ИЗВЕЩАТЕЛЬ ПОЖАРНЫЙ КОНСТРУКЦИИ КАРНАУХОВЫХ Российский патент 2004 года по МПК G08B17/10 

Изобретение относится к пожарной сигнализации, конкретно к пожарным извещателям.

Известны тепловые пожарные извещатели для защиты промышленных объектов (Г.М.Карнаухов, М.Б.Филаретов в кн. “Крупные пожары: предупреждение и тушение”. Материалы XVI научно-практической конференции. М:, ФГУ ВНИИПО МВД России, 2001 г., с.20-21), содержащие чувствительный элемент из термопар дифференциального принципа действия, соединенных витой парой проводов с пороговым устройством.

Недостатком известных пожарных извещателей является трудность обнаружения начала пожара.

Указанный недостаток устранен в извещателе пожарном, включающем генератор импульсов, а также последовательно соединенные датчик дыма, усилитель, импульсный детектор и пороговое устройство, причем датчик дыма содержит ИК-приемник, светонепроницаемую перегородку и ИК-излучатель, соединенный по входу с первым выходом генератора импульсов, второй выход которого соединен со вторым входом импульсного детектора (Г.М.Карнаухов, Е.А.Карнаухова в кн. “Крупные пожары: предупреждение и тушение”. Материалы XVI научно-практической конференции. М:, ФГУ ВНИИПО МВД России, 2001 г. с.216-218).

Однако известное устройство обладает недостаточной надежностью работы.

В основу настоящего изобретения поставлена задача создания извещателя пожарного, обладающего повышенной надежностью работы.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в извещателе пожарном, включающем генератор импульсов, а также последовательно соединенные датчик дыма, усилитель, импульсный детектор и пороговое устройство, причем датчик дыма содержит ИК-приемник, светонепроницаемую перегородку и ИК-излучатель, соединенный по входу с первым выходом генератора импульсов, второй выход которого соединен со вторым входом импульсного детектора, согласно изобретению он дополнительно содержит компенсатор шумовых помех, преобразователь амплитуды сигнала в длительность импульса и интегратор, а датчик дыма дополнительно снабжен датчиком шумовых помех, выходы ИК-приемника и датчика шумовых помех соединены через компенсатор помех с входом усилителя, а преобразователь амплитуды сигнала в длительность импульса и интегратор установлены между выходом импульсного детектора и пороговым устройством. При этом светопроницаемая перегородка выполнена в сечении треугольной формы с углом наклона граней 20-70°. ИК-излучатель и ИК-приемник выполнены с пересекающимися диаграммами излучения и приема 10÷60° каждая и установлены на противоположных гранях светонепроницаемой перегородки. Датчик шумовых помех выполнен в виде ИК-приемника с диаграммой приема в диапазоне 2÷15°, ориентированной вне зоны видимости диаграммы излучения ИК-излучателя. Компенсатор шумовых помех выполнен в виде последовательно соединенных усилителя тока разностного сигнала и преобразователя постоянного тока в напряжение. Пороговое устройство выполнено в виде триггера.

Введение датчика шумовых помех и компенсатора помех позволяет увеличить чувствительность извещателя и снизить уровень шумовых помех. Установка между импульсным детектором и пороговым устройством преобразователя амплитуды сигнала импульса длительности и интегратора позволяют дополнительно снизить вероятность ложного срабатывания извещателя от внешних электромагнитных наводок. В целом введение указанных отличий позволяет увеличить надежность работы извещателя за счет снижения вероятности его ложных срабатываний.

Функциональная схема извещателя пожарного конструкции Карнауховых представлена на чертеже.

Извещатель пожарный содержит датчик 1 дыма, включающий корпус 2 с прорезями 3, внутри которого установлена светонепроницаемая перегородка 4 с сечением треугольной формы с углом наклона граней 20-70°. На противоположных сторонах граней перегородки 4 смонтированы ИК-излучатель 5 и ИК-приемник 6. ИК-излучатель 5 и ИК-приемник 6 выполнены с пересекающимися диаграммами излучения приема каждая. В корпусе 2 датчика 1 вертикально установлен датчик 7 шумовых помех, выполненный в виде ИК-приемника, с диаграммой приема в диапазоне 2-15°, ориентированной вне зоны видимости диаграммы излучения ИК-излучателя 5. Датчик 7 и ИК-приемник 6 выполнены на однотипных фотодиодах. Диаграммы направленности ИК-излучателя 5 и ИК-приемников 6 и 7 сформированы путем установки соответствующих диафрагм или формирующей оптики. Выходы ИК-приемника 6 и датчика 7 шумовых помех соединены встречно с входами компенсатора 8 шумовых помех. Компенсатор 8 выполнен в виде последовательно соединенных усилителя тока разностного сигнала и преобразователя тока в напряжение. Выход компенсатора 8 через усилитель 9 соединен с первым входом импульсного детектора 10, второй вход которого соединен с вторым выходом генератора импульсов 11, второй выход которого соединен с входом ИК-излучателя 5. Выход импульсного детектора 10 через преобразователь 12 амплитуды сигналов длительности импульса и интегратор 13 соединен с входом порогового устройства 14. Пороговое устройство 14 выполнено в виде триггера, вырабатывающего сигнал тревоги.

