СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ СИГНАЛОВ В УСТРОЙСТВЕ УПРАВЛЕНИЯ Российский патент 2009 года по МПК G08B17/10 

Изобретение относится к системам управления, в частности к способу формирования сигналов в электронных устройствах управления, входящих в состав систем пожарной сигнализации, а именно сигналов выдачи команд для управления внешними устройствами пожарной автоматики - сиренами, вентиляторами и т.п.

В системах пожарной сигнализации, установленных на небольших объектах, обычно используют недорогие шлейфовые (неадресные) приемно-контрольные приборы. В таких неадресных системах пожарной сигнализации устройство управления встраивают в приемно-контрольный прибор. Известен способ формирования сигнала в устройстве управления, встроенном в приемно-контрольный прибор, содержащем реле, к контактам которого подключают шлейф управления внешними устройствами, а сигнал управления формируют путем коммутации шлейфа управления, например путем подачи в него напряжения с помощью контактов реле по сигналу от пожарных извещателей, подключенных к любому из шлейфов сигнализации приемно-контрольного прибора (www.unitest.ru, пожарный приемно-контрольный прибор «Минитроник 24», Руководство по эксплуатации, 2003 г.).

Недостатком известного способа являются ограниченные функциональные возможности при создании систем управления пожарной автоматикой. Количество встроенных в приемно-контрольный прибор устройств управления не может быть большим, поэтому невозможно формировать сигнал управления раздельно для каждого шлейфа пожарной сигнализации. Обычно число таких устройств управления составляет от двух до шести, и сигнал управления формируют при возникновении общего сигнала пожарной тревоги в приемно-контрольном приборе, т.е. при срабатывании пожарных извещателей в любом шлейфе пожарной сигнализации. В результате неадресные системы сигнализации не способны реализовать сложные алгоритмы управления противопожарной автоматикой, которые требуются для современных зданий, например алгоритмы управления противодымной защитой, где требуется с помощью устройств управления формировать как общий по приемно-контрольному прибору сигнал запуска вентилятора дымоудаления, так и сигнал открытия клапана дымоудаления на соответствующем этаже при срабатывании пожарных извещателей в отдельном шлейфе сигнализации, проложенном на данном этаже.

Кроме того, управление удаленными устройствами с помощью устройств управления, встроенных в приемно-контрольный прибор, требует прокладки проводов питания от прибора к удаленным устройствам, что также удорожает систему управления.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявленному способу является способ формирования сигналов в устройстве управления, а именно в модуле адресации МА-У, входящем в состав адресной системы сигнализации и управления «Юнитроник», и подключенном к приемно-контрольному прибору с помощью адресной информационной линии. С помощью известного способа формируют сигнал управления инженерными системами здания (заслонками системы дымоудаления, насосами, лифтами, вентиляторами, оповещателями и т.п.) посредством реле, входящего в состав модуля адресации, к контактам которого подключают шлейф управления инженерными устройствами здания. Сигнал управления подают путем коммутации шлейфа управления с помощью контактов реле, причем сигнал управления от приемно-контрольного прибора формируют по адресной информационной линии по сигналу от пожарных извещателей, также подключенных к приемно-контрольному прибору (www.unitest.ru, модули адресации «МА-У», «МА-УОП», Руководства по эксплуатации, 2005 г.).

Известный способ формирования сигналов в устройстве управления позволяет реализовать самые сложные алгоритмы управления системами автоматического пожаротушения, дымоудаления и т.п. Однако недостатком известного способа является его высокая стоимость благодаря необходимости применения дорогостоящих адресных систем пожарной сигнализации, что препятствует применению известного способа на небольших объектах, где обычно используют недорогие шлейфовые приемно-контрольные приборы.

В рамках данной заявки решается задача снижения стоимости систем управления противопожарной автоматикой за счет применения неадресных приемно-контрольных приборов путем разработки способа формирования сигналов управления от дискретных (не входящих в состав приемно-контрольного прибора) устройств управления, подключенных к шлейфам сигнализации и контролирующим сигналы в них.

Поставленная цель достигается тем, что в способе формирования сигналов в устройстве управления, содержащем реле, к контактам которого подключают шлейф управления, причем сигнал управления формируют путем коммутации шлейфа управления с помощью переключения контактов реле по сигналу от пожарных извещателей, подключенных к шлейфу сигнализации приемно-контрольного прибора, устройство управления дополнительно снабжают измерителем напряжения или тока, вход которого подключают к шлейфу сигнализации приемно-контрольного прибора, при этом контакты реле переключают при изменении тока или напряжения за пределы заданной величины.

При этом контакты реле переключают на время до получения сигнала от приемно-контрольного прибора путем отключения напряжения в шлейфе сигнализации на время не менее 1 с. Сигнал длительностью 1-2 с является стандартным для отмены тревоги дымовых пожарных извещателей.

При этом контакты реле переключают на время, заранее заданное устройству управления.

Предпочтительно устройство управления дополнительно снабжать средствами контроля обрыва, замыкания шлейфа управления, а также наличия напряжения питания управляемого устройства.

При этом при обрыве, замыкании шлейфа управления либо отсутствии напряжения питания управляемого устройства передают сигнал на приемно-контрольный прибор путем периодического размыкания либо замыкания шлейфа сигнализации на время 0,1 мс - 1 с.

Размыкание шлейфа сигнализации на время менее 0,1 мс либо его замыкание на время менее 0,1 мс затрудняет обнаружение такого короткого импульса приемно-контрольным прибором, особенно при работе с длинной линией связи.

Размыкание либо замыкание шлейфа сигнализации на время более 1 с воспринимается пожарными извещателями как команда отмены тревоги от приемно-контрольного прибора.

Кроме того, с помощью приемно-контрольного прибора формируют знакопеременное питание шлейфа сигнализации, а при обрыве, замыкании шлейфа управления либо отсутствии напряжения питания управляемого устройства передают сигнал на приемно-контрольный прибор путем размыкания либо замыкания шлейфа сигнализации в обратной полярности.

Сущность заявленного технического решения состоит в разработке такого способа формирования сигналов в устройствах управления, который позволяет создавать сложные алгоритмы управления противопожарной автоматикой с помощью недорогих неадресных приемно-контрольных приборов с подключенными к ним шлейфами сигнализации с пожарными извещателями, путем контроля тока или напряжения в шлейфах сигнализации устройством управления независимо от приемно-контрольного прибора, а при срабатывании пожарных извещателей самостоятельно формировать сигнал управления устройствами пожарной автоматики.

Сущность способа формирования сигналов в устройстве управления поясняется неограничивающими примерами его реализации.

Пример 1.

Для реализации данного способа формирования сигналов устройство управления дополнительно снабжают измерителем напряжения или тока, вход которого подключают к шлейфу сигнализации неадресного приемно-контрольного прибора с типовым значением напряжения 24 В и тока 5 мА в дежурном режиме работы. К этому же шлейфу сигнализации подключают несколько пожарных извещателей (ручных, а также дымовых и тепловых). Устройство управления настраивают на пороговое значение напряжения 12 В и тока 3,5 мА. К выходным клеммам устройства управления, связанным с нормально-разомкнутыми контактами реле, подключают шлейф управления световым оповещателем «Пожар».

Вызывают срабатывание дымового пожарного извещателя. При этом извещатель понижает напряжение в шлейфе сигнализации до значения 8 В, и приемно-контрольный прибор регистрирует сигнал «Пожар». Это значение оказывается ниже установленного в устройстве управления порогового значения 12 В, что воспринимается устройством управления так же, как сигнал «Пожар», приводит к срабатыванию реле устройства и включению оповещателя «Пожар».

Производят отмену пожарной тревоги на приемно-контрольном приборе. При этом приемно-контрольный прибор обесточивает шлейф сигнализации на время 2 с для сброса тревоги дымовых извещателей. Устройство управления воспринимает данный сигнал также как отмену пожарной тревоги и выключает реле. Световой оповещатель «Пожар» также выключается.

После этого вызывают срабатывание теплового пожарного извещателя. При этом извещатель понижает ток в шлейфе сигнализации до значения 2,5 мА и приемно-контрольный прибор регистрирует сигнал «Пожар». Это значение оказывается ниже установленного в устройстве управления порогового значения 3,5 мА, что воспринимается устройством управления также как сигнал «Пожар», приводит к срабатыванию реле устройства управления и включению оповещателя «Пожар».

Отмена пожарной тревоги производится описанным выше приемом.

Пример 2.

Реализуют пример согласно примеру 1, но в устройстве управления устанавливают так называемое «реле времени» с установленным в нем переменным резистором для регулировки интервала времени включения реле (пребывания реле во включенном состоянии). С помощью этого переменного резистора задают время включения реле 5 с, т.е. задают выключение реле через 5 с после его включения. Такой режим необходим, например, для подрыва пиропатронов при запуске установок автоматического порошкового пожаротушения.

