УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТРЕВОЖНОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ Российский патент 1995 года по МПК G08B19/00 

Изобретение относится к технике охранно-пожарной сигнализации и может быть использовано для обработки сигналов от шлейфа сигнализации с включенными в него извещателями, реализации тактики взятия объекта под охрану, снятия с охраны, а также выдачи извещений на местные оповещатели и систему передачи извещений.

Известно устройство для тревожной сигнализации, содержащее шлейф сигнализации, измерительный элемент, источник питания шлейфа, узел контроля, узел обработки, узел светового оповещателя, а также узел сигнального реле с разомкнутыми контактами в обесточенном состоянии и замкнутыми, когда реле включено.

Источник питания шлейфа подключен к последовательно соединенным шлейфу сигнализации и измерительному элементу. В конце шлейфа установлен оконечный элемент - резистор. Ток в шлейфе и напряжение на измерительном элементе зависят от состояния извещателей, сопротивления проводов шлейфа и сопротивления их утечки.

Первый вход узла контроля шлейфа подключен к цепи, соединяющей измерительный элемент и шлейф сигнализации, второй и третий входы подключены к источнику питания шлейфа, а выход узла контроля шлейфа - к входу узла обработки.

Узел контроля шлейфа формирует на своем выходе сигнал "Норма" или "Тревога" в зависимости от состояния извещателей, параметров сопротивления проводов шлейфа и их утечки.

Узел обработки содержит цепь установки в начальное состояние при включении питания устройства, элемент памяти сигнала "Тревога" и цепи, обеспечивающие заданную тактику взятия объекта под охрану и снятия с охраны. Выход узла обработки подключен к входу узла светового оповещателя и узла сигнального реле, имеющего разомкнутые контакты в выключенном состоянии.

Контакты сигнального реле через оконечный элемент подключены к системе передачи извещений.

В режиме охраны устройство обеспечивает постоянный режим свечения светового оповещателя на охраняемом объекте и формирует на систему передачи извещений сигнал "Норма" (контакты сигнального реле замкнуты).

Недостатком устройства является выдача на систему передачи извещений сигнала "Тревога" при выключении питания или неисправности устройства независимо от состояния шлейфа, так как при этом происходит обесточивание сигнального реле, контакты которого размыкаются.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство тревожной сигнализации, в которое дополнительно включен узел переключения, обеспечивающий изменение структуры устройства в зависимости от наличия или отсутствия электропитания устройства. Данное устройство взято в качестве прототипа.

При наличии электропитания структура устройства (состав функциональных блоков и их взаимосвязи) аналогична описанной.

При выключении электропитания узел переключения обеспечивает отключение шлейфа сигнализации и системы передачи извещений от узлов устройства и непосредственное соединение их друг с другом.

Функции устройства переключения обычно реализуются с помощью одного или нескольких реле, через обмотки которых протекает ток от источника питания устройства. При выключенном электропитании обмотки обесточиваются, реле автоматически переключается, обеспечивая непосредственное подключение шлейфа сигнализации к системе передачи извещений. Тем самым достигается контроль системой передачи извещений состояния шлейфа сигнализации при отсутствии электропитания на объекте.

Недостатком устройства является низкая функциональная надежность, обусловленная следующими причинами:
1. Надежное изменение структуры устройства достигается только при резком выключении электропитания. Однако отключение электропитания может происходить после длительного снижения напряжения или после серии кратковременных прерываний. В этих случаях возможны ситуации, когда узел переключения еще не сработал или когда узел переключения находится в промежуточном положении на систему передачи извещений уже формируется ложный тревожный сигнал;
2. Нарушение работоспособности устройства (например, в результате отказа какого-либо узла) приводит к обесточиванию сигнального реле и формированию на систему передачи извещений ложного тревожного сигнала;
3. В узле переключения имеется множество контактных групп, надежность которых существенно ниже электронных компонентов. Механический или электрический отказ (например, вследствие увеличения контактного сопротивления) хотя бы одного соединения вызывает формирование на систему передачи извещения ложного тревожного сигнала.

Поскольку структура устройства может изменяться, то усложняется его эксплуатационное обслуживание.

Цель изобретения - повышение функциональной надежности устройства, в результате чего достигается повышение надежности охраны.

Для этого в устройство введены узел подключения, инвертор и сигнальное реле с замкнутыми контактами в обесточенном состоянии.

