе удвоителя 37 фазы образуется напряжение

u2(t)=U2·Cos[2ωupt-2πγt2+2φup], 0≤t≤Тс,

где U 2 = 1 2 U u p 2 ,

в котором манипуляция фазы уже отсутствует.

Ширина спектра Δf2 второй гармоники сигнала определяется длительностью Тс сигнала Δ f 2 = 1 T c , тогда как ширина спектра входного ФМн-сигнала определяется длительностью τэ его элементарных посылок Δ f c = 1 τ э , т.е. ширина спектра второй гармоники сигнала в n раз меньше ширины спектра входного сигнала Δ f c Δ f 2 = n .

Следовательно, при удвоении фазы ФМн-сигнала его ширина спектра «сворачивается» в n раз. Это обстоятельство и позволяет обнаружить и отселектировать ФМн-сигнал даже тогда, когда его мощность на входе приемника меньше мощности шумов и помех.

Ширина спектра Δfc входного ФМн-сигнала измеряется анализатором 36 спектра, а ширина спектра Δf2 второй гармоники сигнала - с помощью анализатора 38 спектра. Напряжение UI и UII, пропорциональные Δfc и Δf2 соответственно, с выходов анализаторов 36 и 38 спектра поступают на два входа блока 39 сравнения. Так как UI>>UII, то на выходе блока 39 сравнения образуется положительное напряжение, которое превышает пороговый уровень Uпор2 в пороговом блоке 40. Пороговый уровень Uпор2 выбирается таким, чтобы его не превышали случайные помехи. При превышении порогового напряжения Uпор2 в пороговом блоке 40 формируется постоянное напряжение, которое поступает на управляющий вход ключа 42, открывая его, на вход линии 41 задержки и на управляющий вход генератора 32 пилообразного напряжения, выключая его. Ключ 42 в исходном состоянии всегда закрыт.

При прекращении перестройки частоты генератора 32 пилообразного напряжения усилителями 34 и 48 промежуточной частоты выделяются следующие напряжения:

uup3(t)=Uпр1·C0S[ωupt+φк(t)+φup1],

uup4(t)=Uпр2·Cos[ωupt-φк(t)+φup2], 0≤t≤Тс,

На выходе удвоителя 37 фазы в этом случае выделяется гармоническое напряжение

u3(t)=U2·Cos(2ωupt+2φup1), 0≤t≤Тс.

Напряжение u3(t) с выхода первого усилителя 34 промежуточной частоты через открытые ключи 51 и 42 поступает на два входа фазового детектора 43 непосредственно и через линию 44 задержки, время задержки τз которой выбирается равной длительности τэ элементарных посылок (τзэ). При этом опорным напряжением, необходимым для синхронного детектирования принимаемого ФМн-сигнала, для каждой последующей посылки служит предыдущая посылка. На выходе фазового детектора 43 образуется низкочастотное напряжение

uн(t)=Uн·Cos·φк(t),0≤t≤Tc,

где U н = 1 2 U u p 1 2 ,

пропорциональное модулирующему коду M(t), за исключением первой элементарной посылки.

Фазовый детектор 43 и линия задержки 44 образуют автокорреляционный демодулятор ФМн-сигналов, который свободен от явления «обратной работы», присущей известным демодулятором ФМн-сигналов (схемы А.А.Пистолькорса, В.И.Сифорова, Г.А.Травина, Д.Ф.Костаса).

Низкочастотное напряжение uн(t) фиксируется блоком 45 регистрации.

Несущая частота ωс и модулирующий код M(t) являются идентификационными признаками объекта пожарной безопасности, где возник пожар. По этим признакам на пункте контроля принимается решение о месте возникновения пожара и мерах по его ликвидации.