Пример 3.

Реализуют пример согласно примеру 1, но при этом устройство управления дополнительно снабжают измерителем напряжения, подключенным к контактам реле устройства управления, и нормально замкнутым ключом, который включают последовательно в разрыв шлейфа сигнализации, реализуя трехточечное включение устройства управления в шлейф сигнализации.

В дежурном режиме путем контроля напряжения на контактах реле с помощью измерителя напряжения контролируют наличие внешнего напряжения питания светового оповещателя и исправность шлейфа управления оповещателем. При отсутствии внешнего напряжения питания либо обнаружении неисправности цепи управления (обрыв или замыкание) напряжение в шлейфе управления опускается ниже допустимого значения, что регистрируется измерителем напряжения. В этом случае передают на приемно-контрольный прибор дополнительный сигнал «Неисправность шлейфа управления» путем периодического размыкания ключа на время 0,3 с с периодом повторения 1 с. Сигнал воспринимается приемно-контрольным прибором и индицируется им как «Обрыв шлейфа».

При этом на приемно-контрольном приборе удерживают состояние «Обрыв шлейфа» в течение 1 с, а так как состояние периодически подтверждается устройством управления, то на приемно-контрольном приборе оно индицируется непрерывно. В паузах между передачами сигнала приемно-контрольный прибор в состоянии принять основной сигнал о пожаре от других извещателей в шлейфе.

Пример 4.

Реализуют пример согласно примеру 1, но при этом устройство управления дополнительно снабжают измерителем напряжения, подключенным к контактам реле устройства управления, и нормально разомкнутым ключом, который включают параллельно шлейфу сигнализации.

В дежурном режиме путем контроля напряжения на контактах реле с помощью измерителя напряжения контролируют наличие внешнего напряжения питания светового оповещателя и исправность шлейфа управления оповещателем. При обнаружении неисправности цепи управления (обрыв или замыкание) либо отсутствии внешнего напряжения питания передают на приемно-контрольный прибор дополнительный сигнал «Неисправность шлейфа управления» путем периодического замыкания ключа на время 0,3 с с периодом повторения 1 с. Сигнал воспринимается приемно-контрольным прибором и индицируется им как «Замыкание шлейфа».

При этом на приемно-контрольном приборе удерживают состояние «Замыкание шлейфа» в течение 1 с, а так как состояние периодически подтверждается устройством управления, то на приборе оно индицируется непрерывно. В паузах между передачами сигнала приемно-контрольный прибор в состоянии принять основной сигнал о пожаре от других извещателей в шлейфе.

Пример 5.

Реализуют пример согласно примеру 1, но при этом в качестве приемно-контрольного прибора используют прибор, способный формировать знакопеременное питание шлейфа сигнализации и контролировать его в прямой и обратной полярности, устройство управления дополнительно снабжают измерителем напряжения, подключенным к контактам реле устройства управления, и нормально-замкнутым ключом, включенным последовательно в разрыв шлейфа сигнализации и шунтированным прямо включенным диодом, реализуя трехточечное включение извещателя в шлейф сигнализации.

В дежурном режиме путем контроля напряжения на контактах реле с помощью измерителя напряжения контролируют наличие внешнего напряжения питания светового оповещателя и исправность шлейфа управления оповещателем. При обнаружении неисправности цепи управления (обрыв или замыкание) либо отсутствии внешнего напряжения питания передают на приемно-контрольный прибор дополнительный сигнал «Неисправность шлейфа управления» путем размыкания ключа. При этом возникает обрыв линии связи в обратной полярности, причем в прямой полярности линия сохраняет целостность благодаря прямо включенному диоду, шунтирующему ключ.

Сигнал воспринимается приемно-контрольным прибором и индицируется им как «Неисправность шлейфа управления» в отличие от действительного обрыва шлейфа сигнализации, который происходит одновременно в обеих полярностях и индицируется прибором как «Обрыв шлейфа сигнализации».

Способ позволяет сохранить целостность шлейфа сигнализации в прямой полярности, что обеспечивает питание подключенных к нему извещателей, а также передачу на приемно-контрольный прибор основного сигнала от извещателей.

Пример 6.

Реализуют пример согласно примеру 1, но при этом в качестве приемно-контрольного прибора используют прибор, способный формировать знакопеременное питание шлейфа сигнализации и контролировать его в прямой и обратной полярности, устройство управления дополнительно снабжают соединенными последовательно нормально разомкнутым ключом и обратно включенным диодом, подключенными параллельно к шлейфу сигнализации.

