Комбінований пожежний сповіщувач для приміщення з агресивним і (або) вибухонебезпечним середовищем

Корисна модель відноситься до техніки пожежної сигналізації, а саме до комбінованих пожежних сповісників і може бути використана для виявлення пожежі при збільшенні температури навколишнього середовища і (або) появі диму в місці встановлення сповісника. Відомий тепловий пожежний сповісник для закритого вибухонебезпечного приміщення [патент RU №2031446, МПК G08B17/06, опубл. 20.03.1995р.], призначений для сигналізації при виникненні пожежі у закритому приміщенні з вибухонебезпечним середовищем, що реагує на підвищення температури середовища. Даний сповісник містить розташовану у приміщенні і захищену перфорованим кожухом термочутливу нитку, яка обгинає поворотний блок пристосування для натягу нитки та зв'язану одним кінцем з герметизуючим підпружиненим клапаном, а іншим через шток з підпружиненим контактом взаємодіючим з контактом сигналізатора. Пристрій для натягу нитки містить підпружинену вилку, поворотний блок, захисний кожух, покажчик повороту. Сповісник працює наступним чином. У випадку підвищення температури при загорянні або розкладанні вибухонебезпечного продукту в приміщенні термочутлива нитка обривається, при цьому замикається контакт сигналізатора, що включає в роботу сигнальну систему і газову систему пожежегасіння. Водночас з цим другий кінець термочутливої нитки визволяє підпружинений клапан, при відкритті якого закрите приміщення з'єднується з атмосферою, тим самим створюється умова виходу наявного у приміщенні повітря і заміщення його вогнегасильним газовим складом. Економічний ефект полягає у запобіганні можливих аварійних ситуацій при транспортуванні, зберіганні або виробництві вибухових матеріалів. Недоліком сповісника є відсутність можливого врахування різноманітних умов, при яких виникає пожежа, наприклад, наявність диму, що веде до збільшення імовірності хибного спрацьовування. Серед комбінованих пожежних сповісників відомий пристрій, що реагує на появу двох факторів, наприклад, диму, а також підвищеної температури на об'єкті [патент США №6195011, МПК, 2001p.]. Пристрій містить перший датчик задимленості і другий датчик температури, виходи яких через відповідні перший та другий аналого-цифрові перетворювачі підключені до входів блоку обробки сигналу, перший вихід якого підключений до входу першого аналого-цифрового перетворювача та першого датчика задимленості, другий вихід блоку обробки сигналу підключений до входу другого аналого-цифрового перетворювача і другого датчика температури, а третій вихід блоку обробки сигналу є сигнальним виходом сповісника. Формування сповіщення про пожежу у пристрої відбувається за логічною схемою "ІЛІ" при досягненні одним з контрольованих факторів порогового рівня, а також при спільному зростанні обох факторів, якщо обчислюємий коефіцієнт їхньої взаємної кореляції досягає встановленого порогового значення. Проте відомо, що для початкової стадії пожежі характерно нестале швидко змінне значення факторів (флуктації задимленості і температури). Тому у цей період значення коефіцієнта взаємної кореляції може бути невеликим, що не викличе спрацьовування пристрою, внаслідок чого знижується надійність пристрою. Крім того, оскільки використовується не герметична вимірювальна камера, надійність виявлення пожежі і термін служби сповісника знижується - внаслідок забруднення або деградації оптико-електронних елементів, що проходять аерозольним потоком, до того ж за умовами техніки безпеки наявність відкритих електричних контактів всередині вимірювальної камери виключає використовування сповісника у вибухонебезпечних приміщеннях. Частково зазначені недоліки усунені у пристрої виявлення пожежі, що є найбільш близьким до заявляемого комбінованого пожежного сповісника [патент RU №2275688, МПК G08B17/06, G08B17/10, опубл. 27.04. 2006р.]. Схема пристрою - прототипу є більш досконалою з точки зору прийняття рішення про формування тривожного повідомлення. Сповісник містить перший датчик задимленості, другий датчик температури, блок формування опорної напруги, блок компараторів, блок обробки сигналу і формувач тривожного сповіщення. Вихід першого датчику задимленості підключений до першого входу блоку формування опорної напруги і першого входу блоку компараторів, вихід другого датчика температури підключений до другого входу блоку формування опорної напруги і другого входу блоку компараторів, вихід якого підключений до входу блоку обробки сигналу, перший вихід якого підключений до входу першого датчика, другий вихід блоку обробки сигналу підключений до входу другого датчика, третій вихід блоку обробки сигналу підключений до входу формувача тривожного сповіщення, вихід якого є сигнальним виходом пристрою. Перший датчик задимленості містить підсилювач потужності, виходи якого підключені до випромінюючого світлодіода, та приймач світлової енергії у вигляді фотодіода, виходами підключений до підсилювача сигналу. Вхід підсилювача потужності є входом першого датчика задимленості, вихід підсилювача сигналу є виходом датчика задимленості. Другий датчик температури містить терморезистор, підключений до підсилювача, вихід якого є виходом датчика температури, а вхід - керуючим входом підсилювача. Блок формування опорної напруги містить перший і другій формувачі опорної напруги, перший вхід блоку формування опорної напруги є входом другого формувача опорної напруги, вихід якого є другим виходом блоку формування опорної напруги, другий вхід блоку формування опорної напруги є входом першого формувача опорної напруги, вихід якого є першим виходом блоку формування опорної напруги. Блок компараторів містить перший компаратор, другий компаратор і елемент логічний «ІЛІ», виходи компараторів підключені до входів логічного елементу «ІЛІ», вихід якого є виходом блоку компараторів, перший та другий входи блоку компараторів є відповідно виходом першого датчика задимленості і виходом другого датчика температури. Третій і четвертий входи блоку компараторів є відповідно першим і другим виходами блоку формування опорної напруги. Блок обробки сигналу містить генератор установочного імпульсу, лічильник і генератор імпульсів. Перший вхід лічильника є входом блоку обробки сигналу, а його вихід - третім виходом блоку обробки сигналу. Вихід генератора установочного імпульсу підключений до другого входу лічильника, перший вихід генератора імпульсів підключений до третього входу лічильника, а інші два виходи генератора імпульсів є відповідно першим і другим виходом блоку обробки сигналу. Діаграми напружень, що характеризують роботу сповісника, приведені на Фіг.5, Фіг.6. Комбінований пожежний сповісник працює наступним чином. За нормальних умов навколишнього середовища після включення електроживлення генератор установочного імпульсу приводить лічильник у первинний стан, при якому на його виході формується сигнал логічного нуля, що свідчить про відсутність пожежі. Генератор формує на своїх виходах імпульси напруги, що надходять до першого та другого датчиків. В першому датчику імпульс посилюється у підсилювачі і призводить до випромінювання перетворювачем світлового імпульсу в оптичну камеру у інфрачервоному діапазоні частот. Якщо частин диму у камері немає, на фотоприймач відбите світло не попадає, і амплітуда сигналу UС2 (Фіг.5) на виході підсилювача невелика. При цьому другій формувач опорної напруги формує встановлену максимальну порогову напругу UП3 (Фіг.6), що надходить на вхід компаратора. Імпульс напруги з генератора відкриває підсилювач, з виходу якого нормований сигнал, відповідний нормальній температурі навколишнього середовища, надходить на вхід компаратора UС4 (Фіг.6) і вхід другого формувача опорної напруги. При нормальній температурі навколишнього середовища формувач формує встановлену максимальну порогову напругу UП1 (Фіг.5), що надходить на вхід компаратора. У відсутність пожежі сигнали, що надходять з виходів першого та другого датчиків на відповідні входи компараторів мають амплітуду, значно меншу, ніж порогові напруги, що подаються з виходів формувачів опорної напруги. Тому на виходах компараторів постійно присутні сигнали логічного нуля, що надходять на відповідні входи логічного елементу "ІЛІ". В результаті на виході логічного елементу "ІЛІ" формується сигнал логічного нуля, який надходячи на перший вхід лічильника блокує його для рахунку імпульсів від генератора. Сигнал логічного нуля, що формується при цьому на виході лічильника, призводить до формування блоком сповіщення "Норма", при якому світловий індикатор не світиться, а електронний ключ, що включений до шлейфу пожежної сигналізації, закритий. При пожежі з наявністю тільки одного фактору, наприклад диму при тлінні бавовни, поява частинок диму в оптичній камері першого датчику викличе зростання сигналу на виході підсилювача (крива UС1 на Фіг.5). Так як температура середовища в місці встановлення сповісника при цьому практично не змінюється, напруга порога компаратора, що подається з формувача, залишається максимальною (крива UП1 на Фіг.5). Після досягнення в момент t2 напругою UС1 порогового значення на виході компаратора з'являються імпульси логічної одиниці, що надходять на вхід логічного елементу "ІЛІ" і викликають появу на його виході також імпульсів логічної одиниці. Після накопичування певної кількості цих імпульсів лічильником за певний час, що складає затримку спрацьовування, на виході лічильника з'являється сигнал логічної одиниці, що надходить на вхід блоку і викликає формування сповіщення "Пожежа". При цьому, світловий індикатор вмикається у безперервний режим свічення, електронний ключ відкривається і замикає лінію шлейфу пожежної сигналізації. Після зменшення концентрації диму імпульси логічної одиниці з виходу елементу "ІЛІ" припиняються і через певний час оповісник знов переходить у черговий режим роботи. При пожежі з наявністю тільки тепловиділення, наприклад при горінні спирту підвищення температури викличе зростання сигналу на виході підсилювача (крива UС3 на Фіг.6). Так як диму при цьому практично не утворюється, напруга порога компаратора, що подається з формувача, залишається максимальною (крива UП3 на Фіг.6). Після досягнення в момент t4 напругою UC3 порогового значення на виході компаратора з'являються імпульси логічної одиниці, що проходять через логічний елемент "ІЛІ" і накопичуються лічильником, що викликає спрацьовування сповісника аналогічно описаному вище. Реальна, практично найбільш часто зустрічається пожежа, пов'язана із горінням різноманітних матеріалів, наприклад целюлозовмістких, супроводжується як утворенням диму, так і підвищенням температури. У цьому випадку напруги на входах компаратора будуть відповідати кривої UП2 та UС1 на Фіг.5, а напруги на входах компаратора - кривої UП4 і UС3 на Фіг.6. В залежності від характеру пального навантаження і особливостей пожежі, досягання контрольним сигналом порогового значення може бути досягнуте або на першому, або на другому компараторі. Проте у будь-якому випадку, оскільки t1