Время задержки τ1 линии задержки 41 выбирается таким, чтобы можно было зафиксировать и проанализировать низкочастотное напряжение uн(t). Для надежной передачи сигнала тревоги достаточно пятнадцатисекундного импульса (t1≤15 с). В течение периода времени t2 происходит подключение и запуск генератора огнетушащего аэрозоля исполнительного устройства 6. Указанное подключение обеспечивается реле времени 4, по команде которого по окончании временного периода t1 осуществляется замыкание нормально разомкнутого выходного контакта реле времени 4 с электрическим средством запуска, например пиропатроном генератора огнетушащего аэрозоля. После срабатывания пиропатрона генератора огнетушащего аэрозоля последний функционирует автономно и в электропитании от источника тока 2 не нуждается. Для надежного запуска генератора огнетушащего аэрозоля исполнительного устройства 6 достаточно пятисекундного импульса (t2=2-5 с).

По истечении времени τ1 напряжение с выхода порогового блока 40 через линию задержки 41 поступает на вход сброса порогового блока 40 и сбрасывает его содержимое на нулевое значение. При этом ключ 42 закрывается, а генератор 32 пилообразного напряжения включается, т.е. они переводятся в свои исходные состояния.

При обнаружении следующего ФМн-сигнала на другой несущей частоте и с другим модулирующим кодом работа приемника происходит аналогичным образом.

Указанные сигналы обладают высокой помехоустойчивостью, энергетической и структурной скрытностью.

Энергетическая скрытность сложных ФМн-сигналов обусловлена их высокой сжимаемостью во времени и по спектру при оптимальной обработке, что позволяет снизить мгновенную излучаемую мощность. Вследствие этого сложный ФМн-сигнал в точке приема может оказаться замаскированным шумами и помехами. Причем энергия сложного ФМн-сигнала отнюдь не мала, она просто распределена по частотно-временной области так, что в каждой точке этой области мощность сигнала меньше мощности шумов и помех.

Структурная скрытность сложных ФМн-сигналов обусловлена большим разнообразием их форм и значительными диапазонами изменений параметров, что затрудняет оптимальную или хотя бы квазиоптимальную обработку ФМн-сигналов априорно неизвестной структуры с целью повышения чувствительности приемника.

Описанная выше работа приемника соответствует случаю приема полезных ФМн-сигналов по основному каналу на частоте ωс (фиг.7).

Если ложный сигнал (помеха) принимается по первому зеркальному каналу на частоте ωз1

uз1(t)=Uз1·Cos(ωз1t+φз1), 0≤t≤Тз1,

то на выходе смесителей 31 и 47 образуются следующие напряжения соответственно:

uup5(t)=Uпр5·Cos(ωupt-πγt2up5),

uup6(t)=Uпр6·Cos(3ωupt+πγt2up6), 0≤t≤Тз1,

где U п р 5 = 1 2 U з 1 U г 1 ;

U п р 6 = 1 2 U з 1 U г 2 ;

ωupг1з1 - промежуточная частота;

upг2з1 - утроенное значение промежуточной частоты;

φup5г1з1, φup6г2з1.

Однако только напряжение uup5(t) попадает в полосу пропускания первого усилителя 34 промежуточной частоты и на первый вход коррелятора 49. Выходное напряжение коррелятора 49 равно нулю, ключ 51 не открывается и ложный сигнал (помеха), принимаемый по первому зеркальному каналу на частоте ωз1, подавляется.

Если ложный сигнал (помеха) принимается по второму зеркальному каналу на частоте ωз2

uз2(t)=Uз2·Cos(ωз2t+φз2), 0≤t≤Тз2,

то на выходе смесителей 31 и 47 образуются следующие напряжения соответственно:

Uup7(t)=Uпр7·Cos(3ωupt-πγt2up7),

Uup8(t)=Uпр8·Cos(ωupt+πγt2up8), 0≤t≤Тз2,

где U п р 7 = 1 2 U з 2 U г 1 ;

U п р 8 = 1 2 U з 2 U г 2 ;

upз2г1 - утроенное значение промежуточной частоты;

ωпрз2г2 - промежуточная частота;

φup7з2г1, φup8з2г2.