Одна клемма шлейфа сигнализации соединена с одной клеммой измерительного элемента и с первым выходом узла контроля шлейфа. Второй вход узла контроля шлейфа связан с другой клеммой шлейфа сигнализации, а выход подключен к входу узла обработки. Выход узла обработки подключен к входу узла светового оповещателя и инвертора. Одна клемма источника питания соединена с другой клеммой измерительного элемента, третьим входом узла контроля шлейфа и является одной выходной клеммой устройства. Контакт сигнального реле выполнен размыкающим. Другая клемма источника питания через узел подключения соединена с другой клеммой шлейфа сигнализации и одной клеммой размыкающего контакта сигнального реле. Выход инвертора подключен к обмотке сигнального реле. Другая клемма размыкающего контакта является другой выходной клеммой устройства.

Все элементы, из которых выполняется предлагаемое устройство, являются общеизвестными. Поиск информации не выявил какого-либо технического решения, содержащего идентичную или эквивалентную совокупность существенных признаков, поэтому предложенное техническое решение соответствует критериям изобретения "Новизна" и "Промышленная применимость".

Данное предложение решает задачу повышения функциональной надежности устройства тревожной сигнализации. При поиске информации не обнаружено какого-либо устройства, выполненного на данной элементной базе, обладающего аналогичным уровнем сложности и имеющего функциональную надежность, сходную с надежностью предлагаемого устройства. Поэтому данное предложение соответствует критерию изобретения "Изобретательский уровень".

На чертеже приведена структурная схема устройства.

Устройство имеет шлейф 1 сигнализации, измерительный элемент 2, узел 3 подключения, источник 4 питания шлейфа, узел 5 контроля шлейфа, узел 6 обработки, инвертор 7, узел 8 светового оповещателя, сигнальное реле 9 с замкнутыми контактами в обесточенном состоянии, систему (линию связи) 10 передачи извещений.

Устройство работает следующим образом.

Система передачи извещений в общем случае содержит линейные комплекты (по количеству охраняемых направлений) и в каждом линейном комплекте - ограничивающий резистор 10.3, переключатель 10.2 и 10.1.

Если направление системы передачи извещений снято с охраны, то переключатель 10.2 разомкнут и по линии связи 10 ток не протекает. При постановке направления под охрану переключатель 10.2 замыкается и по линии 11 протекает ток от источника 10.4 системы передачи извещений, величина которого зависит от сопротивления данного направления. Величина тока анализируется амплитудным селектором системы передачи извещений.

Шлейф 1 сигнализации содержит оконечный резистор 1.1 и охранные извещатели. Извещатели 1.2, имеющие нормально замкнутый контакт, включаются последовательно с оконечным резистором, а извещатели 1.3, имеющие нормально разомкнутый контакт, - параллельно с оконечным резистором. Сопротивление шлейфа сигнализации в режиме "Норма" определяется величиной оконечного резистора 1.1, в режиме "Тревога" - сопротивлением утечки и сопротивлением проводов шлейфа.

Измерительный элемент 2 предназначен для преобразования величины тока, протекающего по шлейфу, в напряжение. В качестве измерительного элемента может быть применен, например, резистор 2.1, сопротивление которого немного меньше сопротивления оконечного резистора и предельно возможного сопротивления проводов шлейфа и линии 11 связи с системой 10 передачи извещений. Таким образом, измерительный элемент 2 практически не влияет на величину тока, протекающего по шлейфу 1. Величина напряжения на измерительном элементе определяется величиной напряжения в линии 11 и сопротивлением шлейфа 1.

Источник 4 питания шлейфа предназначен для подачи напряжения в шлейф 1 в случае, когда направление системы передачи извещений снято с охраны. Величину напряжения источника 4 выбирают такой, чтобы она не превышала напряжения в линии 11 связи при подключении направления системы передачи извещений.

Узел 3 подключения обеспечивает подключение к шлейфу 1 источника 4, когда направление системы передачи извещений снято с охраны. Он может содержать, например, диод 3.1. При подключенном направлении системы передачи извещений напряжение в линии 11 превышает напряжение источника 4 диод 3.1 запрет. Таким образом, устройство не оказывает влияния на величину тока в линии 11 от системы передачи извещений.

