Устройство для пожарной сигнализации Советский патент 1986 года по МПК G08B17/12 

1

Изобретение относится к противопожарной автоматике и предназначено для применения в системах пожарной защиты объектов, где возможно воспламенение пожароопасных веществ.

Целью изобретения является повышение помехоустойчивости устройства.

На фиг. приведена функциональная схема устройства; на фиг, 2 и 3 временные диаграммы.

Устройство (фиг.1) содержит фотоэлектрический преобразователь 1, полосовой фильтр 2 и фильтр 3 нижних частот, амплитудный детектор 4 сигналов положительной полярности, амплитудный детектор 5 сигналов отрицательной полярности, усилитель 6 переменного тока, блок 7 выборки-хранения, дифференциальнЬш усилитель 8 нуль-компаратор 9, дифференциальный усилитель 10, блок 11 деления, двух- компаратор 12, элемент 13 задернски времени и выходной элемент 14.

Принцип действия устройства поясняется време шой диаграммой (фиг. 2) Зависимость E(t) характеризует типичное изменение светового излучения пламени р диапазоне частот О - 50 Гц во времени. Эта зависимость может быть представлена двумя составляющими :линейно изменяющейся во времени Е

ср и характеризующей среднее значение излучения Е и периодической составляющей, амплитуда которой по мере разгорания материала монотонно возрастает. Если в течение промежутка времени, равного 200 мс, изображенного на диаграмме, контролировать размах этой периодической составляющей , соответствующий каждому периоду (Ед + E|;.) Ед,, а также изменение сос тавляющей Еср в течение каждого периода ,Е

частное от

Cpi Ср

деления

и оценивать

то устройство построенное по

Е

Ср

этому принципу, выявляет такой параметр пламени, как глубину низкочастотных пульсаций в течение 200 мс горения. Допусковые значения этого пара метра не совпадают со значениями этого параметра для любого вида помех.

Устройство работает следующим образом.

Выходной сигнал фотоэлектрического преобразователя 1, линейно за

2560662

висящий от освещенности смотрового окна детектора пламени, создаваемой световым излучением пламени и фоновой засветкой, разделяется на состав20

5 ляющую Ец, фильтром 3 низких частот и на периодическую Е полосовым фильтром 2. Затем на выходах амплитудных детекторов 4 и 5 появляются сигналы Едд и Ед. (фиг.2), сумми0 рованием которых, производимым дифференциальным усилителем 8, определяется размах периодической составляющей. Изменение выходного сигнала первого дифференциального усилителя

показано на фиг. 2 кривой f(t)., На выходе фильтра 3 нижних частот верхняя частотная граница сигнала, линейно зависящего от составляющей Е излучения пламени, как показали исследования, не превосходит значения 1 Гц для горения различных материалов, а таклсе от постоянной составляющей фоновой засветки. Значение доли сигнала 3 фильтра нижних частот соответствующей постоянной составляющей фоновой засветки, может во много раз превосходить Е.- в случае большой удаленности места пожара от места установки фотозлектри;30

35

40

45

ческого преобразователя, а также сильно влиять на определяемую схемой величину глубины низкочастотных пульсаций. Вследствие этого предусмотре. на цепь из элементов 6,7,9,10 для устранения постоянной фоновой засветки.. В течение времени, предшествующего пожару, на выходе полосового фильтра 2 сигнал отсутствует (в случае отсутствия изменений фона).

.На выходе усилителя 6 переменного тока сигнал также отсутствует и на выходе нуль-компаратора 9 сигнала нет. Блок 7 выборки-хранителя, управляемый нуль-компаратором 9, находит--- ся в режиме выборки (на выходе нуль- компаратора 9 сигнал равен нулю),и на обоих входах дифференциального усилителя 10 - одинаковые сигналы, соответствующие постоянной фоновой засветке фотоэлектрического преобразователя 1 в данный момент времени. На выходе второго дифференциального усилителя 10 сигнал отсутствует, так как на его входы поступают равные сигналы. Так как в промежуток време- 55 ни, предшествуюЕЦ1Й пожару, на выходе полосового фильтра 2 сигнал отсутствует, то отсутствуют сигналы и на выходах элементов 4,5 и 8. Таким обра50

312

зом, на входах блока 11 деления сигналы отсутствуют, вследствие чего его выходной сигнал равен нулю или максимально возможному значению,- что выходит за границы уставок двухпоро- гового компаратора 12 и он, как и элементы 13 и- 14, не срабатывают.

