УСТРОЙСТВО ДЛЯ СИГНАЛИЗАЦИИ Российский патент 1997 года по МПК G08B26/00 

Изобретение относится к охранной сигнализации и может быть использовано для сигнализации о состоянии объектов, удаленных от центрального пульта, который последовательно опрашивает контролируемые объекты.

Из описания к в.з. ФРГ N 2823819, опубликованного 10.10.80, кл. G 08 B 26/00, известно устройство для сигнализации, содержащее блок управления и абонентские блоки, первые входы которых объединены и соединены с выходом блока управления четырехпроводной адресной шиной, образующей первую линию связи, выходы абонентских блоков соединены с входом блока управления с помощью второй линии связи, количество каналов которой соответствует количеству абонентских блоков, при этом ко второму входу каждого абонентского блока подключен датчик. Блок управления содержит счетчик, формирующий в первой линии связи последовательность адресов абонентских блоков. Каждый абонентский блок снабжен блоком сравнения и коммутационным элементом, с помощью которого абонентский блок подключается ко второй линии связи в случае совпадения адреса опрашиваемого абонентского блока с адресом, поступающим по первой линии связи.

Недостаток данного устройства для сигнализации заключается в снижении надежности контроля за состоянием датчиков при увеличении количества абонентских блоков, что обусловлено использованием двух многопроводных линий связи. Для обеспечения требуемой надежности контроля за состоянием датчиков в таком устройстве необходимо осуществлять функциональный контроль исправности обеих линий связи, что приводит к усложнению устройства.

Кроме того, применение известного устройства может быть ограничено стоимостью кабельной проводки в тех случаях, когда абонентские блоки находятся от блока управления на большом расстоянии и их количество велико.

Наиболее близким предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для сигнализации, описанное в з. Франции N 2623316, опубликованной 19.05.89, кл. G 08 B 26/00, которое содержит блок управления, абонентские блоки, первые входы и выходы которых объединены и соединены с выходом блока управления двухпроводной линией связи, датчики, выход каждого из которых соединен со вторым входом соответствующего абонентского блока, при этом каждый абонентский блок содержит блок питания, вход которого соединен с первым входом абонентского блока, счетчик, блок установки адресного кода и блок сравнения. В состав каждого абонентского блока, кроме того, входят первый генератор частоты, образующий со счетчиком единый функциональный блок, и второй генератор частоты, установленный на выходе абонентского блока. На выходе первого генератора частоты формируется импульсная последовательность, соответствующая адресному коду абонентского блока, второй генератор частоты предназначен для передачи в двухпроводную линию связи импульсов, частота которых изменяется в зависимости от состояния датчика, подключенного к адресному блоку.

Рабочий цикл данного устройства включает две фазы: фазу опроса датчиков через соответствующие адресные блоки и фазу передачи ответных сигналов от датчиков на блок управления. Продолжительность обеих фаз одинакова и составляет (10+10i) мс, где i число абонентских блоков. Устройство работает следующим образом. В начале 1-й фазы адресный блок запитывается от блока питания, подключенного к линии связи, счетчик первого абонентского блока устанавливается в нулевое состояние, и через 10 мс на выходе счетчика формируется импульс длительностью 10 мс, который поступает на первый вход блока сравнения, на второй вход которого поступает сигнал с выхода блока установки адресного кода, соответствующий коду данного абонентского блока. При этом на выходе блока сравнения формируется строб-импульс, при наличии которого датчик, опрашиваемый через первый абонентский блок, подключается к двухпроводной линии связи. В течение следующих 10 мс аналогичным образом осуществляется подключение к двухпроводной линии связи датчика, соединенного со вторым абонентским блоком. Опрос датчика, подключенного к i-му абонентскому блоку, производится в результате появления строб-импульса на выходе блока сравнения i-го абонентского блока в конце 10 i мс. В течение первой фазы обеспечивается блокировка выхода второго генератора частоты всех абонентских блоков, в результате чего передача сигналов от абонентских блоков на блок управления не производится. Вторая фаза работы устройства, в течение которой осуществляется передача ответных сигналов от абонентских блоков к блоку управления по двухпроводной линии связи, начинается по истечении (10+10i) мс после начала 1-й фазы. Ответные сигналы формируются на выходе второго генератора частоты каждого абонентского блока во время появления на выходе блока сравнения строб-импульса длительностью 10 мс, частота генератора изменяется в зависимости от состояния датчика, соединенного с абонентским блоком. При этом ответные сигналы первого абонентского блока поступают в двухпроводную линию связи в течение первых 10 мс с момента начала второй фазы, второго адресного блока в течение вторых 10 мс, i-го адресного блока после 10 (i-1) мс с момента начала 2-й фазы. Таким образом в течение 2-й фазы работы устройства на вход блока управления по двухпроводной линии связи поступает импульсная последовательность, временной анализ которой позволяет установить номер абонентского блока, а частотный анализ состояние подключенного к нему датчика.

