Димовий пожежний сповіщувач

Димовий пожежний сповіщувач, що містить дві клеми для підключення до шлейфа пожежної сигналізації, до першої з яких підключений вхід елемента однобічної провідності, вихід якого з'єднаний з першим виводом електроживлення формувача сигналу реєстрації диму, другий вивід електроживлення якого з'єднаний із загальною шиною та з другою клемою для підключення до шлейфа пожежної сигналізації, вихід - з індикатором, а вхід формувача сигналу реєстрації диму підключений до виходу старшого розряду регістра зсуву та до інвертуючого входу тактового генератора, вихід якого з'єднаний з входом струмового ключа та з рахунковим входом регістра зсуву, перший вивід електроживлення обмежувача струму та напруги з'єднаний з виходом елемента однобічної провідності, другий вивід електроживлення обмежувача струму та напруги підключений до загальної шини, вихід обмежувача струму та напруги з'єднаний з першими виводами електроживлення схеми скидання по напрузі живлення та U 2 (19) 1 3 обмежувача струму та напруги з'єднаний з виходом елемента однобічної провідності, другий вивід електроживлення обмежувача струму та напруги підключений до загальної шини, вихід обмежувача струму та напруги з'єднаний з першими виводами електроживлення схеми скидання по напрузі живлення та струмового ключа, першим виводом конденсатора, а також з входами першого та другого інтеграторів, вихід першого інтегратора з'єднаний з першим виводом електроживлення підсилювача, до входів якого підключений фотодіод, оптично зв'язаний через камеру з світлопоглинаючими стінками з інфрачервоним випромінюючим діодом, виводи якого підключені до виходів струмового ключа, другий вивід електроживлення якого підключений до загальної шини, других виводів електроживлення підсилювача та схеми скидання по напрузі живлення, вихід якої з'єднаний з неінвертуючим входом тактового генератора та першим входом елемента 2І-НІ, другий вхід якого через перший фільтр високої частоти підключений до виходу першого розряду регістра зсуву, інформаційний вхід якого підключений до виходу граничного елементу, перший вивід електроживлення якого, з'єднаний з виходом другого інтегратора та першими входами електроживлення тактового генератора, елемента 2І-НІ та регістра зсуву, другі виводи електроживлення яких підключені до загальної шини. Вихід підсилювача з'єднаний з входом граничного елемента, другий вивід електроживлення якого підключений до загальної шини. Недоліком відомого сповіщувача є низька завадостійкість сповіщувача, тому що на інформаційний вхід регістра зсуву є можливість надходження з підсилювача через граничний елемент не тільки корисної інформації, але й імпульсів завад. В основу корисної моделі поставлене завдання підвищення завадостійкості сповіщувача. Зазначена мета досягається тим, що димовий пожежний сповіщувач, що містить дві клеми для підключення до шлейфа пожежної сигналізації, до першої з яких підключений вхід елемента однобічної провідності, вихід якого з'єднаний з першим виводом електроживлення формувача сигналу реєстрації диму, другий вивід електроживлення якого з'єднаний із загальною шиною та з другою клемою для підключення до шлейфа пожежної сигналізації, вихід - з індикатором, а вхід формувача сигналу реєстрації диму підключений до виходу старшого розряду регістра зсуву та до інвертуючого входу тактового генератора, вихід якого з'єднаний з входом струмового ключа та з рахунковим входом регістра зсуву, перший вивід електроживлення обмежувача струму та напруги з'єднаний з виходом елемента однобічної провідності, другий вивід електроживлення обмежувача струму та напруги підключений до загальної шини, вихід обмежувача струму та напруги з'єднаний з першими виводами електроживлення схеми скидання по напрузі живлення та струмового ключа, першим виводом конденсатора, а також з входами першого та другого інтеграторів, вихід першого інтегратора з'єднаний з першим виводом електроживлення підсилювача, до входів якого підключений 65792 4 фотодіод, оптично зв'язаний через камеру з світлопоглинаючими стінками з інфрачервоним