Устройство для тревожной сигнализации

 

О Г И С А Н И Е (1877591

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

* .з (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 1101.80 (21) 2869445/18-24 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30,1 081. Бюллетень №40

Дата опубликования описания 301 031 (5l )IN. Кл.

G 08 В 17/00 аеоударстееииый комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (53) УДК 654.9 (088.8) (72) Авторы изобретения

А.Н.Членов, О.В.Бычков и А.Д.Кольчик

Всесоюзный научно-исследовательский институт противопожарной обороны МВД СССР (7I ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО,ДЛЯ ТРЕВОЖНОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ

Изобретение относится к технике охранно-пожарной сигнализации и может быть применено для охраны объектов, оборудованных шлейфами блокировки с электроконтактными датчиками и пожарными извещателями.

Известно устройство, содержащее источник питания, измерительный мост, .-- в одно из плеч которого включается шлейф блокировки с электроконтактными датчиками и нагрузкой в виде резистора, в одну из диагоналей моста включается контрольно-исполнительное устройство (1) .

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является прибор охранно-пожарной сигнализации, содержащий датчик в виде моста, в одно плечо которого подключен шлейф блокировки с электроконтактными датчиками и нагрузкой в виде резистора, усилитель постоянного тока, звуковой сигнализатор, усилитель мощности, мультивибратор, подключенный к выходу усилителя постоянного тока, выход мультивибратора подключен ко входу усилителя мощности, соединенному со звуковым сигнализатором 21.

Общим недостатком описанных выше устройств является невысокая надежность контроля шлейфа блокировки, оборудованного электроконтактными датчиками. В условиях повышенной влажности сопротивление утечки между проводами шлейфа блокировки может уменьшиться, одновременно последовательное сопротивление шлейфа блокировки — увеличиться, что приводит к

-незначительному изменению суммарного тока в шлейфе и отсутствию выдачи сигнала тревоги при обрыве или коротком замыкании выносного оконечного резистора. Кроме этого, использование в шлейфе блокировки электрокон20 так тных датчиков, контактные группы которых обладают сильно выраженным фриттингом, может привести к ложным срабатываниям при последовательном

877591 или отсутствию срабатывания при параллельном включении датчиков,в шлейф блокировки, В этом случае для восстановления минимального переходного сопротивления контактов датчиков через них необходимо протекание токов величиной в несколько десятков миллиампер и выше, что для данных устройств привело бы к резкому увеличению потребляемой мощности и ухудше" йию предельно допустимых параметров шлейфа блокировки.

Цель изобретения — повышение надежности устройства для тревожной сигнализации, Поставленная цель достигается тем, что в известное устройство охраннопожарной сигнализации, содержащее мультивибратор, шлейф блокировки с электроконтактными датчиками, нагрузку, включенную в конце шлейфа блоки-. ровки, сигнализатор, введены блок задержки, блоки заряда и перезаряда, электронные ключи заряда и перезаряда, блок включения, узел блокировки, блок формирования контрольного сигнала, импульсный анализатор, причем выходы мультивибратора подключены ко входам электронных ключей заряда и перезаряда, первые выходы электронного ключа перезаряда и блока заряда подключены соответственно к первому и второму входам блока задержки, вторые выходы - к первому плечу шлейфа блокировки, второе плечо шлейфа блоКировки подключено к выходу блока перезаряда, к первому выходу электронного ключа заряда и входу узла блокировки, второй выход электронного ключа заряда подключен к входу блока заряда, выход узла блокировки подключен к входу блока формирования контрольного сигнала, выход которого подключен к первому входу импульсного анализатора, второй вход импульсного анализатора подключен к выходу блока задержки, третий вход импульсного анализатора — к третьему выходу электронного ключа перезаряда, первый выход импульсного анализатора подключен ко входу блока включения, выход которого подключен к блоку перезаряда, второй выход импульсного анализатора подключен к входу сигна" лизатора.