Однако только напряжение uup8(t) попадает в полосу пропускания второго усилителя 48 промежуточной частоты и на второй вход коррелятора 49. Выходное напряжение коррелятора 49 также равно нулю, ключ 51 не открывается и ложный сигнал (помеха), принимаемый по второму зеркальному каналу на частоте ωз2, подавляется.

По аналогичной причине подавляются и ложные сигналы (помехи), принимаемые по первому комбинационному каналу на частоте ωк1, или по второму комбинационному каналу на частоте ωк2, или по любому другому комбинационному каналу.

Если ложные сигналы (помехи) одновременно принимаются по первому ωз1 и второму ωз2 зеркальным каналам, то на выходе смесителей 34 и 47 образуются напряжения:

Uup5(t)=Uпр5·Cos(ωupt-πγt2up5),

Uup8(t)=Uпр8·Cos(ωupt-πγt+φup8),

которые попадают в полосы пропускания усилителей 34 и 48 промежуточной частоты соответственно и на два входа коррелятора 49. Но ключ 51 в этом случае не открывается. Это объясняется тем, что два ложных сигнала uз1(t) и uз2(t) принимаются на разных частотах ωз1 и ωз2, между образованными канальными напряжениями uup5(t) и uup8(t) существует слабая корреляционная связь, выходное напряжение коррелятора 49 не достигает максимального значения и не превышает порогового уровня Uпор1 в пороговом блоке 50. Ключ 51 не открывается и ложные сигналы (помехи), принимаемые одновременно по первому ωз1 и второму ωз2 зеркальным каналам, подавляются.

По аналогичной причине подавляются и ложные сигналы (помехи), одновременно принимаемые по первому ωк1 и второму ωк2 комбинационным или по двум другим комбинационным каналам.

Таким образом, предлагаемая система по сравнению с прототипом и другими техническими решениями аналогичного назначения обеспечивает повышение помехоустойчивости и избирательности приемника. Это достигается подавлением ложных сигналов (помех), принимаемых по зеркальным и комбинационным каналам, за счет корреляционной обработки канальных напряжений. При этом используется замечательное свойство корреляционной функции сложных сигналов с фазовой манипуляцией.

Автономная сигнально-пусковая система пожаротушения, содержащая последовательно соединенные тепловой пускатель, источник тока с пиротехническим активатором и реле времени, которое соединено с сигнальным устройством через нормально замкнутый контакт и дополнительно соединено с исполнительным устройством через нормально разомкнутый контакт, при этом тепловой пускатель и источник тока с пиротехническим активатором конструктивно объединены и заключены в корпус, тепловой пускатель выполнен в виде подпружиненного штока, установленного с возможностью поступательного перемещения и взаимодействия с пиротехническим активатором источника тока, причем один из концевых участков подпружиненного штока расположен с возможностью выступания из корпуса и снабжен фиксатором, выполненным из материала с термомеханической памятью формы, источник тока включает оболочку с размещенной в ней с возможностью контакта с пиротехническим активатором твердотельной шашкой из твердосолевой бессепаратной электрохимической композиции на основе литиевого сплава и дисульфида железа, сигнальное устройство выполнено в виде передатчика сигнала на удаленный приемник, при этом передатчик сигнала выполнен в виде последовательно включенных задающего генератора, n-отводной линии задержки, фазоинверторов, включенных в m-отводы n-отводной линии задержки, сумматора, (n+1)-ый вход которого соединен с выходом задающего генератора, усилителя мощности и передающей антенны, а приемник выполнен в виде последовательно включенных приемной антенны, усилителя высокой частоты, первого смесителя, второй вход которого через первый гетеродин соединен с выходом генератора пилообразного напряжения, и первого усилителя промежуточной частоты, последовательно включенных удвоителя фазы, второго анализатора спектра, блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом первого анализатора спектра, первого порогового блока, второй вход которого через первую линию задержки соединен с его выходом, первого ключа, фазового детектора, второй вход которого через вторую линию задержки соединен с выходом первого ключа, и блока регистрации, управляющий вход генератора пилообразного напряжения соединен с выходом первого порогового блока, отличающаяся тем, что приемник снабжен вторым гетеродином, вторым смесителем, вторым усилителем промежуточной частоты, коррелятором, вторым пороговым блоком и вторым ключом, причем к выходу генератора пилообразного напряжения последовательно подключены второй гетеродин, второй смеситель, второй вход которого соединен с выходом усилителя высокой частоты, второй усилитель промежуточной частоты, коррелятор, второй вход которого соединен с выходом первого усилителя промежуточной частоты, второй пороговый блок и второй ключ, второй вход которого соединен с выходом первого усилителя промежуточной частоты, а выход подключен к первому входу первого анализатора спектра и удвоителя фазы и к второму входу первого ключа, частоты ωг1 и ωг2 первого и второго гетеродинов разнесены на удвоенное значение промежуточной частоты
ωг2г1 =up,
выбраны симметричными относительно несущей частоты ωc принимаемого сигнала
ωcг1 =ωг2cup
и перестраиваются синхронно.