випромінюючим діодом, виводи якого підключені до виходів струмового ключа, другий вивід електроживлення якого підключений до загальної шини, других виводів електроживлення підсилювача та схеми скидання по напрузі живлення, вихід якої з'єднаний з неінвертуючим входом тактового генератора та першим входом елемента 2І-НІ, другий вхід якого через перший фільтр високої частоти підключений до виходу першого розряду регістра зсуву, інформаційний вхід якого підключений до виходу граничного елементу, перший вивід електроживлення якого, з'єднаний з виходом другого інтегратора та першими входами електроживлення тактового генератора, елемента 2І-НІ та регістра зсуву, другі виводи електроживлення яких підключені до загальної шини, який відрізняється тим, що додатково містить смуговий фільтр, вхід якого з'єднаний з виходом підсилювача, а вивід - з входом граничного елемента, другий вивід електроживлення якого підключений до виходу старшого розряду регістра зсуву. За рахунок введення нового елементу - смугового фільтру, та нового зв'язку вивода електроживлення граничного елементу з іншими елементами схеми досягається підвищення завадостійкості сповіщувача. На фігурі представлена блок-схема димового пожежного сповіщувача. Димовий пожежний сповіщувач (див. фігуру) містить клеми 1 та 2 для підключення до шлейфа пожежної сигналізації. До першої клеми 1 підключений вхід елемента 3 однобічні провідності, вихід якого з'єднаний з першим виводом електроживлення формувача 4 сигналу реєстрації диму й першим виводом електроживлення обмежувача струму й напруги 5. Вихід обмежувача струму й напруги 5 підключений до першого виводу першого конденсатора 6, другий вивід якого з'єднаний із другою клемою 2, другими виводами електроживлення обмежувача струму й напруги 5 та формувача 4 сигналу реєстрації диму, вихід якого підключений до індикатора 7. Вихід тактового генератора 8 з'єднаний з входом струмового ключа 9 та рахунковим входом регістра зсуву 10, вихід старшого розряду якого з'єднаний із входом формувача 4 сигналу реєстрації диму та з інвертуючим входом тактового генератора 8. Перший вивід електроживлення обмежувача 5 струму та напруги з'єднаний з виходом елемента 3 однобічної провідності. Другий вивід електроживлення обмежувача 5 струму та напруги підключений до загальної шини 11. Вихід обмежувача 5 струму та напруги з'єднаний з першими виводами електроживлення схеми 12 скидання по напрузі живлення та струмового ключа 9, першим виводом конденсатора 6, а також з входами першого та другого інтеграторів 13 та 14. Вихід першого інтегратора 13 з'єднаний з першим виводом електроживлення підсилювача 15, до входів якого підключений фотодіод 16, оптично зв'язаний через камеру 17 з світлопоглинаючими стінками з інфрачервоним випромінюючим діодом 18, виводи якого підключені до виходів струмового ключа 9. Другий вивід електроживлен 5 ня струмового ключа 9 підключений до загальної шини 11, других виводів електроживлення підсилювача 15 та схеми 12 скидання по напрузі живлення. Вихід схеми 12 скидання по напрузі живлення з'єднаний з неінвертуючим входом тактового генератора 8 та першим входом елемента 19 2І-НІ, другий вхід якого через фільтр 20 високої частоти підключений до виходу першого розряду регістра 10 зсуву. Інформаційний вхід регістра 10 зсуву підключений до виходу граничного елементу 21, перший вивід електроживлення якого, з'єднаний з шиною 22 електроживлення, виходом другого інтегратора 14 та першими входами електроживлення тактового генератора 8 елемента 19 2І-НІ та регістра 10 зсуву, другі виводи електроживлення яких підключені до загальної шини 11. Вхід смугового фільтру 23 з'єднаний з виходом підсилювача 15, а вивід - з входом граничного елемента 21, другий вивід електроживлення якого підключений до виходу старшого розряду регістра 10 зсуву. На фігурі виводи живлення тактового генератора 8, регістру зсуву 10, логічного елементу 19 2ІНІ умовно не показані. Димовий пожежний сповіщувач працює в такий спосіб. При подачі напруги живлення на вхідні клеми 1 й 2 через елемент 3 однобічної провідності