Система автоматического пожаротушения Советский патент 1989 года по МПК A62C37/00 G08B25/00 

1

Изобретение относится к технике пожаротушения, а именно к автоматическим системам для управления процессами обнаружения и тушения пожара.

Цель изобретения - упрощение конструкции устройства.

На фиг. i приведена функциональная схема системы автоматического пожароту- щения; на фиг. 2 - принципиальная схема подключения датчиков температуры к источнику высокостабильного опорного напряжения; на фиг. 3 - принципиальная схема блока контроля пусковых элементов.

Система автоматического пожаротушения содержит по числу объектов пожаротушения датчики 1 температуры дифференциального типа, делители напряжения на первых 2 и вторых 3 резисторах и разделительные диоды 4, источник 5 высокостабильного опорного напряжения с первым 5.1 и вторым 5.2 входами, первым 5.3 и вторым 5.4 выходами, первые операционные усилители 6, входящие в блок сопряжения датчиков температуры, аналоговый коммутатор 7, тактовый генератор 8, делитель 9 частоты, формирователь 10 импульсов, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 11, первый счетчик 12, инвертор 13, / 5-триг- гер 14, дешифратор 15, нормализатор 16, буферный регистр 17, первый 18, второй 19 и третий 20 элементы И, первый 21 и второй 22 элементы ИЛИ, элемент 23 задержки, четвертые элементы И 24, тиристоры 25, импульсные трансформаторы 26, пиропатроны - пусковые элементы 27, блоки 28 контроля пусковых элементов, включающие вто

Од

N

4

00 О)

рые операционные усилители 29, вторые 30, третьи 31, четвертые 32 счетчики и инверторы 33, третьи резисторы 34, светоди- оды 35, двусторонний ограничитель на диодах 36 и 37 и токостабилизатор 38.

Система автоматического пожаротушения работает следующим образом.

При отсутствии загорания на объекте сигнал с датчика 1 температуры дифференциального типа отсутствует. Напряжение с

роля их работоспособности, через операционные усилители 6, аналоговый коммутатор 7 и нормализатор 16 поступает на вход АЦП 11. С выхода АЦП 11 цифровой код, так как уровень опорного высокостабильного напряжения мал, будет находиться только в младших разрядах буферного регистра 17. С первого канала младших разрядов буферного регистра 17 цифровой код, соответствуюш,ий величине опорного напряисточника 5 высокостабильного опорного на- Ю жения источника 5, подается на входы пер- пряжения через разделительный диод 4,вого элемента И 18. При наличии высокоделитель напряжения на первом 2 и втором 3го уровня сигнала цифрового кода во всех

резисторах и датчик 1 температуры пода-младших разрядах первого канала буферется через первый операционный усилительного регистра 17 на выходе перового эле6 на сигнальный вход аналогового комму- .5 И 18 появляется высокий уровень татора 7 с выхода которого напряжениесигнала, который подается на первый вход

поступает на вход нормализатора 16. Нор-третьего элемента И 20 и первый вход

мированный выходной сигнал с выхода нор-первого элемента ИЛИ 21 Сигнал с выхомализатора 16 подается на в.ход АЦП 11.да первого элемента. ИЛИ 21 подается на

вход / 5-триггера 14. На вход 5-тригге- ра подаются импульсы синхронизации с делителя 9. При наличии сигналов на обоих управляющих входа / 5-триггер находится в режиме хранения предыдушей информации, т. е. на прямом выходе устанавливается

импульсом, пришедшим с делителя 9«1 (, а на инверсном выходе Q -

на счетчик 12, по переднему фронту им- «О (). По окончании деиствия синхро- пульсов формируются в формирователе 10 импульсов короткие по длительности импульсы запуска АЦП, который начинает преобразование аналогового сигнала, поданного на его вход, в цифровой код. Учитывая быстродействие АЦП М время преобразования намного меньше времени действия управляющих импульсов. По окончании преобразования АЦП 11 выдает сигнал «КоДля переключения аналогового коммутатора 7 формируется управляюи1ий сигнал 20 путем деления частоты тактового генератора 8 и передачи сигнала с выхода делителя 9 на счетчик 12.

Для запуска АЦП 11 синхронно с каж30

нец преобразования, подтверждающий, что

низирующего импульса / 5-триггер переходит в состояние , . Сигналы с прямого выхода 55-триггера () и инверсного выхода () подаются соответственно на третий вход элемента И 20 и элемент 23 задержки. После окончания действия сигнала на выходе первого элемента ИЛИ 21 и начала действия синхронизирующего импульса 5-триггер переходит в состояние , . Импуль ;, сформированный

АЦП з акончил свою работу и готов пере- 35 инверсном выходе Q / 5-триггера задер- дать информацию в цифровой форме воживается на время f2 в элементе 23 задержвнешнее устройство. По началу действияки и через второй элемент ИЛИ U подапереднего фронта сигнала «Конец преоб-ется на первые входы четвертых элеменрачования цифровой код, соответствующийтов И 24, выходы которых связаны с упаналоговому сигналу, записывается в буфер-равляющими электродами тиристоров 2Ь,