Основной недостаток прототипа заключается в снижении надежности контроля за состоянием датчиков при увеличении количества абонентских блоков. Главным образом это обусловлено особенностью работы данного устройства, заключающейся в том, что информация о состоянии датчиков поступает на блок управления только после окончания фазы опроса, длящейся (10+10i), где i количество абонентских блоков. Очевидно, что при увеличении количества опрашиваемых абонентских блоков увеличивается продолжительность фазы опроса, вследствие чего снижается частота опроса отдельных датчиков, что в ряде случаев является недопустимым. Из описания к данному изобретению следует, что надежный контроль за состоянием датчиков может быть обеспечен при подключении к двухпроводной линии связи ограниченного количества, а именно 64 абонентских блоков.

Кроме того, формирование адресного кода каждого абонентского блока производится собственным первым генератором частоты, нестабильность выходных характеристик которого может привести к ошибкам при формировании адресного кода, что отрицательно сказывается на надежности контроля за состоянием датчиков. Стремление повысить надежность устройства, обусловившее применение кварцевого генератора частоты, приводит к повышению стоимости устройства для сигнализации при увеличении количества абонентских блоков.

Задачей настоящего изобретения является увеличение частоты опроса датчиков при любом количестве абонентских блоков, что повышает надежность контроля за состоянием датчиков.

Для этого в известном устройстве для сигнализации, содержащем блок управления, абонентские блоки, первые входы и выходы которых объединены и соединены с выходом блока управления двухпроводной линией связи, датчики, выход каждого из которых соединен с входом соответствующего абонентского блока, при этом каждый абонентский блок содержит блок питания, вход которого соединен с первым входом абонентского блока, счетчик, блок установки адресного кода и блок сравнения, согласно изобретению, в каждый абонентский блок введены селектор импульса "сброс", формирователь импульса синхронизации и формирователь импульса тока отрицательной полярности. Первый вход селектора импульса "сброс" соединен с первым входом формирователя импульса синхронизации и входом блока питания, выход которого соединен со вторым входом селектора импульса "сброс", вторым входом формирователя импульса синхронизации и первым входом формирователя импульса тока отрицательной полярности, первый вход счетчика соединен с выходом селектора импульса "сброс", второй вход счетчика соединен со вторым входом формирователя импульса синхронизации, выход которого соединен с третьим входом счетчика, первый вход блока сравнения соединен с выходом счетчика, второй вход блока сравнения соединен с выходом блока установки адресного кода, третий вход блока сравнения соединен с выходом датчика, выход блока сравнения соединен со вторым входом формирователя импульса тока отрицательной полярности, выход которого соединен с выходом абонентского блока.

Заявляемое устройство для сигнализации, по сравнению с прототипом, обеспечивает повышение частоты опроса датчиков при любом количестве абонентских блоков, что повышает надежность контроля за состоянием датчиков.

Это достигается за счет введения в абонентский блок новых элементов: селектора импульса "сброс", формирователя импульса синхронизации и формирователя импульса тока отрицательной полярности, а также новых связей между ними и известными элементами устройства, что позволяет осуществить питание, синхронизацию, задание адресного кода и формирование ответного сигнала абонентского блока, используя для этой цели последовательность синусоидальных импульсов напряжения, передаваемых по двухпроводной линии связи от блока управления на абонентские блоки.