Узел 5 контроля шлейфа в зависимости от сопротивления шлейфа формируют на своем выходе сигналы "Норма" или "Тревога". Он содержит пороговые устройства 5.4 и 5.5, схему ИЛИ 5.6 и схему 5.7-5.9 защиты от кратковременных нарушений состояний шлейфа.

Порог срабатывания устройств 5.4 и 5.5 задается делителем 5.1-5.3 таким образом, что на выходе устройства 5.4 формируется сигнал логического "0", если шлейф находится в состоянии "Норма", или сигнал логической "1" - в состоянии "Обрыв". На выходе устройства 5.5 формируется сигнал логического "0", если шлейф находится в состоянии "Норма", и сигнал логической "1" - в состоянии "Замыкание". На выходе схемы ИЛИ 5.6 сигнал логического "0" будет, если состояние шлейфа - "Норма", и сигнал логической "1", если состояние шлейфа - "Тревога" (шлейф замкнут или разомкнут).

Если изменение состояния шлейфа из "Нормы" в "Тревогу" и опять в "Норму" кратковременное, то на выходе порогового устройства 5.9 формируется сигнал "Тревога" (логический "0") только в том случае, если длительность сигнала "Тревога" на выходе схемы ИЛИ 5.6 больше некоторого порогового значения, задаваемого постоянной времени интегрирующей цепи (5.7, 5.8). Таким образом, узел 5 контроля шлейфа однозначно определяет состояние шлейфа (сигналами "Норма" - логическая "1" или "Тревога" - логический "0" на выходе порогового устройства 5.9) и обеспечивает помехозащищенность к кратковременному нарушению состояния шлейфа. Пороги срабатывания устройств 5.4 и 5.5 изменяются пропорционально напряжению питания шлейфа 1, поэтому работа узла 5 контроля не зависит от величины этого напряжения.

С выхода узла 5 контроля сигнал состояния шлейфа поступает на узел 6 обработки, который обеспечивает заданный алгоритм работы устройства. Обычными требованиями являются реализация тактики взятия под охрану "С открытой дверью" и запоминание перехода в состояние "Тревога" до момента выключения питания устройства.

Узел 6 обработки содержит триггер 6.5, дифференцирующую цепь 6.1, 6.2, интегрирующую цепь 6.3, 6.4, схему ИЛИ 6.6 и управляемый генератор 6.7 импульсов.

При включении напряжения питания устройства триггер 6.5 с помощью интегрирующей цепи 6.3, 6.4 устанавливается в состояние, при котором на его инверсном выходе устанавливается сигнал логический "1". Если шлейф сигнализации разомкнут, с выхода узла 5 контроля на схему ИЛИ 6.6 поступает сигнал логического "0". На выходе схемы ИЛИ 6.6 формируется сигнал логической "1", под действием которого включается генератор 6.7.

Если нормальное состояние шлейфа нарушается, то на выходе узла 5 контроля сигнал из состояния логической "1" переходит в состояние логического "0". Через дифференцирующую цепь 6.1, 6.2 сигнал логического "0" поступает на S-вход триггера 6.5. Триггер устанавливается в состояние, при котором на его инверсном выходе - сигнал логического "0". В дальнейшем до выключения питания устройства независимо от состояния шлейфа генератор 6.7 будет включен.

С выхода узла 6 обработки сигнал логической "1" в режиме охраны или чередующиеся сигналы логического "0" и логического "1" поступают на узел 8 светового оповещателя и через инвертор 7 на сигнальное реле 9, имеющее замкнутые контакты в обесточенном состоянии.

Узел 8 светового оповещателя содержит реле 8.1 и индикатор 8.2. В режиме охраны, когда генератор 6.7 выключен, сигналом логической "1" с его выхода реле 8.1 поддерживается в выключенном состоянии, при этом индикатор 8.2 светится. В тревожном режиме обеспечивается мигающий режим работы индикатора.

Инвертор 7 предназначен для преобразования сигналов с выхода узла 6 обработки: в режиме охраны на сигнальное реле поступает сигнал логического "0", в тревожном режиме - чередующиеся сигналы логического "0" и логической "1".

С помощью сигнального реле 9 обеспечивается выдача на систему передачи извещений сигнала "Тревога". Тем самым достигается идентичность состояний устройства и системы передачи извещений. Контакты реле 9 выключаются последовательно с линией 11 системы передачи извещений. В режиме "Норма" (на выходе узла 6 - сигнал логической "1") реле 9 обесточено и его контакты замкнуты. В тревожном режиме контакты реле периодически размыкаются, что для системы передачи извещений является признаком поступления с охраняемого объекта сигнала "Тревога".

Если устройство находилось в режиме охраны, то при выключении его электропитания контакты сигнального реле 9 остаются замкнутыми и шлейф сигнализации остается под контролем системы передачи извещений.

Таким образом, в предложенном устройстве обеспечивается одновременный контроль шлейфа сигнализации устройством и системой передачи извещений. Структура устройства не изменяется в зависимости от наличия или отсутствия его электропитания. Отказ устройства не вызывает формирование на систему передачи извещений ложного тревожного сигнала. Тем самым достигается повышенная функциональная надежность устройства и, следовательно, повышенная надежность охраны.

Изобретение относится к технике охранно-пожарной сигнализации и может быть использовано для обработки сигналов от шлейфа сигнализации с включенными в него извещателями, реализации тактики взятия объекта под охрану, снятия с охраны, а также выдачи извещений на местные оповещатели и систему передачи извещений. Цель изобретения - повышение функциональной надежности устройства. узел 5 контроля шлейфа, в зависимости от сопротивления шлейфа, формирует на выходных устройствах 5.4 и 5.5 сигналы "Норма" или "Тревога". С выхода узла 5 сигнал поступает на узел 6 обработки, в котором триггер 6.5 с помощью интегрирующей цепи 6.3, 6.4 при включении устанавливается в исходное состояние. Когда нормальное состояние шлейфа нарушается, триггер 6.5 переключается и включает генератор 6.7 до выключения всего устройства. Сигнальное реле 9 обеспечивает выдачу сигнала "Тревога" на систему передачи извещений: в режиме "Норма" реле 9 обесточено и его контакты замкнуты. В тревожном режиме реле периодически размыкается. Если устройство находится в режиме охраны, то при выключении электропитания контакты сигнального реле 9 остаются замкнутыми, а шлейф сигнализации остается под контролем системы передачи извещений. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТРЕВОЖНОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ, содержащее шлейф сигнализации, одна клемма которого соединена с одной клеммой измерительного элемента и первым входом узла контроля шлейфа, второй вход которого связан с другой клеммой шлейфа сигнализации, а выход подключен к входу узла обработки, выход которого подключен к входу узла светового оповещателя, сигнальное реле, источник питания шлейфа, одна клемма которого соединена с другой клеммой измерительного элемента, третьим входом узла контроля шлейфа и является одной выходной клеммой устройства, отличающееся тем, что в него введены узел подключения и инвертор, контакт сигнального реле выполнен размыкающим, другая клемма источника питания через узел подключения соединена с другой клеммой шлейфа сигнализации и одной клеммой размыкающего контакта сигнального реле, выход узла обработки подключен к входу инвертора, выход которого подключен к обмотке сигнального реле, другая клемма размыкающего контакта является другой выходной клеммой устройства. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что узел контроля шлейфа содержит первый и второй пороговые элементы, сигнальные входы первого порогового элемента и второго порогового элемента объединены и являются первым входом узла контроля шлейфа, токозадающий делитель напряжения, содержащий первый резистор, один вывод которого является вторым входом узла контроля шлейфа, а другой соединен с одним выводом второго резистора и установочным входом первого порогового элемента, другой вывод второго резистора соединен с одним выводом третьего резистора и установочным входом второго порогового элемента, выходы первого и второго пороговых элементов подключены к входам элемента ИЛИ, выход которого подключен к одному выводу резистора интегрирующей цепи, другой вывод которой подключен к одному выводу конденсатора интегрирующей цепи и сигнальному входу третьего порогового элемента, инвертирующий выход которого является выходом узла контроля шлейфа, другие выводы третьего резистора токозадающего делителя напряжения и конденсатора интегрирующей цепи объединены и являются третьим входом узла контроля шлейфа. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что узел обработки содержит формирователь установочного импульса, выход которого подключен к R-входу триггера, вход узла обработки подключен к одному входу элемента ИЛИ и через дифференцирующую цепь - к S-входу триггера, выход которого подключен к другому входу элемента ИЛИ, выход которого соединен с пусковым входом генератора импульсов, выход которого является выходом узла обработки.