Прилад приймально-контрольний пожежний

Прилад приймально-контрольний пожежний, який має мікроконтролер, вузол вводу-виводу інформації, вузол зон, що охороняються, клеми для підключення зон, блок живлення, вихідні ключі, клеми для підключення оповіщувачів та зовнішніх пристроїв, а також вузол узгодження сигналів, мультиплексор та регістр зсуву, вузол вводу-виводу інформації з'єднаний з мікроконтролером за допомогою першої групи входів та виходів, друга група входів та виходів мікроконтролера підключена до вузла зон, що охороняються, з виходами якого з'єднані клеми для підключення зон, виходи вузла узгодження сигналів підключені до входів вихідних ключів, перші виходи яких з'єднані з клемами для підключення оповіщувачів та зовнішніх пристроїв, другі виходи вихідних ключів підключені до інформаційних входів мультиплексора, адресні входи якого підключені до третьої групи виходів мікроконтролера, четверта група виходів якого підключена до входів регістра зсуву, виходи якого підклю U 2 (19) 1 3 хідна кількість вихідних ключів перевищує кількість зон, що охороняється. Крім того, вихідні ключі виконані на біполярних транзисторах з "відкритим" колектором не відповідають вимогам нормативних документів (EN 54-2, ГОСТ Р 53325), що до необхідності контролю ліній зв'язку із зовнішніми пристроями на відсутність обривів та коротких замкнень. Найбільш близьким до запропонованого технічного рішення є вибраний у якості прототипу прилад приймально-контрольний пожежний [Заявка на патент України № u200912450 на корисну модель "Прилад приймально-контрольний пожежний"] такий, що має мікроконтролер, вузол вводувиводу інформації, вузол зон, що охороняються, клеми для підключення зон, блок живлення, вихідні ключі, клеми для підключення оповіщувачів та зовнішніх пристроїв, а також вузол узгодження сигналів, мультиплексор та регістр зсуву, вузол вводу-виводу інформації з'єднаний з мікроконтролером за допомогою першої групи входів та виходів, друга група входів та виходів мікроконтролера підключена до вузла зон, що охороняються, з виходами якого з'єднані клеми для підключення зон, виходи вузла узгодження сигналів підключені до входів вихідних ключів, перші виходи яких з'єднані з клемами для підключення оповіщувачів та зовнішніх пристроїв, другі виходи вихідних ключів підключені до інформаційних входів мультиплексора, адресні входи якого підключені до третьої групи виходів мікроконтролера, четверта група виходів якого підключена до входів регістра зсуву, виходи якого підключені до входів вузла узгодження сигналів, а виводи електроживлення мультиплексора та регістра зсуву з'єднані з відповідними виводами електроживлення мікроконтролера таки чином, що перший вивід електроживлення мікроконтролера з'єднаний з першим виходом блока живлення, до другого виходу якого підключені перші виводи електроживлення вихідних ключів та вузла узгодження сигналів, другі виводи електроживлення яких з'єднані з другим виводом електроживлення мікроконтролера та із загальною шиною блока живлення, а кожний вихідний ключ містить уніполярний або біполярний транзистор, затвор якого або база біполярного транзистора з'єднана з входом вихідного ключа, перший вхід електроживлення якого через перший резистор підключений до першого виводу другого резистора та до витоку уніполярного, або до емітера біполярного транзистора, колектор якого, або стік уніполярного транзистора, підключений до першого виходу вихідного ключа, другий вихід якого з'єднаний з першим виводом третього резистора, а через четвертий резистор - з другим виводом електроживлення вихідного ключа. Вихідний ключ містить ще один біполярний транзистор, емітер якого з'єднаний з першим виводом електроживлення вихідного ключа, колектор - з другим виводом третього резистора, а база - з другим виводом другого резистора, а через п'ятий резистор - з першим виходом вихідного ключа. Мильтиплексор забезпечує комутацію логічних сигналів, тому його вихід підключений до логічного входу мікроконтролера. Недоліком такого приладу приймально 53432 4 контрольного пожежного є те, що діагностика стану навантаження вихідних ключів здійснюється на рівні логічних сигналів, крім того, виявлення короткого замикання у колі підключення оповіщувачів та зовнішніх пристроїв здійснюється тільки під час включення вихідного ключа, коли потужність розсіювання на вихідному ключі може значно перевищувати дозволене значення. В основу корисної моделі поставлено задачу встановлення взаємозв'язків між елементами, при яких з'являється можливість проведення аналізу стану навантаження вихідних ключів не тільки після їх включення. Поставлена задача вирішується тим, що прилад приймально-контрольний пожежний має мікроконтролер, вузол вводу-виводу інформації, вузол зон, що охороняються, клеми для підключення зон, блок живлення, вихідні ключі, клеми для підключення оповіщувачів та зовнішніх пристроїв, а також вузол узгодження сигналів, мультиплексор та регістр зсуву, вузол вводу-виводу інформації з'єднаний з мікроконтролером за допомогою першої групи входів та виходів, друга група входів та виходів мікроконтролера підключена до вузла зон, що охороняються, з виходами якого з'єднані клеми для підключення зон, виходи вузла узгодження сигналів підключені до входів вихідних ключів, перші виходи яких з'єднані з клемами для підключення оповіщувачів та зовнішніх пристроїв, другі виходи вихідних ключів підключені до інформаційних входів мультиплексора, адресні входи якого підключені до третьої групи виходів мікроконтролера, четверта група виходів якого підключена до входів регістра зсуву, виходи якого підключені до входів вузла узгодження сигналів, а виводи електроживлення мультиплексора та регістра зсуву з'єднані з відповідними виводами електроживлення мікроконтролера таки чином, що перший вивід електроживлення мікроконтролера з'єднаний з першим виходом блока живлення, до другого виходу якого підключені перші виводи електроживлення вихідних ключів та вузла узгодження сигналів, другі виводи електроживлення яких з'єднані з другим виводом електроживлення мікроконтролера та із загальною шиною блока живлення, а кожний вихідний ключ містить уніполярний або біполярний транзистор, затвор якого або база біполярного транзистора з'єднана з входом вихідного ключа, перший вхід електроживлення якого через перший резистор підключений до першого виводу другого резистора та до витоку уніполярного або емітера біполярного транзистора, колектор якого, або стік уніполярного транзистора підключений до першого виходу вихідного ключа, другий вихід якого з'єднаний з першим виводом третього резистора, а через четвертий резистор - з другим виводом електроживлення вихідного ключа, який відрізняється тим, що другий вивід другого резистора підключений до другого виводу третього резистора та до першого виходу вихідного ключа, а вихід мультиплексора з'єднаний з аналоговим входом мікроконтролера. В запропонованому приладі приймальноконтрольному пожежному за рахунок застосування нових зв'язків між елементами досягається мож 5 ливість проводити аналіз стану навантаження вихідних ключів ще до їх включення. Застосовані схеми вихідних ключів та мутьтиплексація напруги з виходів вихідних ключів на аналоговий вхід мікроконтролера дозволяють контролювати наявність не тільки обриву у колі підключення оповіщувачів та зовнішніх пристроїв при виключеному ключі, а й виявляти коротке замикання. На фігурі представлена блок-схема приладу приймально-контрольного пожежного. Прилад приймально-контрольний пожежний (див. фігуру) містить мікроконтролер 1, вузол 2 вводу-виводу інформації, вузол 3 зон, що охороняються, клеми 4/1...4/М для підключення зон, блок 5 живлення, вихідні ключі 6/1...6/N, клеми 7/1...7/N для підключення оповіщувачів та зовнішніх пристроїв, а також вузол 8 узгодження сигналів, мультиплексом 9 та регістр 10 зсуву. Вузол 2 вводу-виводу інформації з'єднаний з мікроконтролером 1 за допомогою першої групи входів та виходів. Друга група входів та виходів мікроконтролера 1 підключена до вузла 3 зон, що охороняються, з виходами якого з'єднані клеми 4/1...4/М для підключення зон. Перші виходи вихідних ключів 6/1...6/N з'єднані з клемами 7/1...7/N для підключення оповіщувачів та зовнішніх пристроїв, а виходи вузла 8 узгодження сигналів підключені до входів вихідних ключів 6/1...6/N. Другі виходи вихідних ключів 6/1...6/N підключені до інформаційних входів мультиплексора 9, адресні входи якого підключені до третьої групи виходів мікроконтролера 1. Четверта група виходів мікроконтролера 1 підключена до входів регістра 10 зсуву, виходи якого підключені до входів вузла 8 узгодження сигналів. Виводи електроживлення мультиплексора 9 та регістра 10 зсуву з'єднані з відповідними виводами електроживлення мікроконтролера 1. Перший вивід електроживлення мікроконтролера 1 з'єднаний з першим виходом блока живлення 5, до другого виходу якого підключені перші виводи електроживлення вихідних ключів 6/1...6/N та вузла 8 узгодження сигналів. Другі виводи електроживлення цих елементів з'єднані з другим виводом електроживлення мікроконтролера 1 та із загальною шиною блока живлення 5. Другі виходи вихідних ключів 6/1...6/N підключені до інформаційних входів мультиплексора 9, вихід якого зв'язаний з аналоговим входом мікроконтролера 1. Кожний з вихідних ключів, наприклад, вихідний ключ 6/1 містить уніполярний транзистор 11/1, або біполярний транзистор 11/N, затвор якого або база біполярного транзистора 11/N з'єднана з входом вихідного ключа 6/1 (6/N). Перший вхід електроживлення вихідного ключа 6/1 через перший резистор 12/1 підключений до першого виводу другого резистора 13/1 та до витоку уніполярного транзистора 13/1 або емітера біполярного транзистора 13/N. Колектор біполярного транзистора 13/N, або стік уніполярного транзистора 13/1 підключений до першого виходу вихідного ключа 6/1 (6/N), другий вихід якого з'єднаний з першим виводом третього резистора 14/1, а через четвертий резистор 15/1 - з другим виводом електроживлення вихідного ключа 6/1. Другий вивід другого резистора 13/1 підключе 53432 6 ний до другого виводу третього резистора 14/1 та до першого виходу вихідного ключа 6/1, а вихід мультиплексора 9 з'єднаний з аналоговим входом мікроконтролера 1. Прилад приймально-контрольний пожежний працює таким чином. Після підключення вхідної напруги до блока 5 живлення на його виходах з'являється відповідні напруги, що поступають на виводи електроживлення мікроконтролера 1, мультиплексора 9 та регістра 10 зсуву, а також на виводи електроживлення вихідних ключів 6/1...6/N та вузла 8 узгодження сигналів. Мікроконтролер 1 починає виконувати робочу програму відповідно до розробленого алгоритму функціонування приладу та внесеної обслуговуючим персоналом конфігурації приладу приймально-контрольного пожежного відповідно до об'єкту, що охороняється. На початку програми відбувається самотестування приладу. Результати самотестування відтворюються вузлом 2 вводу - виводу інформації. Якщо тестування завершується з позитивними наслідками, а стан зон, що охороняється відповідає конфігурації приладу, що зберігається у енергонезалежній пам'яті мікроконтролера 1, то прилад переходить у черговий режим роботи. У черговому режимі роботи мікроконтролер 1 відтворює відображення цього стану вузлом 2 вводу - виводу інформації та очікує змін, що можуть з'явитися за рахунок внесення нової інформації оператором через вузол 2 вводу - виводу інформації. Крім того, мікроконтролер 1 відтворює конфігурацію приладу створивши на другій та четвертій групі своїх виходів логічні сигнали, які поступають на входи вузла 3 зон, що охороняються та на входи регістру 10 зсуву. Відповідні вихідні ключі 6/1...6/N, будуть відкриті, або закриті. Значення напруги на клемах 7/1...7/N для підключення оповіщувачів та зовнішніх пристроїв відносно загальної шини залежить не тільки від рівня сигналу на входах вихідних ключів 6/1...6/N, але й від опору їх навантаження. Від цих же параметрів залежить рівень сигналу на других виходах вихідних ключів 6/1...6/N. При високому потенційному рівні сигналу на вході вихідного ключа 6/1 уніполярний транзистор 13/1 буде закритий. При таких умовах буде закритий і біполярний транзистор 13/N вихідного ключа 6/N. Струм, що пройде в колі резисторів 12/1, 13/, 14/1, 15/1 створить потенціал на клемі 7/1 для підключення оповіщувачів та зовнішніх пристроїв, рівень якого буде суттєво залежати від опору зовнішнього навантаження, підключеного до цієї клеми 7/1. Якщо зовнішнього навантаження не буде, наприклад, у випадку обриву у зовнішньому колі навантаження, підключеного до клеми 7/1, до на другому виході вихідного ключа 6/1 буде означена величина потенціалу, який подається на відповідний інформаційний вхід мультиплексора 9. При короткому замиканні клеми 7/1 на загальну шину блока живлення 5 на другому виході вихідного ключа 6/1 буде нульове значення потенціалу. Якщо опір навантаження буде знаходитись у межах дозволених значень, то й на другому виході вихідного ключа 6/1 потенціал буде приймати також відомі величини можливих значень. Таким чином, 7 53432 можливо ідентифікувати стани несправностей у колах навантаження вихідних ключів 6/1...6/N у випадку, коли транзистори 11/1...11/N будуть закриті. При відкритих транзисторах 11/1...11/N та якщо опір зовнішнього навантаження буде значно перевищувати сумарний опір третього та четвертого резисторів 14/і та 15/і, де "і" приймає значення від 1 до N, то на другому виході вихідного ключа 6/i буде максимально можливе значення потенціалу, що подається на інформаційний вхід мультиплексора 9. Якщо опір навантаження буде знаходитись у межах дозволених значень, то й на другому виході вихідного ключа 6/і потенціал буде приймати також відомі величини можливих значень. При короткому замкнені клеми 7/і на загальну шину блока живлення 5 на другому виході вихідного ключа 6/і потенціал буде приймати значення близькі до нульового. На третій групі виходів мікроконтролера 1 буде змінюватися стан, який дозволяє почергово з'єднувати за допомогою мультиплексора 9 другі виходи вихідний ключів 6/1...6/N до аналогового вхо Комп’ютерна верстка А. Крулевський 8 ду мікроконтролера 1. Оцінуючи значення потенціалів на других виходах вихідний ключів 6/1...6/N мікроконтролер 1 керує їх роботою та відображає стан за допомогою вузла 2 вводу-виводу інформації. Мікроконтролер 1 також аналізує стан струму у зонах і якщо ці зміни набувають критичних значень змінює стан індикації на вузлі 2 вводу-виводу інформації, а також при необхідності стан на відповідних клемах 7/1...7/N для підключення оповіщувачів та зовнішніх пристроїв. Відновлення початкового стану чергового режиму роботи приладу можливо після відновлення стану зон у черговий режим, та виконання оператором операції скидання стану з вузла 2 вводу виводу інформації на відповідному рівні доступу, як це означено нормативними вимогами. За рахунок застосування нових зв'язків між елементами досягається можливість проводити аналіз стану навантаження вихідних ключів 6/1...6/N ще до їх включення. 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