RU2275688C2 - Combined fire alarm - Google Patents

Combined fire alarm Download PDF

Info

Publication number
RU2275688C2
RU2275688C2 RU2004102644/09A RU2004102644A RU2275688C2 RU 2275688 C2 RU2275688 C2 RU 2275688C2 RU 2004102644/09 A RU2004102644/09 A RU 2004102644/09A RU 2004102644 A RU2004102644 A RU 2004102644A RU 2275688 C2 RU2275688 C2 RU 2275688C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
input
unit
comparator
fire
Prior art date
Application number
RU2004102644/09A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2004102644A (en
Inventor
Анатолий Николаевич Членов (RU)
Анатолий Николаевич Членов
Тать на Анатольевна Буцынска (RU)
Татьяна Анатольевна Буцынская
нухин Михаил Владимирович Земл (RU)
Михаил Владимирович Землянухин
Original Assignee
Академия государственной противопожарной службы (АГПС) МЧС России
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Академия государственной противопожарной службы (АГПС) МЧС России filed Critical Академия государственной противопожарной службы (АГПС) МЧС России
Priority to RU2004102644/09A priority Critical patent/RU2275688C2/en
Publication of RU2004102644A publication Critical patent/RU2004102644A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2275688C2 publication Critical patent/RU2275688C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Fire-Detection Mechanisms (AREA)

Abstract

FIELD: engineering of fire alarms, namely - combined fire alarms, possible use for detecting fire by increase of environmental temperature and/or appearance of smoke in place of alarm mounting.
SUBSTANCE: problem is solved by mutual decrease of thresholds during detection of two fire factors, meaning joint consideration of these factors during taking of decision about forming of alarm notification.
EFFECT: increased reliability of fire detection at early development stage.
4 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к технике пожарной сигнализации.The invention relates to a fire alarm technique.

Известны пожарные извещатели, обнаруживающие пожар по нескольким сопутствующим факторам. Известно устройство для обнаружения пожара [1], реагирующее на появление двух факторов, например дыма, а также повышенной температуры на объекте. Данный извещатель содержит первый и второй датчики, выходами подключенные к соответствующим входам первого и второго блоков обработки сигнала, первые выходы которых подключены к первому и второму входам логического элемента "ИЛИ", вторые выходы первого и второго блоков обработки сигнала подключены к первому и второму входам логического элемента "И", выход которого подключен к третьему входу логического элемента "И", выход которого подключен ко входу формирователя тревожного извещения.Fire detectors are known for detecting a fire due to several related factors. A device for detecting fire [1] is known, which reacts to the appearance of two factors, for example, smoke, as well as an elevated temperature at the facility. This detector contains first and second sensors, outputs connected to the corresponding inputs of the first and second signal processing units, the first outputs of which are connected to the first and second inputs of the OR logic element, the second outputs of the first and second signal processing units are connected to the first and second inputs of the logical the "And" element, the output of which is connected to the third input of the "And" logical element, the output of which is connected to the input of the alarm notification generator.

При работе извещателя объединение каналов обнаружения дыма и тепла осуществляется по логической схеме "2И-ИЛИ". При этом формирование извещения "Пожар" происходит при достижении любого контролируемого параметра (концентрации частиц дыма или температуры) установленного соответствующего высокого порога, а также при совместном достижении обоих контролируемых параметров других, более низких пороговых значений. Такое построение извещателя позволяет повысить вероятность обнаружения как пожара, при котором доминирующим является один из обнаруживаемых факторов - дым или тепло, так и пожара, при котором оба этих фактора присутствуют, но недостаточно интенсивны.When the detector is working, the combination of smoke and heat detection channels is carried out according to the 2I-OR logic circuit. In this case, the formation of the “Fire” notice occurs when any controlled parameter (concentration of smoke particles or temperature) reaches the corresponding high threshold, as well as when both controlled parameters of other, lower threshold values are reached. Such a detector construction makes it possible to increase the probability of detecting both a fire in which one of the detected factors is dominant - smoke or heat, and a fire in which both of these factors are present but not sufficiently intense.

Недостатком извещателя [1] является то, что применение независимых фиксированных порогов не позволяет на практике учитывать многообразие условий, при которых возникает и развивается пожар, и связанные с этим особенности в динамике изменения сопутствующих факторов. Это приводит к увеличению вероятности ложного срабатывания, так как при этом увеличивается влияние помех, которые могут вызвать ложное обнаружение извещателем пожара. Таким образом, надежность обнаружения пожара на ранней стадии развития извещателем [1] является недостаточной.The disadvantage of the detector [1] is that the use of independent fixed thresholds does not allow in practice to take into account the variety of conditions under which a fire arises and develops, and the related features in the dynamics of changes in related factors. This leads to an increase in the likelihood of false alarms, as this increases the influence of interference, which can cause false detection by a fire detector. Thus, the reliability of fire detection at an early stage of development by the detector [1] is insufficient.

