Устройство для охранно-пожарной сигнализации Советский патент 1980 года по МПК G08B17/10 

1

Изобретение относится к устройствам охранно-пожарной сигнализации и предназначено для приема пяти видов сигналов от охраняемого объекта и для централизованного обеспечения электро-5 питанием активных пожарных извещателей посредством одной двухпроводной линии связи, в качестве которой можно использовать специально выделенные кабельные линии методом ампли- 10 тудно-полярной селекции, а также л .я последующей логической обработк: этих видов сигналов в соответствии с принятыми в настоящее время тakтиками работы служб пожарной безопас- |5 нести и вневедомственной охраны.

Известно устройство для охраннопожарной сигнализации, содержащее источник питания, соединенный с приемным блоком, который содержит ампли- 20 тудные компараторы, которые, через коммутатор соединены с оптическими,индикаторами, и приемный блок, соединенный с объектовыми блоками через линии связи ..

Известно устройство для охраннопожарной сигнализации, содержащее источник питания, приемный блок, вы полненный на двух с1мплитудных компараторах, входы которых соединены 30

между собой параллельно. Амплитудные компараторы соединены с блоками переключения оптическими индикаторами, приемный блок соединен через линии связи с объектовым блоком, который содержит оконечный контрольный ре- зистор и нормально разомкнутые выходные контакты пожарных извецателей 2j,

Это устройство предназначено для приема четырех видов сигналов (короткое замыкание, пожар, норма, обрив) методом, амплитудной селекции. При этом для селекции этих видов сигналов необходимы три амплитудных компаратора с тремя различными уровнями опорных напряжений.

Однако достаточно высокое число селектируемых уровней (четыре) уменьшает величины свободных зон между данными уровнями, что ухудшает помехоустойчивость устройства для охранно-пожарной сигнализации.

