СПОСОБ ЗАПУСКА И ДИАГНОСТИКИ СИРЕН ОПОВЕЩЕНИЯ И УСТРОЙСТВО ЗАПУСКА И ДИАГНОСТИКИ СИРЕН ОПОВЕЩЕНИЯ Российский патент 2019 года по МПК G08B1/00 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к системам оповещения о чрезвычайных ситуациях на промышленных объектах и жилых зданиях и может применяться для запуска и контроля сирен оповещения.

Технический уровень

Известно устройство запуска сирен (http://by.sensor-m.com/ustrojstvo-zapuska-siren-rum), предназначенное для трансляции сигнала и речевых сообщений на предприятиях с опасным производством, в населенных пунктах и местах наибольшего скопления людей. Устройство обеспечивает выдачу в канал звукового тракта сообщения, поступающего по каналам связи, и имеет возможность генерировать сигнал электронной сирены и команды включения/выключения рупорных громкоговорителей с дистанционным управлением. Устройство работает в режиме трансляции в течение не менее 10 минут, либо в течение не менее 3-х типовых циклов, с последующей неактивностью в течение не менее одного часа (при полностью заряженной АКБ).

Наиболее близким аналогом к заявляемому способу и устройству является способ запуска сирен оповещения (https://aacc.ru/sistemy-opoveshheniya/blok-bzs/), в котором запуск электросирены в тестовом режиме осуществляют от сторонних устройств (ОПС, и т.д.) и производят кратковременный, тестовый запуск электросирены (по умолчанию длительностью - 5 с), отключение электросирены производится автоматически. В режиме «Локал» пуск и отключение электросирены производят в ручном режиме непосредственно с панели изделия. Переключение между режимами осуществляется «Переключателем режимов», доступ к которому ограничен специальным ключом.

Недостатком указанных устройств является то, что они не обеспечивают тестирование и диагностику сирен оповещения ни в одном из режимов.

Сущность изобретения

Техническим результатом заявляемого технического решения является повышение надежности и достоверности работы сирен оповещения.

Для достижения указанного технического результата в первом объекте настоящего изобретения предложен способ, заключающийся в том, что при кратковременном режиме тестирования и в режиме тревожного оповещения осуществляют комплексную диагностику систем сирен оповещения, одновременно измеряя токи в обмотках асинхронного двигателя сирены и частоту вращения механического барабана сирены, при этом измерение при кратковременном тестовом режиме включает 3 цикла, состоящими из активной фазы длительностью 2 с, в которой измеряется пусковой ток электродвигателя сирены и частота вращения ее барабана, и фазы торможения длительностью 58 с, в которой измеряется только частота вращения барабана, а в режиме тревожного оповещения данные измерения осуществляют в течение всего времени включения сирены с интервалом 1 с, сравнивают полученные величины токов и частоту вращения с соответствующими контрольными значениями, предварительно установленными и хранящимися в энергонезависимой памяти платы управления УЗКС, результаты сравнения передают в автоматизированную систему контроля и управления или в автономный пульт оператора.

Для достижения того же технического результата во втором объекте настоящего изобретения предложено устройство, содержащее блок тестирования сирен оповещения, подключенный к блоку внешнего датчика, выполненного в виде бесконтактного энкодера на основе датчика Холла, при этом блок тестирования сирен включает плату управления, силовую плату с платой электропитания, соединенные с трехфазным блоком питания переменного тока и плату подключения внешних устройств.

Изобретение поясняется чертежами. На фиг. 1 изображена структурная схема устройства. На фиг. 2 представлена функциональная схема устройства.

1 - плата управления;

2 - силовая плата;

3 - плата подключения;

4 - блок внешнего датчика;

5 - жидко-кристаллический индикатор (ЖКИ);

6 - сирена;

7 - модуль интерфейс RS-485;

8 - микроконтроллер;

9 - модуль питания УЗКС;

10 - трехфазный блок питания переменного тока;

11 - коннектор подключения сирены;

12 - трехфазное оптореле;

13 - блок внешней памяти;

14 - датчик частоты вращения;

15 - датчик тока;

16 - коннектор трехфазного блока питания переменного тока;

17 - светодиоды.

Как представлено на структурной схеме, в плате управления 1 размещены микроконтроллер 8 с установленной в нем программой тестирования, информационные выходы которого соединены с информационными входами жидкокристаллического индикатора 5 отображения служебной информации и результатов тестирования. Коммуникационные выходы микроконтроллера 8 соединены с информационными входами/выходами модуля 7 интерфейса RS-4857. Управляющие выходы микроконтроллера 8 соединены с управляющими входами силовой платы 2. Взаимодействие с внешними устройствами и блоком внешнего датчика 4 осуществляется через плату подключений 3. Электропитание устройства осуществляется модулем питания УЗКС 9, размещенного на силовой плате 2, к которой подключены трехфазный блок электропитания питания переменного тока 10 и тестируемая сирена 6.

Осуществление изобретения

Заявляемое устройство представляет собой программируемое промышленное устройство, состоящее из блока тестирования сирен и блока внешнего датчика, предназначенного для контроля работоспособности механического барабана сирены. Блок тестирования сирен и блок внешнего датчика заключены в корпуса, имеющие класс пылевлагозащиты IP65. Блок внешнего датчика представляет собой бесконтактный энкодер на основе датчика Холла и имеет гальваническую развязку для соединения с блоком тестирования сирен.