Частично указанные недостатки устранены в устройстве обнаружения пожара [2], являющемся наиболее близким к заявляемому комбинированному пожарному извещателю. Структурная схема устройства-прототипа представлена на фиг.1.Partially indicated disadvantages are eliminated in the fire detection device [2], which is the closest to the inventive combined fire detector. The structural diagram of the prototype device is presented in figure 1.

Устройство содержит первый датчик задымленности 1 и второй датчик температуры 2, выходы которых через соответствующие первый 3 и второй 4 аналого-цифровые преобразователи подключены ко входам блока обработки сигнала 5, первый выход которого подключен ко входу первого 3 аналого-цифрового преобразователя и первому датчику задымленности 1, второй выход блока обработки сигнала 5 подключен ко входу второго 4 аналого-цифрового преобразователя и второму датчику температуры 2, а третий выход блока обработки сигнала 5 является сигнальным выходом извещателя.The device comprises a first smoke sensor 1 and a second temperature sensor 2, the outputs of which are connected to the inputs of the signal processing unit 5 through the corresponding first 3 and second 4 analog-to-digital converters, the first output of which is connected to the input of the first 3 analog-to-digital converter and the first smoke sensor 1 , the second output of the signal processing unit 5 is connected to the input of the second 4 analog-to-digital converter and the second temperature sensor 2, and the third output of the signal processing unit 5 is a signal output from broadcaster.

Формирование извещения о пожаре в устройстве [2] происходит по логической схеме "ИЛИ" при достижении одним из контролируемых факторов порогового уровня, а также при совместном росте обоих факторов, если вычисляемый коэффициент их взаимной корреляции достигает установленного порогового значения.The fire notification in the device [2] is generated according to the OR logic when one of the controlled factors reaches the threshold level, as well as when both factors grow together if the calculated coefficient of their mutual correlation reaches the set threshold value.

Значение коэффициента взаимной корреляции R вычисляется по формулеThe value of the cross-correlation coefficient R is calculated by the formula

Figure 00000002
Figure 00000002

гдеWhere

Figure 00000003
Figure 00000003

Figure 00000004
Figure 00000004

Figure 00000005
Figure 00000005

Хi, Yi - измеренные значения уровня задымленности и температуры соответственно в i-й момент времени;X i , Y i - the measured values of the level of smoke and temperature, respectively, at the i-th time;

Figure 00000006
,
Figure 00000007
- средние значения уровня задымленности и температуры соответственно;
Figure 00000006
,
Figure 00000007
- average smoke levels and temperatures, respectively;

N - количество измерений.N is the number of measurements.

Таким образом, только в случае, если наблюдается устойчивое совместное увеличение контролируемых факторов, возможно уменьшение времени обнаружения пожара устройством [2]. Однако известно [3], что для начальной стадии пожара характерно неустановившееся быстро изменяющееся значение факторов (флуктуации задымленности и температуры). Поэтому в этот период из-за значительного среднеквадратичного отклонения (знаменателя в выражении (1)) значение коэффициента взаимной корреляции может быть небольшим и не вызовет срабатывания устройства [2]. В соответствии с математической теорией, использование коэффициента корреляции в качестве меры зависимости оправдано лишь тогда, когда совместное вероятностное распределение пары используемых факторов нормально или приближенно нормально [4]. В противном случае коэффициент корреляции может равняться нулю, даже когда факторы связаны строгой функциональной зависимостью (отличной от линейной). Поскольку горючая нагрузка на реальном объекте, как правило, распределена неравномерно и отдельные ее виды отличаются способностью дымообразования и выделения тепловой энергии, в процессе развития пожара возможны существенные нелинейные флуктуации этих факторов [5]. Таким образом, предложенный способ уменьшения времени обнаружения пожара не обеспечивает достаточную надежность на практике.Thus, only if there is a steady joint increase in controlled factors, it is possible to reduce the time a fire is detected by the device [2]. However, it is known [3] that the unsteady rapidly changing value of factors (fluctuations in smoke and temperature) is characteristic of the initial stage of a fire. Therefore, in this period, due to a significant standard deviation (the denominator in expression (1)), the value of the cross-correlation coefficient may be small and will not cause the device to trip [2]. In accordance with mathematical theory, the use of the correlation coefficient as a measure of dependence is justified only when the joint probabilistic distribution of the pair of factors used is normal or approximately normal [4]. Otherwise, the correlation coefficient may be zero, even when the factors are connected by a strict functional dependence (different from linear). Since the combustible load on a real object, as a rule, is distributed unevenly and its individual types are distinguished by the ability to smoke and release heat energy, significant non-linear fluctuations of these factors are possible during the development of a fire [5]. Thus, the proposed method of reducing the time of fire detection does not provide sufficient reliability in practice.

Задачей, решаемой в заявляемом комбинированном пожарном извещателе, является повышение надежности обнаружения пожара на его ранней стадии развития.The problem to be solved in the inventive combined fire detector is to increase the reliability of fire detection at its early stage of development.

Уменьшение времени обнаружения в заявляемом устройстве достигается взаимным снижением порогов при появлении двух факторов пожара, то есть совместном учете этих факторов при принятии решения о формировании извещения о пожаре.Reducing the detection time in the inventive device is achieved by a mutual reduction of the thresholds when two fire factors appear, that is, a joint consideration of these factors when deciding on the formation of a fire notice.

Изменение порога срабатывания извещателя в процессе обнаружения известно в технике пожарной сигнализации. Например, оно имеется в тепловом максимально-дифференциальном извещателе ИП 101-2 [6]. Структурная схема такого извещателя представлена на фиг.2.Changing the detector threshold during the detection process is known in the fire alarm technique. For example, it is available in the thermal maximum differential detector IP 101-2 [6]. The structural diagram of such a detector is presented in figure 2.

Первый термочувствительный элемент 1, выполненный на терморезисторе 10, снабженный теплоприемником и размещенный снаружи корпуса извещателя, из-за создаваемых различных условий теплопередачи имеет постоянную времени нагревания меньше, чем такой же второй термочувствительный элемент 2 на терморезисторе 11, но размещенный внутри корпуса. При медленном повышении температуры окружающего воздуха с постоянной времени, гораздо большей постоянной времени нагревания терморезисторов и первого 1 и второго 2 термочувствительных элементов, их сопротивления пропорционально уменьшаются. При этом напряжение на первом измерительном входе компаратора 4 по отношению к напряжению на втором его опорном входе, формируемое резисторами 13-15 блока 3, изменяется за счет роста напряжения на резисторе 12. При температуре +60°С компаратор 4 открывается, формируя управляющий сигнал на вход блока памяти 6. Блок памяти 6 открывается и ток, протекающий через него, резко увеличивается, включая с помощью электронного ключа 7 световой индикатор 9 в непрерывный режим свечения, приводя к повышенному токопотреблению извещателя от шлейфа сигнализации. Извещатель срабатывает как максимальный, формируя извещение о превышении температуры окружающего воздуха установленного порогового значения. При быстром повышении температуры воздуха сопротивления полупроводниковых терморезисторов 10, 11, вследствие различия их постоянных времени нагревания, уменьшаются непропорционально, ускоряя увеличение напряжения на первом измерительном входе компаратора 4. После достижения величины этого напряжения установленного значения компаратор 4 открывается, приводя к формированию блоком 5 извещения о пожаре.The first thermosensitive element 1, made on the thermistor 10, equipped with a heat receiver and placed outside the detector housing, due to various heat transfer conditions, has a heating time constant less than the same second thermosensitive element 2 on the thermistor 11, but located inside the housing. With a slow increase in ambient temperature with a time constant that is much larger than the heating time of the thermistors and the first 1 and second 2 thermosensitive elements, their resistance decreases proportionally. In this case, the voltage at the first measuring input of the comparator 4 with respect to the voltage at its second reference input, formed by resistors 13-15 of block 3, changes due to an increase in voltage across the resistor 12. At a temperature of + 60 ° C, the comparator 4 opens, forming a control signal on the input of the memory unit 6. The memory unit 6 opens and the current flowing through it increases sharply, including using the electronic key 7, the indicator light 9 in the continuous mode of illumination, leading to increased current consumption of the detector from the alarm loop. The detector is triggered as maximum, forming a notice of excess of the ambient temperature of the set threshold value. With a rapid increase in air temperature, the resistances of the semiconductor thermistors 10, 11, due to the difference in their heating time constants, decrease disproportionately, accelerating the voltage increase at the first measuring input of the comparator 4. After reaching the voltage value of the set value, the comparator 4 opens, causing the unit 5 to generate a notification fire.

Таким образом, в извещателе ИП 101-2 [6] при возрастании температуры опорное напряжение на входе компаратора увеличивается, причем обратно пропорционально скорости возрастания температуры. Изменение опорного напряжения связано с одним контролируемым фактором (температурой). В заявляемом устройстве значение опорного напряжение на входе компаратора, контролирующего один фактор, уменьшается под действием сигнала, свидетельствующего об увеличении интенсивности другого фактора, причем прямо пропорционально этому сигналу.Thus, in the IP 101-2 detector [6], with increasing temperature, the reference voltage at the input of the comparator increases, and inversely with the rate of temperature increase. The change in the reference voltage is associated with one controlled factor (temperature). In the claimed device, the value of the reference voltage at the input of the comparator that controls one factor decreases under the action of a signal indicating an increase in the intensity of another factor, and is directly proportional to this signal.

Следовательно, новизна предлагаемого технического решения по сравнению с устройством [6] является существенной.Therefore, the novelty of the proposed technical solution in comparison with the device [6] is significant.

В заявляемом комбинированном пожарном извещателе поставленная задача решается тем, что в известное устройство [2], содержащее первый датчик задымленности, второй датчик температуры и блок обработки сигнала, первый выход которого подключен к первому датчику задымленности, а второй выход блока обработки сигнала подключен ко второму датчику температуры, введены блок формирования опорного напряжения, блок компараторов и формирователь тревожного извещения, выход первого датчика задымленности подключен к первому входу блока формирования опорного напряжения и первому входу блока компараторов, выход второго датчика температуры подключен ко второму входу блока формирования опорного напряжения и второму входу блока компараторов, выход которого подключен ко входу блока обработки сигнала, третий выход которого подключен ко входу формирователя тревожного извещения, выход которого является сигнальным выходом извещателя.In the inventive combined fire detector, the task is solved by the fact that in the known device [2] containing a first smoke sensor, a second temperature sensor and a signal processing unit, the first output of which is connected to the first smoke sensor, and the second output of the signal processing unit is connected to the second sensor temperature, a reference voltage generation unit, a comparator unit and an alarm notification generator are introduced, the output of the first smoke sensor is connected to the first input of the formation unit voltage and the first input of the comparator unit, the output of the second temperature sensor is connected to the second input of the reference voltage generating unit and the second input of the comparator unit, the output of which is connected to the input of the signal processing unit, the third output of which is connected to the input of the alarm notification generator, the output of which is a signal output detector.

Блок формирования опорного напряжения содержит первый и второй формирователи опорного напряжения, первый вход блока формирования опорного напряжения является входом второго формирователя опорного напряжения, выход которого является вторым выходом блока формирования опорного напряжения, второй вход блока формирования опорного напряжения является входом первого формирователя опорного напряжения, выход которого является первым выходом блока формирования опорного напряжения.The reference voltage generating unit contains the first and second reference voltage drivers, the first input of the reference voltage generating unit is the input of the second reference voltage driver, the output of which is the second output of the reference voltage generating unit, the second input of the reference voltage generating unit is the input of the first reference voltage generating device, the output of which is the first output of the block forming the reference voltage.

Блок компараторов содержит первый компаратор, второй компаратор и элемент логический "ИЛИ", выходы компараторов подключены ко входам логического элемента "ИЛИ", выход которого является выходом блока компараторов, первый и второй входы блока компараторов являются соответственно выходом первого датчика задымленности и выходом второго датчика температуры, третий и четвертый входы блока компараторов являются соответственно первым и вторым выходами блока формирования опорного напряжения.The comparator unit contains the first comparator, the second comparator and the logical element “OR”, the outputs of the comparators are connected to the inputs of the logical element “OR”, the output of which is the output of the unit of comparators, the first and second inputs of the unit of comparators are respectively the output of the first smoke sensor and the output of the second temperature sensor , the third and fourth inputs of the block of comparators are respectively the first and second outputs of the block forming the reference voltage.

Блок обработки сигнала содержит генератор установочного импульса, счетчик и генератор импульсов, первый вход счетчика является входом блока обработки сигнала, а его выход - третьим выходом блока обработки сигнала, выход генератора установочного импульса подключен ко второму входу счетчика, первый выход генератора импульсов подключен к третьему входу счетчика, а остальные два выхода генератора импульсов являются соответственно первым и вторым выходами блока обработки сигнала.The signal processing unit contains a setting pulse generator, a counter and a pulse generator, the first input of the counter is the input of the signal processing unit, and its output is the third output of the signal processing unit, the output of the setting pulse generator is connected to the second input of the counter, the first output of the pulse generator is connected to the third input counter, and the remaining two outputs of the pulse generator are respectively the first and second outputs of the signal processing unit.

В заявляемом устройстве известные блоки, а также компараторы в блоке компараторов могут быть выполнены идентично пожарному извещателю [7].In the inventive device, the known blocks, as well as comparators in the block of comparators can be performed identically to a fire detector [7].

На фиг.3 изображена схема заявляемого комбинированного пожарного извещателя.Figure 3 shows a diagram of the inventive combined fire detector.

Извещатель содержит первый датчик задымленности 1, второй датчик температуры 2, блок формирования опорного напряжения 3, блок компараторов 4, блок обработки сигнала 5 и формирователь тревожного извещения 6.The detector comprises a first smoke sensor 1, a second temperature sensor 2, a reference voltage generating unit 3, a comparator unit 4, a signal processing unit 5, and an alarm notification generator 6.

Выход первого датчика задымленности 1 подключен к первому входу блока формирования опорного напряжения 3 и первому входу блока компараторов 4, выход второго датчика температуры 2 подключен ко второму входу блока формирования опорного напряжения 3 и второму входу блока компараторов 4, выход которого подключен к входу блока обработки сигнала 5, первый выход которого подключен ко входу первого 1 датчика, второй выход блока обработки сигнала 5 подключен ко входу второго 2 датчика, третий выход блока обработки сигнала 5 подключен ко входу формирователя тревожного извещения 6, выход которого является сигнальным выходом устройства.The output of the first smoke sensor 1 is connected to the first input of the reference voltage generating unit 3 and the first input of the comparator unit 4, the output of the second temperature sensor 2 is connected to the second input of the reference voltage generating unit 3 and the second input of the comparators 4, the output of which is connected to the input of the signal processing unit 5, the first output of which is connected to the input of the first 1 sensor, the second output of the signal processing unit 5 is connected to the input of the second 2 sensors, the third output of the signal processing unit 5 is connected to the input of the STUDIO alarm signal 6 whose output is the signal output device.

Первый датчик задымленности 1 содержит усилитель мощности 7, выходы которого подключены к излучающему светодиоду 8, и приемник световой энергии в виде фотодиода 9, выходами подключенный к усилителю сигнала 10. Вход усилителя мощности 7 является входом первого датчика задымленности 1, выход усилителя сигнала 10 является выходом датчика задымленности 1.The first smoke detector 1 contains a power amplifier 7, the outputs of which are connected to the emitting LED 8, and a light energy receiver in the form of a photodiode 9, the outputs are connected to a signal amplifier 10. The input of the power amplifier 7 is the input of the first smoke sensor 1, the output of the signal amplifier 10 is the output smoke sensor 1.

Второй датчик температуры 2 содержит терморезистор 11, подключенный к усилителю 12, выход которого является выходом датчика температуры 2, а вход - управляющим входом усилителя 12.The second temperature sensor 2 contains a thermistor 11 connected to the amplifier 12, the output of which is the output of the temperature sensor 2, and the input is the control input of the amplifier 12.

Блок формирования опорного напряжения 3 содержит первый 13 и второй 14 формирователи опорного напряжения, первый вход блока формирования опорного напряжения 3 является входом второго формирователя опорного напряжения 14, выход которого является вторым выходом блока формирования опорного напряжения 3, второй вход блока формирования опорного напряжения 3 является входом первого формирователя опорного напряжения 13, выход которого является первым выходом блока формирования опорного напряжения 3.The reference voltage generating unit 3 contains the first 13 and second 14 reference voltage drivers, the first input of the reference voltage generating unit 3 is the input of the second reference voltage driver 14, the output of which is the second output of the reference voltage generating unit 3, the second input of the reference voltage generating unit 3 is an input the first driver of the reference voltage 13, the output of which is the first output of the block forming the reference voltage 3.

Блок компараторов 4 содержит первый компаратор 15, второй компаратор 16 и элемент логический "ИЛИ" 17, выходы компараторов 15, 16 подключены ко входам логического элемента "ИЛИ" 17, выход которого является выходом блока компараторов 4, первый и второй входы блока компараторов 4 являются соответственно выходом первого датчика задымленности 1 и выходом второго датчика температуры 2. Третий и четвертый входы блока компараторов являются соответственно первым и вторым выходами блока формирования опорного напряжения 3.The comparator unit 4 contains the first comparator 15, the second comparator 16 and the logical element "OR" 17, the outputs of the comparators 15, 16 are connected to the inputs of the logical element "OR" 17, the output of which is the output of the unit of comparators 4, the first and second inputs of the unit of comparators 4 are respectively, the output of the first smoke sensor 1 and the output of the second temperature sensor 2. The third and fourth inputs of the comparator unit are respectively the first and second outputs of the unit for generating the reference voltage 3.

Блок обработки сигнала 5 содержит генератор установочного импульса 18, счетчик 19 и генератор импульсов 20. Первый вход счетчика 19 является входом блока обработки сигнала 5, а его выход - третьим выходом блока обработки сигнала 5. Выход генератора установочного импульса 18 подключен ко второму входу счетчика 19, первый выход генератора импульсов 20 подключен к третьему входу счетчика 19, а остальные два выхода генератора импульсов 20 являются соответственно первым и вторым выходом блока обработки сигнала 5.The signal processing unit 5 comprises a set pulse generator 18, a counter 19 and a pulse generator 20. The first input of the counter 19 is the input of the signal processing unit 5, and its output is the third output of the signal processing unit 5. The output of the set pulse generator 18 is connected to the second input of the counter 19 , the first output of the pulse generator 20 is connected to the third input of the counter 19, and the other two outputs of the pulse generator 20 are respectively the first and second output of the signal processing unit 5.

Диаграммы напряжений, характеризующие работу извещателя, приведены на фиг.4, 5.Voltage diagrams characterizing the operation of the detector are shown in figure 4, 5.

Комбинированный пожарный извещатель работает следующим образом.Combined fire detector operates as follows.

При нормальных условиях окружающей среды после включения электропитания генератор установочного импульса 18 приводит счетчик 19 в исходное состояние, при котором на его выходе формируется сигнал логического нуля, свидетельствующий об отсутствии пожара. Генератор 20 формирует на своих выходах импульсы напряжения, которые поступают в первый 1 и второй 2 датчики. В первом датчике 1 импульс усиливается в усилителе 7 и приводит к излучению преобразователем 8 светового импульса в оптическую камеру в инфракрасном диапазоне частот. Если частиц дыма в камере нет, на фотоприемник 9 отраженный свет не попадает, и амплитуда сигнала UС2 (фиг.4) на выходе усилителя 10 невелика. При этом второй формирователь опорного напряжения 14 формирует установленное максимальное пороговое напряжение UП3 (фиг.5), поступающее на вход компаратора 16.Under normal environmental conditions, after turning on the power, the generator of impulse pulse 18 brings the counter 19 to its initial state, in which a logic zero signal is generated at its output, indicating the absence of a fire. The generator 20 generates at its outputs voltage pulses, which are supplied to the first 1 and second 2 sensors. In the first sensor 1, the pulse is amplified in the amplifier 7 and leads to the emission of the light pulse by the converter 8 into the optical camera in the infrared frequency range. If there are no particles of smoke in the chamber, reflected light does not enter the photodetector 9, and the amplitude of the signal U C2 (Fig. 4) at the output of the amplifier 10 is small. In this case, the second driver of the reference voltage 14 generates a set maximum threshold voltage U P3 (Fig. 5) supplied to the input of the comparator 16.

Импульс напряжения с генератора 20 открывает усилитель 12, с выхода которого нормированный сигнал, соответствующий нормальной температуре окружающей среды, поступает на вход компаратора 16 UС4 (фиг.5) и вход второго формирователя опорного напряжения 13. При нормальной температуре окружающей среды формирователь 13 формирует установленное максимальное пороговое напряжение UП1 (фиг.4), поступающее на вход компаратора 15.The voltage pulse from the generator 20 opens the amplifier 12, from the output of which a normalized signal corresponding to the normal ambient temperature is fed to the input of the comparator 16 U С4 (Fig. 5) and the input of the second driver of the reference voltage 13. At normal ambient temperature, the driver 13 forms the set the maximum threshold voltage U P1 (figure 4) supplied to the input of the comparator 15.

В отсутствие пожара сигналы, поступающие с выходов первого 1 и второго 2 датчиков на соответствующие входы компараторов 15, 16, имеют амплитуду, гораздо меньшую, чем пороговые напряжения, подаваемые с выходов формирователей опорного напряжения 13, 14. Поэтому на выходах компараторов 15, 16 постоянно присутствуют сигналы логического нуля, поступающие на соответствующие входы логического элемента "ИЛИ" 17. В результате на выходе логического элемента "ИЛИ" 17 формируется сигнал логического нуля, который, поступая на первый вход счетчика 19, блокирует его для счета импульсов от генератора 20. Формируемый при этом на выходе счетчика 19 сигнал логического нуля приводит к формированию блоком 6 извещения "Норма", при котором световой индикатор 22 не светится, а включаемый в шлейф пожарной сигнализации электронный ключ 21 закрыт.In the absence of a fire, the signals coming from the outputs of the first 1 and second 2 sensors to the corresponding inputs of the comparators 15, 16 have an amplitude much smaller than the threshold voltages supplied from the outputs of the voltage reference drivers 13, 14. Therefore, the outputs of the comparators 15, 16 are constantly there are logical zero signals arriving at the corresponding inputs of the OR gate 17. As a result, a logical zero signal is generated at the output of the OR gate 17, which, upon entering the first input of the counter 19, blocks for counting pulses of the generator 20. The generated while the output signal of the counter 19, a logic zero results in the formation unit 6 notification "Norm" in which the LED 22 is not lit, as included in the trail of the fire alarm electronic switch 21 is closed.

При пожаре с наличием только одного фактора, например дыма при тлении хлопка, появление частиц дыма в оптической камере первого датчика 1 вызовет возрастание сигнала на выходе усилителя 10 (кривая UС1 на фиг.4). Так как температура среды в месте установки извещателя при этом практически не изменяется, напряжение порога компаратора 15, подаваемое с формирователя 13, остается максимальным (кривая UП1 на фиг.4). После достижения в момент t2 напряжением UС1 порогового значения на выходе компаратора 15 появляются импульсы логической единицы, которые поступают на вход логического элемента "ИЛИ" 17 и вызывают появление на его выходе также импульсов логической единицы. После накопления определенного количества этих импульсов счетчиком 19 за определенное время, составляющее задержку срабатывания, на выходе счетчика 19 появляется сигнал логической единицы, который поступает на вход блока 6 и вызывает формирование извещения "Пожар". При этом световой индикатор включается в непрерывный режим свечения, электронный ключ открывается и замыкает линию шлейфа пожарной сигнализации. После уменьшения концентрации дыма импульсы логической единицы с выхода элемента "ИЛИ" 17 прекращаются, и через определенное время извещатель вновь переходит в дежурный режим работы.In a fire with only one factor, for example smoke during cotton smoldering, the appearance of smoke particles in the optical chamber of the first sensor 1 will cause an increase in the signal at the output of amplifier 10 (curve U C1 in FIG. 4). Since the temperature of the medium at the detector installation site does not practically change, the threshold voltage of the comparator 15 supplied from the former 13 remains at its maximum (curve U P1 in Fig. 4). After reaching the threshold value at the time t 2 by the voltage U C1, the output of the comparator 15 appears pulses of a logical unit, which are fed to the input of the logical element "OR" 17 and cause the appearance of pulses of a logical unit at its output. After the accumulation of a certain number of these pulses by the counter 19 for a certain time, which constitutes a delay in operation, a logic unit signal appears at the output of the counter 19, which is fed to the input of block 6 and causes the formation of a Fire warning. In this case, the light indicator turns on in the continuous glow mode, the electronic key opens and closes the line of the fire alarm loop. After decreasing the smoke concentration, the pulses of the logical unit from the output of the "OR" element 17 cease, and after a certain time the detector switches back to standby mode.

При пожаре с наличием только тепловыделения, например, при горении спирта повышение температуры вызовет возрастание сигнала на выходе усилителя 12 (кривая UС3 на фиг.5). Так как дыма при этом практически не образуется, напряжение порога компаратора 16, подаваемое с формирователя 14, остается максимальным (кривая UП3 на фиг.5). После достижения в момент t4 напряжением UС3 порогового значения на выходе компаратора 16 появляются импульсы логической единицы, которые проходят через логический элемент "ИЛИ" 17 и накапливаются счетчиком 19, что вызывает срабатывание извещателя аналогично описанному выше.In a fire with the presence of heat only, for example, during the combustion of alcohol, an increase in temperature will cause an increase in the signal at the output of amplifier 12 (curve U C3 in FIG. 5). Since there is virtually no smoke generated, the threshold voltage of the comparator 16 supplied from the former 14 remains at its maximum (curve U P3 in FIG. 5). After reaching the threshold value at the time t 4 by the voltage U C3 , pulses of a logical unit appear at the output of the comparator 16, which pass through the OR gate 17 and are accumulated by the counter 19, which causes the detector to operate similarly to the one described above.