Устройство функционирует только с пожарными извещателями, имеющими нормально разомкнутые выходные контакты, и не использует распространенные в настоящее время пожарные извещатели, имеющие нормально замкнутые выходные контакты. Функционирование этого устд5Ойства одновременно с пожарными извещателями, имеющими нормально замкнутые и нормально разомкнутые контакты путем включения нормально з Шйут1ах выходных контактов пожарных извещателей, зашунтированных резисторами в объектовый блок, приводит к увеличению числа селектируемых уровней до пяти, что требует четыре амплитудных компаратора, усложнений принципиальйой схемы приемного блокай у ЙШёния помехоустойчивости устройства, которое не обеспечивает централизованного электропитания активных пожарных извещателей и не предусматривает одновременную работу пожарных и охранных извещателей с разд ёЛёййем сигналов о пожаре от сигналов о нарушении. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства для охранно-пожарной сигнализации и повышение его надежности, Поставленная: цель достигается тем что в приемный блок устройства введе ны управляемый коммутатор напряжения формирователь тока, элемент И, элеме ИЛИ, элемент задержки, ключ, один вы ход управляемого коммутатора напряже ния соединен с линией связи непосред ственно, другой - через формирователь тока, входы амплитудных компара торов подключены к выходу формирователя тока, входы элемента ИЛИ подключены к выходам двух амплитудных,. компараторов, а его выход - к входу первого блока переключения и первому входу элемента И, второй вход которого соединен с одним из выходов управляемого кoм yтaтopa напряжения, выход первого блока .переключения подключен к управляющему входу коммутатора напряжения и через последов аТёль НО соединенные элемент задержки и ключ к - оптическому индикатору, выход элемента И подключен ко вхЬду второго блока переключ ния, выход которого соединен с опти чёсКйм индикатором и управляющим . входом ключа. На чертеже приведена блок-схема устройсгТва для охранно-пЬжарной сигнализации. .- , Устр дйствЬ для охранно-пожарной сигнализации содержит источник 1 питания, приемный блок 2, объектовый блок 3, двухпроводную 4 связи. ПрИёмныЙВлок 2 сбе о йтШГ у равляемого коммутатора 5 напряжения формирователя 6 тока, амплитудных компараторов 7, элемента ИЛИ 8, эле мента И 9, блока 10 переключения,эл мента 11 задержки, ключа 12 и оптических индикаторов 13. Объектовый блок содержит последовательные соед Ij4 активных пожарных извещате , состоящих из электронных схем с эквивалентным сопротивлением и нормально разомкнутых выходных контактов 16 и диодов 17, параллёльйые соединения нормально замкнутых выходных контактов 18 пожарных извещателей и диодов 19, нормально замкнутые выходные контакты 20 охранных извещателей и оконечный контрольный резистор 21. Устройство работает следующим образом. Постоянное напряжение Upj от источника 1 питания поступает в приемный блок 2 на питание его функциональных узлов и в управляемый коммутатор 5 напряжения. При отсутствии сигнала на его управляющем входе управляемый коммутатор 5 напряжения обеспечивает напряжение на одном из своих выходах, равное +Up, а на другом - равное - Uf. При появлении сигнала на управляющем входе напряжения, действующие на выходах управляемого коммутатора напряжения, меняют знак. Допустим, что в отсутствие сигнала на управлян)щем входе коммутатора 5, на его выходе, соединенным с линией связи 4, через формирователь тока 6, действует напряжение, равное + U,, а на выходе коммутатора 5, соединенном с линией 4 связи непосредственно, равное -Ufi- Условно назовем эту полярность напряжений, действующих на выходах коммутатора 5, положительной, а при появлении сигнала на управляющем входе кол№1Утатора 5 - отрицатель ной. Формирователь 6 тока предназначен для формирования тока, изменяющегося по определенным законам в зависимости от режимов работы линии 4 связи и объектового блока 3, которое обеспечивает наилучшие условия для селекции принимаемых сигналов при любой полярности напряжения, действующего на выходах управляемого коммутатора 5. Дляпояснения работы устройства охранно-пожарной сигнализации выбран частный вариант формирователя б тока, который при отсутствии сигнала ft а управйяющем входе коммутатора 5 имеет.эквивалентное сопротивление Гр для всех видов сигналов, принимаемых с объектового блока 3 по линии 4 связи, за исключением Сигналов коротное замыкание и сигналов, соответствующих срабатыванию активного пожарного извещателя l4, которое условно назовем пожар 1. Срабатывание аВсивнёго пожарного извещателя, имеющего нормально замкнутые выходные контакты 18, условно назовем пожар 2. Для сигналов короткое замыкание и пожар 1 при отсутствии сигнала на управляющем входе коммутатора 5 формирователь тока ограничивает величину тока на уровне, равном 1огр . При появлении сигнала на управляющем входе коммутатора 5, т.