RU2140670C1

RU2140670C1 - Alarm unit

Info

Publication number: RU2140670C1
Application number: RU98111442A
Authority: RU
Inventors: Курбан Рагим оглы Мовсум-заде
Original assignee: Курбан Рагим оглы Мовсум-заде
Priority date: 1998-06-09
Filing date: 1998-06-09
Publication date: 1999-10-27

Abstract

FIELD: burglar or fire alarms. SUBSTANCE: alarm unit has voltage supply, attenuator, sensors, current regulator, driving pulse generator, binary counter, decoder, switch, analog-to-digital converter, display unit, comparison device, storage device, and keyboard. Proposed circuit arrangement provides for raising immunity to noise caused by strong electromagnetic fields or short-time contact failure at conductor (or alarm conductor) spliced joints. EFFECT: improved reliability of alarm unit. 4 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к системам тревожной сигнализации, предназначено для подачи сигналов тревоги и может быть использовано в охранной и пожарной сигнализации. The invention relates to alarm systems, is intended to provide alarms and can be used in security and fire alarms.

Известно устройство для тревожной сигнализации (а.с. N 762019, G 08 B 13/22), содержащее измерительные мосты, в плечах которых установлены датчики, в одних диагоналях измерительных мостов включены измерительные элементы, выходы которых соединены с индикатором сигналов тревоги. К другим диагоналям измерительных мостов подключен через генератор прямоугольных импульсов источник напряжения. Еще один вариант этого же устройства отличается тем, что генератор прямоугольных импульсов содержит задающий генератор импульсов, двоичный счетчик, дешифратор и коммутатор, выход задающего генератора импульсов соединен с входом двоичного счетчика, выходы которого через дешифратор подключены к управляемым входам коммутатора. Устройство обеспечивает импульсное питание измерительных мостов и датчиков, что приведет к излучению радиопомех, кроме того подобное устройство будет реагировать на изменение емкости и индуктивности как самих датчиков, так и проводов, соединяющих эти датчики с измерительными мостами. Недостатком устройства является также низкая помехоустойчивость устройства от мощных электромагнитных полей или от кратковременных пропаданий контакта в местах соединения соединяющих проводов (или сигнального провода) "скруткой". Все это обеспечивает невысокую надежность устройства. A device for alarming (a.s. N 762019, G 08 B 13/22) is known, comprising measuring bridges, in the shoulders of which sensors are installed, measuring elements are included in one diagonal of the measuring bridges, the outputs of which are connected to the alarm indicator. A voltage source is connected to other diagonals of the measuring bridges through a square-wave generator. Another variant of the same device is characterized in that the rectangular pulse generator contains a master pulse generator, a binary counter, a decoder and a switch, the output of the master pulse generator is connected to the input of a binary counter, the outputs of which are connected to the controlled inputs of the switch through a decoder. The device provides pulsed power to the measuring bridges and sensors, which will lead to the emission of radio interference, in addition, such a device will respond to changes in the capacitance and inductance of both the sensors themselves and the wires connecting these sensors to the measuring bridges. The disadvantage of this device is the low noise immunity of the device from powerful electromagnetic fields or from short-term contact loss at the junction of the connecting wires (or signal wire) "twist". All this provides low reliability of the device.

Цель изобретения - повышение надежности устройства. The purpose of the invention is to increase the reliability of the device.

Сущность изобретения поясняется чертежами. На фиг.1 показана функциональная схема устройства. Устройство содержит: источник напряжения 1; аттенюатор 2; соединительные проводники 3, 9, 12, 18; датчики, работающие на размыкание 4, 7, 13, 16; датчики, работающие на замыкание 6, 15; стабилизаторы тока 5, 14. Датчики, работающие на замыкание 6, 15; датчики, работающие на размыкание 4, 7, 13, 16; и стабилизаторы тока 5, 14 находятся на контролируемых объектах 8, 17. Устройство также содержит: датчики тока 10, 19, выполненные в виде резисторов; емкостные элементы 11, 20, коммутатор 21, аналого-цифровой преобразователь 22; устройство сравнения 23; блок индикации 24; запоминающее устройство 25; клавиатуру 26; дешифратор 27; двоичный счетчик 28; задающий генератор импульсов 29. The invention is illustrated by drawings. Figure 1 shows the functional diagram of the device. The device contains: a voltage source 1; attenuator 2; connecting conductors 3, 9, 12, 18; sensors working on opening 4, 7, 13, 16; sensors operating on circuit 6, 15; current stabilizers 5, 14. Sensors operating on circuit 6, 15; sensors working on opening 4, 7, 13, 16; and current stabilizers 5, 14 are located on the controlled objects 8, 17. The device also comprises: current sensors 10, 19, made in the form of resistors; capacitive elements 11, 20, switch 21, analog-to-digital Converter 22; a comparison device 23; display unit 24; storage device 25; keyboard 26; decoder 27; binary counter 28; master pulse generator 29.

Задающий генератор импульсов 29 вырабатывает непрерывную последовательность импульсов, импульсы с выхода задающего генератора 29 подсчитываются двоичным счетчиком 28. Дешифратор состояния 27 двоичного счетчика 28 своими выходами управляет работой коммутатора 21, обеспечивая последовательное подключение датчиков тока 10, 19 к входу аналого-цифрового преобразователя 22. Одновременно с этим сигналы с выхода дешифратора 27 подаются на входы блока индикации 24 и запоминающего устройства 25. Сигналы с выхода аналого-цифрового преобразователя 22 подаются на входы устройства сравнения 23, на другие входы которого подаются сигналы с выхода запоминающего устройства 25. Таким образом, на входы устройства сравнения 23 подаются сигналы с выхода аналого-цифрового преобразователя 22, зависящие от состояния датчиков 4, 7, 6 или 13, 16, 15, и сигналы с выхода запоминающего устройства 25, определяющие должное состояние этих датчиков (уставку). The master pulse generator 29 generates a continuous sequence of pulses, the pulses from the output of the master oscillator 29 are counted by a binary counter 28. The state decoder 27 of the binary counter 28 controls the operation of the switch 21 by providing a serial connection of the current sensors 10, 19 to the input of the analog-to-digital converter 22. Simultaneously with this, the signals from the output of the decoder 27 are fed to the inputs of the display unit 24 and the storage device 25. I give signals from the output of the analog-to-digital converter 22 are sent to the inputs of the comparison device 23, to the other inputs of which signals from the output of the storage device 25 are supplied. Thus, the inputs from the output of the analog-to-digital converter 22, depending on the state of the sensors 4, 7, 6, or 13, 16, are supplied , 15, and signals from the output of the storage device 25, which determine the proper state of these sensors (setting).

Должное состояние датчиков 4, 7, 6 или 13, 15, 16 (уставка) заранее вводится в запоминающее устройство 25 с помощью клавиатуры 26. Устройство сравнения 23 сравнивает сигналы, полученные от аналого-цифрового преобразователя 22 и запоминающего устройства 25 и передает результат сравнения на блок индикации 24. На другие выходы блока индикации 24 в этот момент времени подаются сигналы с выхода дешифратора 27, определяющие датчик тока 10 или 19 (то есть определяющие объект 8 или объект 17). The proper state of the sensors 4, 7, 6 or 13, 15, 16 (set point) is previously entered into the memory 25 using the keyboard 26. The comparison device 23 compares the signals received from the analog-to-digital converter 22 and the memory 25 and transmits the comparison result to indicating unit 24. At the other outputs of the indicating unit 24, at this moment in time, signals are output from the output of the decoder 27 determining the current sensor 10 or 19 (that is, determining the object 8 or object 17).

При замкнутых датчиках 4, 7, разомкнутом датчике 6 и исправных соединительных проводниках 3, 9 ток, протекающий по цепи: источник напряжения 1, аттенюатор 2, соединительный провод 3, датчик 4, стабилизатор тока 5, датчик 7, соединительный провод 9, датчик тока 10, аттенюатор 2 и источник напряжения 1 создает на датчике тока 10 вполне определенное напряжение, меньшее чем напряжение на выходе аттенюатора 2. Причем ток, протекающий через датчик тока 10, а значит и напряжение на нем будет определяться стабилизатором тока 5. Аналого-цифровой преобразователь 22 формирует на своих выходах цифровой код, который поступает на входы устройства сравнения 23. На другие входы устройства сравнения 23 в это момент поступает цифровой код с выхода запоминающего устройства, определяющий состояние датчиков 4, 6, 7 (датчики 4, 7 замкнуты, датчик 6 разомкнут). В этом случае с выходов устройства сравнения 23 цифровой код, соответствующий состоянию объекта "норма", поступит на вход блока индикации 24. На другие входы блока индикации 24 в этот момент поступят сигналы с выхода дешифратора 27, определяющие датчик тока 10 (а не 19), то есть опрашивается состояние объекта 8 (а не объекта 17). При срабатывании размыкающего датчика 4 (или 7), ток перестает протекать через датчик тока 10, и емкостной элемент 11 начинает разряжаться через датчик тока 10 с постоянной времени 0,3 с. Поэтому через ≈ 0,3 с после срабатывания размыкающего датчика 4 (или 7) напряжение на емкостном элементе 11 уменьшится до величины, соответствующей появлению на выходе устройства сравнения 23 цифрового кода, соответствующего состоянию контролируемого объекта "тревога 1". При этом в блок индикации 24 поступят от устройства сравнения 23 цифровые коды, соответствующие состоянию датчиков 4, 6, 7 "тревога 1" и с выхода дешифратора 27 код, соответствующий датчику тока 10 (то есть, объекту 8). Напряжение на датчике тока 10 идентифицирует состояние объекта 8, а напряжение на датчике тока 19 идентифицирует состояние объекта 17. With closed sensors 4, 7, open sensor 6 and serviceable connecting conductors 3, 9, the current flowing through the circuit: voltage source 1, attenuator 2, connecting wire 3, sensor 4, current stabilizer 5, sensor 7, connecting wire 9, current sensor 10, the attenuator 2 and the voltage source 1 creates a well-defined voltage on the current sensor 10, less than the voltage at the output of the attenuator 2. Moreover, the current flowing through the current sensor 10, and hence the voltage on it will be determined by the current stabilizer 5. An analog-to-digital converter 22 generates at its outputs a digital code that goes to the inputs of the comparison device 23. At the same time, the other inputs of the comparison device 23 receive a digital code from the output of the storage device that determines the state of the sensors 4, 6, 7 (sensors 4, 7 are closed, sensor 6 is open ) In this case, from the outputs of the comparison device 23, a digital code corresponding to the state of the “norm” object will go to the input of the display unit 24. At this moment, the other inputs of the display unit 24 will receive signals from the output of the decoder 27 that define the current sensor 10 (and not 19) , that is, the state of the object 8 (and not the object 17) is interrogated. When the tripping sensor 4 (or 7) is triggered, the current stops flowing through the current sensor 10, and the capacitive element 11 begins to discharge through the current sensor 10 with a time constant of 0.3 s. Therefore, after ≈0.3 s after the operation of the disconnecting sensor 4 (or 7), the voltage at the capacitive element 11 decreases to a value corresponding to the appearance of a digital code at the output of the comparison device 23 corresponding to the state of the monitored object "alarm 1". At the same time, the indication unit 24 will receive digital codes from the comparison device 23 corresponding to the state of the sensors 4, 6, 7 “alarm 1” and the code corresponding to the current sensor 10 (that is, object 8) from the output of the decoder 27. The voltage at the current sensor 10 identifies the state of the object 8, and the voltage at the current sensor 19 identifies the state of the object 17.

В случае срабатывания замыкающего датчика 6 ток, протекающий через датчик тока 10, увеличится, а значит и увеличится напряжение на нем. При очередном опросе датчика 10 на входы блока индикации 24 будет подан код, соответствующий состоянию "тревога 2" и цифровой код от дешифратора 27, определяющий датчик тока 10 (то есть идентифицирующее контролируемый объект 8). In the event of the operation of the closing sensor 6, the current flowing through the current sensor 10 will increase, and hence increase the voltage on it. During the next interrogation of the sensor 10, a code corresponding to the alarm 2 state and a digital code from the decoder 27 defining the current sensor 10 (that is, identifying the monitored object 8) will be fed to the inputs of the display unit 24.

Сопротивление датчика тока 10 желательно подобрать такой величины, чтобы обеспечить постоянную времени разряда емкостного элемента 11 (≈0,3 с) намного большую, чем постоянная времени заряда (≈0,03 с), определяемую в основном стабилизатором тока 5. The resistance of the current sensor 10 is desirable to choose such a value as to provide a discharge time constant of the capacitive element 11 (≈0.3 s) much larger than the charge time constant (≈0.03 s), which is determined mainly by the current stabilizer 5.

В случае кратковременного (< 0,1 с) пропадания контакта в местах "скрутки" соединительных проводов 3, 9 емкостной элемент 11 начнет разряжаться через датчик тока 10 с постоянной времени ≈ 0,3 с. Так как продолжительность пропадания контакта мала, то напряжение на емкостном элементе 11 не успевает уменьшаться до уровня, соответствующего появлению на выходе устройства сравнения 23 кода, соответствующего состоянию "тревога 1". In the case of short-term (<0.1 s) contact failure at the places of "twisting" of the connecting wires 3, 9, the capacitive element 11 will begin to discharge through the current sensor 10 with a time constant of ≈ 0.3 s. Since the contact loss time is short, the voltage on the capacitive element 11 does not have time to decrease to a level corresponding to the appearance of a code corresponding to the "alarm 1" state at the output of the comparison device 23.

Совместная работа коммутатора 21, аналого-цифрового преобразователя 22 и устройства сравнения 23 требует синхронизации их работы. Для этого в аналого-цифровой преобразователь необходимо ввести управляющий вход "Старт" и выход "Готов". При поступлении с выхода коммутатора 21 управляющего сигнала на вход аналого-цифрового преобразователя 22 "Старт", он начинает преобразование, после окончания преобразования аналого-цифровой преобразователь своим сигналом с выхода "Готов" разрешает ввод данных в устройство сравнения 23. The joint operation of the switch 21, the analog-to-digital Converter 22 and the comparison device 23 requires synchronization of their work. To do this, enter the "Start" control input and the "Ready" output in the analog-to-digital converter. Upon receipt of the output from the switch 21 of the control signal to the input of the analog-to-digital converter 22 "Start", it starts the conversion, after the conversion is completed, the analog-to-digital converter with its signal from the output "Ready" allows data input to the comparison device 23.

Устройство может быть выполнено иначе фиг. 2. Принципы работы устройства при этом не меняются. The device may be made differently, FIG. 2. The principles of operation of the device do not change.

При обоих вариантах наличие емкостных элементов 11, 20 необязательно. In both cases, the presence of capacitive elements 11, 20 is optional.

В качестве стабилизаторов тока можно использовать прецизионные стабилизаторы тока серии CRRXXXX, например CRR 4300, обеспечивающий ток 4,3 мА, при плавающем потенциале на нем ("Интегральные микросхемы, микросхемы для телефонии" выпуск 1, издательство Додека, 1994, стр. 215). Можно также спроектировать двухвыводной стабилизатор тока на интегральных или дискретных элементах. В случае использования источников питания с переменным напряжением постоянной частоты на выходе, в качестве стабилизаторов тока можно использовать емкости. На основании вышеизложенного можно сделать вывод о соответствии устройства критерию Промышленная Применимость. As current stabilizers, you can use precision current stabilizers of the CRRXXXX series, for example, CRR 4300, which provides a current of 4.3 mA, with a floating potential on it (Integrated Circuits, Telephony Circuits, Issue 1, Dodeka Publishing House, 1994, p. 215). You can also design a two-output current stabilizer on integrated or discrete elements. In the case of using power supplies with alternating voltage of constant frequency at the output, capacitors can be used as current stabilizers. Based on the foregoing, we can conclude that the device meets the criterion of Industrial Applicability.

Применение новых блоков и переход от потенциального способа контроля к токовому открывает новые возможности устройства, его совершенно новые свойства. Все это соответствует критерию Изобретательский Уровень. The use of new blocks and the transition from a potential control method to a current one opens up new possibilities for the device, its completely new properties. All this meets the criterion of Inventive Level.

Claims

1. A device for alarming, comprising a voltage source, a pulse generator, a binary counter, a decoder, a switch, the output of a pulse generator is connected to an input of a binary counter, the outputs of which are connected to the control inputs of a switch through a decoder, characterized in that the device is equipped with an analog- a digital converter, an indication unit, a comparison device, a storage device, a keyboard, an attenuator, current sensors and current stabilizers, current stabilizers are installed at the controlled objects, the outputs of the decoder are connected to the inputs of the display unit, the storage device, the outputs of the switch are connected to the inputs of the analog-to-digital converter, which is connected by its outputs to the inputs of the comparison device, the other inputs of which are configured to receive a digital code from the output of the storage device , the outputs of the comparison device are connected to the inputs of the display unit, the keyboard is connected to the inputs of the storage device, the voltage source is connected by its outputs to the inputs of the attenuator, each first output of which through the first connecting wire is connected to the first output of the current stabilizer, the second output of the current stabilizer through the second connecting wire is connected to the first output of the current sensor, made in the form of a resistor, and to its first input of the switch, the second conclusions of all sensors currents are each connected to its second output of the attenuator and its second input to the switch or to the general input of the switch and to the general second output of the attenuator.

2. The device according to claim 1, characterized in that the capacitive element is connected to the first output of each current sensor by its first output, the second output of which is connected to the second output of the current sensor.

3. The device according to claim 1 or 2, characterized in that one of the terminals of the current stabilizer is connected to the connecting wire through a sensor operating on opening.

4. The device according to claim 1, or 2, or 3, characterized in that the sensor operating on a short circuit is connected to the first terminal of the current stabilizer, the second terminal of which is connected to the second terminal of the current stabilizer.