Устройство для охранно-пожарной сигнализации

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ТИЛЬСТВУ

<>781861

Союз Советскик

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свмд-ву

{22) Заявлено 130379 (21) 2737215/18-24 (51)М. Кл.з с присоединением заявки Но

G 08 В 17/10

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 2 3118 0. бюллетень Йо 4 3

Дата опубликования описания 2311.80 (53) УДК 8Ь4.91 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. А. Дубинин и Г. A. Метелкин

171) Заявитель

Всесоюзный научно-исследовательский институт противопожарной обороны МВД СССР (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОХРАННО-ПОЖАРНОЙ

СИГНАЛИЗАЦИИ

Изобретение относится к устройствам охранно-пожарной сигнализации и предназначено для приема пяти видов сигналов от охраняемого объекта и для централизованного обеспечения электро-5 питанием активных пожарных извещате-лей посредством одной двухпроводной линии связи, в качестве которой можно использовать специально выделенные кабельные линии методом ампли- 10 тудно-полярной селекции, а также д-.я последующей логической обработк . этих видов сигналов в соответствии с принятыми в настоящее время тактиками работы служб пожарной безопасности и вневедомственной охраны.

Известно устройство для охраннопожарной сигнализации, содержащее источник питания, соединенный с приемным блоком, который содержит ампли- 20 тудные компараторы, которые.через коммутатор соединены с оптическими,индикаторами, и приемный блок, соединенный с объектовыми блоками через линии связи (1) . 25

Известно устройство для охраннопожарной сигнализации, содержащее источник питания, приемный блок, вы,полненный на двух амплитудных компараторах, входы которых соединены

Между собой паралЛельно. Амплитудные компараторы соединены с блоками гереключения оптическими индикаторами, приемный блок соединен через Линии связи с объектовым блоком, который содержит оконечный контрольный резистор и нормально разомкнутые выходные контакты пожарных извещателей (2).

Это устройство предназначено для приема четырех видов сигналов (короткое замыкание, пожар, норма, об-. рыв) методем амплитудной селекции.

При этом для селекции этих видов сигналов необходимы три амплитудных компаратора с тремя различными уровнями опорных напряжений.

Однако достаточно высокое число селектируемых уровней (четыре) уменьшает величины свободных зон между данными уровнями, что ухудшает помехоустойчивость устройства для охранно-пожарной сигнализации.

Устройство функционирует только с пожарными извещателями, имеющими нормально разомкнутые выходные контакты, и не использует распространенные в настоящее время пожарные извещатели, имеющие нормально замкнутые выходные контакты. Функционирование этого уст,ройства одновременно с пожарными изве"I

781861 щателями, имеющими нормально замкнутые и нормально разомкнутые контакты,: путем включения нормально замкнутых выходных контактов пожарных извещателей, зашунтированных резисторами в объектовый блок, приводит к увеличе- . нию числа селектируемых уровней до пяти, что требует четыре амплитудных компаратора, усложнений принципиаль-. ной схемы приемного блока и yxyi5Ieния помехоустойчивости устройства, которое не обеспечивает централизованного электропитания активных пожарных извещателей и не предусматривает одновременную работу пожарных и охранных извещателей с разделением сигналов о пожаре от сигналов о Я нарушении.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства для охранно-пожарной сигнализации и повышение его надежности. gg

Поставленная цель достигается тем, что в приемный блок устройства введены управляемый коммутатор напряжения, формирователь тока, элемент И, элемент

ИЛИ, элемент задержки, ключ, один выход управляемого коммутатора напряжения соединен с линией связи непосредственно, другой — через формирователь тока, входы амплитудных компараторов подключены к выходу формирователя тока, входы элемента ИЛИ под- ЗО ключены к выходам двух амплитудных компараторов, а его выход — к входу первого блока переключения и первому входу элемента И, второй вход которого соединен с одним из выходов 35 управляемого коммутатора напряжения, выход первого блока .переключения подключен к управляющему входу коммутатора напряжения и через последовательно соединенные элемент 40 задержки и ключ к — оптическому индикатору, выход элемента И подключен ко входу второго блока переключения, выход которого соединен с оптическим индикатором и управляющим входом ключа.

Йа чертеже приведена блок-схема устройства для охранно-пожарной сигнализации.

Устройс во для охранно-пожарной — сигнализации содержит источник 1 . питания, приемный блок 2, объектовый блок 3, двухпроводную линию 4 связи. Прйемййй блок 2 состоит йз управляемого коммутатора 5 напряжения, формирователя б тока, амплитудных компараторов 7, элемента ИЛИ 8, элемента И 9, блока 10 переключения,элемента 11 задержки, ключа 12 и оптических индикаторов 13. Объектовый блок содержит последовательные соеди- 6() нения 14 активных пожарных изнещателей, состоящих из электронных схем

15 с эквивалентным сопротивлением и нормально разомкнутых выходных контактов 16 и диодов 17, параллельйые соединения нормально замкнутых выходных контактов 18 пожарных извещателей и диодов 19, нормально замкнутые выходные контакты 20 охранных извещателей и оконечный контрольный резистор 21.

Устройство работает следующим образом. Постоянное напряжение U л от источника 1 питания поступает в приемный блок 2 на питание его функциональных узлов и в управляемый коммутатор 5 напряжения. При отсутствии сигнала на его управляющем входе управляемый коммутатор 5 напряжения обеспечивает напряжение на одном из своих выходах, равное +U, а на другом — равное — U

П

При появлении сигнала на управляющем входе напряжения, действующие на выходах управляемого коммутатора напряжения, меняют знак; Допустим, что в отсутствие сигнала на управляющем входе коммутатора 5, на его выходе, соединенным с линией связи 4, через формирователь тока 6, действует напряжение, равное + 0, а на выходе коммутатора 5, соедийенном с линией 4 связи непосредственно, равное -Uq, Условно назовем эту полярность напряжений, действующих на выходах коммутатора 5, положительной, а при появлении сигнала на управляющем входе коммутатора 5 — отрицательной.

Формирователь б тока предназначен для формирования тока, изменяющегося по определенным законам в зависимости от режимов работы линии 4 связи и объектового блока 3, которое обеспечивает наилучшие условия для селекции принимаемых сигналов при лю- бой полярности напряжения, действующего на выходах управляемого коммутатора 5. Для пояснения работы устройства охранно-пожарной сигнализации выбран частный вариант формирователя б тока, который при отсутствии сигнала" на уйравляющем входе коммутатора

5 имеет эквивалентное сопротивление г„ для всех видов сигналов, принимаемых с объектового блока 3 по линии 4 связи, за исключением оигналон

"коротное замйкание" и сигналов, соответствующих срабатыванию активного пожарного извещателя 14, которое условно назовем "пожар 1". Срабатывание пассивного пожарного иэвещателя, имеющего нормально замкнутые выходные контакты 18, условно назовем "пожар

2". Для сигналов "короткое замыкание" и "пожар 1" при отсутствии сигнала на управляющем входе коммутатора 5 формирователь тока ограничивает величину тока на уровне, равном

1orp . При появлении сигнала на управляющем входе коммутатора 5, т.е. при обратной полярности напряжения на его выходах, эквивалентное сопротивление формирователя 6 равно R

781861

Продолжение таблицы

К3

Обрыв

Норма

Rn + Ra

Un Rn п+ Ro

Un Rn

Rn+ Н

Ro+ гп

Пожар 1

Пожар 2

U„ ля всех видов сигналов, поступающих о линии 4 связи. Напряжение, поступающее в коммутатор 5 и на питание функциональных узлов приемного блока 2 используется от общего источника

1 питания, а амплитудные компараторы

7 обеспечивают измерение амплитуды сигнала, действующей на их входе, относительно "общей шины" источника

1 питания, поэтому полярность напряжения, действующая на объединенных параллельно входах амплитудных компараторах 7, остается неизменной для всех видов сигналов, независимо от полярности напряжения, действующего на выходах коммутатора 5. При анали зе электрических режимов в линии связи и в объектовом блоке не учитываются параметры реальных проводных линий, т.е. справедливы следующие равенства

Rem= ò где R — собственное электрическое сопротивление проводных цепей линии 4 связи;

R, — электрическое сопротивлеЧ ние утечки изоляции линии

4 связи.

Если считать параметры диодов, входящих в состав объектового блока

3, "идеальными", то имеют место следующие равенства <

Ug- =О; Rg=-c где U — падение напряжения на диоде, смещенном в прямом направлении;

Rg — эквивалентное сопротивление диода, смещенном в обратном направлении.

Вводим следующие обозначения элементов, входящих в состав объектового блока 3

Rg — оконечный контрольный резис- тор; R© — эквивалентное сопротивление электронной схемы активного пожарного извещателя 14; п — число активных пожарных извещателей 14.

Считаем п

Z Цс йо

1 т.4

В таблице приведены результа:ы анализа электрических режимов в линии связи и в объектовом блоке для любой полярности напряжений, действующих на выходах коммутатора 5.

Величины напряжений, действующих на входах амплитудных компараторов

7 и соответствующие разным .видам

t0 принимаемых сигналов, можно разделить на три уровня: низкий, средний и высокий, выбрав значения сопротивлений rn, Rn u Ra из условия обеспечения равенства

15 Йд Рд йо+„Rn+К

При положительной полярности напряжений, действующих на выходах коммутатора 5, сигнал "пожар 1" отождеств20 ляется с сигналом "короткое замыкание" а сигнал "пожар 2" — с сигналом "обрыв". Для дополнительной расшифровки сигналов необходимо изменить полярность указанных напряжений, B резуль25 тате сигналы "пожар 1" и "пожар 2" отождествляются с сигналом "норма", а величины напряжений, соответствующие сигналам неисправности "короткое замыкание" и "обрыв" находятся по прежнему в высоком или в низком уровне. Разделяя величины напряжений, соответствующие разным видам сигналов, на три уровня с помощью двух амплитудных компараторов 7, и используя переполюсовку напряжений, действующих на выходах коммутатора 5, определяется один из пяти видов принимаемых сигналов. Выделять отдельно сигнал о срабатывании охранных извещателей нет необходимости, так как по существую40 щей тактике работы охранных спецслужб всякое отклонение от нормы должно регистрироваться как сигнал

"тревога". Поэтому сигналы "короткое замыкание", "обрыв" и сигнал, соот45 ветствующий срабатыванию охранных извещателей, должны регистрироваться в общий сигнал "тревога", а сигнал, соответствующий срабатыванию охранного извещателя, отождествляется с сиг5О налом "обрыв".

При взаимодействии функциональных узлов устройства в исходном состоянии сигнал на управляющем входе коммутатора 5 отсутствует, поэтому на его выходах действует напряжение положительной полярности. Один из амплитудных компараторов 7 выдает сигнал, если на его входе действует величина йапряженйя",""находящаяся "йа""йиэком уровне, другой компаратор 7 выдает

dP сигнал при действии на его входе величины напряжения, соответствующей высокому уровню. Поэтому в случае появления сигнала, отличного от сигнала "норма", на выходе элемента ИЛИ

g5 8 появляется сигнал. Этим сигналом

781861 включается первый блок 10 переключения, который выдает сигнал на управ ляющий вход коммутатора 5, в результате чего происходит перейолюсовка его выходных напряжений. Далее устройство функционирует в зависимости от вида принятого сигнала. если приня тый сигнал — сйгнал о пожаре ("пожар

1" и "пожар 2"), то после цереполюсовки напряжения амплитуда сигнала соответствует сигналу "норма", т.е. находится на среднем уровне. Поэто- 0 му после переполюсовки сигнал на выходе элемента ИЛИ 8 и на выходе элемента И 9 отсутствует, несмотря на появление сигнала на второй входе элемента И 9. В результате вто- 3$ рой блок 10 переключения не включается и оптический индикатор 13, соответствующий сигналу "тревога" не загорается. Первый блок 10 переключения одновременно с выдачей сигна- р ла иа управляющий вход коммутатора

5 выдает сигнал на запуск элемента

11 задержки, который через некоторый временной промежуток включает ключ 12. Этот временной промежуток необходим для анализа амплитуды

2$ сигнала после переполюсовки напряжения коммутатором 5. В случае отсутствия сигнала на выходе второго блока

10 переключения при приеме сигналов о пожаре ключ 12 включает оптичес- 30 ;кий индикатор 13, соответствующий сигналу "пожар".

В случае приема сигнала о неисправности "короткое замыкание", н и обрыв или сигнала, соответствую33 щего срабатыванию охранного извещателя 20, величина напряжения, действующего на входах амплитудных компараторов 7 находится либо на высоком, либо на низком уровне и после пере- 40 полюсовки напряжения коммутатором 5.

Поэтому на выходе элемента ИЛИ 8 присутствует сигнал и после переполюсовки. Таким образом, на обоих входах элемента И 9 после переполюсовки напряжения присутствует сигнал, в результате чего на его выходе появится сигнал, которым включается второй блок 10 перекюночеиия. Этот юлюк 10 вклвчает оптический индикатюр 13, соответствующий сигналу "тревога" м юдиовременно выдает запрещакиций сигнал на управляющий вход ключа 12> который не пропускает сигнал, который появляется через временной промежуток на выходе элемента

11 задержки, на включение Оптического индикатора 13, соответствующему сигналу "пожар".

-Сигнал, отличный от сигнала "норма" приходит в момент времени с„, 60

В момент времени t происходит йереполюсовка напряжения коммутатором 5.

Интервал времени (t<-tz) складывается из времен задержек амплитудного компаратора 7, элемента ИЛИ 8, вре-. мени включения первого триггера и времени переключения коммутатора 5.

Учет влияния параметров реальных проводных цепей линии связи, а также эквивалентных сопротивлений электронных схем активных пожарных извещателей приводит к расширению эоны возможных значений величин напряжений, соответствующих принимаемому сигналу.

Использование новых элементов управляемого коммутатора напряжения, формирователя тока, элемента ИЛИ, элемента И, элемента задержки и ключа, а также введение новых связей обеспечивает преимущества перед известными устройствами.

В предлагаемом устройстье обеспечивается селективный прием сигналов по общей двухпроводной линии связи с разделением каналов пожарной и охранной сигнализации. При этом в устройстве автоматически происходит объединение всех видов сигналов на три сигнала "норма", "пожар" и "тревога" в соответствии с существующими требованиями, предъявляемыми к устройствам пожарной сигнализации; устройстзо пОзвОляет испОльзОвать пожарные извещатели, имеющие как нормально замкнутые выходные контакты (пассивные нэвещатели), так и нормально разомкнутые выходные контакты (активные извещателн), при этом активные пожарные иэвещатели обеспечиваются электропитанием централизованно с приемного блока, повышается уровень помехоустойчивости за счет уменьшения количества разделительных опорных уровней, вследствие чего увеличивается ширина разделительной зоны между зонами, соответствующими двум смежным сигналам; устройство обладает высоким быстродействием, которое определяется только временами задержек функциональных узлов приемного блока, что позволяет испольэовать в качестве охранных иэвещателей быстродействующие ударные контактные датчики, широко распространенные в настрящее время.

Формула изобретения

Устройство для охранно-пожарной сигнализации, содержащее источник питания, приемный блок, содержащий амплитудные компараторы, входы которых соединены между собой параллельно, блоки переключения, оптические индикаторы и объектовый блок,соединенный с приемным блоком двухпроводной линией связи, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства и повышения его надежности, в приемный блок устройства введены уп-, 781861

10 1аС А4А

Составитель О. Богомолова

Редактор В. Еремеева Техред С. Мигунова Корректор E.Ïàïï

"-акаэ 8145/57 Тираж 682 Подписное

ВГИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушсхая наб., д. 4/5

Филиал ППП"Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 равляемый коммутатор напряжения, формирователь тока, элемент И, элемент ИЛИ, элемент задержки, ключ,. управляемый коммутатор напряжения соединен с линией связи одним выходом непосредственно, а другим — через формирователь тока, входы амплитудных компарторов подключены к выходу формирователя тока, входы элемента

ИЛИ подключены к выходам двух амплитудных компараторов, а его выход— к входу первого блока переключения и первому входу элемента И, второй вход которого соединен с одним из выходов управляемого коммутатора напряжения, выход первого блока переключения подключен к управляющему входу коммутатора напряжения и через последовательно соединенные элемент задержки и ключ — к оптическому индикатору, выход элемента И подключен ко входу второго блока переключения, выход которого соединен с оптическим индикатором и управляющим входом ключа.

Источники информации, принятые Во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 563684, кл. G 08 В 13/00, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

М 434845 кл. G 08 8 17/10, 19,72 (прототип),