Указанная импульсная последовательность, составляющая рабочий цикл устройства, включает двуполярные синусоидальные импульсы синхронизации, положительная полуволна которых используется для питания абонентских блоков, а отрицательная для формирования ответного сигнала от датчика, соединенного с соответствующим абонентским блоком, а также импульсы "сброс", имеющие положительную полярность и большую, чем у импульсов синхронизации, амплитуду, причем импульсы "сброс" разделяют импульсы синхронизации на циклы с числом импульсов, равным количеству абонентских блоков. Импульсная последовательность поступает от блока управления по двухпроводной линии связи одновременно на входы всех абонентских блоков, производя взаимную синхронизацию их работы в момент появления импульса "сброс". Следующие за импульсом "сброс" импульсы синхронизации, согласно изобретению, используются для питания и формирования ответного сигнала, в связи с чем ответный сигнал формируется в линии связи непосредственно после поступления импульса синхронизации на вход соответствующего абонентского блока, что, по сравнению с прототипом, обеспечивает повышение частоты опроса датчиков, а следовательно, более надежный контроль за их состоянием независимо от количества абонентских блоков.

Дополнительное преимущество заявляемого устройства, по сравнению с прототипом, заключается в снижении стоимости устройства, что достигнуто за счет использования в абонентском блоке селектора импульса "сброс", формирователя импульса синхронизации и формирователя импульса тока отрицательной полярности вместо двух генераторов частоты, к одному из которых предъявляются высокие требования по стабильности выходных характеристик.

На фиг. 1 функциональная схема устройства для сигнализации, фиг. 2 - функциональная схема блока управления, фиг. 3 временные диаграммы рабочего цикла устройства для сигнализации.

Заявляемое устройство для сигнализации (фиг. 1) содержит блок управления, абонентские блоки 2, двухпроводную линию 3 связи, датчики 4, при этом каждый абонентский блок 2 содержит блок 5 питания, счетчик 6, блок 7 установки адресного кода, блок 8 сравнения, селектор 9 импульса "сброс", формирователь 10 импульса синхронизации и формирователь 11 импульса тока отрицательной полярности. Первые входы, а также выходы абонентских блоков 2 объединены и соединены с выходом блока 1 управления двухпроводной линии 3 связи, второй вход каждого абонентского блока 2 соединен с выходом соответствующего датчика 4, установленного в охраняемом помещении (на фиг. не приведено). Первый вход селектора 9 импульса "сброс" соединен с первым входом формирователя 10 импульса синхронизации и входом блока 5 питания, выход которого соединен со вторым входом селектора 9 импульса "сброс", вторым входом формирователя 10 импульса синхронизации и первым входом формирователя 11 импульса тока отрицательной полярности. Первый вход счетчика 6 соединен с выходом селектора 9 импульса "сброс", второй вход счетчика 6 соединен со вторым входом формирователя 10 импульса синхронизации, выход которого соединен с третьим входом счетчика 6. Первый вход блока 8 сравнения соединен с выходом счетчика 6, второй вход блока 8 сравнения соединен с выходом блока 7 установки адресного кода, третий вход блока 8 сравнения соединен с выходом датчика 4, при этом выход блока 8 сравнения соединен со вторым входом формирователя 11 импульса тока отрицательной полярности, выход которого соединен с выходом абонентского блока 2.

Блок 1 управления (фиг. 2) содержит блок 12 синхронизации, блок 13 формирования импульсной последовательности, вычислитель 14 и блок 15 контроля тока отрицательной полярности. Первый выход блока 12 синхронизации соединен с первым входом вычислителя 14, второй выход блока 12 синхронизации соединен с первым входом блока 15 контроля тока отрицательной полярности, второй вход которого соединен с входом блока 1 управления, а выход блока 15 контроля тока отрицательной полярности соединен со вторым входом вычислителя 14. Выход вычислителя 14 соединен с входом блока 13 формирования импульсной последовательности, выход которого соединен с выходом блока 1 управления.

Блок 12 синхронизации предназначен для формирования тактовых импульсов, синхронизирующих работу устройства для сигнализации. Блок 13 формирования импульсной последовательности вырабатывает двуполярные синусоидальные импульсы синхронизации (фиг. 3, а), а также импульсы "сброс", имеющие положительную полярность и большую, чем у импульсов синхронизации, амплитуду, причем импульсы "сброс" разделяют импульсы синхронизации на циклы с числом импульсов, равным количеству абонентских блоков 2, подключенных к двухпроводной линии 3. Управление блоком 13 формирования импульсной последовательности осуществляется с помощью вычислителя 14, который используется также для обработки информации, поступающей с выхода блока 15 контроля тока отрицательной полярности, и индикации состояния датчиков 4, установленных в охраняемых помещениях.