Работа извещателя пожарного состоит в следующем.

Под действием сигналов с выхода генератора 11 импульсов ИК-излучатель 5 периодически излучает ИК-импульсы. При попадании дыма через прорези 3 в зону пересечения диаграмм направленности ИК-излучателя 5 и ИК-приемника 6 последний принимает переотраженные от частиц дыма ИК-сигналы и выдает соответствующий электрический сигнал на первый вход компенсатора 6 помех. Одновременно на второй вход этого компенсатора поступает шумовой рассеянный ИК-сигнал от корпуса 2 датчика 1. За счет встречного включения ИК-приемника 6 и датчика 7 в компенсаторе помех производится компенсация тепловых и фоновых помех.

Кроме того, при задымлении верхней части корпуса датчика 1 происходит уменьшение входного сигнала на входе датчика 7 и появление дополнительного нескомпенсированного сигнала пожара на входе компенсатора 8. В компенсаторе 8 происходит усиление тока разностного сигнала и преобразование постоянного тока в напряжение. Напряжение сигнала с выхода компенсатора 8 через усилитель 9 подается на первый вход импульсного детектора 10, на второй вход которого подается селектирующий импульс с генератора 11 импульсов.

Отселектированный сигнал с выхода импульсного детектора 10 подается на преобразователь 12, где амплитуда сигнала преобразовывается в длительность импульса. Полученный сигнал подается на интегратор 13. При этом в интеграторе 13 происходит накопление потенциала, передаваемого на вход порогового устройства 14 (триггера). При достижении напряжения на выходе интегратора 13 порогового значения для срабатывания триггера 14 происходит опрокидывание последнего и сигнал пожара в виде потенциального напряжения с выхода триггера 14 передается на выход извещателя.

Авторами разработан опытный образец извещателя. Готовится его промышленное освоение.

Изобретение относится к пожарной сигнализации. Технический результат - повышение надежности работы. Результат достигается тем, что извещатель пожарный, включающий генератор импульсов, датчик дыма, последовательно соединенные усилитель и импульсный детектор, а также пороговое устройство, причем датчик дыма содержит корпус, ИК-приемник, светонепроницаемую перегородку и ИК-излучатель, соединенный по входу с первым выходом генератора импульсов, второй выход которого соединен со вторым входом импульсного детектора, дополнительно содержит компенсатор помех, преобразователь амплитуды сигнала в длительность импульса и интегратор, а датчик дыма дополнительно снабжен датчиком помех, представляющим собой дополнительный ИК-приемник, выход которого и выход ИК-приемника соединены через упомянутый компенсатор помех с входом усилителя, а выход импульсного детектора через преобразователь амплитуды сигнала в длительность импульса и интегратор соединен со входом порогового устройства. 5 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Извещатель пожарный, включающий генератор импульсов, датчик дыма, последовательно соединенные усилитель и импульсный детектор, а также пороговое устройство, причем датчик дыма содержит корпус, ИК-приемник, светонепроницаемую перегородку и ИК-излучатель, соединенный по входу с первым выходом генератора импульсов, второй выход которого соединен со вторым входом импульсного детектора, отличающийся тем, что он дополнительно содержит компенсатор помех, преобразователь амплитуды сигнала в длительность импульса и интегратор, а датчик дыма дополнительно снабжен датчиком помех, выход которого и выход ИК приемника соединены через упомянутый компенсатор помех с входом усилителя, а выход импульсного детектора через преобразователь амплитуды сигнала в длительность импульса и интегратор соединен со входом порогового устройства.2. Извещатель пожарный по п.1, отличающийся тем, что светонепроницаемая перегородка выполнена с сечением треугольной формы с углом наклона граней 20-70°.3. Извещатель пожарный по любому из пп.1 и 2, отличающийся тем, что ИК-излучатель и ИК-приемник выполнены с пересекающимися диаграммами излучения и приема 10÷60° и установлены на противоположных гранях светонепроницаемой перегородки.4. Извещатель пожарный по п.1, отличающийся тем, что датчик помех выполнен в виде ИК-приемника с диаграммой приема в диапазоне 2÷15°, ориентированной вне зоны видимости диаграммы излучения ИК-излучателя.5. Извещатель пожарный по п.1, отличающийся тем, что компенсатор помех выполнен в виде последовательно соединенных усилителя тока разностного сигнала и преобразователя постоянного тока в напряжение.6. Извещатель пожарный по п.1, отличающийся тем, что пороговое устройство выполнено в виде триггера.