В дежурном режиме путем контроля напряжения на контактах реле с помощью измерителя напряжения контролируют наличие внешнего напряжения питания светового оповещателя и исправность шлейфа управления оповещателем. При обнаружении неисправности цепи управления (обрыв или замыкание) либо отсутствии внешнего напряжения питания передают на приемно-контрольный прибор дополнительный сигнал «Неисправность шлейфа управления» путем замыкания ключа. При этом возникает замыкание линии связи в обратной полярности, причем в прямой полярности замыкание отсутствует благодаря обратно включенному диоду, соединенному последовательно с ключом.

Сигнал воспринимается приемно-контрольным прибором и индицируется им как «Неисправность шлейфа управления» в отличие от действительного замыкания шлейфа сигнализации, который происходит одновременно в обеих полярностях и индицируется прибором как «Замыкание шлейфа сигнализации».

При замыкании шлейфа сигнализации в обратной полярности питание данного устройства и извещателей в шлейфе сигнализации не нарушается, так как оно осуществляется на прямой полярности, поэтому все устройства и извещатели при замыкании шлейфа сигнализации в обратной полярности сохраняют работоспособность. Кроме того, обеспечивается возможность передачи на приемно-контрольный прибор основного сигнала от извещателей, который передается в прямой полярности.

Применение изобретения позволит создавать сложные системы управления противопожарной автоматикой с помощью простых и дешевых неадресных приемно-контрольных приборов при минимальном количестве проводов.

Проблемы реализации сложных алгоритмов управления системами пожарной автоматики при использовании недорогих шлейфовых приемно-контрольных приборов решаются за счет применения дискретных устройств управления. Кроме того, управление удаленными устройствами не требует прокладки к ним большого количества силовых проводов, так как дискретные устройства управления возможно расположить рядом с ними.

Изобретение относится к способам формирования сигналов в устройствах управления, входящих в состав систем пожарной сигнализации, в частности сигналов выдачи команд для управления внешними устройствами пожарной автоматики - сиренами, вентиляторами и т.п. Технический результат - снижение стоимости систем управления противопожарной автоматикой. Сущность изобретения состоит в создании сложных алгоритмов управления противопожарной автоматикой с помощью недорогих неадресных систем пожарной сигнализации посредством контроля состояния шлейфа сигнализации с помощью устройства управления и самостоятельного, независимо от приемно-контрольного прибора, формирования им сигнала управления устройствами пожарной автоматики при срабатывании пожарных извещателей. 5 з.п. ф-лы.

1. Способ формирования сигналов в устройстве управления охранно-пожарной сигнализацией, характеризующийся тем, что сигнал управления формируют путем переключения на выходе устройства управления включенных в шлейф управления контактов реле по сигналам от пожарных извещателей, подключенных к шлейфу сигнализации неадресного приемно-контрольного прибора, отличающийся тем, что формируют дополнительно сигнал управления контактами реле независимо от упомянутого приемно-контрольного прибора при изменении за пределы заданной величины напряжения или тока в шлейфе сигнализации приемно-контрольного прибора, для чего устройство управления снабжают измерителем напряжения или тока, включенным соответствующий шлейф сигнализации.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что для отключения сигнала управления напряжение в шлейфе сигнализации отключают на время не менее 1 с.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что контакты реле переключают на время, заранее заданное устройству управления.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что устройство управления дополнительно снабжают средствами контроля обрыва, замыкания шлейфа управления, а также наличия внешнего напряжения питания.

5. Способ по п.4, отличающийся тем, что устройство управления дополнительно снабжают коммутирующим ключом, а при обрыве, замыкании шлейфа управления либо отсутствии внешнего напряжения питания с помощью ключа передают сигнал на приемно-контрольный прибор путем периодического размыкания либо замыкания шлейфа сигнализации на время 0,1 мс - 1 с.

6. Способ по п.4, отличающийся тем, что с помощью приемно-контрольного прибора формируют знакопеременное питание шлейфа сигнализации, устройство управления дополнительно снабжают ключом, коммутирующим шлейф сигнализации в обратной полярности, а при обрыве, замыкании шлейфа управления либо отсутствии внешнего напряжения питания с помощью ключа передают сигнал на приемно-контрольный прибор путем размыкания либо замыкания шлейфа сигнализации в обратной полярности.