Блок 5 питания (фиг. 1) формирует постоянный ток со стабилизированным напряжением из положительной полуволны двуполярных синусоидальных импульсов синхронизации, поступающих с выхода блока 13 формирования импульсной последовательности, который используется для питания абонентского блока 2.

Селектор 9 импульса "сброс" (фиг. 1) предназначен для формирования импульса "сброс", устанавливающего счетчик 6 в исходное состояние.

Формирователь 10 импульса синхронизации (фиг. 1) предназначен для генерирования коротких импульсов в момент спада положительной полуволны синусоидальных импульсов синхронизации, поступающих на его вход.

С помощью блока 7 установки адресного кода (фиг. 1) осуществляется ручной набор адреса каждого абонентского блока 2, подключенного к двухпроводной линии 3 связи.

Счетчик 6 (фиг. 1) осуществляет подсчет количества импульсов синхронизации, поступивших на его второй вход от формирователя 10 импульсов синхронизации, следующих за импульсом "сброс", поступившим на его первый вход, в результате чего на выходе счетчика 6 формируется адресный код соответствующего абонентского блока 2.

Датчики 4 (фиг. 1) использованы для формирования сигналов различных логических уровней в зависимости от состояния охраняемого объекта, причем нормальному состоянию соответствует сигнал высокого логического уровня ("1"), аварийному состоянию сигнал низкого логического уровня ("0").

Блок сравнения (фиг. 1) осуществляет формирование импульса в момент совпадения адреса абонентского блока 2, установленного в блоке 7, с адресным кодом, поступающим с выхода счетчика 6 в том случае, когда с выхода датчика на третий вход блока 8 сравнения поступает сигнал высокого логического уровня.

Формирователь 11 импульсов тока отрицательной полярности (фиг. 1) предназначен для замыкания двухпроводной линии 3 связи на время, равное длительности упомянутого импульса, поступающего с выхода блока 8 сравнения.

Заявляемое устройство для сигнализации работает следующим образом.

При включении устройства с первого и второго выходов блока 12 синхронизации, входящего в состав блока 1 управления (фиг. 2), на первый вход вычислителя 14 и первый вход блока 15 контроля тока отрицательной полярности поступают импульсы синхронизации, в результате чего с выхода вычислителя 14 на вход блока 13 формирования импульсной последовательности поступает сигнал, управляющий работой блока 13 формирования импульсной последовательности. Указанная импульсная последовательность (фиг. 3), представляющая собой двуполярные синусоидальные импульсы синхронизации, разделенные на циклы импульсами положительной полярности "сброс" с увеличенной амплитудой, с выхода блока 13 формирования импульсной последовательности, соединенного с выходом блока 1 управления, поступает по двухпроводной линии 3 связи на первый вход каждого абонентского блока 2 (фиг. 1). В результате этого на выходе селекторов 9 импульса "сброс" каждого из абонентских блоков 2 формируется импульс "сброс", устанавливающий счетчики 6 указанных абонентских блоков 2 в нулевое состояние.

В момент спада импульса положительной полярности с выхода формирователя 10 импульсов синхронизации на третий вход счетчика 6 каждого абонентского блока 2 поступают импульсы, устанавливающие счетчики 6 в единичное состояние. Счетчики 6 различных абонентских блоков 2 срабатывают при поступлении на их третий вход определенного количества импульсов синхронизации, равного номеру абонентского блока 2. Так, например, счетчик 6 первого абонентского блока 2 срабатывает при поступлении одного импульса, второго абонентского блока 2 двух, K-го абонентского блока 2 К импульсов синхронизации. В общем случае количество импульсов синхронизации, следующих между двумя соседними импульсами "сброс", равно числу абонентских блоков 2.

При совпадении адресного кода, поступающего с выхода счетчика 6, и адреса абонентского блока 2, установленного в блоке 7 установки адресного кода, на выходе блока 8 сравнения формируется импульс, поступающий на второй вход формирователя 11 импульсов тока отрицательной полярности. Этот импульс может быть сформирован только в том случае, если с выхода датчика 4 на третий вход блока 8 сравнения поступает сигнал высокого логического уровня.

Появление указанного импульса на втором входе формирователя 11 импульсов тока отрицательной полярности приводит к замыканию двухпроводной линии 3 на время действия этого импульса, в результате чего на вход блока 1 управления по линии 3 поступает импульс тока отрицательной полярности (фиг. 3, c, d), наличие которого свидетельствует о нормальном состоянии датчиков 4, соединенных с соответствующими абонентскими блоками 2.

В том случае, когда с выхода датчика 4 на третий вход блока 8 сравнения поступает сигнал низкого логического уровня, на выходе блока 8 сравнения импульс не формируется, и двухпроводная линия 3 остается разомкнутой до появления следующего двуполярного синусоидального импульса синхронизации (фиг. 3, е).

Импульсы тока отрицательной полярности с выхода абонентских блоков 2 поступают на второй вход блока 15 контроля тока отрицательной полярности (фиг. 2), где указанные импульсы преобразуются в импульсы напряжения и передаются на второй вход вычислителя 14, который осуществляет контроль количества импульсов синхронизации в момент появления отрицательных импульсов напряжения.

После формирования K-го импульса синхронизации, т.е. после окончания рабочего цикла устройства, с выхода вычислителя 14 на вход блока 13 формирования импульсной последовательности поступает управляющий сигнал, инициирующий появление положительного импульса с увеличенной амплитудой "сброс", и начинается новый цикл работы устройства.

Питание всех элементов абонентского блока 2 осуществляется с помощью блока 5 питания, на выходе которого формируется постоянный ток со стабилизированным напряжением из положительной полуволны двуполярных синусоидальных импульсов синхронизации.

Таким образом, в заявляемом устройстве для сигнализации новое выполнение абонентских блоков позволило осуществить питание, синхронизацию, задание адресного кода и формирование ответного сигнала абонентского блока, используя для этой цели последовательность синусоидальных импульсов напряжения, передаваемых по двухпроводной линии связи от блока управления, за счет чего, по сравнению с прототипом, повышена частота опроса датчиков, и, следовательно, обеспечен надежный контроль за их состоянием при любом количестве абонентских блоков.

Дополнительное преимущество заявляемого устройства, по сравнению с известными устройствами, заключается в снижении стоимости устройства.

Изобретение относится к охранной сигнализации и может быть использовано для сигнализации с состояния объектов, удаленных от центрального пульта. Технический результат заключается в увеличении частоты опроса датчиков при любом количестве абонентских блоков, что повышает надежность контроля за состоянием датчиков. Для этого в устройстве для сигнализации, содержащем блок управления, абонентские блоки, двухпроводную линию связи и датчики, в каждый абонентский блок введены селектор импульса "сброс", формирователь импульса синхронизации и формирователь импульса тока отрицательной полярности. 3 ил.

Устройство для сигнализации, содержащее блок управления, абонентские блоки, первые входы и выходы которых объединены и соединены с выходом блока управления двухпроводной линией связи, датчики, выход каждого из которых соединен с вторым входом соответствующего абонентского блока, при этом каждый абонентский блок содержит блок питания, вход которого соединен с первым входом абонентского блока, счетчик, блок установки адресного кода и блок сравнения, отличающееся тем, что в каждый абонентский блок введены селектор импульса "Сброс", формирователь импульса синхронизации и формирователь импульса тока отрицательной полярности, причем первый вход селектора импульса "Сброс" соединен с первым входом формирователя импульса синхронизации и входом блока питания, выход которого соединен с вторым входом селектора импульса "Сброс", вторым входом формирователя импульса синхронизации и первым входом формирователя импульса тока отрицательной полярности, первый вход счетчика соединен с выходом селектора импульса "Сброс", второй вход счетчика соединен с вторым входом формирователя импульса синхронизации, выход которого соединен с третьим входом счетчика, первый вход блока сравнения соединен с выходом счетчика, второй вход блока сравнения соединен с выходом блока установки адресного кода, третий вход блока сравнения соединен с выходом датчика, выход блока сравнения соединен с вторым входом формирователя импульса тока отрицательной полярности, выход которого соединен с выходом абонентского блока.