Дымовой пожарный извещатель Советский патент 1986 года по МПК G08B17/10 

Изобретение относится к устройствам для пожарной сигнализации, выдающим сигнал тревоги при появлении дыма в охраняемом помещении.

Целью изобретения является повыщение функциональной надежности дымового пожарного извещателя путем повышения поме- хозанхищенности и контроля его работоспособности.

На фиг. 1 изображена функциональная схема дымового пожарного извещателя; на фиг. 2 - диаграммы его работы.

Дымовой пожарный извещатель содержит излучатель 1, генератор 2, формирователь 3 синхроимпульсов, фотоприемник 4, фильтр 5, управляемый усилитель 6, состоящий из цифроаналогового преобразова- теля 7 и усилителя 8, синхродетектор 9, аналого-цифровой преобразователь 10, пять компараторов 11 -15, три формирователя 16-18 временных интервалов, элемент И 19, два элемента ИЛИ 20 и 21, блок 22 управле- ния усилением, блоки 23 и 24 контроля максимального и минимального усиления, блок 25 контроля напряжения питания и два исполнительных элемента 26 и 27.

Дымовой пожарный извещатель работает следующим образом.

В рабочем состоянии излучатель 1 создает модулированный поток инфракрасного излучения, который, проходя через контролируемое пространство, достигает фотоприемника 4, последний преобразует инфракрасное излучение в электрический сигнал, который фильтруется фильтром 5 и поступает на управляемый усилитель 6. Коэффициент усиления этого усилителя изменяется ступенчато с помощью цифроаналогового преобразователя 7. Это позволяет в качестве блока 22 управления усилением использовать счетчик, имеющий входы «Сброс (R) и «Разрещение счета (СЕ). Далее сигнал детектируется синхродетектором 9. Про- детектированный сигнал подается на вход аналого-цифрового преобразователя 10, где преобразуется в цифровой код, который поступает на входы компараторов 11 -15. Уровни порогов срабатывания компараторов II -15 выбираются из соотношения

Ul| Ul.t Ul2 U|5 U,3.

При отсутствии дыма в контролируемом пространстве сигнал на выходе аналого- цифрового преобразователя 10 выще порога срабатывания компаратора 11, при этом с его выхода подается сигнал «Разрещение счета на блок 22.

С приходом каждого импульса синхронизации коэффициент усиления усилителя 6 уменьшается на одну ступень. Когда напряжение сигнала на его выходе уменьшается до порога срабатывания компаратора 11, сигнал «Разрещение счета исчезает, при этом сосояние счетчика блока 22 определяет коэффициент усиления приемного тракта и может сохраняться неограниченно дол

0

5

0

5

0

5

0

го. При снижении уровня сигнала по каким- либо причинам ниже порога срабатывания компаратора 14 запускаются формирователи 16 и 17 временных интервалов. Если даль- нейщего снижения сигнала не происходит, то через время, определяемое работой формирователя 16, счетчик блока 22 сбрасывается и происходит вновь процесс установки коэффициента усиления.

На фиг. 2а показано воздействие на извещать медленно развивающегося очага пожара. При снижении уровня сигнала до порога срабатывания компаратора 14 происходит запуск формирователя 17, по истечении времени Т2 с выхода формирователя подается сигнал на элемент И 19. Если при этом происходит дальнейщее снижение уровня сигнала ниже порога срабатывания компаратора 12, то сигнал появляется и на втором входе элемента и 19, при этом происходит выдача сигнала «Пожар.

На фиг. 26 показано воздействие на извещатель быстроразвивающегося , пожара. В этом случае уровень сигнала быстро падает ниже порога срабатывания компаратора 15, запускается формирователь 18 и по истечении времени Тз выдается сигнал «Пожар. Время Тз выбирается меньще времени То, что обеспечивает своевременное обнаружение быстроразвивающегося пожара.

На фиг. 2в показано воздействие на извещатель некоторых характерных видов помех, вызванных флуктуациями оптической плотности среды. Как видно из этой диаграммы извещатель оказывается защищенным от помех с параметрами амплитуды и длительности

Un Un .- Ui3 при Tn Тз; Un Uii - и 15 при Tn То; Uii - Ui2 при ти TI,

где Un - амплитуда помехи;

Tn - длительность помехи.

Необходимые значения порогов срабатывания компараторов 12, 14 и 15 и длительность временных интервалов формирователей 16-18 выбираются и рассчитываются с учетом статических характеристик пожаров и помех, а также заданных значений вероятностей ложных тревог.

При перекрытии луча сигнал быстро падает ниже порога компаратора 13, при этом выдается сигнал через элемента ИЛИ 21 на исполнительный элемент 27 и выдается сигнал о неисправности. Сигнал «Неисправность выдается также при выходе сигнала за пределы динамического диапазона. Для этой цели служат блоки 23 и 24 контроля максимального и минимального усиления. Кроме того, сигнал о неисправности выдается при снижении напряжения питания ниже заданного уровня, для чего служит блок 25 контроля напряжения питания.

