Система пожежно-охоронної сигналізації

Система пожежно-охоронної сигналізації, яка містить пожежний приймально-контрольний прилад, до складу якого входять блок живлення, блок індикації, сигналізації, контролю і управління, а також пожежні сповіщувачі, до складу кожного із них входять датчик диму, тепловий датчик, яка відрізняється тим, що в пожежний приймальноконтрольний прилад введені перший мікропроцесор з погоджуючими пристроями, блок управління комутаторами, перший, другий транзистори типу рп-р, третій, четвертий транзистори типу п-р-п і перший резистор, перші виходи першого мікропроцесора з'єднані з блоком індикації, сигналізації, контролю і управління, другі виходи першого мікропроцесора з'єднані з входами блока управління комутаторами, чотири виходи якого підключені до баз першого-четвертого транзисторів, до емітерів першого і другого транзисторів підключена опорна напруга з блока живлення, колектори першого і четвертого транзисторів під'єднані до першого проводу двопровідної лінії, а колектори другого і третього транзисторів під'єднані до другого проводу двопровідної лінії, емітери третього і четвертого транзисторів підключені до першого резистора і входу першого мікропроцесора, пожежні сповіщувачі підключені до двопровідної лінії, в кожний пожежний сповіщувач введені другий мікропроцесор з погоджуючими пристроями, охоронні датчики з нормальнорозімкнутими і нормальнозамкнутими контактами, виходи датчика диму, теплового датчика і охоронних датчиків зв'язані з другим мікропроцесором, випрямляч, блок стабілізованої напруги, п'ятий і шостий транзистори типу п-р-п, входи випрямляча під'єднані до двопровідної лінії, вихід позитивної полярності випрямляча підключений до блока стабілізованої напруги і через світлодюд до колектора шостого транзистора, вихід негативної полярності випрямляча підключений до емітера п'ятого транзистора і до блока стабілізованої напруги безпосередньо, а до емітера шостого транзистора через другий резистор, база п'ятого транзистора з'єднана з першим проводом двопровідної лінії, база шостого транзистора з'єднана з виходом другого мікропроцесора, стабілізована напруга через третій резистор підключена до колектора п'ятого транзистора і окремого входу другого мікропроцесора, навантаження, яке складається з четвертого резистора і діода, підключено до двопровідної лінії 00 (О Ю Винахід відноситься до техніки пожежноохоронної сигналізації, може бути використаний для організації пожежно-охоронної сигналізації, наприклад, пасажирських залізничних вагонів і призначений для безперервного контролю стану сповіщувачів для своєчасного знаходження, локалізації і адресного сповіщення про виникнення признаків пожежі або несанкціонованого доступу, подачі звукової і світлової сигналізації при виникненні тривожного стану, автоматичної перевірки відсутності несправності складових частин системи Відома система пожежної сигналізації (див деклараційний патент України №38271, кл G08B 17/10, 2001), що включає п датчиків диму, кожний із яких через підсилювач, нуль-орган з'єднаний окремим проводом з виконавчим органом і схемою збігу, орган самоконтролю, з'єднаний через керований регулятор зі входом датчика диму Недоліком цієї системи є підвищені масо-габаритні і вартісні характеристики із-за великої КІЛЬКОСТІ проводів між датчиками диму і схемою збігу і низькі функціональні можливості, так як система реагує тільки на наявність диму Відома установка пожежної сигналізації типу BWZ-3 (див Ю С Александров Пожарная безопа 57684 сность вагонов Москва Транспорт 1988 стр 34 36), яка складається із пожежного приймальноконтрольного приладу із п роздільних каналів, до кожного приєднані окремими проводами пожежні сповіщувачі, що реагують на появу диму Недоліком установки є підвищені масо-габаритні і вартісні характеристики і низькі функціональні можливості Найбільш близькою до винаходу за технічною суттю є система пожежної сигналізації "Тесла" (див Ю С Александров Пожарная безопасность вагонов Москва Транспорт 1988 стр 23 - 30), яка містить пожежний приймально-контрольний прилад, в склад якого входять блок живлення, блок аналізу аналогових сигналів, до виходів якого підключений блок індикації, сигналізації, контролю і управління, а також пожежні сповіщувачі, в склад яких входять датчики диму і теплові датчики, виходи пожежних сповіщувачів окремими проводами з'єднані з пожежним приймально-контрольним приладом Недоліками цієї системи є підвищені масо-габаритні і вартісні характеристики із-за великої КІЛЬКОСТІ проводів між пожежними сповіщувачами і пожежним приймально-контрольним приладом та звужені функціональні можливості із-за відсутності охоронної сигналізації В основу винаходу поставлено задачу удосконалення системи пожежно-охоронної сигналізації шляхом заміни багатопроводної лінії між сповіщувачами і пожежним приймально-контрольним приладом на двохпроводну ЛІНІЮ та введення охоронної сигналізації, що забезпечує зменшення масогабаритних і вартісних характеристик і розширення функціональних можливостей Поставлена задача вирішується тим, що у ВІДОМІЙ системі пожежно-охоронної сигналізації, яка містить пожежний приймально-контрольний прилад, в склад якого входять блок живлення, блок індикації, сигналізації, контролю і управління, а також пожежні сповіщувачі, в склад кожного із них входять датчик диму, тепловий датчик, згідно з винаходом в пожежний приймально-контрольний прилад введені перший мікропроцесор з погоджуючими пристроями, блок управління комутаторами, перший, другий транзистори типу р-п-р, третій, четвертий транзистори типу п-р-п і перший резистор, перші виходи першого мікропроцесора з'єднані з блоком індикації, сигналізації, контролю і управління, другі виходи першого мікропроцесора з'єднані з входами блока управління, комутаторами, чотири виходи якого підключені до баз першого-четвертого транзисторів, до емітерів першого і другого транзисторів підключена опорна напруга з блоку живлення, колектори першого і четвертого транзисторів під'єднані до першого проводу двохпроводної лінії, а колектори другого і третього транзисторів під'єднані до другого проводу двохпроводної лінії, емітери третього і четвертого транзисторів підключені до першого резистору і входу першого мікропроцесора, пожежні сповіщувачі підключені до двохпроводної лінії, в кожний пожежний сповіщувач введені другий мікропроцесор з погоджуючими пристроями, охоронні датчики з нормально-розімкнутими і нормально-замкнутими контактами, виходи датчика диму, теплового датчика і охоронних датчиків зв'язані з другим мікро процесором, випрямляч, блок стабілізованої напруги, п'ятий і шостий транзистори типу п-р-п, входи випрямляча під'єднані до двохпроводної лінії, вихід позитивної полярності випрямляча підключений до блоку стабілізованої напруги і через світлодюд до колектору шостого транзистора, вихід негативної полярності випрямляча підключений до емітера п'ятого транзистора і до блоку стабілізованої напруги безпосередньо, а до емітеру шостого транзистора через другий резистор, база п'ятого транзистора з'єднана з першим проводом двохпроводної лінії, база шостого транзистора з'єднана з виходом другого мікропроцесора, стабілізована напруга через третій резистор підключена до колектору п'ятого транзистора і окремого входу другого мікропроцесора, навантаження, яке складається з четвертого резистору і діоду, підключено до двохпроводної лінії Запропонована система забезпечує зв'язок пожежного приймально-контрольного приладу зі всіма пожежними сповіщувачами через двохпроводну ЛІНІЮ, при цьому по ній здійснюється як живлення пожежних сповіщувачів, так і обмін інформацією про стан всіх пожежних і охоронних датчиків всіх сповіщувачів, що дозволяє зменшити масогабатитні і вартісні характеристики і розширити функціональні можливості Суть запропонованого винаходу пояснюється кресленнями, де на фіг 1 показана структурна схема запропонованої системи пожежно-охоронної сигналізації, на фіг 2 - діаграми напруг, пояснюючі и роботу Запропонована система містить пожежний приймально-контрольний прилад 1, в склад якого входять блок живлення 2, перший мікропроцесор з погоджуючими пристроями 3, до перших виходів якого підключений блок індикації, сигналізації, контролю і управління 4, блок управління комутаторами 5, входи якого під'єднані до других виходів мікропроцесора 3, перший, другий транзистори 6, 7 типу р-п-р, третійз четвертий транзистори 8, 9 типу п-р-п і перший резистор 10, чотири виходи блоку 5 підключені до баз першого-четвертого транзисторів, до емітерів першого і другого транзисторів 6, 7 підключена опорна напруга з блоку 2, який також забезпечує живлення стабілізованою напругою блоків і елементів системи, колектори транзисторів 6, 9 під'єднані до першого проводу 11 двохпроводної лінії, а колектори транзисторів 7, 8 під'єднані до другого проводу 12 двохпроводної лінії, емітери транзисторів 8, 9 підключені до першого резистору і входу мікропроцесора 3, пожежні сповіщувачі підключені до двохпроводноїлінії, в кожний пожежний сповіщувач входять датчик диму 14, тепловий датчик 15, охоронний датчик 16 з нормально-розімкнутими контактами, охоронний датчик 17 з нормально-замкнутими контактами, виходи датчиків підключені до входів другого мікропроцесора з погоджуючими пристроями 18, випрямляч 19, блок стабілізованої напруги 20, п'ятий і шостий транзистори 21, 22 типу п-р-п, входи випрямляча 19 під'єднані до двохпроводної лінії, вихід позитивної полярності випрямляча 19 підключений до блоку стабілізованої напруги 20 і через світлодюд 23 до колектору транзистора 22, вихід негативної полярності випрямляча 19 під 57684 ключений до емітера транзистора 21 і блоку 20 безпосередньо, а до емітеру транзистора 22 через другий резистор 24, база транзистора 22 з'єднана з виходом мікропроцесора 18, стабілізована напруга з блоку 20 через третій резистор 25 підключена до колектору транзистора 21 і окремого входу мікропроцесора 18, навантаження, яке складається з четвертого резистору 26 і діоду 27, підключено до двохпроводної лінії Система пожежно-охоронної сигналізації працює наступним чином Блок живлення 2, підключений до джерела постійного струму, яке має значні розкиди напруги, виробляє стабілізовані напруги для живлення ВІДПОВІДНИХ блоків і елементів системи Мікропроцесор 3 забезпечує циклічний опит всіх сповіщувачів в двох режимах "Робота" і "Самоперевірки" Цикл опиту складається з періоду синхронізації і п періодів опиту п сповіщувачів Період синхронізації в режимах "Робота" Т а і "Самоперевірки" Тег різний, що дозволяє автоматично визначити в якому режимі працює система Діаграма напруги U u , яка знімається з резистора 10 в режимі "Робота" при відсутності тривожної інформації зображена на фіг 2а На початку циклу опиту Тці на протязі часу т а формується сінхронізуючий імпульс, по якому система приводиться в початкове положення Для формування синхроімпульсу мікропроцесор 3 через блок 5 відкриває на час т а транзистори 6 і 8 і закриває транзистори 7 і 9 При цьому за рахунок опорної напруги, поданої на емітер транзистора 6, перебігає струм послідовно через транзистор 6, провід 1 1 , сповіщувачі 13 і навантаження 26, 27, провід 12, транзистор 8 і резистор 10, на мінусовий полюс блоку 2, з резистора 10 знімається напруга U u = ІЬ і подається на вхід мікропроцесора 3 Одочасно з формуванням імпульсів мікропроцесором 3 відкривається транзистор 21 і з резистора 25 знімається напруга, яка подається на вхід мікропроцесора 18 і характеризує наявність імпульсу Таким чином мікропроцесор 18 кожного сповіщувача відстежує циклограму роботи на протязі циклу опиту і в момент опиту даного сповіщувача формує поточну інформацію про його стан Після закінчення синхроімпульсу мікропроцесор 3 через блок 5 закриває транзистори 6, 8, відкриває транзистори 7, 9, одночасно закривається транзистор 21 із-за зміни полярності напруги на його базі При цьому струм значно зменшується, так як він перебігає тільки через сповіщувач 13, а через навантаження не перебігає тому що позитивна напруга прикладається до катоду діоду 27, отже напруга U u = Ui U2 Діаграма напруги, яка знімається з резистора 10 в режимі "Робота" при наявності тривожної інформації з різних датчиків, зображена на фіг 26 Для прикладу розглянемо наявність тривожної інформації з датчику диму 14 і охоронного датчика з нормально-замкнутими контактами 17 першого сповіщувача і охоронного датчика з нормальнорозімкнутими контактами 16 другого сповіщувача По інформації з датчику диму 14 при підвищеній дозі диму мікропроцесор 18 додатково відкриває транзистор 22 на інтервалі тд і струм перебігає через паралельно підключені резістори 24 і 26, тому напруга U u = U4 > U3 При розмиканні нормально-замкнутих контактів охоронного датчика 17 на інтервалі тнз транзистор 22 закритий, тому струм через нього не перетікає і UH = Ui При замиканні нормально-розімкнутих контактів охоронного датчика 16 на інтервалі тнр транзистор 22 відкритий Схема працює аналогічно інтервалу тнз при відсутності тривожної інформації тому U u = U3 По інформації з датчика температури при досягненні температури порогового значення, або при досягненні швидкості зміни цієї температури установленої норми мікропроцесор 18 відкриває транзистор 22 на інтервалі тт і аналогічно тривожних інформації на інтервалі тд U u = U4 Діаграма напруги U u в режимі "Самоперевірка" при відсутності несправних датчиків приведена на ф і г 2 в В цьому режимі з кожного датчика імітується тривожна інформація, тому величина напруги U u на інтервалах тд и тт U u = U4, на інтервалі тнр U u = U3, на інтервалі тнз U u = U1 Діаграма напруги U u в режимі "Самоперевірка" при наявності несправних датчиків приведена на фіг 2г Для прикладу розглянуто несправність датчиків 14 і 17 першого сповіщувача і датчика 16 другого сповіщувача В цьому випадку величини напруг U u на інтервалах циклу опиту сповіщувача такі на інтервалі тд U u = U2, на інтервалі тнр U u = U-i, на інтервалі тнз U u = U3 8 57684 Система автоматично контролює обрив та коротке замикання в лінії Якщо на протязі всього періоду синхронізації U u = U-i, то мікропроцесор З видає в блок 4 сигнал "обрив" Якщо напруга U u значно перевершує величину UH, то мікропроцесор видає в блок 4 сигнал "коротке замикання" При наявності тривожної інформації або несправності в системі мікропроцесор 3 видає в блок 4 ВІДПОВІДНІ сигнали, по яким формується світлова і звукова тривожна сигналізація аналогічно прототипу Таким чином, запропонована система розширює функціональні можливості при одночасному зменшенні масо-габаритних і вартісних характеристик При цьому введені в пожежний приймально контрольний прилад мікропроцесор 3, може бути виконаний на мікроконтролері типу AT89S825212РІ фірми ATMEL, блок 5 може бути виконаний на мікросхемах серії 1533, транзистори 6 9 можуть бути типу BD135, BD136, а введені в сповіщувач мікропроцесор 18 може бути виконаний на мікроконтролері типу РІС16С711-04І/Р фірми Microchip і блок 20 може бути виконаний на мікросхемі типу ADM663AAN фірми Analog Devices Крім цього запропонована система за рахунок переходу на двохпровідну ЛІНІЮ зв'язку дозволяє різко зменшити трудоємність і вартість монтажних робіт б) г) Фіг1 Комп'ютерна верстка Е Гапоненко Фіг2 Підписано до друку 05 07 2003 Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ТОВ "Міжнародний науковий комітет", вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна