Прилад приймально-контрольний пожежний

Прилад приймально-контрольний пожежний, що має мікроконтролер, вузол вводу-виводу інформації, вузол зон, що охороняються, клеми для підключення зон, блок живлення, вихідні ключі, вихідні клеми, дільники напруги вихідних сигналів по кількості вихідних ключів, дільник напруги живлення, регістр зсуву, мультиплексор, а також перший та другий вузли узгодження сигналів, 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, вивід електроживлення мікроконтролера з'єднаний з першим виходом блока живлення, до другого виходу якого підключені перші виводи резисторів та перші виводи вихідних ключів, другі виводи яких з'єднані з другими виводами відповідних резисторів, вихідними клемами та першими виводами дільників напруги, другі виводи яких з'єднані з загальною шиною блока живлення, мікроконтролера, U 2 (19) 1 3 виходами мікроконтролера, особливо коли необхідна кількість вихідних ключів перевищує кількість зон, що охороняється. Крім того, вихідні ключі виконані на біполярних транзисторах з "відкритим" колектором і тому не відповідають вимогам нормативних документів (EN 54-2, ГОСТ Р 53325 та СП 5.13130), що до необхідності контролю вихідних лінії зв'язку з оповіщувачами та пристроями передавання пожежної тривоги і попередження про несправність на відсутність обривів та коротких замикань. Найбільш близьким до запропонованого технічного рішення є вибраний у якості прототипу прилад приймально-контрольний пожежний [Заявка на патент України № и201008328 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, вихідні клеми, дільники напруги вихідних сигналів по кількості вихідних ключів, дільник напруги живлення, регістр зсуву, мультиплексом, а також перший та другий вузли узгодження сигналів, 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, вивід електроживлення мікроконтролера з'єднаний з першим виходом блока живлення, до другого виходу якого підключені перші виводи резисторів та перші виводи вихідних ключів, другі виводи яких з'єднані з другими виводами відповідних резисторів, вихідними клемами та першими виводами дільників напруги, другі виводи яких з'єднані з загальною шиною блока живлення, мікроконтролера, регістру зсуву, мультиплексора, дільника напруги живлення, першого та другого вузлів узгодження сигналів, вхід електроживлення першого вузла узгодження сигналів з'єднаний з другим виходом блока живлення та входом дільника напруги живлення, вихід якого з'єднаний з першим аналоговим входом мікроконтролера, третя група виходів якого через перший вузол узгодження сигналів з'єднана з входами регістра зсуву, вивід електроживлення якого підключений до виводів електроживлення першого та другого вузлів узгодження сигналів та мультиплексора, адресні входи якого через другий вузол узгодження сигналів з'єднані з четвертою групою виходів мікроконтролера, а виходи дільників напруги підключені до інформаційних входів мультиплексора, четверта група виходів мікроконтролера через перший вузол узгодження сигналів з'єднана з входами регістру зсуву, виходи якого підключені до входів відповідних вихідних ключів. Крім того, має повторювач напруги, вихід якого з'єднаний з другим аналоговим входом мікроконтролера, а вхід повторювача напруги з'єднаний з виходом мультиплексора, вивід електроживлення та загальна шина повторювача напруги підключені відповідно до виводу електроживлення та загальної шини мікроконтролера. Недоліком такого приладу приймальноконтрольного пожежного є значна похибка у ви 59903 4 значені стану вихідних сигналів в умовах значних коливань напруги на входах електроживлення вихідних ключів, особливо у відключеному стані вихідних ключів. В основу корисної моделі поставлено задачу зменшення похибки при визначені станів вихідних сигналів в умовах значних коливань напруги на входах електроживлення вихідних ключів, особливо у відключеному стані вихідних ключів. 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, вихідні клеми, дільники напруги вихідних сигналів по кількості вихідних ключів, дільник напруги живлення, регістр зсуву, мультиплексом, а також перший та другий вузли узгодження сигналів, 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, вивід електроживлення мікроконтролера з'єднаний з першим виходом блока живлення, до другого виходу якого підключені перші виводи резисторів та перші виводи вихідних ключів, другі виводи яких з'єднані з другими виводами відповідних резисторів, вихідними клемами та першими виводами дільників напруги, другі виводи яких з'єднані з загальною шиною блока живлення, мікроконтролера, регістру зсуву, мультиплексора, дільника напруги живлення, першого та другого вузлів узгодження сигналів, вхід електроживлення першого вузла узгодження сигналів з'єднаний з другим виходом блока живлення та входом дільника напруги живлення, вихід якого з'єднаний з першим аналоговим входом мікроконтролера, третя група виходів якого через перший вузол узгодження сигналів з'єднана з входами регістра зсуву, вивід електроживлення якого підключений до виводів електроживлення першого та другого вузлів узгодження сигналів та мультиплексора, адресні входи якого через другий вузол узгодження сигналів з'єднані з четвертою групою виходів мікроконтролера, а виходи дільників напруги підключені до інформаційних входів мультиплексора, четверта група виходів мікроконтролера через перший вузол узгодження сигналів з'єднана з входами регістру зсуву, виходи якого підключені до входів відповідних вихідних ключів, який відрізняється тим, що додатково має керований підсилювач, вихід якого з'єднаний з другим аналоговим входом мікроконтролера, логічний вихід якого підключений до входу управління коефіцієнтом підсилення підсилювача, аналоговий вхід якого з'єднаний з виходом мультиплексора, а вивід електроживлення та загальна шина підсилювача підключені відповідно до виводу електроживлення та загальної шини мікроконтролера. В запропонованому приладі приймальноконтрольному пожежному за рахунок застосування керованого підсилювача, а також його зв'язків з іншими елементами досягається можливість зменшення похибки при визначені станів вихідних сигналів в умовах значних коливань напруги на 5 входах електроживлення вихідних ключів, особливо у відключеному стані вихідних ключів. Застосований підсилювач дозволяє контролювати наявність не тільки обриву у колі підключення оповіщувачів та зовнішніх пристроїв при виключеному ключі, а й виявляти коротке замкнення, або перенавантаження, у вихідних колах при відключених вихідних ключах. На фігурі представлена блок-схема приладу приймально-контрольного пожежного. Прилад приймально-контрольний пожежний (див. фіг.) 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, резистори 7/1...7/N, вихідні клеми 8/1...8/N, дільники 9/1...9/N напруги вихідних сигналів, регістр 10 зсуву, мультиплексором 11, перший та другий вузли 12 та 13 узгодження сигналів, повторювач 14 напруги та дільник 15 напруги. Загальна шина блока 5 живлення з'єднана з загальними шинами мікроконтролера 1, дільників 9/1...9/N напруги, регістру 10 зсуву, мультиплексора 11, першого та другого вузлів 12 та 13 узгодження сигналів, керований підсилювач 14 та дільника 15 напруги живлення. До першого виходу блока 5 живлення підключені виводи електроживлення мікроконтролера 1 та керованого підсилювача 14. До другого виходу блока 5 живлення підключені виводи електроживлення вихідних ключів 6/1...6/N, регістру 10 зсуву, мультиплексора 11, першого та другого вузлів 12 та 13 узгодження сигналів та вхід дільника 15 напруги живлення. Перша група входів та виходів мікроконтролера 1 з'єднана з вузлом 2 вводувиводу інформації. 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. Перший аналоговий вхід мікроконтролера 1 підключений до виходу дільника 15 напруги живлення, а другий аналоговий вхід мікроконтролера 1 - до виходу керованого підсилювача 14. Третя група виходів мікроконтролера 1 через перший вузол 12 узгодження сигналів з'єднаназ входами регістра 10 зсуву, до виходів якого підключені входи вихідних ключів 6/1...6/N. До виходів вихідних ключів 6/1...6/N підключені відповідні вихідні клеми 8/1...8/N, входи дільників 9/1...9/N напруги, та перші виводи резисторів 7/1...7/N, другі виводи яких з'єднані з другим виходом блока 5 живлення. Виходи дільників 9/1...9/N напруги підключені до входів мультиплексора 11, вихід якого з'єднаний з аналоговим входом керованого підсилювача 14. Четверта група виходів мікроконтролера 1 через другий вузол 13 узгодження сигналів з'єднана з адресними входами мультиплексора 11. Логічний вихід мікроконтролера 1 підключений до входу управління коефіцієнтом підсилення підсилювача 14. 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 та керованого підсилювача 14, а також вихідних ключів 6/1...6/N, регістру 10 зсуву, мультиплексора 11, 59903 6 першого та другого вузлів 12 та 13 узгодження сигналів та на вхід дільника 15 напруги живлення. Мікроконтролер 1 починає виконувати робочу програму відповідно до розробленого алгоритму функціювання приладу та внесеної обслуговуючим персоналом конфігурації приладу приймальноконтрольного 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 третій групі своїх виходів логічні сигнали, які поступають на входи вузла 3 зон, що охороняються та через перший вузол 12 узгодження сигналів на входи регістру 10 зсуву. Відповідні вихідні ключі 6/1...6/N, будуть відкриті, або закриті. Значення напруги на клемах 8/1...8/N для підключення оповіщувачів та зовнішніх пристроїв відносно загальної шини залежить не тільки від рівня сигналу на входах вихідних ключів 6/1...6/N та напруги на другому виході блока 5 живлення, але й від опорів навантаження, що будуть підключені до вихідних клем 8/1...8/N. Від цих же параметрів залежить рівень сигналу на виходах дільників 9/1...9/N напруги. Компенсувати зміни напруги на цих виходах за рахунок зміни величини потенціалу на другому виході блока 5 живлення може значення сигналу, що надходить на перший аналоговий вхід мікроконтролера 1 з виходу дільника 15 напруги живлення. При вимкненому вихідному ключі, наприклад 6/1. Струм, що пройде через резистор 7/1 створить потенціал на вихідній клемі 8/1, рівень якого буде суттєво залежати від опору зовнішнього навантаження, підключеного до цієї вихідної клеми 8/1. Якщо зовнішнього навантаження не буде, наприклад, у випадку обриву у зовнішньому колі навантаження, підключеного до вихідної клеми 8/1, то на виході відповідного дільника 9/1 напруги буде потенціал близький до половини напруги живлення мікроконтролера 1. При короткому замиканні клеми 8/1 на загальну шину блока живлення 5 на виході відповідного дільника 9/1 напруги буде нульове значення потенціалу. Якщо опір навантаження буде знаходитись у межах дозволених значень, то й на виході відповідного дільника 9/1 напруги потенціал буде приймати також відомі величини можливих значень. Таким чином, можливо ідентифікувати стани несправностей у колах навантаження вихідних ключів 6/1...6/N у випадку, коли вони будуть закриті. При відкритому стані вихідних ключів 6/1...6/N і якщо не буде зовнішнього навантаження, то на виході відповідного дільника 9/1 напруги буде потенціал близький до напруги живлення мікро 7 59903 контролера 1. Якщо опір навантаження буде знаходитись у межах дозволених значень, то й на виході відповідного дільника 9/1 напруги буде потенціал приймати також відомі величини можливих значень. При короткому замкнені клеми 8/1 на загальну шину блока живлення 5 на виході відповідного дільника 9/1 напруги потенціал буде приймати значення близькі до нульового. На третій групі виходів мікроконтролера 1 буде змінюватися стан, який дозволяє почергово з'єднувати за допомогою мультиплексора 11 виходи дільників 9/1...9/N напруги до аналогового входу мікроконтролера 1. Оцінуючи значення потенціалів на виходах дільників 9/1...9/N напруги мікроконтролер 1 керує роботою вихідних ключів 6/1...6/N та відображає їх стан за допомогою вузла 2 вводувиводу 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 відпо Комп’ютерна верстка М. Мацело 8 відних клемах 8/1...8/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 вводувиводу інформації на відповідному рівні доступу, як це означено нормативними вимогами. За рахунок застосування керованого підсилювача 14, а також його зв'язків з іншими елементами досягається можливість зменшення похибки при визначені станів вихідних сигналів в умовах значних коливань напруги на входах електроживлення вихідних ключів, особливо у відключеному стані вихідних ключів 6/1...6/N. Застосований підсилювач 14 дозволяє контролювати наявність не тільки обриву у колі підключення оповіщувачів та зовнішніх пристроїв при виключеному ключі, а й виявляти коротке замкнення, або перенавантаження, у вихідних колах при відключених вихідних ключах. Підписне Тираж 24 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