Формула изобретения

1. Дымовой пожарный извещатель, содержащий шину питания, первый компаратор, излучатель, оптически связанный с фотоприемником, выход которого соединен с входом фильтра, выход которого соединен с первым входом управляемого усилителя, группа входов которого соединена с выходами блока управления усилением, аналого-цифровой преобразователь, выходы ко- 10 торого соединены с входами второго компаратора, выход которого соединен с первым Bxoj дом блока управления усилением, третий компаратор, выход которого соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, второй

формирователя временных интервалов соединен с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с выходом первого компаратора, выход элемента И соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, выход пятого компаратора соединен с управляющим входом третьего формирователя временных интервалов, выход которого соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом первого исполнительного элемента, выходы блока контроля минимального усиления и блока контроля напряжения питания соединены соответственно с третьим и четвертым входами первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом второго

ВЫ т tJALIAvJIVl l CUDWlW. . - - . J-

вход которого соединен с выходом блока конт- исполнительного элемента, выход которого

.-.„.4T,,,.r-,iivr,-in,niJor /:iiiio ТО па

роля максимального усиления, входы которого объединены с входами группы входов управляемого усилителя, генератор, выход которого соединен с входом излучателя, ог- личающийся тем, что, с целью повышения функциональной надежности извеш,ателя путем повышения помехозащищенности и контроля его работоспособности, в него введены четвертый и пятый компараторы, три формирователя временных интервалов, блок контроля минимального усиления, синхроде- 25 тектор, элемент И, второй элемент ИЛИ, формирователь синхроимпульсов, блок конт- роля напряжения питания и два исполнительных элемента, выход управляемого усилителя через синхродетектор соединен с входом аналого-цифрового преобразователя, выходы которого соединены с входами первого, третьего, четвертого и пятого компараторов, выход четвертого компаратора соединен с управляющими входами первого и второго формирователей временных интерва- ЛОБ, выход первого формирователя временных интервалов соединен с вторым входом блока управления усилением, выход второго

30

является первым выходом извещателя, вторым выходом которого является выход первого исполнительного элемента, входы блока контроля минимального усиления объединены с входами блока контроля максимального усиления, выход генератора соединен с входом формирователя синхроимпульсов, выходы которых соединены с соответствующими входами синхроимпульсов, формирователей временных интервалов и блока управления усилением, шина питания соединена с входом блока контроля напряжения питания.

2. Извещатель по п. 1, отличаю1цийся тем, что управляемый усилитель содержит цифроаналоговый преобразователь и усилитель, выход которого является выходом управляемого усилителя, аналоговый вход цифроаналогового преобразователя является первым входом управляемого усилителя, цифровые входы - группой входов управляемого усилителя, а выход цифроаналогового преобразователя соединен с входом усилителя.

формирователя временных интервалов соединен с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с выходом первого компаратора, выход элемента И соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, выход пятого компаратора соединен с управляющим входом третьего формирователя временных интервалов, выход которого соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом первого исполнительного элемента, выходы блока контроля минимального усиления и блока контроля напряжения питания соединены соответственно с третьим и четвертым входами первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом второго

- - . J-

исполнительного элемента, выход которого

исполнительного элемента, выход которого

.-.„.4T,,,.r-,iivr,-in,niJor /:iiiio ТО па

является первым выходом извещателя, вторым выходом которого является выход первого исполнительного элемента, входы блока контроля минимального усиления объединены с входами блока контроля максимального усиления, выход генератора соединен с входом формирователя синхроимпульсов, выходы которых соединены с соответствующими входами синхроимпульсов, формирователей временных интервалов и блока управления усилением, шина питания соединена с входом блока контроля напряжения питания.

2. Извещатель по п. 1, отличаю1цийся тем, что управляемый усилитель содержит цифроаналоговый преобразователь и усилитель, выход которого является выходом управляемого усилителя, аналоговый вход цифроаналогового преобразователя является первым входом управляемого усилителя, цифровые входы - группой входов управляемого усилителя, а выход цифроаналогового преобразователя соединен с входом усилителя.

№

фиг. 2

изобретение относится к устройствам для пожарной сигнализации, выдающим сигнал тревоги при появлении дыма в охраняемом помещении. Целью изобретения является повыщение функциональной надежности дымового пожарного извещателя путем повыщения помехозащищенности и контроля его работоспособности. Модулированный поток инфракрасного излучения проходит через контролируемое пространство, достигает фотоприемника и усиливается управляемым усилителем, с помощью которого поддерживается неизменное н апряже- ние на его выходе при запылении оптики и других дестабилизирующих факторах. Если входной сигнал по каким-либо причинам снизился ниже первого порога, то устройство переходит в режим ожидания, который разделен на два этапа, определяемых работой двух формирователей временных интервалов. На первом этапе канал выдачи сигнала о пожаре закрыт, поэтому помехи не вызывают срабатывания извещателя. После окончания первого этапа ожидания сигнал сравнивается с вторым порогом и принимается решение о пожаре, если сигнал ниже второго порога. Если он вьине, то режим ожидания продолжается на втором этапе, по окончании которого подается сигнал сброса на блок управления усилением и устанавливается новое значение коэффициента усиления. Если сигнал быстро падает ниже третьего порога, это происходит в случае быстроразвивающегося пожара, то сразу принимается решение о пожаре. Третий формирователь служит для защиты канала от кратковременных помех. Таким образом, помехоустойчивость извещателя существенно повыщается при сохранении высокой чувствительности. Введение блока контроля минимального усиления и блока контроля питания позволяет осуществить контро,ль предельных состояний параметров основных узлов извещателя. 1 з.п.ф-лы, 2 ил. (Л го ос