RU194977U1

RU194977U1 - ALARM AND CONTROL APPLIANCES FIRE ADDRESS AND ANALOGUE

Info

Publication number: RU194977U1
Application number: RU2019120603U
Authority: RU
Inventors: Кирилл Владимирович Черепнин; Геннадий Геннадьевич Ануфрев
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "РУБЕТЕК РУС"
Priority date: 2019-07-01
Filing date: 2019-07-01
Publication date: 2020-01-09

Abstract

Полезная модель относится к специализированным устройствам автоматизации и вычислительной техники и может быть использована для построения систем обнаружения и тушения пожаров, систем противодымной защиты зданий и сооружений, а также для создания автоматизированных систем контроля и управления технологическими процессами.Техническая проблема, решение которой обеспечивается при осуществлении полезной модели, заключается в повышении защищенности прибора приемно-контрольного и управления пожарного адресно-аналогового от несанкционированного доступа за счет введения модуля аутентификации.Техническая проблема решается тем, что в прибор приемно-контрольный и управления пожарный адресно-аналоговый, содержащий модуль процессора 1, имеющий интерфейсы связи 18, каркас 2, набор модулей ввода-вывода 3-13, пульт управления 14, включающий в себя экран 15, средство ввода данных и команд 16 и индикаторы 17, блок питания 19, отдельную линию контроля состояния блока питания 20, датчик вскрытия корпуса 21, узел сетевого ввода 24, к которому подключены два независимых ввода питания - основной 22 и дополнительный 23, а также батарея аккумуляторов 25 дополнительно введен модуль аутентификации 26.The utility model relates to specialized automation and computing devices and can be used to build fire detection and extinguishing systems, smoke protection systems of buildings and structures, as well as to create automated control systems for technological processes. A technical problem that can be solved by implementing a useful model, is to increase the security of the control panel and fire control address-analog from unauthorized access through the introduction of an authentication module. The technical problem is solved by the fact that the fire alarm and analog control unit containing the processor module 1, having communication interfaces 18, frame 2, a set of input-output modules 3-13, control panel 14, which includes a screen 15, data and command input means 16 and indicators 17, a power supply 19, a separate line for monitoring the status of the power supply 20, an opening sensor 21, a network input node 24 to which two independent power inputs are connected - the main 22 and an additional 23, as well as a battery of batteries 25, an authentication module 26 is additionally introduced.

Description

Полезная модель относится к специализированным устройствам автоматизации и вычислительной техники и может быть использована для построения систем обнаружения и тушения пожаров, систем противодымной защиты зданий и сооружений, а также для создания автоматизированных систем контроля и управления технологическими процессами.The utility model relates to specialized automation devices and computer technology and can be used to build fire detection and extinguishing systems, smoke protection systems of buildings and structures, as well as to create automated control systems and technological processes.

Из уровня техники известны различные пожарные приемно-контрольные приборы, входящие в системы пожарной сигнализации, например, дистанционный пульт управления МА-1050, прибор адресно-аналоговый приемно-контрольный охранно-пожарный и управления «Минитроник А32М» прибор приемно-контрольный охранно-пожарный «Сигнал-20М», включающие в себя, как правило, модуль процессора с модулями ввода-вывода, количество которых определяется составом контролируемых датчиков и видом управляемого технологического оборудования, пульт управления, включающий в себя индикаторы и средство ввода данных и команд, и блок питания.The prior art various fire alarm control panels that are part of the fire alarm system, for example, the MA-1050 remote control panel, address-analog alarm control and fire alarm and control device "Minitronic A32M" alarm control and fire alarm device Signal-20M ”, which includes, as a rule, a processor module with I / O modules, the number of which is determined by the composition of the monitored sensors and the type of controlled processing equipment, a control panel including an indicator, and data input means and commands, and the power supply.

Известен прибор приемно-контрольный пожарный (патент на полезную модель RU 113049 U1 от 27.01.2012), включающий микроконтроллер, узел ввода-вывода информации, узел охраняемых зон, клеммы для подключения зон, узел выходных ключей и выходные клеммы, преобразователь переменного напряжения в постоянное, стабилизатор напряжения, клеммы для подключения аккумулятора, три резистора и первый диод, анод которого соединен с первым выводом первого резистора и первой клеммой для подключения минусового вывода аккумулятора, катод первого диода соединен со вторым выводом первого резистора и общей шиной, к которой подключены первые выводы электропитания микроконтроллера, стабилизатора напряжения, первый вывод второго резистора и первый выход преобразователя переменного напряжения в постоянное, входы которого подключены к сети переменного тока, а второй выход соединен со вторым выводом электропитания стабилизатора напряжения, второй клеммой для подключения плюсового вывода аккумулятора и первым выводом третьего резистора, второй вывод которого соединен со вторым выводом второго резистора и первым аналоговым входом микроконтроллера, второй вывод электропитания которого подключен к выходу стабилизатора напряжения, а первая группа входов-выходов микроконтроллера подключена к узлу ввода-вывода информации, вторая группа входов-выходов микроконтроллера подключена к узлу охраняемых зон, выходы которого подключены к клеммам охраняемых зон, третья группа входов-выходов микроконтроллера подключена к узлу выходных ключей, выходы которого соединены с выходными клеммами, отличающийся тем, что дополнительно содержит первый усилитель, неинвертирующий вход которого через четвертый резистор соединен с первой клеммой для минусового вывода аккумулятора, а инвертирующий вход через пятый резистор соединен с первыми выводами шестого и седьмого резисторов и конденсатора, второй вывод которого подключен к выходу первого усилителя, второй вывод шестого резистора соединен с общей шиной и первыми выводами электропитания первого и второго усилителей, вторые выводы электропитания которых соединены со второй клеммой для плюсового вывода аккумулятора, второй аналоговый вход микроконтроллера соединен с выходом второго усилителя, вход которого соединен с первыми выводами восьмого и девятого резисторов, второй вывод восьмого резистора соединен со вторым выводом седьмого резистора и выходом стабилизатора напряжения, а второй вывод девятого резистора соединен с первой клеммой для минусового вывода аккумулятора, выход первого усилителя через последовательно соединенные второй диод и десятый резистор подключен к выводу обратной связи преобразователя переменного напряжения в постоянное, который через одиннадцатый резистор подключен к коллекторному выходу транзисторного ключа, вывод электропитания которого соединен с общей шиной, а вход - с логическим выходом микроконтроллера.A known fire-control device (patent for utility model RU 113049 U1 dated 01/27/2012), including a microcontroller, an information input / output unit, a protected zone unit, zone connection terminals, an output key unit and output terminals, an AC / DC converter , voltage stabilizer, terminals for connecting the battery, three resistors and a first diode, the anode of which is connected to the first terminal of the first resistor and the first terminal for connecting the negative terminal of the battery, the cathode of the first diode is connected to the second the output of the first resistor and a common bus, to which the first outputs of the power supply of the microcontroller, voltage regulator, the first output of the second resistor and the first output of the AC to DC converter are connected, the inputs of which are connected to the AC network, and the second output is connected to the second output of the voltage regulator , the second terminal for connecting the positive terminal of the battery and the first terminal of the third resistor, the second terminal of which is connected to the second terminal of the second resistor and the first analog input of the microcontroller, the second power output of which is connected to the output of the voltage regulator, and the first group of inputs and outputs of the microcontroller is connected to the input / output information node, the second group of inputs and outputs of the microcontroller is connected to the protected zones node, the outputs of which are connected to the terminals of the protected zones, the third group of inputs / outputs of the microcontroller is connected to the node output keys, the outputs of which are connected to the output terminals, characterized in that it further comprises a first force a non-inverting input through the fourth resistor connected to the first terminal for the negative output of the battery, and an inverting input through the fifth resistor connected to the first terminals of the sixth and seventh resistors and capacitor, the second terminal of which is connected to the output of the first amplifier, the second terminal of the sixth resistor is connected to a common bus and the first power leads of the first and second amplifiers, the second power leads of which are connected to the second terminal for the positive output of the battery, the second analog input the microcontroller is connected to the output of the second amplifier, the input of which is connected to the first terminals of the eighth and ninth resistors, the second terminal of the eighth resistor is connected to the second terminal of the seventh resistor and the output of the voltage regulator, and the second terminal of the ninth resistor is connected to the first terminal for the negative battery terminal, the output of the first the amplifier through a series-connected second diode and a tenth resistor is connected to the feedback terminal of the AC to DC converter, which through one the eleventh resistor is connected to the collector output of the transistor switch, the power output of which is connected to a common bus, and the input to the logic output of the microcontroller.