На чертеже представлена блок-схема устройства для тревожной сигнализации °

55 ф

Устройство для тревожной сигнализации состоит из блока 1 задержки, блока 2 заряда, электронного ключа

3 перезаряда, мультивибратора 4, шлейфа 5 блокировки с электроконтактными датчиками, блока 6 перезаряда, электронного ключа 7 заряда, нагрузки 8, выполненной в виде конденсатора блока 9 включения, узла 10 блокировки, блока 11 формирования контрольного сигнала, импульсного анализатора

12 и сигнализатора 13. Выходы мультивибратора подключены ко входам электронных ключей 7 заряда и 3 перезаряда, второй выход электронного ключа 3 перезаряда подключен к первому плечу шлейфа 5 блокировки, первый выход — к первому входу блока

1 задержки, второй вход блока 1 задержки подключен к первому выходу блока 2 заряда, второй выход блока

2 заряда подключен к первому плечу шлейфа 5 блокировки, вход блока 2 заряда подключен ко второму выходу электронного ключа 7 заряда, первый выход которого подключен ко второму плечу шлейфа 5 блокировки, в конце шлейфа между его плечами включена нагрузка 8 в виде конденсатора, второе плечо шлейфа 5 блокировки подключено ко входу узла 10 блокировки, выход которого подключен к входу блока 11 формирования контрольного сигнала, выход блока 11 формирования контрольного сигнала подключен к первому входу импульсного анализатора

12, второй вход импульсного анализатора 12 подключен к выл оду блока l задержки, третий вход импульсного анализатора 12 подключен к третьему выходу электронного ключа 3 перезаряда, первый выход импульсного анализатора 12 подключен ко входу блока

9 включения, выход которого подключен ко входу блока 6 перезаряда, выход блока 6 перезаряда подключен ко второму плечу шлейфа 5 блокировки, второй выход импульсного анализатора 1 2 подключен ко входу сигналиэатора 13 °

После включения устройства при исправном шлейфе 5 блокировки начинает работать мультивибратор 4, с выходов которого †. эмиттеров транзисторов 14 и 15 — управляющие сигналы в противофазе поступают на входы электронных ключей 7 заряда и 3 перезаряда, выполненных на транзисторах, поочередно открывая их. Если в данный полупериод работы мультивибратора

77591 6

5 !

О !

55

5 8 открыт транзистор электронного ключа

7 заряда, то с коллектора этого транзистора через диод 16 управляющий сигнал поступает на вход блока 2 заряда и открывает транзистор 17 этого блока.Ток от источника питания начинает протекать через открытый транзистор 17 блока 2 заряда, ограничительный резистор 18, первое плечо шлейфа 5 блокировки, нагрузку 8, второе плечо шлейфа 5 блокировки, диод

19, транзистор электронного ключа 7 заряда. Конденсатор нагрузки 8 заряжается.

С коллектора открытого .транзистора 17 блока 2 заряда на второй вход блока 1 задержки поступает сигнал, осуществляющий подготовку этого блока к следующему этапу работы.

Величина напряжения, до которого заряжается эа этот период времени конденсатор нагрузки 8,. однозначно определяется параметрами шлейфа бло кировки. Чем больше последовательное сопротивление шлейфа блокировки, тем больше постоянная времени заряда конденсатора нагрузки 8, тем до меньшего напряжения он эарядится за половину периода работы мультивибратора. Если между плечами шлейфа блокировки появляется утечка, то сопротивление утечки шунтирует нагрузку 8 и отбирает часть тока заряда конденсатора нагрузки 8, и он заряжается до меньшего напряжения. Таким образом, и увеличение последовательного сопротивления, и уменьшение сопротивления утечки шлейфа блокировки приводит к уменьшению величины напряжения на конденсаторе нагрузки 8, до которого он заряжается за время заряда, комплексное воздействие этих факторов еще более уменьшает величину максимального напряжения на конденсаторе нагрузки 8.