При появлении пламени, на выходах элементов 2, 4, 5 и 8 возникают

сигналы, приведенные на фиг.2. На выходе усилителя 6 переменного тока также появляется сигнал, соответствующий -переменной составляющей излучания пламени в диапазоне О - 50 Гц. Нуль-компаратор 9 сразу же с появлением сигнала на выходе усилителя 6 срабатывает и переводит блок 7 выборки-хранения в режим хранения. Таким образом, сигнал на выходе блока 7 соответствует постоянной фоновой засветке в момент начала горения А на выходе второго дифференциального усилителя 10 - сигнал, соответствующий Еср пламени, выделяемой фильтром 3 нижних частот, без той части выходного сигнала фильтра 3, которая соответствует постоянной фоновой засветке.

Таким образом, при возникновении пламени на входы блока 11 деления поступают сигналы и Ед( j а выходной сигнал блока 11 деления Е.Д,

„ Е

равный

5ср

изменяется во время

горения (фиг.2).

При выполнении условия Е,:Е

Е

где Е , и

Е.2 t

уставки двухпорогового

компаратора 12, последний срабатывает и запускает элемент 13 задержки времени, которые по прошествии 200 мс также срабатывает и подает сигнал на выходной элемент 14. С выходного элемента 14 сигнал выдается на включение исполнительных устройств пожаротушащей системы.

При возникновении фоновой помехи появляются сигналы как на выходе полосового фильтра 2 и фильтра 3 нижних частот, так и на выходах элемен- тов 4, 5, 8 и 10. -Но соотношение сигналов н-г выходе дифференциальных усилителей 8 и 10 отличается от характерных для горения материалов и .на выходе блока 11 деления сигналы

выходят за пределы ожидаемого диапазона, т.е. не соблюдаются условия

Е,

Двухпороговый компаратор 12 не срабатывает, следовательно воздействие помех не приводит к ложной работе устройства.

10

Т5

. , 25

20

30

35

fr

4045

50

Формула изобретения

Устройство для пожарной си-гнали- зации, содержащее фотоэлектрический преобразователь, выход которого соединен с входом полосового фильтра, амплитудный детектор сигналов положительной полярности и усилитель переменного тока, отличающее- с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости устройства, в него введены амплитудный детектор сигналов отрицательной полярности, фильтр нижних частот, блок выборки- хранения, первый и второй дифференциальные усилители, нуль-компаратор, блок деления, двухпороговый компаратор, элемент задержки времени и выходной элемент, выход фотоэлектрического преобразователя соединен через фильтр нижних частот с перв.ыми входами блока выборки-хранения и второго дифференциального усилителя, выход полосового фильтра соединен с входами амплитудного детектора сигналов положительной полярности и амплитудного детектора сигналов отрицательной полярности, вы- ход) которых соединены -с первым и вторым входами первого дифференциального усилителя, выход которого соединен с первым входом блока деления, выход полосового фильтра соединен через усилитель переменного тока с входом нуль-компаратора, выход которого соединен с вторым входом блока выборки-хранения, выход которого соединен с вторым входом второго дифференциального усилителя, выход которого соединен с вторым входом блока деления, выход которого соединен с двухпороговым компаратором, выход которого соединен с элементом задержки времени, выход которого соединен с выходным элементом.

Изобретение относится к противопожарной автоматике и предназначено для применения в системах пожарной защиты объектов, где возможно воспламенение пожароопасных веществ. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости устройства. Сигнал от фотоэлектрического преобразователя, создаваемый световым излучением пламени и фоновой засветки, разделяется на составляющие Е фильтром нижних частот и на периодическую составляющую Е„р полосовым фильтром. Затем на выходах амплитудных детекторов появляются сигналы, суммированием которых, производимым дифференциальным усилителем, определяется размах периодической составляющей излучения ппамени. Для исключения влияния фоновой- засветки предусмотрены цепи из усилителя, блока выборки-хранения, нуль-компаратора и дифференциального усилителя. В случае отсутствия сигнала о наличии пламени сигналы на вьгходе полосового фильтра, -усилителя, нуль-кэмпара- тора отсутствуют. Блок выборки-хранения находится в режиме выборки, и сигнал на выходном элементе отсутствует. При появлении пламени на выходе усилителя появляется сигнал, соответствующий переменной составляющей излучения пламени, а на выходе блока выборки-хранения - сигнал, соответствующий постоянной фоновой засветки в момент начала горения. Сигналы с выходов первого и второго дифференциальных усилителей поступают на блок деления. Сигнал с блока делания (при выполнении условия Е , : Е j Е 2 , где Е , и Е уставки двухпорогового компаратора) подается на элемент задержки време- ни, с которого через 200 мс он пос-. тупает на выходной элемент, управ- , ляющий включением исполнительных устройств пожаротушения. 3 ил. i (Л ISD ел о: о ot о: