Тепловий пожежний сповіщувач

1 Тепловий пожежний сповіщувач, що містить основу, виконавчий елемент у вигляді магнітокерованого контакту (геркону) із закріпленою на ньому магнітною системою, що складається із двох теплоприймачів у формі дисків, одного або декількох кільцевих термочутливих феритових магнітопроводів із низькотемпературною точкою Кюрі та двох кільцевих постійних магнітів, між якими на виконавчому пристрої встановлені теплоприймачі та один або декілька феритових магнітопроводи, який відрізняється тим, що в нього введені послідовно зв'язані батарея живлення, мікропроцесор, кодокерований радюприйомопередавач (радютрансивер) та антена, причому вихід батареї живлення підключений до другого входу кодокерованого радюприйомопередавача, а перший і другий виходи виконавчого елемента зв'язані ВІДПОВІДНО З другим та третім входом мікропроцесора 2 Тепловий пожежний сповіщувач за п 1, який відрізняється тим, що другий вихід виконавчого елемента підключений до загального полюсу батареї живлення 3 Тепловий пожежний сповіщувач за п 1 або п 2, який відрізняється тим, що виконавчий елемент встановлений в трубку із пружно-деформованого матеріалу, а елементи магнітної системи закріплені на вказаній трубці, в тому числі за рахунок її пружно-деформованих властивостей та/або клеєного з'єднання 4 Тепловий пожежний сповіщувач за будь-яким із пп 1-3, який відрізняється тим, що батарея живлення є змінною 5 Тепловий пожежний сповіщувач за будь-яким із пп 1-4, який відрізняється тим, що містить підключений до другого виходу мікропроцесора індикатор 6 Тепловий пожежний сповіщувач за п 5, який відрізняється тим, що індикатор виконано у вигляді світлодюду 00 Корисна модель, що описується, належить до приладобудування, зокрема, до засобів пожежної автоматики і може бути використана в якості теплового пожежного сповіщувача для роботи в закритих приміщеннях з метою видачі по радіоканалу інформації про виникнення осередку пожежі при досягненні температури оточуючого повітря 60-80°С або про відсутність пожежі Відомий тепловий пожежний сповіщувач, який містить основу, теплоприймачі у формі дисків, магнітну систему та виконавчий пристрій, причому магнітна система складається із двох кільцевих термочутливих феритових магнітопроводів з низькотемпературною точкою Кюрі та двох кільцевих постійних магнітів, а виконавчий пристрій представляє собою магнітокерований контакт (геркон), на якому закріплені феритові магнітопроводи і теплоприймачі, розташовані між постійними магнітами [Шаровар Ф И Устройства и системы пожарной сигнализации - М Стройиздат 1985, - 375 с ] Недоліком даного теплового пожежного сповіщувача, обраного як прототип, є обмежені його функціональні можливості, обумовлені відсутністю двостороннього каналу безпровщної передачі інформації про виникнення осередку пожару або про його відсутність на прилади приймальноконтрольний пожежний (ППКП) або охороннопожежний (ППКОП) та необхідністю застосування для цього громіздкого провідного інтерфейсу, що призводить до підвищення масо-габаритних і вартісних характеристик системи пожежної сигналізації, де застосовуються сповіщувачі, а також значних витрат часу на їх підключення В основу корисної моделі поставлено задачу удосконалення теплового пожежного сповіщувача шляхом введення в нього батареї живлення, мік 10810 ропроцесора, кодокерованого радіоприйомопередавача (радіотрансивера), антени та індикатора, що забезпечує за рахунок реалізації радіоканалу розширення функціональних можливостей засобу та суттєво зменшує матеріальні і часові затрати на його підключення в системі пожежної сигналізації, а також спрощує процедуру періодичного контролю його технічного стану для визначення придатності до подальшого використання. Поставлена задача вирішується тим, що у відомому тепловому пожежному сповіщувачі, який містить основу, виконавчий елемент у вигляді магнітокерованого контакту (геркону) із закріпленою на ньому магнітною системою, що складається із двох теплоприймачів у формі дисків, одного або декількох кільцевих термочутливих феритових магнітопроводів із низькотемпературною точкою Кюрі та двох кільцевих постійних магнітів, між якими на виконавчому пристрої улаштовані теплоприймачі та один або декілька феритових магнітопроводи, згідно з корисною моделлю в тепловий пожежний сповіщувач введені послідовно зв'язані батарея живлення, мікропроцесор, кодокерований радіоприйомопередавач (радіотрансивер) та антена, причому вихід батареї живлення підключений до другого входу кодокерованого радіоприйомопередавача, а перший і другий виходи виконавчого елемента зв'язані відповідно з другим та третім входом мікропроцесора. При такому рішенні забезпечується автономне живлення сповіщувача і реалізується безпровідний інтерфейс двостороннього обміну інформацією між ППКП (ППКОП) та запропонованою корисною моделлю, зокрема, на основі технології ZigBee міжнародного стандарту IEEE 802.15.4, зникає потреба в застосуванні великої кількості проводів для зв'язку між ними при монтажі системи пожежної сигналізації, а також суттєво економиться час на її встановлення. Окрім цього, запропоноване рішення дозволяє побудувати систему пожежної сигналізації у вигляді розподіленої мережі сповіщувачів, в якій ППКП (ППКОП) виконує функції координатора мережі, а кожен із сповіщувачів функції маршрутизатора або кінцевого засобу у відповідності з варіантами топологій мереж ZigBee, наприклад, "зірка", "кластерне дерево" тощо, виходячи із розмірів приміщення та об'єкту, що охороняється. Дане рішення дозволяє також оптимізувати режим енергоспоживання сповіщувача, згідно якому засіб практично весь час знаходиться у "сплячому" стані і активується лише під час чергового сеансу зв'язку між ПКПП або ППКОП (чи маршрутизатором) і сповіщувачем або при появі ознак пожежі. [Панфилов Д., Соколов М. Введение в беспроводную технологию ZigBee стандарта 802.15.4 // Электронные компоненты. 2004. - №12. - С. 73-79. Соколов М. Програмноаппаратное обеспечение беспроводных сетей на основе технологии ZigBee/802.15.4 // Электронные компоненты. - 2004. - №12. - С. 80-87.] Доцільним є також встановлення балону виконавчого елементу в трубку із пружнодеформованого матеріалу, зокрема, поліхлорвінілу та закріплення елементів магнітної системи на вказаній трубці, в тому числі за рахунок її пружнодеформованих властивостей та/або клеєного з'єднання. Найкраще, щоб батарею живлення корисної моделі, яка виробила свій ресурс, було легко замінити на нову. Таке рішення разом із оптимізацією режиму енергоспоживання сповіщувача є найбільш простим та швидким шляхом забезпечення працездатності засобу протягом тривалого часу його експлуатації. Доцільно також ввести в засіб індикатор, зокрема, у вигляді світлодіоду, що спрощує процедуру періодичного контролю технічного стану корисної моделі для визначення придатності до подальшого його використання, а також забезпечує індикацію розряду батареї живлення. Суть запропонованої корисної моделі пояснюється кресленням, де на Фіг. показана структурна схема одного із кращих варіантів реалізації запропонованого теплового пожежного сповіщувача. Засіб містить виконавчий пристрій 1 у вигляді геркону любого типу з нормально розімкнутими контактами, на якому розміщена магнітна система, що складається із двох постійних кільцевих магнітів 2, поміж яких встановлені теплоприймачі 3 у формі тонких, наприклад, алюмінієвих, дисків та принаймні один кільцевий термочутливий феритовий магнітопровід 4. При цьому температура Кюрі магнітопроводу 4 менше, чим у постійних магнітів 2. В якості постійного магніту можливим є застосування, наприклад, барієвого фериту, а для виготовлення термочутливого магнітопроводу можна використати, наприклад, сплав Ni-Cu, склад якого визначається виходячи із необхідної температури спрацювання сповіщувача. Виходи геркона 1 підключені до входів порту паралельного вводу-виводу мікропроцесора 5, виконаного, наприклад, на основі відомого мікропотужного однокристального мікроконтролера типу MSP430F149 фірми Texas Instruments (США). Зазначимо, що для цього доцільно застосовувати його порти Р1 або Р2, які мають можливість активації мікропроцесора шляхом виклику переривань при зміні потенціалу на входах вказаних портів. Іншими складовими корисної моделі є кодокерований з боку мікропроцесора 5 радіоприйомопередавач 6, виконаний у вигляді, наприклад, інтегрального радіотрансивера типу СС2420 фірми Chipcon (Норвегія), що підтримує протокол ZigBee та стандарт ІЕЕЕ802.15.4. При цьому взаємозв'язок між мікропроцесором 5 та радіотрансивером 6 здійснюється через послідовний синхронний інтерфейс SPI, який підтримується обома кристалами. Окремо слід зазначити, що пара мікропроцесор 5 та радіотрансивер 6 можуть бути виконані також і у вигляді єдиного інтегрального компонента, що задовольняє вимогам стандарту ІЕЕЕ802.15.4 та протоколу ZigBee, наприклад, типу JS24Z121 фірми Jennie (США). До виходу радіотрансивера 6 підключено антену 7, яку реалізовано у вигляді провідника безпосередньо на платі електронного ZigBee-модуля, що містить мікропроцесор 5 та радіоприйомопередавач 6. Живлення обох здійснюється від батареї 10810 8 живлення напругою ЗВ, наприклад, типу CR2032 відомої фірми Panasonic. Ще одним елементом корисної моделі є індикатор 9, виконаний на основі низьковольтного світлодіоду, наприклад, типу BLB21VI-L фірми BrightLed та підключеного до одного із виводів вказаних вище портів мікропроцесора 5. Включення світлодіоду здійснюється шляхом видачі активного сигналу мікропроцесором 5 на задіяний для індикатора 9 вивід порту. Тепловий пожежний сповіщувач працює наступним чином. Після підключення батареї 8 живлення мікропроцесор 5 здійснює програмування портів власних периферійних модулів паралельного (Р1, Р2), послідовного (SPI) вводу-виводу та АЦП з метою встановлення їх робочих режимів функціонування. При цьому виводи паралельного порту, що зв'язані з виводами геркона виконавчого пристрою 1, програмуються наступним чином: перший вивід - на введення, другий - на виведення даних з рівнем логічного "0" на виході. Оскільки контакти геркону виконавчого пристрою 1 замкнені за рахунок створеного магнітною системою поля, вказаний логічний "0" попадає без перешкод на перший вивід паралельного порту мікропроцесора 5. Окрім цього, через послідовний порт SPI мікропроцесор 5 здійснює також програмування режимів роботи радіоприйомопередавача 6, зокрема, вибір робочого частотного каналу, вихідної потужності випромінювання радіотрансивера, формат пакетів повідомлень для ППКП (ППКОП) тощо. Після цього мікропроцесор 5 переходить в "сплячий" режим роботи, в якому може знаходитися досить тривалий час. Активація мікропроцесора 5 сповіщувача може виконуватися двома способами. Перший із них може бути викликаний появою ознак пожежі, тобто при досягненні температурою оточуючого повітря контрольованого значення (наприклад, 70°С). При цьому магнітна проникність феритового магнітопровода 4 різко падає, що призводить до зменшення напруженості магнітного поля у місці розміщення замкнених контактів геркона 1, внаслідок чого зони розмикаються. Це викликає змінювання потенціалу на вході паралельного порту мікропроцесора 5 із рівня логічного "0" на рівень логічної "1" (за рахунок внутрішніх "підтягуючих" резисторів на вході порту) та, як наслідок, появу сигналу запиту переривання мікропроцесора 5 та переходу його (протягом бмкс) в активний режим. Після цього мікропроцесор 5 аналізує, наприклад, впродовж декількох секунд сигнал з виходу виконавчого пристрою 1 і, впевнившись у достовірності сигналу тривоги, генерує через радіоприйомопередавач 6 на ППКП (ППКОП) повідомлення "Тривога", що супроводжується також постійним включенням світлодіода 9. Переданий на ППКП (ППКОП) радіосигнал тривоги обов'язково містить індивідуальний номер сповіщувача, який він має всередині мережі системи пожежної сигналізації, що дозволяє черговому персоналу відразу локалізувати місцезнаходження пожежі. Другий спосіб активації мікропроцесора 5 корисної моделі здійснюється шляхом надходження на вхід радіотрансивера 6 сповіщувача сигналу від ППКП (ППКОП) із запитом інформації про стан температури оточуючого повітря та власне самого сповіщувача (наприклад, щодо напруги його батареї 8 живлення). У цьому випадку радіоприйомопередавач 6 через антену 7 приймає радіосигнал запиту, активує мігропроцесор 5, який опитує геркон виконавчого пристрою 1 та вимірює через АЦП напругу батареї 8, після чого передає коротке повідомлення на ППКП (ППКОП) і знову повертається в "сплячий" режим. Слід зазначити, що при встановленні запропонованих теплових пожежних сповіщувачів в складі системи пожежної сигналізації на об'єктах з великою площею активація мікропроцесора 5 із зовні може здійснюватися не лише від ППКП або ППКОП, а й від одного із найближчих маршрутизаторів мережі цієї ж системи, в якості якого може застосовуватися, наприклад, такий же сповіщувач. У цьому випадку на теплового пожежного сповіщувача покладається виконання більш широких функцій не лише як кінцевого засобу, а і як маршрутизатора відповідно до принципів побудови ZigBeeмереж. Таким чином, проведені удосконалення засобу суттєво розширюють його функціональні можливості за рахунок реалізації двостороннього радіоканалу обміну інформацією між ППКП (ППКОП) та запропонованою корисною моделлю, зокрема, на основі технології ZigBee стандарту IEEE 802.15.4, що дозволяє уникнути застосування великої кількості проводів для зв'язку між ними при монтажі системи пожежної сигналізації, а також суттєво зекономити час на її встановлення. Окрім цього, запропоноване рішення дає змогу побудувати систему пожежної сигналізації у вигляді розподіленої мережі сповіщувачів, в якій ППКП (ППКОП) виконує функції координатора мережі, а кожен із сповіщувачів - функції маршрутизатора або кінцевого засобу у відповідності з варіантами топологій мереж ZigBee, наприклад, "зірка", "кластерне дерево" тощо, виходячи із розмірів приміщення та об'єкту. Враховуючи автономне живлення корисної моделі від батареї запропоноване рішення дозволяє також організувати оптимальний режим енергоспоживання сповіщувача, згідно якому засіб практично весь час знаходиться у "сплячому" стані і активується лише під час чергового сеансу зв'язку між ПКПП (ППКОП) і сповіщувачем або при появі ознак пожежі. Це спрощує також процедуру періодичного контролю технічного стану сповіщувача для визначення його придатності до подальшого використання. 10810 МАГНІТИ 2 МАГНГТОПРОВШ 4 ГЕРКОН Afi ІЄНА ТЕПЛОПРИЙМАЧІ Фіг. Комп ютерна верстка А Крулевський Підписне Тираж 26 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул Урицького, 45, м Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул Глазунова, 1, м Київ-42, 01601