Устройство для пожарной сигнализации Советский патент 1976 года по МПК G08B17/06 

И.зобрете1 ;-;с отиоснтся к устройствам .электрической пожарной сигнализации и может быть использовано в автоматических противопожарных системах.

Известны устройства, обеспечивающие питаиие извещателей, прием сигналов и контроль соединительных линий.

В одном пз известных устройств («Усовергленст.вования, касающиеся аппаратуры для обнаружения пожара) описана система пожарной сигнализации, которая включает в себя сменные термочувствительпые к дымовые головки, подключенные с помощью трехпроводной линии к индикаторному блоку с использованием стабилизированного источника питания.

Другое известное устройство («Система пожарной сигнализации с фотоэлектрическими датчиками дыма и контролем повреждения линий связи) -служит для контроля линии питания фотоэлектрических извещателей.

Ближайщим прототипом изобретения является промежуточное приемно-контрольпое устройство ППКУ-1.

Устройство ППКУ-1 обеспечивает питание .дымовых фотоэлектрических извещателей, прием и обработку сигналов от извещателей и контроль исправности трехпроводной соединительной линии.

Ппе.п.ллгйемое cтpoйcтRO дл;- пожарной сигнализации со.л,сржит установленные на контролир емом объекте включенные в трехпроводпую линию связп оконечпый блок и параллельно ему по.соединенные извещатели. па пульте управления - включенпые в трехпроводнхю линию связи блок контроля, выполненный из набора параллельно соедппенных селекторных каскадов, и стабилизированный источник питания с блоком занипЫ от перегрузок.

Однако в таком устройстве для питания узла логической обработки сигналов требуются три дополнительных выпрямителя, питающихся от общего трансформатора. Защита от короткого замыкания в линии сигнализации осуществляется с помощью плавного предохранителя одноразового действия, временная селекция сигналов «Тревога и короткого замыкаппя в линии сигнализации - с помои;ью времязадающей цепочки RC, что ограничивает диапазон рабочих температур и не исключает прохождения ложного сигнала «Тревога нри коротком замыкании в линии

сигнализации из-за низкой надежности и значительной инерционности плавкого предохранителя.

Для контроля обрыва в линиях используются два электромагнитных реле, обмотки

которых постоянно находятся под током (малогйбариткое реле в оконечном устройстве и реле Б лтгнии сигна.лпзации). Кролте того, в устройстве короткое замыкание между еигнальным проводом и проводом «минус питання не контролируется.

Эти недостатки приводят к значительиом снижению надежности селекции еигиалов и эффективности контроля трехпроводной лннии связи.

Цель изобретения - упрощение устройства и поБьиненпе падежности еелекции сигнала при срабатывании одного из извениттелей, двух и более извещателей, в случае возипкновепия обрыва в любой из шии трехпроводной лииии и короткого замыкания в любом меете и между любой парой нп-ш трехпроводной линии.

Это достигается за счет введения в блок контроля цепочки, образованной параллелг но включенными измерительным и полупроводпиковым элементами, подключенными к сигнальной шине трехнроводпой линии параллельно входам набора селекторных каекадов, а окопечиый блок выполнен на траизиеторе. Коллектор-эмиттериая цень транзистора подсоединена последовательно через резистор и сигнальную линию к измерительному элементу, а база-эмиттерпая и.ень через резпстивиый делитель напряжения - в шину питания трехпроволтной линии изг.Г;Ш,ателей.

На фиг. I представлена блок-схема уетройства для иожарной еигпализации, где 1 -стабилизированный источиик питания фотоэлектрических извещателей с быстродействующим блоком защиты от электрических перегрузок; 2 - блок контроля, состоящий из набора селекторных каскадов 3, 4, 5 с неодинаковыми порогами срабатывания; 6, 7, 8 - трехпроводная линия связи; 9 - извещатели; 10 - оконечный блок; 11-пульт унравления; 12 - измерительный резистор; 13-полупроводииковый э.лемент; 14 - транзистор; 15 - резистор; 16 - резистиииый делитель напряжепия.

Стабилизированный источник 1 питания выполнен по схеме последовательного компенсациоппого стабилизатора напряжения и состоит из регулирующего элемента, в качестве которого исиользоваи составной транзистор в режнме непрерывного регулирования, схемы сравнения, усилителя обратной связи и блока защиты на полупроводниковых бесконтактных элементах. Цель его примепеиия - обеспечение постоянства чуветвительноети извещателей 9.

Извещатели предназначены для обнаружения загораний в закрытых помещеннях при появлепии дыма и выдачи сигиала о пожаре. Опи включаются параллельно в трехпроводную линию связи 6, 7, 8 и являются нагрузкой для стабилизатора. Питание извещателей стабилизированным напряжением осуществляется по линии 6, 8, а передача еигналов - по линии 6, 7. Шина 6 - общая для обеих линий.

В конп.е трехпроводной линии связи подк.лочеи оконечный блок iO, предусмотренный для контроля исправности линий. Оконечный блок представляет собой транзисторный каскад, включенный входиой цепью в лииию питания, а выходиой --- в линию еигпализации.

Для приема сигиалов от изгзещателей и пеирерытп-юго контроля исправного состояния трехпроводной линии связи применен набор

амплитудных селекториых каскадов 3, 4, 5, два из которых (3, 4) служат амилит дными дискримииаторами с разиыми порогами срабатывания, а третий (5) инвертирующим усилителем, оеущ,ествляющим логическое инвертирозание электрических сигналов. Входные цеи;1 каекадов подключены параллель ю к общему измерительному элементу 12, защ птированному нолупроводпиковым элеменТОЛ1 13.

Измерительиый элемеит включеп последовательно в линию сигнализации, питание которой обеспечивается через оконечный блок от стабилнзировапного источника питания из1 ещателей. Такое включение позволяет упростить схему, повысить точиость и надежность селекции электрических сигпалов и использовать схему ,иты стабилизатора для контроля короткого замыкания в лииии сигнализации.

Пример выполнения схемы представлен на фиг. 2.

Селекторный каекад 3, формирую щий электрический сигнал при срабатывании не меиее чем двух извепичтелей, выполпеи ио схеме пол проводиикового реле на транзисторах 17, 18 разных типов проводимости. Входной транзистор 18 каскада заперт напряжением, снимаемым с делителя, образованного резисторами 19, 20 и питаемого етабилизированпым иапряжением. База траизистора 18 через ограничивающий резистор 21 подключена к общему измерительном} резиетору 22.

Селекторный каскад 4, формирующий сигнал ири срабатывании одиого из извещателей. представляет собой обычный транзнсториый каскад 23, подключенный входной цепью также к общему измерительному резиетору 22.

Селекториый каскад 5, формируюпгий электричеекий сигнал при возникновении повреждения в трехпроводной линии, выполнен по схеме двухкаскадного усилителя с непосредственной связью на транзисторах 24, 25 и работает в режиме переключения. Сигнал на

вход, каекада подается с измерительных резиеторов 12, 22. Цепь из резисторов 26, 27 и стабилитрона 28 служит для ограиичения тока базы входного транзистора 25 при наличии короткого замыкания в линии сигнализации. Коидепсатор 29 предназначен для увеличения помехозащищенности схемы.

Пагрузкой селекторных каскадов являются электромагнитные реле 30, 31, 32, предусмотренные для гальванической развязки и размкожения еигналов. Обмотки реле зашунтированы диодами 33, 34, 35 для защиты транзисторов от перенапряжений, возникающих при их переключении.

Работает устройство следующим образом. С выхода стабилизатора напряжение подается иа извещатели и оконечный блок. В дежурном режиме по трехпроводкой линни связи через оконечное блок протекают (онтрольные токи, фиксирующие состояние линий питания и сигнализации. Контрольный ток в линии питания поддерживает транзистор 14 оконечного блока в насыщенном состоянии с помощью резистивпого делителя 16 напряжения. Контрольный ток в линии cигнaлизaции который определяется резистором 15, включенным в коллекторную цепь транзистора 14 оконечного блока, создает необходимую величину падения напряжения на измерительных резисторах 22, 12 для удержания в насыщенном состоянии транзистора 25 селекторного каскада 5.

При возникновении обрыва в линии сигнализации, наирял ение на измерительных резисторах 22, 12 исчезает, в результате чего транзистор 25 закрывается, транзистор 24 насыщается и срабатывает реле 32 селекторного каскада 5.

В случае обрыва в линии питания закрывается транзистор 14 оконечного блока, контрольный ток Б лннин сигнализации резко уменьшается, что приводит к нереключению селекторного каскада 5. Селекторный каскад 5 также переключается при возникновении короткого замыкания: в линии питания нзвещателей, если срабатывает блок защиты; в линии сигнализации, в результате переключения диодного тиристора и щунтирования измерительных резисторов 22, 12, а также срабатывания блока защиты; между сигнальной 7 и питающей 8 линиями из-за щунтирования измерительных резисторов 22, 12.

При срабатывании одного из извещателей в линию сигнализации, параллельно резистору 15 оконечного блока, включается резистор 36 извещателя, создавая скачок напряжения на измерительных резисторах 22, 12. При срабатывании второго извещателя в линию сигнализации включается второй, такого же номинала резистор 36, что приводит к дальиейщему скачкообразному возрастанию напряжения на измерительных резисторах 22, 12. Скачкообразные изменения напряжения на этих резисторах вызывают сначала срабатывание селекторного каскада 4, а затем селекторного каскада 3, так как эти каскады имеют неодинаковые пороги срабатывания.

Время включения диодного тиристора и схемы защиты стабилизатора намного меньще

времени срабатывания реле 30 селекторного каскада 3. что позволяет полностью исключить прохождение ложного сигнала «Тревога при коротком замыкании в линии сигналнзации.

Таким образом, применение в устройстве одного общего для линий питания и сигнализации стабилизированного источника с быстродействующим блоком защиты от электри

ческнх перегрузок на бесконтактных элементах, нснользоваине в качестве оконечного блока кремниевого транзистора, работающего в ключевом режиме, а также при соответствующем включении набора селекторных

каскадов, при котором источником входных сигналов является падение напряжения на обще: 1 измерительном элементе, подключенном через линию сигнализации и оконечный блок к стабилизированному источнику, позволяет значительно повысить надежность селекции сигналов, увеличить диапазон рабочих температур, упростить схему и расщирить тактические возможностн устройства.

Ф о р м - л а и 3 о б р е т е н и я

Устройство для пожарной сигнализации, содержащее установленные на контролируемом объекте включенные в трехпроводную

линию связи оконечный блок и параллельно ему подключенные извещатели, на пульте управления включенные в трехпроводную линию связи блок контроля, выполненный из набора нараллельно соединенных селекторных каскадов, и стабилизированный источник питания с блоком защиты от перегрузок, отл и ч а ю щ е е с я тем. что. с целью упрощения устройства и повыщения надежности селекции сигнала его, в блок контроля введена

цепочка, образованная параллельно включенными измерительным и полупроводниковым элементами, подключенными к сигнальной щине трехпроводной линии параллельно входам набора селекторных каскадов, а оконечный блок выполнен на транзисторе, коллектор-эмиттерная цепь которого подключена последовательно через резистор и сигнальную щину к измерительному элементу, а базаэмиттериая цепь через резистивный делитель

напряжения - в щину питания трехпроводиой линии извещателей.

Источники, принятые во внимание при экспертизе:

1.Патент Англии 1132733, G 08Ь 17/06, 18.02.65.

2.Патент Англии 1161004, G 08Ь 21/00, 22.12.66.

3.«Энергетик, № 7, изд-во Энергия, 1974. Z:n j