е. при обратной полярности напряжения на его выходах, эквивалентноеСопротивление формирователя 6 равно R лля всех видов сигналов, поступаквд |по линии 4 связи. Напряжение, порт пающее в коммутатор 5 и на питание функциональных узлов приемного бло ка 2 используется от общего источн 1 питания, а амплитудные компарато 7 обеспечивают измерение амплитуды сигнала, действующей на их входе, относительно общей шины источник 1 питания, поэтому полярность напр жения, действующая на объединенных параллельно входах амплитудных комп раторах 7, остается неизменной для всех видов сигналов, независимо от полярности напряжения, действующего на выходах коммутатора 5. При анали зе электрических режимов в линии связи и в объектовом блоке не учиты ваются параметры реальных проводных линий, т.е. справедливы следующие равенства о; Ryni схэ , «л собственное электрическо где R. сопротивление проводных цепей линии 4 связи; электрическое сопротивление утечки изоляции линии 4 связи. Если считать параметры диодов, входящих в состав объектового блока 3, идеальными, то имеют место следующие равенства Ug О ; Rg со , где Ufs - падение напряжения на диод смещенном в прямом направл нии; R - эквивалентное сопротивлени диода, смещенном в обратно направлении. Вводим следующие обозначения эле ментов, входящих в состав объектово го блока 3 RO - оконечный контрольный резис тор; RC - эквивалентное сопротивление электронной схемы активного пожарного извещателя 14; п - число активных пожарных извещателей 14. Считаем В таблице приведены результаты анализа электрических режимов в лин связи и в объектовом блоке для любо полярности напряжений, действукицих на выходах коммутатора 5. иУ- Норма + R. RO + гп Un- Rn Пожар 1 п 0 Un- Rn Пожар 2 R р + RO Продолжение таблицы Величины напряжений, действующих на входах амплитудных компараторов 7 и соответствующие разным видам принимаемых сигналов, можно разделить на три уровня: низкий, средний и высокий, выбрав значения сопротивлений Tj, , Rr, и RO из условия обеспечения равенства RQRn «о + -н п -о При положительной полярности напряжений, действующих на выходах коммутатора 5, сигнал пожар 1 отождествляется с сигналом короткое заьвлкание а сигнал пожар 2 - с сигналом обрыв . Для дополнительной расшифровки сигналов необходимо изменить полярность указанных напряжений, в результате сигналы/пожар 1 и пожар 2 отождествляются с сигналом норма, а величины напряжений, соответствующие сигналам неисправности короткое замыкание и обрыв находятся попрежнему в высоком или в низком урбвне. Разделяя величины напряжений, соответствующие разным видам сигналов, на три уровня с помощью двух амплитудных компараторов 7, и используя переполюсовку напряжений, действующих на выходах коммутатора 5, определяется один из пяти видов принимаемых сигналов . Вьщёлять отдельно сигнал о срабатывании охранных извещателей нет необходимости, так как по существующей тактике работы охранных спецслужб всякое отклрнение от нормы должно регистрироваться как сигнал тревога. Поэтому сигналы короткое замыкание, обрыв и сигнал, соответствующий срабатыванию охранных извещателей, должны регистрироваться в общий сигнал тревога, а сигнал, соответствующий срабатыванию охранного извещателя, отождествляется с сигналом обрыв. При взаимодействии функциональных узлов устройства в исходном состоянии сигнал на управляющем входе коммутатора 5 отсутствует, поэтому на его выходах действует напряжение положительной полярности. Один из амплитудных компараторов 7 выдает сигнал, если на его входе действует величина н аЯрЩёнйя7 1 аходЩаяс я на TWsKoW --- уровне, другой компаратор 7 вьщает сигнал при действии на его входе величины напряжения, соответствующей высокому уровню. Поэтому в случае появления сигнала, отличного от сигнала норма, на выходе элемента ИЛИ 8 появляется сигнал. Этим сигналом включается первый блок 10 переключения, который вьедаёт сигнал на управляющий вход коммутатора 5, в результате чего происходит переполюсовка его выходных напряжений. Далее устройство функционирует в зависимости от вида принятого сигнала. Если прин тый сигнал - сигнал о пожаре (пожар 1 и пожар 2), то после переполюсо ки напряжения амплитуда сигнала соответствует сигналу норма, т.