 

Похожие патенты:

Настоящее изобретение предусматривает цифровой линейный тепловой извещатель с системой определения температуры на основе термопары. Технический результат - расширение функциональных возможностей за счет различения вида короткого замыкания - вследствие перегрева или механического повреждения.

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.

Изобретение относится к противопожарной технике. Техническим результатом настоящего изобретения является повышение надежности обнаружения пожара и оптимизация количества пожарных извещателей в укрытиях газотурбинных газоперекачивающих агрегатов и на других опасных промышленных объектах, где для контроля загазованности в технологических помещениях повышенной взрывопожароопасности используются инфракрасные газоанализаторы горючих газов, связанные с пожарной автоматикой объекта, а также применяются другие промышленные газоанализаторы для обнаружения газов, имеющих плотность ниже плотности воздуха, принцип действия которых основан на поглощении молекулами определяемого газа энергии светового потока и вычислении концентрации определяемого газа по отношению опорного и измерительного сигналов.

Изобретение относится в целом к области видеонаблюдения и более конкретно к способу управления системой мониторинга леса. Технический результат заключается в повышении надежности обнаружения (вероятности обнаружения), уменьшении вероятности ложного срабатывания, или ложного обнаружения объекта, уменьшении времени, необходимого на обнаружение, на осмотр и анализ информации о территории.

Изобретение относится к противопожарной технике. .

Изобретение относится к области электроэнергетики и пожарной безопасности и предназначено для предотвращения возгораний и повреждений кабельных линий и элементов электроустановки, возникающих при зажигании электрической дуги путем обесточивания потребителей.

Изобретение относится к обеспечению пожарной безопасности радиоэлектронного оборудования, предназначенного для применения в обитаемых гермоотсеках с искусственной атмосферой различного давления, обогащенной кислородом при наличии ускорения силы тяжести Земли или другой планеты, а также в невесомости.

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.

Изобретение относится к неэлектричеким средствам обнаружения пожаров и может быть использовано во взрывоопасных зонах. .

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

Изобретение относится к системам обеспечения безопасности на железнодорожном транспорте. Система пожаро-охранной предупредительной сигнализации для железнодорожных поездов содержит пульты контроля и управления в первом и втором головных вагонах поезда, обеспечивающие опрос вагонных контроллеров, а также звуковую и световую сигнализацию, соединенную с контроллерами. Каждый контроллер соединен с датчиками состояния вагона. Каждый пульт содержит генератор шаговых импульсов, посылающий импульс на вагонный контроллер первого вагона. После передачи информации от контроллера первого вагона на первый пульт, этот контроллер автоматически отключается от линии связи, подключая к линии связи контроллер второго вагона, а первый пульт включает генератор шаговых импульсов. Достигается повышение надежности системы. 3 ил.