Как показано на функциональной схеме УЗКС (фиг. 2), информационные выходы микроконтроллера 8 подключены к микросхеме внешней EEPROM памяти объемом 256К бит 13 и ЖКИ индикатору 5 служебной информации/ результатов тестирования. Информационные входы микроконтроллера 8 подключены к датчику тока 15 обмотки электродвигателя сирены и датчику частоты вращения 14 барабана сирены 6. Управляющие выходы микроконтроллера 8 подсоединены к трехфазному оптореле 12, которое коммутирует электропитание на тестируемую сирену через коннектор 11.

Коммуникационные выходы микроконтроллера 8 подключены к модулю 7 интерфейса RS - 485. Электропитание устройства обеспечивается модулем питания УЗКС 9. Трехфазный блок электропитания питания переменного тока 10, обеспечивающий работу тестируемой сирены 6 оповещения, подключен к устройству через коннектор 16, к которому подключены светодиоды 17 контроля наличия фаз и входы трехфазного оптореле 12.

В режиме тестирования происходит запуск сирены с удаленной автоматизированной системы контроля и управления или автономного пульта оператора.

В режиме тестирования диагностика состоит из 3 циклов, каждый из которых включает в себя активную фазу (включение сирены) длительностью 2 с и фазу торможения длительностью 58 с. В активной фазе измеряется пусковой ток электродвигателя сирены и частота вращения ее барабана. В фазе торможения измеряется частота вращения барабана сирены. В каждом цикле осуществляется сравнение измеренных величин с контрольными значениями, хранящимися в энергонезависимой памяти УЗКС и отображение результатов измерения на ЖКИ.

При аварийной ситуации (превышение тока в обмотках электродвигателя (ЭД) сирены относительно контрольных значений, обрыв, заклинивание барабана) происходит автоматическое отключение подачи питания на сирену с выдачей соответствующего диагностического сообщения и выход из программы тестирования.

При завершении процедуры тестирования в EEPROM памяти создается архив на последние 3 записи результатов тестирования сирены.

При отсутствии аварийной ситуации решение о работоспособности сирены принимается в 3 цикле тестирования.

Результаты диагностики выдаются на ЖКИ индикатор УЗКС, в автоматизированную систему контроля и управления или на пульт оператора.

В режиме тревожного оповещения измерения и диагностику проводят в течение всего времени включения сирены с интервалом 1 с. При этом на ЖКИ индикаторе отображается информация о текущих значениях тока в обмотках двигателя сирены и частоты вращения ее барабана. Интервал времени работы сирены задается положением тумблера включения («Оповещение ВКЛ.») или командой включения с автоматизированной системы контроля и управления. Команда включения содержит информацию об интервале времени включения сирены.

После выключения сирены решение о ее работоспособности принимается аналогично режиму тестирования. Обработка аварийной ситуации происходит аналогично режиму тестирования.

При завершении режима тревожного оповещения в EEPROM памяти создается архив на последние 3 записи результатов диагностики сирены.

Обмен данными с автоматизированной системой контроля и управления осуществляется через внешние модемы, связанные с устройством запуска и контроля по интерфейсам RS-485 со скоростью, не менее, 9600 бит\с. В УЗКС используется программный протокол обмена данными Modbus RTU.

Устройство может использоваться для 3-х типов сирен оповещения: С-28 трехфазного 380 В, 50 Гц подключения, С-28 однофазного 220 В, 50 Гц подключения и С-40 трехфазного 380 В, 50 Гц подключения.

Изобретение относится к системам оповещения о чрезвычайных ситуациях. Технический результат заключается в повышении надежности и достоверности работы сирен оповещения. Способ запуска и диагностики сирен оповещения, включающий кратковременный тестовый запуск и тревожный запуск сирены, и при кратковременном режиме тестирования и в режиме тревожного оповещения осуществляют комплексную диагностику систем сирен оповещения, одновременно измеряя токи в обмотках асинхронного двигателя сирены и частоту вращения механического барабана сирены, а в режиме тревожного оповещения измерения осуществляют в течение всего времени включения сирены с интервалом 1 с, сравнивают полученные величины токов и частоту вращения с соответствующими контрольными значениями, предварительно установленными и хранящимися в энергонезависимой памяти платы управления УЗКС, результаты сравнения передают в автоматизированную систему контроля и управления или в автономный пульт оператора. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

1. Способ запуска и диагностики сирен оповещения, включающий кратковременный тестовый запуск и тревожный запуск сирены, отличающийся тем, что при кратковременном режиме тестирования и в режиме тревожного оповещения осуществляют комплексную диагностику систем сирен оповещения, одновременно измеряя токи в обмотках асинхронного двигателя сирены и частоту вращения механического барабана сирены, при этом измерение при кратковременном тестовом режиме включает 3 цикла, состоящие из активной фазы длительностью 2 с и фазы торможения длительностью 58 с, а в режиме тревожного оповещения измерения осуществляют в течение всего времени включения сирены с интервалом 1 с, сравнивают полученные величины токов и частоту вращения с соответствующими контрольными значениями, предварительно установленными и хранящимися в энергонезависимой памяти платы управления УЗКС, результаты сравнения передают в автоматизированную систему контроля и управления или в автономный пульт оператора.

2. Устройство запуска и диагностики сирен оповещения, содержащее блок тестирования сирен, взаимодействующий с блоком внешнего датчика, выполненного в виде бесконтактного энкодера на основе датчика Холла, при этом блок тестирования сирен включает плату управления, силовую плату с платой питания, соединенные с модулем внешнего электропитания переменного тока, и плату подключения внешних устройств, подсоединенную к плате управления и силовой плате.