В следующий полупериод работы мультивибратора транзистор 14 открывается, а транзистор 15 закрывается. Это приводит к тому, что транзистор электронного ключа 7 заряда закрывается, а транзистор электронного ключа 3 перезаряда открывается. Управляющий сигнал на входе блока 2 заряда исчезает, и токи с его первого и второго выходов прекращаются. Одновременно начинает протекать ток перезаряда конденсатора нагрузки 8 через откры- тый транзистор электронного ключа 3 перезаряда,.диод 20, первое плечо шлейфа 5 блокировки так, что напряжение конденсатора нагрузки 8 через второе плечо шлейфа блокировки оказывается приложенным отрицательной полярностью к входу.узла 10 блокировки, снижается там на величину падения напряжения на стабилитроне 21 и прямосмещенном диоде 22, и прикладывается к входу блока 11 формирователя контрольного сигнала. Далее ток перезаряда протекает через резистор

23 блока 11 формирования контрольного сигнала на положительную шину источника питания +U<. Отрицательное напряжение, прикладываемое к входу блока 11 формирования контрольного сигнала приводит к тому, что открытый в течение предыдущего полупериода.транзистор этого блока закрывается, и высокий положительный потенциал с его коллектора передается на первый вход импульсного анализатора 12 — конденсатор 24. При заданных параметрах элементов схемы, длительность импульса, выдаваемого блоком 11 формирования контрольного сигнала на вход импульсного анализатора 12 пропорциональна напряжению на конденсаторе нагрузки 8 в момент начала его перезаряда, то есть определяется параметрами шлейфа 5 блокировки.

После открывания электронного ключа 3 перезаряда с его первого выхода — диода 25 — на первый вход .блока

1 задержки подается управляющий сигнал. Блок 1 задержки формирует отрицательный импульс определенной длительности, который подается. с его выхода на второй вход импульсного анализатора 12. — базу. транзистора 26, Импульсный анализатор 12 производит сравнение длительностей импульсов, поступающих на его первый и второй входы. Если шлейф 5 блокировки испра—

45 Вен напряжение на конденсаторе нагрузки 8 практически равно. напряжению питания устройства, длительность положительного импульса, поступающего на первый вход импульсного анализатора . 1 2. больше, чем длительность отрица- .

50 тельного импульса, поступающего на второй вход этого блока, транзистор

26 открывается и открывает транзистор 27, С коллектора транзистора 27 сигнал поступает через разделительный

55 диод 28 .и ограничительный резистор

29 на базу транзистора 26 и поддерживает его в открытом состояйии, Через диод 30 и резистор 31 сигнал по7 87 ступает на вход сигнализатора 13.

Наличие сигнала на входе сигнализатора 13 свидетельствует о нормальном состоянии шлейфа блокировки. Сигнализатор 13 при этом осуществляет индикацию нормального состояния шлейфа

5 блокировки.

С коллектора открытого транзистора

26 через резистор 32 поступает импульс тока в блок 9 включения, который формирует сигнал управления, поступающий на базу транзистора блока 6 перезаряда и открывает его, Блок 6 перезаряда представляет собой управ- ляемый генератор тока. После его включения начинается форсированный перезаряд конденсатора нагрузки 8 по цепи: минус источника питания — транзистор электронного ключа 3 перезаряда — диод 20 — первое плечо шлейфа 5 блокировки — конденсатор нагрузки 8 — второе плечо шлейфа 5 блокировки — транзистор блока 6 перезаряда — резистор 33 — плюс источника питания. При этом диод 22 узла 1О блокировки предотвращает протекание прямого тока в блок 11 формирования контрольного сигнала. Амплитудное значение импульса тока перезаряда может быть выбрано достаточно большим для формирования контактов электроконтактных датчиков, включаемых в шлейф 5 блокировки с целью уменьше-, ния их переходного сопротивления до минимального значения, В то же apeMs средняя за период величина тока, протекающего в шлейфе, значительно меньше амплитудного, что обеспечивает

1 высокую экономичность устройства контроля шлейфа блокировки. В следующий полупериод работы мультийибратора 4 вновь открывается транзистор электронного ключа 7 заряда, закрывается транзистор электронного ключа 3 перезаряда и происходит заряд конденсатора нагрузки 8. Процесс заряда протекает аналогично описанному выше. Закрытый транзистор электронного ключа 3 перезаряда разрывает цепь питания импульсного анализатора 12, закрывая транзисторы 26, 27 и осуществляя подготовку импульсного анализатора 12 к следующему полупериоду работы устройства. Это приводит к прекращению выдачи сигналов с обеих выходов импульсного анализатора, а, следовательно, и с выхода блока 9 включения и выхода блока 6 перезаряда. Однако сигнал на вход сигнализатора 13 продолжает поступать до следующего полупериоца

7591

5 !