Изобретения относятся к области пожарной безопасности и могут быть использованы для обнаружения пожара на ранних стадиях тления и возгорания горючих материалов. Технический результат - повышение достоверности раннего обнаружения пожара одновременно на нескольких объектах пожарной безопасности путем передачи сигналов тревоги на разных частотах, поиска. Обнаружения и селекции их в пожарной службе и/или на диспетчерском пункте наблюдения среди других сигналов и помех в заданном диапазоне частот. Устройство, реализующее предлагаемый способ, содержит газовые сенсоры 1.i(i=1,2, …, n), согласующие усилители 2.i, аналого-цифровые преобразователи 3.i, микропроцессор 4, формирователь 5 светового и звукового сигналов тревоги, световой сигнализатор 6, звуковой сигнализатор 7, выход 8 формирователя 5, соединенный с центральным концентратором пожарной охраны, формирователь 9 модулирующего кода, задающий генератор 10, фазовый манипулятор 11, усилитель 12 мощности, передающую антенну 13, приемную антенну 14, усилитель 15 высокой частоты, гетеродин 16, смеситель 17, усилитель 18 промежуточной частоты, делитель 19 фазы на два, узкополосные фильтры 20 и 22, удвоитель фазы 21 и 28, фазовращатель 23 на 90°, фазовый детектор 24, блок 25 регистрации, блок 26 поиска, обнаружитель 27 ФМн-сигнала, измерители 29 и 30 ширины спектра, преобразователь 31 и 32 ширины спектра в амплитуду, блок 33 вычитания, пороговый блок 34, ключ 35 и линию 36 задержки. 2 н.п. ф-лы, 5 ил.

Группа изобретений относится к средствам для обнаружения пламени с помощью детекторов. Технический результат заключается в создании средств обнаружения пламени, обеспечивающих точный результат обнаружения и сокращение времени реакции для обнаружения пламени. Для этого предложено устройство для обнаружения пламени посредством детекторов, которые с помощью предвключенных фильтров регистрируют соответственно разные диапазоны длин волн, содержащее подключенные за детекторами устройства обработки данных для анализа сигналов детекторов, при этом по меньшей мере два идентичных детектора установлены рядом друг с другом, при этом каждый детектор снабжен идентичной системой обработки сигналов, а также симметричной и одинаковой компоновкой, причем идентичная обработка сигналов производится с помощью усилителей и/или аналого-цифровых преобразователей, при этом устройство выполнено с возможностью одновременной и синхронной регистрации сигналов для обеспечения анализа полученного излучения посредством алгоритма и независимо от помех, в частности, посредством анализа соотношения сигналов. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к пожарно-охранной сигнализации. Технический результат заключается в упрощении конструкции и снижении электропотребления. Автономная система пожарной сигнализации содержит пожарные извещатели с тепловыми датчиками, которые соединены с приемным прибором двухпроводной линией связи. В качестве теплового датчика применена батарея термопар, которая применительно к пожарному извещателю выполняет функцию источника электропитания. Пожарный извещатель представляет собой трансформаторный автогенератор синусоидальных колебаний. Каждый канал приемного прибора фильтром выделяет частоту соответствующего пожарного извещателя и электронным ключом обеспечивает высвечивание индикатора с номером аварийного помещения. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области систем предупреждения об опасности, в частности к устройствам пожарной сигнализации и взрывоподавления, и предназначено для обнаружения очага возгорания в газодисперсных средах по излучению источника повышенной температуры и определения двумерных координат очага возгорания по тепловому излучению. Техническим результатом изобретения является: обеспечение возможности регистрации излучения очагов возгорания, смещенных относительно оптической оси датчика; повышение вероятности правильного обнаружения очага возгорания; повышение быстродействия датчика и надежности определения координат очага возгорания; повышение чувствительности, надежности и помехозащищенности датчика, что позволяет повысить эффективность системы пожаротушения или взрывоподавления. Пирометрический датчик содержит последовательно установленные и оптически связанные оптическую систему, разделитель светового потока, светофильтры с разными спектрами пропускания и приемники излучения, дополнительно содержит полевую диафрагму с изменяемым законом распределения прозрачных и непрозрачных участков, установленную после разделителя светового потока в одном из оптических каналов, исполнительная схема дополнительно содержит блок управления диафрагмой, а в качестве приемников излучения использованы одноэлементные некоординатные приемники излучения. 1 ил.