й обмежувач 5 струму й напруги здійснюється заряд накопичувального конденсатора 6. Елемент 3 однобічної провідності здійснює захист інших елементів димового пожежного сповіщувача при помилковому підключенні полярності напруги живлення, що надходить від шлейфа пожежної сигналізації. Поки напруга на виводах накопичувального конденсатора 6 недостатня для нормальної роботи димового пожежного сповіщувача, то падіння напруги на інтеграторі 14 незначне - значно менше падіння напруги між шиною 22 живлення й загальною шиною 11. Це обумовлено низьким споживанням струму логічними елементами у статичному режимі. Ще до досягнення мінімального значення робочої напруги на виході схеми 12 скидання по напрузі живлення формується низький потенційний рівень, що забороняє роботу тактового генератора 8. У момент досягнення мінімального значення робочої напруги всі елементи схеми сповіщувача будуть перебувати в статичному режимі. У цьому випадку регістр зсуву 10 буде перебувати в нульовому стані незалежно від сигналів на інших його входах за рахунок потенційного сигналу, що приходить зі схеми 12 скидання по напрузі живлення через логічний елемент 19 2І-НІ на R-вхід цього регістру 10 зсуву. Формувач 4 сигналу реєстрації диму буде закритий й індикатор 7 буде виключений. У той же час низький потенційний рівень, що надходить із виходу старшого розряду регістра зсуву 10 на інвертуючий вхід тактового генератора 8 дозволяє йому роботу. Споживання струму сповіщувачем від шлейфа пожежної сигналізації буде обмежено обмежувачем 5 струму й напруги. Такий стан буде продовжуватись доки падіння напруги на конденсаторі 6 не досягне значення мінімальної робочої напруги. Споживання струму тактовим генератором 8 істотно залежить від напруги живлення, тому не 65792 6 обхідно, щоб перемикання схеми 12 скидання по напрузі живлення здійснювалося при робочій напрузі близькій до його мінімального значення, але такої, що перевищує його. У момент зміни стану на виході схеми 12 скидання по напрузі живлення запускається тактовий генератор 8, а на R-вході скидання регістра зсуву 10 встановлюється потенційний рівень, що дозволяє зміну станів цього регістра 10 при перепадах напруги на його рахунковому вході. З цього моменту падіння напруги між шиною 22 живлення й загальною шиною 11 стабілізується, а падіння напруги на конденсаторі 6 продовжує зростати. Через час близький до однієї секунди після дозволу роботи на виході тактового генератора 8 з'явиться короткий, тривалістю кілька десятків мікросекунд, імпульс. З такою же тривалістю й періодичністю близько секунди будуть повторюватися імпульси на виході цього генератора 8. Такий стан буде спостерігатися до появи на входах тактового генератора 8 сигналів що забороняють його роботу. З виходу тактового генератора 8 імпульси на вхід струмового ключа 9. Струмовий ключ 9 забезпечує розряд конденсатора 6 заданою величиною струму через свій вихід на інфрачервоний випромінюючий діод 18. Величина, на яку буде розряджатися конденсатор 6, буде залежати від тривалості й періоду імпульсів, які з'являються на виході тактового генератора 8, а також відносин струму заряду конденсатора 6 через обмежувач 5 струму й напруги до струму розряду цього конденсатора 6 через струмовий ключ 9. Таким чином, в сталому режимі роботи падіння напруги на конденсаторі 6 буде перевищувати потенціал шини 22 живлення на величину падіння напруги на інтеграторі 14. За рахунок цієї різниці потенціалів забезпечується стійка робота сповіщувача, тому що короткочасні провали напруги на виводах конденсатора 6 у моменти його розряду струмовим ключем 9 за рахунок інтегратора 14 не змінять потенціалу шини 22 живлення. Розсіяне оптичною камерою 17 зі світлопоглинаючими стінками інфрачервоне випромінювання інфрачервоного діода 18 надходить на фотодіод 16. Посилені підсилювачем 15 імпульси по своїй амплітуді й фазі будуть істотно залежати від оптичної щільності повітря в оптичній камері 17. Так при абсолютній прозорості повітря на виході підсилювача 15 будуть присутні трикутні імпульси малої амплітуди, тому що буде мати місце деяке відбиття від стінок оптичної камери 18. Імпульс трикутної форми на виході підсилювача 15 буде досягати свого максимуму в момент закінчення імпульсу на виході тактового генератора 8. Трикутна форма імпульсів пов'язана з швидкістю підсилювача 15 на малих струмах споживання цим підсилювачем 15. Після проходження смугового фільтру 23 амплітуда імпульсів не буде зменшуватись, якщо їх частотні параметри будуть відповідати вибраній смузі частот фільтру 23. При малій амплітуді цих імпульсів на виході граничного елемента 21 буде присутній низький потенційний рівень сигналу. Таким чином, по кожному позитивному перепаді сигналу на своєму рахунковому вході регістр зсуву 10 буде переносити низький 7 потенційний рівень від першого розряду до старшого. Це означає, що на обох його виходах буде присутній низький потенційний рівень. Цей низький потенційний рівень надходить на вхід формувача 4 сигналу реєстрації диму, тому індикатор 7 не буде світитися. Сповіщувач буде залишатися в черговому режимі роботи, споживаючи від шлейфа пожежної сигналізації, що підключений до клем 1 й 2 струм, величина якого буде коливатись, але не перевищувати значення обмеженого обмежувачем 5 струму й напруги. При збільшенні питомої оптичної щільності середовища буде збільшуватися амплітуда імпульсів на виході підсилювача 15, поки не досягне граничного значення, при якому відбудеться перемикання граничного елемента 21. Якщо по кожному позитивному перепаді на рахунковому вході регістра зсуву 10 на його інформаційному вході будуть присутні позитивні імпульси, то буде відбуватися заповнення цього регістра 10 логічними "1". Після заповнення цього регістра зсуву 10 логічними "1" на виході старшого розряду з'явиться сигнал, що змінює стан формувача 4 сигналу реєстрації диму, індикатора 7, що відповідає стану сповіщувача "ПОЖЕЖА". Цим же сигналом також забороняється робота тактового генератора 8. Якщо в процесі заповнення регістра зсуву 10 на першому розряді відбудеться перемикання сигналу на низький рівень, то через фільтр 20 високої частоти негативний імпульс надійде на вхід елемента 19 2І-НІ. Імпульс із виходу цього елемента скине регістр зсуву 10 у нульовий стан, а якщо в моменти перепадів на рахунковому вході другого регістра здвигу 13 будуть присутні позитивні імпульси на його інформаційному вході, то заповнення цього регістра 10 почнеться спочатку. Смуговий фільтр 23 забез Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська 65792 8 печує проходження сигналів, частотні параметри яких будуть відповідати вибраній смузі частот цього фільтру 23. При наявності високого потенційного рівня на старшому розряді регістра зсуву 10 відкривається формувач 4 сигналу реєстрації диму, що забезпечує задане споживання струму від шлейфа пожежної сигналізації, до якого підключений димовий пожежний сповіщувач своїми клемами 1 та 2. Індикатор 7 забезпечує індикацію стану "ПОЖЕЖА". Високий потенційний рівень, що подається на другий вивід електроживлення граничного елемента 21 забезпечує стабільність цього ж рівня й на інформаційному вході регістра зсуву 10. Завдяки струму, що протікає через формувач 4 сигналу реєстрації диму, різко зменшується різниця потенціалів між клемами 1 та 2. Якщо це падіння напруги буде перевищувати мінімальне значення робочої напруги, то сповіщувач буде перебувати в стані "ПОЖЕЖА" нескінченно довго. Вивести сповіщувач із цього стану можливо тільки відключенням напруги живлення шлейфа пожежної сигналізації на час достатній для розряду конденсатора 6 до величини, при якій на виході схеми 12 скидання по напрузі живлення встановиться низький потенційний рівень. За рахунок введення смугового фільтра 23 забезпечується проходження від підсилювача 15 на граничний елемент 21 сигналів, частотні параметри яких будуть відповідати вибраній смузі частот цього фільтру 23. А підключення другого виводу електроживлення граничного елементу 21 до виходу старшого розряду регістру 10 зсуву забезпечує блокування стану "ПОЖЕЖА" на регістрі зсуву 10. Підписне Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601