Устройство для тревожной сигнализации Советский патент 1981 года по МПК G08B17/00 

(54) УСТРОЙСТВО.для ТРЕВОЖНОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ

I

Изобретение относится к технике охранно-пожарной сигнализации и может быть применено для охраны объектов, оборудованных шлейфами блокировки с электроконтактными датчиками и пожарными извещателями.

Известно устройство, содержащее источник питания, измерительный мост, в одно из плеч которого включается шлейф блокировки с электроконтактными датчиками и нагрузкой в виде резистора, в одну из диагоналей моста включается контрольно-исполнительноеустройство D3

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является прибор охранно-пожарной сигнализации, содержащий датчик в виде моста, в одно плечо которого подключен шлейф блокировки с электроконтактными датчиками и нагрузкой в виде резистора, усилитель постоянного тока, звуковой сигнализатор, усилитель мощности, мультивибратор, подключенный к выходу

усилителя постоянного тока, выход мультивибратора подключен ко входу усилителя мощности, соединенному со звуковым сигнализатором 2.

Общим недостатком описанных выше устройств является невысокая надежность контроля шлейфа блокировки, оборудованного электроконтактными датчиками. В условиях .повышенной влажности сопротивление утечки между

10 проводами шлейфа блокировки может уменьшиться, одновременно последовательное сопротивление шлейфа блокировки - увеличиться, что приводит к незначительному изменению суммарного

15 тока в шлейфе и отсутствию выдачи сигнала тревоги при обрыве или коротком замыкании выносного оконечного резистора. Кроме этого, использование в шлейфе блокировки электрокон20тактных датчиков, контактные группы которых обладают сильно выраженным фриттингом, может привести к ложным срабатываниям при последовательном 38 или отсутствию срабатьгоания при параллельном включении датчиков .в шлейф блокировки, В этом для восстановления минимального переходного сопротивления контактов датчиков через них необходимо протекание токов величиной в несколько десятков миллиампер и выше, что для данных устройств привело бы к резкЬму увеличению потребляемой мощности и ухудше йию предельно допустимых параметров шлейфа блокировки. Цель изобретения - .повьшение надежности устройства для тревожной сигнализации. Поставленная цель достигается тем что в известное устройство охраннопожарной сигнализации, содержащее мультивибратор, шлейф блокировки с электроконтактными датчиками, нагруз ку, включенную в конце шлейфа блоки-г ровки, сигнализатор, введены блок задержки, блоки заряда и перезаряда, электронные ключи заряда и перезаряда, блок включения, узел блокировки, блок формирования контрольного сигна ла, импульсный анализатор, причем вы ходы мультивибратора подключены ко входам электронных ключей заряда и перезаряда, первые выходы электронно го ключа перезаряда и блока заряда подключены соответственно к первому и второму входам блока задержки, вто рые выходы - к первому плечу шлейфа блокировки, второе плечо шлейфа блоkиpoвки подключено к выходу блока пе резаряда, к первому выходу электронного ключа заряда и входу узла блокировки, второй выход злектронного ключа заряда подключен к входу блока заряда, выход узла блокировки подклю чен к входу блока формирования контрольного сигнала, выход которого подключен к первому входу импульсного анализатора, второй вход импульсного анализатора подключен к выходу блока задержки, третий вход импульсного анализатора - к третьему выходу эл,ектронного ключа перезаряда, первый выход импульсного анализатора подключен ко входу блока включения, выход которого подключен к блоку перезаряда, второй выход импульсного анализатора подключен к входу сигнализатора. , На чертеже представлена блок-схема устройства для тревожной сигнализации . УСТРОЙСТВО для тревожной сигнализации состоит из блока 1 задержки, блока 2 заряда, электронного ключа 3 перезаряда, мультивибратора 4, пшейфа 5 блокировки с электроконтактными датчиками, блока 6 перезаряда, электронного ключа 7 заряда, нагрузки 8, выполненной в виде конденсатора блока 9 включения, узла 10 блокировки, блока 1I формирования контрольного сигнала, импульсного анализатора 12 и сигнализатора 13. Выходы мультивибратора подключены ко входам электронных ключей 7 заряда и 3 перезаряда, второй выход электронного ключа 3 перезаряда подключен к первому плечу пшейфа 5 блокировки, первый выход - к первому входу блока 1задержгси, второй вход блока 1 задержки подключен к первому выходу блока 2 заряда, второй выход блока 2заряда подключен к первому плечу шлейфа 5 блокировки, вход блока 2 заряда подключен ко второму выходу электронного ключа 7 заряда, первый выход которого подключен ко второму плечу шлейфа 5 блокировки, в конце шлейфа между его плечами включена нагрузка 8 в виде конденсатора, второе плечо шлейфа 5 блокировки подключено ко входу узла 10 блокировки, выход которого подключен к входу блока 11 формирования контрольного сигнала, выход блока 11 формирования контрольного сигнала подключен к пер вому входу импульсного анализатора 12, второй вход импульсного анализатора 12 подключен к блока 1 задержки, третий вход импульсного анализатора 12 подключен к третьему выходу электронного ключа 3 перезаряда, первый выход импульсного анализатора 12 подключен ко входу блока 9 включения, выход которого подключен ко входу блока 6 перезаряда, выход блока 6 перезаряда подключен ко второму плечу пшейфа 5 блокировки, второй выход импульсного анализатора 12 подключен ко входу сигнализатора 13. После включения устройства при исправном шлейфе 5 блокировки начинает работать мультивибратор 4, с выходов которого - эмиттеров транзисторов 14 и 15 - управляющие сигналы в про.тивофазе поступают на входы электронных ключей 7 заряда и 3 перезаряда, выполненных на транзисторах, поочередно открывая их. Если в данный полупериод работы мультивибратора открыт транзистор электронного ключа 7 заряда, то с коллектора этого тран зистора через диод 16 управляющий сигнал поступает на вход- блока 2 заряда и открывает транзистор 17 это го блока.Ток от источника питания на чинает протекать через открытый тран зистор 17 блока 2 заряда, ограничительный резистор 18, первое плечо шлейфа 5 блокировки, нагрузку 8, вто рое плечо шлейфа 5 блокировки, диод 19, транзистор электронного ключа 7 заряда. Конденсатор нагрузки 8 заряжается. С коллектора открытого .транзистора 17 блока 2 заряда на второй блока 1 задержки поступает сигнал, осуществляющий подготовку этого блока к следующему этапу работы. Величина напряжения, до которого заряжается за этот период времени конденсатор нагрузки 8, однозначно определяется параметрами шлейфа блокировки. Чем больше последовательное сопротивление шлейфа блокировки, тем больше постоянная времени заряда конденсатора нагрузки 8, тем до меньшего напряжения он зарядится за половину периода работы мультивибратора. Если между плечами шлейфа блок ровки появляется утечка, то сопротив ление утечки шунтирует нагрузку 8 и отбирает часть тока зарйда конденсатора нагрузки 8, и он заряжается до меньшего напряжения. Таким образом, и увеличение последовательного сопротивления, и уменьшение сопротивле ния утечки шлейфа блокировки приводи к уменьшению величины напряжения на конденсаторе нагрузки 8, до которого он заряжается за время заряда, комплексное воздействие этих факторов еще более зменьшает величину максимального напряжения на конденсаторе нагрузки 8. В следующий полупериод.работы мул тивибратора транзистор 14 открьюает- ся, а транзистор 15 закрывается. Это приводит к тому, что транзистор элек ронного ключа 7 заряда закрьюается, а транзистор электронного ключа 3 перезаряда открьгеается. Управляющий сигнал на входе блока 2 заряда исчезает, и токи с его первого и второго выходов прекращаются. Одновременно начинаетпротекать ток перезаряда конденсатора нагрузки 8 через открытый транзистор электронного ключа 3 перезаряда, диод 20, первое плечо 1 шлейфа 5 блокировки так, что напряжение конденсатора нагрузки 8 через второе плечо шлейфа блокировки оказывается приложенным отрицательной полярностью к входу узла 10 блокировки, снижается там на величину падения напряжения на стабилитроне 21 и прямосмещеИном диоде 22, и прикладывается к входу блока 1I формирователя контрольного сигнала. Далее ток перезаряда протекает через резистор 23 блока 11 формирования контрольного сигнала на положительнуц шину источника питания +Ufi. Отрицательное напряжение, прикладываемое к входу блока 11 формирования контрольного сигнала приводит к тому, что открытый в течение предыдущего полупериода транзистор этого блока закрывается, и высокий положительный-потенциал с его коллектора передается на первый вход импульсного анализатора 12 - конденсатор 24. При з.аданных параметрах , элементов схемы, длительность импульса, вьщаваемого блоком 11 формирования контрольного сигнала на вход импульсного а нализатора 12 пропорциональна напряжению на конденсаторе нагрузки 8 в момент начала его перезг ряда, то есть определяется параметрами шлейфа 5 блокировки. После .открьтания электронного ключа 3 перезаряда с его первого выхода - диода 25 - на первый вход .блока 1 задержки подается управляющий сигнал. Блок 1 задержки формирует отрицательный импульс определенной длительности, который подается с его выхода на второй вход импульсного анализатора 12 - базу, транзистора 26. Импульсный анализатор 12 производит сравнение длительностей импульсов, поступающих на его первый и второй входы. Если шлейф 5 блокировки исправен, напряжение на коцценсаторе нагрузки 8 практически равно напряжению питания устройства, длительность положительного импульса, поступающего на первый вход импульсного анализатора 12.болб1пе, чем длительность отрицательного импульса, поступающего на второй вход этого блока, транзистор 26 открьшается и открьюает транзистор 27. С коллектора транзистора 27 игнал поступает через разделительный иод 28 и ограничительный резистор 9 на базу тра нзистора 26 и поддеривает его в открытом состояйии. Чеез диод 30 и резистор 31 сигнал поступает на вход сигнализатора 13. Наличие сигнала на входе сигнализато ра 13 свидетельствует о нормальном состоянии шлейфа блокировки. Сигнали затор 13 при этом осуществляет индикацию нормального состояния шлейфа 5 блокировки. С коллектора открытого транзистор 26 через резистор 32 поступает импульс тока в блок 9 включения, который формирует сигнал управления, поступаюац-тй на базу транзистора блока перезаряда и открывает его. Блок 6 перезаряда представляет собой управ- ляемый генератор тока. После его включения начинается форсированный перезаряд конденсатора нагрузки 8 по цепи: минус источника питания - тран зистор электронного ключа 3 перезаряда - диод 20 - первое плечо шлейфа 5 блокировки - конденсатор нагру.з ки 8 - второе плечо шлейфа 5 блокировки - транзистор блока 6 перезаряда - резистор 33 - плюс источника питания. При этом диод 22 узла 10 блокировки предотвращает протекание прямого тока в блок 11 формирования контрольного сигнала. Амплитудное значение импульса тока перезаряда может быть выбрано достаточно большим для формирования контактов элект роконтактных датчиков, включаемых в шлейф 5 блокировки с целью уменьшения их переходного сопротивления до минимального значения. В то же врем средняя за период величина тока, про текающего в шлейфе, значительно мень ше амплитудного, что обеспечивает высокую экономичность устройства кон роля шлейфа блокировки. В следующий полупериод работы мульти вибратора 4 вновь открьшается транзистор электро ного ключа 7 заряда, закрывается тра зистор электронного ключа 3 перезаря да и происходит заряд конденсатора нагрузки 8. Процесс заряда протекает аналогично описанному выше. Закрытый транзистор электронного ключа 3 пере заряда разрывает цепь питания импуль ного анализатора 12, закрьгоая транзисторы 26, 27 и осуществляя подгото ку импульсного анализатора 12 к следующему полупериоду работы устройства. Это приводит к прекращению выдачи сигналов с обеих выходов импульсного анализатора, а, следовательно, и с выхода блока 9 включения и выхода блока 6 перезаряда. Однако сигнал на вход сигнализатора 13 продолжает поступать до следующего полупериода 18 работы, поддерживаемый заряженным конденсатором 24, поэтому в течение этого полупериода не происходит индикация нарушения Шлейфа блокировки. Если происходит нарушение шлейфа 5 блокировки, независимо от характера нарушения: увеличение последовательного сопротивления (или обрьш), уменьшение сопротивления утечки в шлейфе 5 блокировки (короткое замыкание) или комплексное ухудшение параметров шлейфа 5 блокировки, величина отрицательного напряжения, пр 1кладываемого через узел 10 блокировки ко входу блока 11 формирования контрольного сигнала, резко уменьшается. Длительность импульса, поступающего с выхода блока I1 формирования контрольного сигнала на первый вход импульсного анализатора 12 становится меньше импульса, поступающего на второй вход импульсного анализатора 12 с выхода блока 1 задержки, позтому и транзисторы 26 и 27 остаются закрытыми. В этом случае с выходов импульсного анализатора не поступают сигналы на сигнализатор 13 и блок 9 включения, не происходит форсированного перезаряда конденсатора нагрузки 8. Это исключает протекание импульсов большого тока в случае нарушения шлейфа 5 блокировки в виде короткого замыкания конденсатора нагрузки 8, что повышает надежность работы устройства. Отсутствие сигнала на входе сигнализатора 13 приводит к индикации сигнализатором 13 сигнала тревоги. Предлагаемое устройство для тревожной сигнализации обладает более высокими техническими характеристиками по сравнению с известными устройствами и имеет те преимущества, что в процессе работы оно производит формовку контактов охранных электроконтактных датчиков, уменьшающую переходное сопротивление этих контактов, что предотвращает ложное срабатывание устройства при старении контактных поверхностей, датчиков, устройство позволяет понизить требование сопротивлению утечки шлейфа блокировки, а таклсе позволяет обеспечить контроль шлейфа при одновременном изменении сопротивления утечки и после- довательного сопротивления шлейфа и сохраняет контроль шлейфа при любых сочетаниях их значений. Испытания показали эффективность и надежность работы предлагаемого устройства. Ожидаемый экономический эффект от его внедрения составит око ло 5 тыс.руб. в год. Формула иэобретени-. Устройство для тревожной сигнализации, содержащее мультивибратор, шлейф блокировки с электроконтактными датчиками, нагрузку в виде конден сатора, включенную в конце шлейфа блокировки,- сигнализатор, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства, вне дены блок задержки, блок заряда, блок перезаряда, блок включения, : узел блокировки, блок формирования контрольного сигнала, импульсный анализатор, электронный ключ заряда электронный ключ .перезаряда, выходы мультивибратора подключены к входам электронных ключей заряда и перезаряда, первые выходы электронного ключа перезаряда и блок заряда подключены соответственно к первому и второму входам блока задержки, вторые выходы - к первому плечу шлейфа О блокировки, второе плечо шлейфа блокировки подключено к выходу блока перезаряда, первому выходу электронного ключа заряда и входу узла блокировки, второй выход электронного ключа заряда- подключен к входу блока заряда, выход узла блокировки подключен к входу блока формирования контрольного сигнала, выход которого подключен к первсжу входу импульсного анализатора, второй вход импульсного анализатора подключен к выходу блока задержки, третий вход импульсного анализатора - к третьему выходу электронного ключа перезаряда, первый выход импульрного анализатора подключен к входу блока включения, выход которого подключен к блоку, перезаряда, второй выход импульсного анализатора подключен к входу сигнализатора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент Швейцарии № 345569, кл. 74 а 21/01, опублик. 1960. 2.Авторское свидетельство СССР № 375662, кл. G 08 Ь 17/00, 1971 (прототип) .