е. находится на среднем уровне. Поэтому после переполюсовки сигнал на выходе элемента ИЛИ 8 и на выходе элемента И 9 отсутствует, несмотря на появление сигнала на второй вхо дёэлемента И 9. В результате йторой блок 10 переключеййя не включается и оптический индикатор 13, соответствующий сигналу тревога н загорается. Первый блок 10 переключения одновременно с выдачей сигнала на управляющий вход коммутатора 5 выдает сигнал на запуск элемента 11 задержки, который через некоторый временной промежуток включает ключ 12. Этот временной промежуток необходим для анализа амплитуды сигнала после переполюсовки напряже ния коммутатором 5. В случае отсутствия сигнала на выходе второго бло 10 переключения при приеме сигналов о пожаре ключ 12 включает оптичес;кйй индикатор 13, соответствующий сигналу пожар. В случае приёма сигнала о неисправности коЕЮткое замыкание, обраав или сигнала, соответствующего срабатыванию охран1 рго извещат ля 20, величина напряжения, действу щего на входах амплитудных компараторов 7 находится либо на высоком либо на низком уровне и после переполюсовки напряжения коммутатором 5 Поэтому на выходе элемента ИЛИ В присутствует сигнал и после переполюсовки. Таким образом, на обоих входах элемента И 9 после переполюсовки напряжения присутствует сиг нгш, в результате чего на его выход появится сигнал, которым включается эторой блок 10 перекдночёния. Этот блок 10 вКШчает оптический индикатор 13, соотяететвуючий сигналу тр вога ,Н од«овре.№Н:НО вьвдает запре{ttaioeiHft сигнал на управляю1чий вход ключа 12, который не пропускает сиг нал, который появляется через временной промежуток на выходе элемент 11 задержки, на включение оптическо го индикатора 13, соответствующему сигналу пожар. Сигнал, отличный от сигнала нор ма приходит в момент времени i.. В момент времени t происходит пере полюсовка напряжения коммутатором Интервал времени (t -1 д) складывается из времен задержек амплитудно компаратора 7, элемента ИЛИ 8, вре ени включения первого триггера и ремени переключения коммутатора 5. чет влияния параметров реальных роводных цепей линии связи, а также эквивсшентных сопротивлений электронных схем активных пожарных извещателей приводит к расширению зоны возможных значений величин напряжений , соответствующих принимаемому сигналу. Использование новых элементов управляемого коммутатора напряжения, формирователя тока, элемента ИЛИ, элемента И, элемента задержки и ключа, а также введение новых связей обеспечивает преимущества перед известными устройствами. В предлагаемом устройстье обеспечивается селективный прием сигналов по общей двухпровЬдной линии связи с разделением каналов пожарной и охранной сигнализации. При этом в устройстве автоматически происходит объединение всех видов сигналов на три сигнала норма, пожар и тревога в соответствии с существующими требованиями, предъявляемыми к устройствам пожарной сигнализации; устройство позволяет использовать пожарные извёщатели, имеющие как нормально замкнутые выходные контакты (пассивные извёщатели), так и нормально разомкнутые выходные контакты (активные извёщатели), при этом активные пожарные извёщатели обеспечиваются электропитанием централизованно с приемного блока, повышается уровень помехоустойчивости за счет уменьшения количества разделительных опорных уровней,вследствие чего увеличивается ширина разделительной зоны между зонами, соответствующими двум смежн1Ф сигналам; устройство обладает высоким быстродействием, которое определяется только временами згщержек функциональных узлов приемного блока, что позволяет использовать в качестве охранных извещателей быстродействующие ударные контактные датчики, широко распространённые в настрящее время. Формула изобретения Устройство для охранно-пожарной сигнализации, содержащее источник питания, приемный блок, содержащий амплитудные компараторы, входы которых соединены между собой параллельно, блоки переключения, оптические индикаторы и объектовый блок,соединенный с приемным блоком двухпроводной линией связи, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства и повышения его надежности, в приемный б41ок устройства введены уп-,

равляемый коммутатор Напряжения, формирователь тока, элемент И, элемент ИЛИ, элемент задержки, ключ,, управляемый котипиутатор напряжения соединен с линией связи одним выходом непосредственно, а другим - через формирователь тока, входы амплитудных компарторов подключены к выходу формирователя тока, входы элемента ИЛИ подключены к выходам двух амплитудных компараторов, а его выход - к входу первого блока переключения и первому входу элемента И, второй вход которого соединен с одним из выходов управляемого коммутатора, напряжения, выход первого блока переключения подUc, ключен к управляющему входу коммутатора напряжения и через последовательно соединенные элемент задержки и ключ - к оптическому индикатору, выход элемента И подключен ко входу второго блока переключения, выход которого соединен с оптическим индикатором и управляющим входом ключа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1- Авторское свидетельство СССР № 563684, кл. G 08 В 13/00, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР I 434845, кл. G 08 В 17/10, 19,72 (прототип).