ный регистр памяти. Предыдущая информа- 40 при.меняемых для взрыва пиропатронов II. ция в бусЬерном регистре 17 памяти приСигналы на вторые входы четвертых элеменэтом стирается. Сигнал «Конец преобразова-тов И 24 подаются с выхода дешифрания с АЦП действует до начала деист-тора 15. При одновременном наличии сигвия стедующего импульса запуска АЦП П,налов на обоих входах данного элемента

при котором АЦП 11 сбрасывается и начи-И 24 (соответственно с элемента 23 за чэ через второй элемент ИЛИ 2.2. и

с выхода дешифратора 15) на вы.ходе данного элемента И 24, а следовательно, и на управляющем электрбде тиристора 25 действует короткий по длительности импульс. 5Q На анодах тиристоров 25 действуют инвертированные импульсы с выхода инвертора 13. При этом через тиристоры 25 протекает, ток в течение действия коротких импульсов на управляющих электродах. Кратковременное действие протекающего через 55 пиропатрон 27 тока недостаточно для выделения необходимого количества тепла и его взрыва. Импульсы тока, протекающие через пиропатрон 27 и импульсный трансформанает преобразование заново. Информация с буферного регистра 17 разделяется на два канала.

В первом канале производится съем информации с младших разрядов, которая используется, для самоконтроля всей системы автоматического пожаротушения от датчиков 1 температуры до пиропатронов 27.

Во втором канале производится съем информации со старших разрядов буферного регистра 7,. используемой для включения исполнительных устройств при пожаре.

Принцип работы первого канала.

Высокостабильное напряжение, подаваемое на датчики 1 температуры для контроля их работоспособности, через операционные усилители 6, аналоговый коммутатор 7 и нормализатор 16 поступает на вход АЦП 11. С выхода АЦП 11 цифровой код, так как уровень опорного высокостабильного напряжения мал, будет находиться только в младших разрядах буферного регистра 17. С первого канала младших разрядов буферного регистра 17 цифровой код, соответствуюш,ий величине опорного напря жения источника 5, подается на входы пер- вого элемента И 18. При наличии высоко15

тор 26, ограничивается диодами 36 к 37, усиливаются операционным усилителем 29 и подаются через токостабилизатор 38 на счетный вход второго счетчика 30, который работает до заполнения, например до 10. г Каждый последний импульс с выхода второго счетчика 30 подается на счетный вход третьего счетчика 31, работающего до заполнения, с выхода которого каждый, например, 00-й импульс подается на четвертый счетчик 32, который работает анало- гично счетчикам 30 и 31. С выхода четвертого счетчика 32 импульсы тока через инверторы 33 подаются на светодиод 35, работающий в импульсном режиме. Инвертор 33 применяется для согласования выхода счетчика 32 со светодиодом 35. При этом частота загорания светодиода зависит от количества счетчиков в блоке 28 контроля пиропатронов и регулируется изменением их числа от двух до десяти.

Таким образом, все светодиоды системы, 20 количество которых соответствует количеству датчиков 1 температуры, работают в импульсном режиме и создают впечатление бегущего огня. Неработающий или постоянно горящий светодиод свидетельствует о неисправности в одном из блоков системы на протяжении всего тракта от датчика температуры до пиропатрона.

Принцип работы второго канала стар- щих разрядов буферного регистра 17.

При выходе сигнала с датчика 1 тем- о пературы, величина которого соответствует критическому состоянию возникновения пожара или выще его, увеличивается уровень напряжения на выходе операционного усилителя 6, которое через аналоговый коммутатор 7 и нормализатор 16 подается на 35 вход АЦП 11. В связи с увеличением уровня напряжения цифровой код с выхода АЦП 11 будет находиться в первом и втором каналах младших и старших разрядов буферного регистра 17. Со второго канала старших разрядов буферного регистра 17 цифровой код, соответствующий температуре в зоне возгорания, подается на входы второго элемента И 19, с выхода которого сигнал высокого уровня поступает на второй вход третьего элемента И 20 и второй вход первого элемента ИЛИ 21. На выходе первого элемента ИЛИ 21 сигнал высокого уровня переводит / 5-триггер 14 в следую- щее состояние: на первом выходе уста- навлив ается (), а на втором выходе -- «О (). При наличии сигналов на всех 50 рех входах третьего элемента И 20 на го выходе появляется сигнал высокого уровня. Этот сигнал через второй элемент ИЛИ 2 образует на первых входах четвертых лементов И 24 высокий уровень сигнала. дновременно на вторые входы четвертых 55 лементов И 24 с выхода дещифратора 15 подается высокий уровень сигналов, оответствующих номерам опрашиваемых

5

г

0

о 5 О 0

датчиков 1 температуры. Наличие на выходе одного из элементов И 24 сигнала высокого уровня сопровождается открытием соответствующего ему тиристора 25 и протеканием тока в пиропатроне 27, который взрывается и обеспечивает выход огнегасящего состава из емкости.