Известен прибор приемно-контрольный пожарный (патент RU 101242 U1 от 10.01.2011), содержащий микроконтроллер, узел ввода-вывода информации, узел выходных ключей, блок питания, мультиплексор, управляемые узлы ограничения тока для каждой из зон, первый узел согласования сигналов, клеммы для подключения охраняемых зон, клеммы для подключения оповещателей, узел ввода-вывода информации соединен с микроконтроллером с помощью первой группы входов и выходов, вторая группа выходов микроконтроллера подключена к входам узла выходных ключей, выходы которых соединены с первой группой клемм для подключения оповещателей, первый вывод электропитания микроконтроллера соединен с первым выходом блока питания, ко второму выходу которого подключен вывод электропитания узла выходных ключей, третья группа выходов микроконтроллера через первый узел согласования сигналов подключена к соответствующим входам управления управляемыми узлами ограничения тока в каждой из зон, выходы управляемых узлов ограничения тока соответствующих зон соединены с первой группой клемм для подключения охраняемых зон, а выводы электропитания управляемых узлов ограничения тока объединены между собой и подключены к третьему выходу блока питания, общая шина которого соединена со вторыми выводами электропитания микроконтроллера, узла выходных ключей, мультиплексора, первого узла согласования сигналов, отличающийся тем, что дополнительно содержит второй узел согласования сигналов и дифференцированный усилитель, выход которого подключен к аналоговому входу микроконтроллера, а инвертирующий вход дифференциального усилителя подключен к аналоговому выходу мультиплексора, первый вывод электропитания которого соединен с первыми выводами электропитания дифференциального усилителя, первого и второго узлов согласования сигналов, а также с третьим выходом блока питания и неинвертирующим входом дифференциального усилителя, второй вывод электропитания которого соединен со вторым выводом электропитания второго узла согласования сигналов, со вторыми группами клемм для подключения зон, со вторыми группами клемм для подключения оповещателей и общей шиной блока питания, четвертая группа выходов микроконтроллера через второй узел согласования сигналов подключена к входам управления мультиплексором, аналоговые входы которого подключены к аналоговым выходам управляемых узлов ограничения тока.A known fire control device (patent RU 101242 U1 of 01/10/2011) containing a microcontroller, an information input-output unit, an output key unit, a power supply, a multiplexer, controlled current limiting units for each zone, a first signal matching unit, terminals for connecting protected zones, terminals for connecting sirens, the input / output node of the information is connected to the microcontroller using the first group of inputs and outputs, the second group of outputs of the microcontroller is connected to the inputs of the output key node, the outputs of which connected to the first group of terminals for connecting sirens, the first output of the microcontroller’s power supply is connected to the first output of the power supply, the second output of which is connected to the power supply of the output key unit, the third group of outputs of the microcontroller is connected through the first signal matching unit to the corresponding control inputs of the controlled current limiting units in each of the zones, the outputs of the controlled nodes limiting the current of the respective zones are connected to the first group of terminals for connecting protected zones, the power terminals of the controlled current limiting nodes are combined and connected to the third output of the power supply, the common bus of which is connected to the second power terminals of the microcontroller, the output key node, the multiplexer, the first signal matching unit, characterized in that it further comprises a second signal matching unit and a differentiated an amplifier whose output is connected to the analog input of the microcontroller, and the inverting input of the differential amplifier is connected to the analog output an ode of the multiplexer, the first power output of which is connected to the first power outputs of the differential amplifier, the first and second signal matching nodes, as well as the third output of the power supply and the non-inverting input of the differential amplifier, the second power output of which is connected to the second power output of the second signal matching node, with second groups of terminals for connecting zones, with second groups of terminals for connecting sirens and a common power supply bus, fourth group of outputs The microcontroller's ode through the second signal matching unit is connected to the control inputs of the multiplexer, the analog inputs of which are connected to the analog outputs of the controlled current limiting nodes.

Наиболее близким к заявляемому устройству и выбранным в качестве прототипа является прибор приемно-контрольный пожарный пусковой (патент RU 178456 U1 от 04.04.2018), содержащий корпус прибора, в котором размещены модуль процессора, имеющий интерфейсы связи, набор модулей ввода-вывода, выполненных с возможностью приема информации от датчиков противопожарных систем и вывода управляющих сигналов для технологического оборудования, пульт управления, включающий в себя индикаторы и средство ввода данных и команд, и блок питания, при этом каждый из указанных модулей ввода-вывода соединен общей шиной с модулем процессора, модуль процессора имеет дублированные интерфейсы связи, дополнительно соединен с блоком питания отдельной линией контроля состояния, и в состав прибора введен датчик вскрытия корпуса, соединенный с модулем процессора, и прибор дополнительно содержит узел сетевого ввода, который связан с блоком питания и к которому подключены два независимых ввода питания - основной ввод питания и дополнительный резервный ввод питания, а также батарея аккумуляторов, причем узел сетевого ввода выполнен с возможностью автоматического выбора источника электропитания.Closest to the claimed device and selected as a prototype is a fire alarm launcher (patent RU 178456 U1 dated 04/04/2018), comprising a device housing in which a processor module having communication interfaces, a set of input-output modules made with the ability to receive information from sensors of fire systems and output control signals for technological equipment, a control panel that includes indicators and a means of inputting data and commands, and a power supply, with each of the decree of these I / O modules is connected by a common bus to the processor module, the processor module has redundant communication interfaces, is additionally connected to the power supply unit by a separate status monitoring line, and an intrusion detector connected to the processor module is introduced into the device, and the device additionally contains a network input node which is connected to the power supply and to which two independent power inputs are connected - the main power input and an additional backup power input, as well as the battery of the batteries, and the network node The first input is configured to automatically select a power source.

Недостатком описанных устройств является низкая защищенность от несанкционированного доступа поскольку имеется прямой доступ злоумышленника к средству ввода данных и команд (клавиатуре).The disadvantage of the described devices is the low security against unauthorized access since there is direct access by the attacker to the means of entering data and commands (keyboard).

Техническая проблема, решение которой обеспечивается при осуществлении полезной модели, заключается в повышении защищенности прибора приемно-контрольного и управления пожарного адресно-аналогового от несанкционированного доступа за счет введения модуля аутентификации.The technical problem, the solution of which is provided by the implementation of the utility model, is to increase the security of the control panel of the fire control and address-analog fire from unauthorized access by introducing an authentication module.

Техническая проблема решается тем, что в прибор приемно-контрольный и управления пожарный адресно-аналоговый, содержащий корпус прибора, в котором размещены модуль процессора, имеющий интерфейсы связи, набор модулей ввода-вывода, выполненных с возможностью приема информации от датчиков противопожарных систем и вывода управляющих сигналов для технологического оборудования, пульт управления, включающий в себя индикаторы и средство ввода данных и команд, датчик вскрытия корпуса, узел сетевого ввода и блок питания, при этом каждый из указанных модулей ввода-вывода соединен общей шиной с модулем процессора, модуль процессора имеет дублированные интерфейсы связи, дополнительно соединен с блоком питания отдельной линией контроля состояния, датчик вскрытия корпуса соединен с модулем процессора, узел сетевого ввода связан с блоком питания и к нему подключены два независимых ввода питания - основной ввод питания и дополнительный резервный ввод питания, а также батарея аккумуляторов, причем узел сетевого ввода выполнен с возможностью автоматического выбора источника электропитания, дополнительно введен модуль аутентификации, который соединен с модулем процессора и средством ввода данных и команд.The technical problem is solved by the fact that the fire alarm address and analog control device containing the device housing, which houses the processor module, which has communication interfaces, a set of input-output modules configured to receive information from sensors of fire systems and control outputs signals for technological equipment, a control panel, which includes indicators and a means of inputting data and commands, a tamper switch, a network input node and a power supply, each of which has a decree of these I / O modules is connected by a common bus to the processor module, the processor module has redundant communication interfaces, is additionally connected to the power supply by a separate status monitoring line, the tamper switch is connected to the processor module, the network input node is connected to the power supply and two independent power input - the main power input and an additional backup power input, as well as a battery of batteries, and the network input node is configured to automatically select an electric source power supply, an authentication module is additionally introduced, which is connected to the processor module and means for inputting data and commands.

Полезная модель поясняется фигурой, на которой изображена блок-схема предложенного устройства, включающая в себя модуль процессора 1, имеющий интерфейсы связи, набор модулей ввода-вывода 3-13, пульт управления 14, включающий в себя индикаторы 17 и средство ввода данных и команд 16, блок питания 19, датчик вскрытия корпуса 21, узел сетевого ввода 24, к которому подключены два независимых ввода питания - основной 22 и дополнительный 23, а также батарея аккумуляторов 25, модуль аутентификации 26. При этом модуль процессора 1 соединен с блоком питания 19 отдельной линией контроля состояния 20.The utility model is illustrated by a figure, which shows a block diagram of the proposed device, which includes a processor module 1 having communication interfaces, a set of input-output modules 3-13, a control panel 14, which includes indicators 17 and input means for data and commands 16 , power supply 19, tamper-evident sensor 21, network input node 24 to which two independent power inputs are connected - the main 22 and additional 23, as well as the battery 25, authentication module 26. In this case, the processor module 1 is connected to the power supply 19 department state control line 20.

Основу заявленного прибора составляет установленный в корпусе прибора каркас 2, объединяющий группу модулей, функциональным центром которой является модуль процессора МП 1, который выполняет задачи приема, обработки, хранения и выдачи данных, в процессе решения задач контроля и управления технологическим процессом.The basis of the claimed device is a frame 2 installed in the body of the device, which unites a group of modules, the functional center of which is the processor module MP 1, which performs the tasks of receiving, processing, storing and issuing data in the process of solving tasks of control and process control.

Модуль процессора МП соединен с пультом управления 14. С помощью клавиатуры пульта управления 16 выполняются ввод управляющих команд, настройка прибора; экран дисплея 15, например, жидкокристаллический индикатор ЖКИ, позволяет отобразить текущую, архивную, настроечную информацию.The MP processor module is connected to the control panel 14. Using the keyboard of the control panel 16, control commands are entered, the instrument is set up; the display screen 15, for example, a liquid crystal display LCD, allows you to display the current, archived, tuning information.

Для связи с внешними устройствами (компьютерами, приборами, исполнительным оборудованием), для приема информации от датчиков противопожарных систем и вывода управляющих сигналов для технологического оборудования используются интерфейсы связи 18, например, такие как Ethernet ТХ 1, Ethernet ТХ 2, RS-485 1, RS-485 2, которые объединяются попарно для создания резервированных дублированных каналов связи. При необходимости могут быть использованы и интерфейсы связи других типов, но при этом они также попарно дублируются.For communication with external devices (computers, devices, executive equipment), for receiving information from sensors of fire systems and outputting control signals for technological equipment, communication interfaces 18 are used, for example, Ethernet TX 1, Ethernet TX 2, RS-485 1, RS-485 2, which are combined in pairs to create redundant duplicated communication channels. If necessary, communication interfaces of other types can be used, but at the same time they are also duplicated in pairs.

Модуль процессора МП 1 контролирует, отображает с помощью пульта управления 14 и архивирует данные о работоспособности всех модулей, установленных в каркасе 2 прибора, входящих в состав пульта управления, блока питания БП, внешнего оборудования, подключенного по интерфейсам связи Ethernet ТХ 1, Ethernet ТХ 2, RS485 1, RS-485 2, а также фиксирует вскрытие крышки корпуса прибора, которое определяется посредством датчика вскрытия корпуса прибора 21.The processor module MP 1 monitors, displays using the control panel 14 and archives data on the health of all modules installed in the frame 2 of the device, which are part of the control panel, power supply unit, external equipment connected via Ethernet TX 1, Ethernet TX 2 communication interfaces , RS485 1, RS-485 2, and also detects the opening of the cover of the device, which is determined by the sensor of the opening of the device 21.

Датчик вскрытия корпуса прибора может представлять собой конечный выключатель с нормальнозамкнутым контактом. Открытие крышки корпуса приводит к размыканию контакта. Информация о размыкании контакта поступает в модуль процессора 1.The tamper switch may be a limit switch with a normally closed contact. Opening the housing cover causes the contact to open. Information on opening the contact enters the processor module 1.

При обнаружении срабатывания датчика вскрытия корпуса прибора 1 производится запись информации о вскрытии в память модуля процессора с фиксацией времени вскрытия, и выдается сигнал в пульт управления 14 для высвечивания индикатора вскрытия прибора.Upon detection of the tampering sensor of the device 1, the tamper information is recorded in the memory of the processor module with the opening time recorded, and a signal is issued to the control panel 14 to display the tamper indicator.

Помимо модуля 1 процессора, в число модулей, объединенных каркасом 2, установленным в корпусе прибора, входят различные комбинации и наборы модулей ввода-вывода 3-13. Состав набора модулей ввода-вывода, а также их количество определяются составом контролируемых датчиков и видом управляемого технологического оборудования. Выбор осуществляется, в частности, из номенклатуры модулей, отображенных в составе каркаса на фиг. 1.In addition to the processor module 1, the number of modules combined by the chassis 2 installed in the device body includes various combinations and sets of input-output modules 3-13. The composition of the set of I / O modules, as well as their number, are determined by the composition of the monitored sensors and the type of controlled processing equipment. The selection is made, in particular, from the nomenclature of the modules displayed in the frame of FIG. 1.

Для повышения надежности заявленного прибора питание прибора выполнено от двух независимых источников питания, которое может подаваться через первый основной ввод 22 или второй резервный ввод 23. Заявленный прибор может включать в себя узел 24 сетевого ввода, который выполнен с возможностью осуществлять автоматический выбор источника питания и переходить на резервный ввод 23 в случае пропадания напряжения питания на основном вводе 22. Если напряжения на основном вводе 22 и резервном вводе 23 отсутствуют, питание выполняется от предусмотренной резервной батареи аккумуляторов 25.To improve the reliability of the claimed device, the power of the device is made from two independent power sources, which can be supplied through the first main input 22 or the second backup input 23. The claimed device can include a network input node 24, which is configured to automatically select the power source and switch to the backup input 23 in the event of a power failure at the main input 22. If there are no voltages at the main input 22 and the backup input 23, power is supplied from the provided Battery back-up battery 25 th.

Для повышения защищенности заявленного прибора от несанкционированного доступа введен модуль аутентификации 26, подключенный к модулю процессора 1 и пульту управления и выполненный, например, как показано в патенте на полезную модель №144230 «Устройство защиты абонентского терминала от несанкционированного доступа к линии связи», и обеспечивающий отключение пульта управления в случае доступа к нему несанкционированного пользователя.To increase the security of the claimed device from unauthorized access, an authentication module 26 has been introduced, connected to the processor module 1 and the control panel and made, for example, as shown in utility model patent No. 144230 “Device for protecting the subscriber terminal from unauthorized access to the communication line”, and providing shutting down the control panel if an unauthorized user accesses it.

Новая совокупность существенных признаков позволяет достичь технического результата, заключающегося в повышении защищенности прибора приемно-контрольного и управления пожарного адресно-аналогового за счет введения модуля аутентификации.A new set of essential features allows us to achieve a technical result, which consists in increasing the security of the receiving-control device and controlling the address-analog fire by introducing an authentication module.

Проведенный анализ уровня техники позволил установить, что аналоги, характеризующиеся совокупностью признаков, тождественных всем признакам заявленного прибора приемно-контрольного и управления пожарного адресно-аналогового, отсутствуют. Следовательно, заявленная полезная модель соответствует условию патентоспособности «новизна».The analysis of the prior art made it possible to establish that there are no analogues that are characterized by a combination of features that are identical to all the features of the claimed device for receiving and control and control of the address-analog fire. Therefore, the claimed utility model meets the condition of patentability “novelty”.

Claims

A fire alarm addressable analog control and control device, comprising a device case in which a processor module is located, having communication interfaces, a set of input / output modules configured to receive information from sensors of fire systems and output control signals for technological equipment, a control panel including indicators and a means of inputting data and commands, a tamper switch, a network input node and a power supply, with each of these input-output modules connected to a common a bus with a processor module, the processor module has redundant communication interfaces, is additionally connected to the power supply with a separate status monitoring line, the tamper switch is connected to the processor module, the network input node is connected to the power supply and two independent power inputs are connected to it - the main power input and additional backup power input, as well as a battery of batteries, and the network input node is configured to automatically select a power source, characterized in that in it ADDITIONAL entered authentication module, which is connected to the processor module and means for entering data and commands.