О !

55 работы, поддерживаемый заряженным конденсатором 24, поэтому в течение этого полупериода не происходит индикация нарушения шлейфа блокировки.

Если происходит нарушение шлейфа 5 блокировки, независимо от характера нарушения: увеличение последовательного сопротивления (или обрыв), уменьшение сопротивления утечки в шлейфе 5 блокировки (короткое замыкание) или комплексное ухудшение параметров шлейфа 5 блокировки, величина отрицательного напряжения, прйкладываемого через узел 1О блокировки ко входу блока 11 формирования контрольного сигнала, резко уменьшается. Длительность импульса, поступающего с выхода блока ll формирования контрольного сигнала на первый вход импульсного анализатора !2 становится меньше импульса, поступающего на второй вход импульсного анализатора 12 с выхода блока 1 задержки, поэтому и транзисторы 26 и 27 остаются закрытыми. В этом случае с выходов импульсного анализатора не поступают сигналы на сигнализатор !3 и блок 9 включения, не происходит форсированного перезаряда конденсатора нагрузки 8. Это исключает протекание импульсов большого тока в случае нарушения шлейфа 5 блокировки в виде короткого замыкания конденсатора нагрузки 8, что повышает надежность работы устройства. Отсутствие сигнала на входе сигнализатора 13 приводит к индикации сигнализатором

13 сигнала тревоги.

Предлагаемое устройство для тревожной сигнализации обладает более высокими техническими характеристиками по сравнению с известными устройствами и имеет те преимущества, что в процессе работы оно производит формовку контактов охранных электроконтактных датчиков, уменьшающую переходное сопротивление этих контактов, что предотвращает ложное срабатывание устройства при старении контактных поверхностей. датчиков, устройство позволяет понизить требование к сопротивлению утечки шлейфа блокировки, а также позволяет обеспечить контроль шлейфа при одновременном изменении сопротивления утечки и последовательного сопротивления шлейфа и сохраняет контроль шлейфа при любых сочетаниях их значений.

Испытания показали эффективность и надежность работы предЛагаемого

9 87 устройства. Ожидаемый экономический эффект от его внедрения составит около 5 тыс.руб. в rop,.

Формула иэобретени;.

Устройство для тревожной .сигнали зации, содержащее мультивибратор, шлейф блокировки с электроконтактными датчиками, нагрузку в виде конденсатора, включенную в конце шлейфа блокировки,- сигналиэатор, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности устройства, введены блок задержки, блок заряда, блок переэаряда, блок включения, узел блокировки, блок формирования контрольного сигнала, импульсный анализатор, электронный ключ заряда, электронный ключ .перезаряда, выходы мультивибратора подключены к входам электронных ключей заряда и перезаряда, первые выходы электронного ключа переэаряда и блок заряда подключены соответственно к первому и второму входам блока задержки, вторые выходы — к первому плечу шлейфа

7 59 I l0 блокировки, второе плечо шлейфа бло" кировки подключено к выходу блока перезаряда, первому выходу .электронного ключа заряда и входу узла бло-. кировки, второй выход электронного ключа заряда. подключен к входу блока заряда, выход узла блокировки подключен к входу блока формирования контрольного сигнала, выход которого подключен к первому входу импульсного анализатора, второй вход импульсного анализатора подключен к выходу блока задержки, третий вход импульсного анализатора — к третьему выходу электронного ключа перезаряда, первый выход импульсного анализатора подключен к входу блока включения, выход которого подключен к блоку перезаряда, второй выход импульсного анализатора подключен к входу сигнализатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Патент Швейцарии У 345569, кл. 74 а 2l/0l, опублик. l960.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 375662, кл. G 08 Ь l7/00, 1971 (прототип).