Формула изобретения

1. Система автоматического пожаротуще- ния содержащая по числу объектов пожаротушения датчики температуры и блоки сопряжения датчиков температуры с сигнальными входами аналогового коммутатора, делители напряжения, подключенные к датчикам температуры и через разделительные диоды к источнику высокостабильного опорного напряжения, блок управления аналоговым коммутатором, который выходом через нормализатор соединен с аналого-цифровым преобразователем (АЦП), тактовый генератор, по числу объектов пожаротущения блоки контроля пусковых элементов, буферный регистр, вход которого соединен с выходом АЦП, / 5-триггер, пусковые элементы емкостей с огнегасящим составом, отличающаяся тем, что, с целью упрощения конструкции устройства, блок управления аналоговым коммутатором содержит последовательно соединенные первый счетчик и дешифратор, дополнительно в систему введены делитель частоты, формирователь импульсов, первый, второй и третий элементы И, по числу объектов пожаротушения четвертые элементы И, первый и второй элементы ИЛИ, элемент задержки, инвертор, по числу объектов пожаротушения тиристоры и импульсные трансформаторы, причем первый выход младших разрядов буферного регистра соединен с входами первого элемента И, второй выход старших разрядов буферного регистра соединен с входами второго элемента И, выход первого элемента И соединен с первым входом третьего элемента И и первым входом первого элемента ИЛИ, выход второго элемента И соединен с вторым входом третьего элемента И и вторым входом первого элемента ИЛИ, выход первого элемента ИЛИ соединен с 5-входом 5-триггера, прямой выход которого соединен с третьим входом третьего элемента И, а инверсный выход У 5-триггера через элемент задержки соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом третьего элемента И, выход второго элемента ИЛИ соединен с первыми входами четвертых элементов И, вторые входы которых объединены и соединены с выходом дешифратора, выход четвертого элемента И соединен с управляющим электродом тиристора соответствующего канала пожаротушения, катод каждого тиристора через первичную обмотку соответствующего импульсного трансформатора соединен с пусковым элементом емкости, второй выход которого соединен с общей шиной источника питания, аноды тиристоров соединены с выходом инвертора, вход которого соединен с / -входом RS-григ- гера, выходом делителя частоты и входом первого счетчика, выход которого соединен с управляющим входом аналогового коммутатора, тактовый генератор первым выходом соединен со вторым входом АЦП, а второй выход тактового генератора через последовательно соединенные делитель частоты и формирователь импульсов соединен с третьим входом АЦП, первый вывод вторичной обмотки каждого импульсного трансформатора соединен с входом соответствующего блока контроля, а вторые выводы вторичных обмоток импульсных трансформаторов соединены с общей шиной блока питания.

2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что блок контроля пусковых элементов ем

костей содержит двусторонний ограничитель, операционный усилитель, токостабилизатор, второй, третий, четвертый счетчики, инвертор, четвертый регистр и светодиод, причем вход операционного усилителя через двусторонний ограничитель соединен с выходом соответствующего канала, выход операционного усилителя соединен с токостабилизато- ром и счетным входом второго счетчика, выход которого подключен к счетному входу третьего счетчика, выход третьего счетчика подключен к счетному, входу четвертого счетчика, выход которого через инвертор соединен с общей точкой светоди- ода и третьего резистора, катод светоди- ода соединен с общей щиной источника питания, второй вывод третьего резистора соединен с плюсовой шиной источника питания, выходы младщих разрядов счетчиков соединены со своими вторыми входами, а / --входы счетчиков соединены с общей шиной.

Изобретение относится к пожаротушению, а именно к автоматическим системам для управления процессами обнаружения и тушения пожара. Целью изобретения является упропдение конструкции устройства. Для этого сигналы от датчиков температуры направляют через усилитель на аналоговый коммутатор, откуда через нормализатор он поступает на аналого-цифровой преобразователь. Полученный цифровой сигнал обрабатывается логической схемой, обладающей возможностью контроля своего функционирования. Для обеспечения переключения аналогового коммутатора управляющий сигнал формируется путем деления частоты тактового генератора и подачи сигнала с выхода делителя на счетчик. Аналого-цифровой преобразователь производит преобразование аналогового сигнала в цифровой код, который записывается в буферный регистр памяти. Информация с буферного регистра разделяется на два канала. В первом канале производится съем информации с младших разрядов, которая используется для самоконтроля всей системы от датчиков температуры до пиропатронов. Во втором канале производятся съем информации со старших разрядов буферного регистра и ее использование для срабатывания пиропатронов через первый, второй элементы И, третий элемент И, второй элемент ИЛИ, четвертый элемент и тиристор. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. S (Л

i-4ZD

Фиг.

Фиг.З