Изобретение относится к устройству для контроля и подрыва последовательных цепей пиропатронов. Технический результат заключается в повышение надежности, что увеличивает уровень безопасности, а также обеспечение возможности длительного запоминания факта срабатывания пиропатронов при штатной эксплуатации и возможности подрывать пиропатроны поодиночке. Устройство содержит пиропатроны с двумя нитями, каждая из которых зашунтирована полупроводниковым прибором восстановления целостности электрической цепи с переходом из состояния закрытого в открытое, коммутирующие узлы тока подрыва, контрольный элемент, каждый коммутирующий узел выполнен на двух ключевых элементах, при этом введены управляемые ключи, параллельно каждой первой и каждой второй нити пиропатронов включен индификационный резистор, контрольный элемент выполнен в виде первого и второго омметра, выходы омметров являются контрольными выходами устройства, точки соединения первых и вторых ключевых элементов с последовательными цепями нитей пиропатронов являются технологическими цепями контроля пиропатронов устройства. 1 ил.

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.

Группа изобретений относится к области защиты от возгорания движущихся и неподвижных наземных транспортных средств в случаях возгорания или взрыва энергоносителя в топливном баке. Технический результат - повышение эффективности защиты наземного транспортного средства от возгорания путем быстрого удаления источника возгорания, топливного бака, на безопасное расстояние от транспортного средства. В функции защитного устройства входит инициация сигнала возгорания или взрыва и передача его на пиропатроны, которая осуществляется с помощью следящих датчиков и блока управления, питающихся от бортовой сети транспортного средства. При срабатывании датчика первым отстреливается и с помощью обратного клапана перекрывается топливопровод подачи топлива от бака к потребителям. Затем с небольшим замедлением отстреливаются ленточные хомуты крепления топливного бака. Последним с замедлением срабатывает пиропатрон механизма выстреливания топливного бака, который выталкивает посредством опорной плиты бак из каркаса, где он на полозах с роликами располагался в рабочем положении, и отбрасывает его на безопасное расстояние от транспортного средства. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к противопожарной технике, а более конкретно к автоматическим устройствам сигнализации о пожарной обстановке и управления противопожарным оборудованием, и может быть использована для противопожарной защиты различных объектов, в том числе и контейнерных базовых несущих конструкций (КБНК), устанавливаемых в труднодоступных местах и в районах Крайнего Севера, и одновременной передачи сигналов тревоги на удаленный пункт контроля. Технический результат - повышение помехоустойчивости и достоверности передачи сигналов тревоги с КБНК на пункт контроля, удаленный на значительное расстояние, путем использования ретрансляторов, размещенных на космических аппаратах спутниковой системы связи, и увеличения динамического диапазона входных сигналов и отношения сигнал/шум приемника пункта контроля. Указанная система содержит автономную сигнально-пусковую систему пожаротушения, установленную на КБНК, приемник, установленный на пункте контроля, ИСЗ-ретрансляторы, размещенные на космических аппаратах (КА) спутниковой системы связи, и канал радиосвязи, работающий в симплексном режиме. 8 ил.

Изобретение относится к системе пожарной защиты в помещениях различного типа. Технический результат - снижение опасности возникновения пожара в помещении. В изобретении предлагается система пожарной защиты, предназначенная для снижения опасности пожара, которая имеет топливный элемент для выработки обогащенного азотом отработанного воздуха катода. Топливный элемент снабжают воздухом и топливом. Затем в топливном элементе содержание кислорода в воздухе снижают до заданного уровня. Отработанный воздух подают в защищаемое помещение. 4 н. и 22 з.п. ф-лы, 9 ил.
Наверх