Реальный, практически наиболее часто встречающийся пожар, связанный с горением различных материалов, например целлюлозосодержащих, сопровождается как образованием дыма, так и повышением температуры. В этом случае напряжения на входах компаратора 15 будут соответствовать кривым UП2 и UС1 на фиг.4, а напряжения на входах компаратора 16 - кривым UП4 и UС3 на фиг.5. В зависимости от характера горючей нагрузки и особенностей пожара, достижение контрольным сигналом порогового значения может быть достигнуто либо на первом 15, либо на втором 16 компараторе. Однако в любом случае, поскольку t1<t2, а t3<t4 в заявляемом извещателе достигается существенное уменьшение времени обнаружения реального пожара.The real, almost most common fire associated with the burning of various materials, for example cellulose-containing, is accompanied by both the formation of smoke and an increase in temperature. In this case, the voltage at the inputs of the comparator 15 will correspond to the curves U P2 and U C1 in figure 4, and the voltage at the inputs of the comparator 16 will correspond to the curves U P4 and U C3 in figure 5. Depending on the nature of the combustible load and the fire characteristics, the control signal can reach a threshold value either at the first 15 or at the second 16 comparator. However, in any case, since t 1 <t 2 and t 3 <t 4 in the inventive detector, a significant reduction in the time of detection of a real fire is achieved.

Таким образом, в заявляемом комбинированном пожарном извещателе обеспечивается повышение надежности обнаружения пожара на его ранней стадии развития.Thus, in the inventive combined fire detector provides increased reliability of fire detection at its early stage of development.

Повышение надежности обнаружения в заявляемом извещателе обеспечивается тем, что снижение порогов соответствующего канала обнаружения (повышения температуры или появления дыма) связано с увеличением вероятности пожароопасной ситуации, возникающей при появлении сопутствующего фактора (соответственно дыма или температуры).Improving the reliability of detection in the inventive detector is ensured by the fact that lowering the thresholds of the corresponding detection channel (temperature increase or smoke) is associated with an increase in the probability of a fire hazard occurring when a related factor (smoke or temperature) occurs.

Например, в частном случае простого вида закона распределения вероятности пожароопасной ситуации - равномерного может быть использована следующая зависимость изменения порогов формирователями пороговых напряжений 13, 14.For example, in the particular case of a simple form of the law of probability distribution of a fire hazard situation — uniform, the following dependence of threshold changes by threshold voltage generators 13, 14 can be used.

Для формирователя 13:For shaper 13:

UП2=UП1-(UП1-UС2)P1(UС3)=UП1-(UП1-UС2)UС3/UП3.U П2 = U П1 - (U П1 -U С2 ) P 1 (U С3 ) = U П1 - (U П1 -U С2 ) U С3 / U П3 .

Для формирователя 14:For shaper 14:

UП4=UП3-(UП3-UС1)P2(UС1)=UП3-(UП3-UС1)UС1/UП1,U P4 = U P3 - (U P3 -U C1 ) P 2 (U C1 ) = U P3 - (U P3 -U C1 ) U C1 / U P1 ,

где P1(UС3) - вероятность пожароопасной ситуации при увеличении температуры выше нормальной;where P 1 (U С3 ) is the probability of a fire hazard when the temperature rises above normal;

P2(UС1) - вероятность пожароопасной ситуации при увеличении задымленности выше нормальной;P 2 (U C1 ) - the probability of a fire hazard when smoke increases above normal;

Может быть использована и иная зависимость изменения порогов, связанная с другим, более предпочтительным, законом распределения вероятности пожароопасной ситуации. Однако обязательным является уменьшение значения порога одного контролируемого фактора при увеличении интенсивности другого сопутствующего фактора.Another dependence of the threshold change associated with another, more preferable, law of distribution of the probability of a fire hazard situation can be used. However, it is mandatory to reduce the threshold value of one controlled factor while increasing the intensity of another related factor.

Исполнение термопреобразователя 11 в датчике 2 температуры может быть выполнено по схеме, при которой выходной сигнал будет пропорционален не только максимальной температуре окружающей среды, но и скорости ее изменения (например, аналогично извещателю ИП 101-2 [6]). В этом случае тепловой канал обнаружения будет максимально-дифференциальным, что дополнительно повысит надежность обнаружения пожара заявляемым комбинированным пожарным извещателем.The execution of the temperature converter 11 in the temperature sensor 2 can be performed according to a scheme in which the output signal will be proportional not only to the maximum ambient temperature, but also to the rate of its change (for example, similarly to the IP 101-2 detector [6]). In this case, the thermal detection channel will be maximally differential, which will further increase the reliability of fire detection by the claimed combined fire detector.

Источники информацииInformation sources

1. Патент Великобритании №2169734 А, кл. МПК G 08 B 17/00, 1986.1. UK patent No. 2169734 A, cl. IPC G 08 B 17/00, 1986.

2. Патент США №6195011, кл. МПК G 08 B 17/10, 2001.2. US patent No. 6195011, CL. IPC G 08 B 17/10, 2001.

3. Патент РФ №2110093. Тепловой пожарный извещатель с частотной фильтрацией, кл. МПК G 08 B 17/06, 1998.3. RF patent No. 2110093. Thermal fire detector with frequency filtering, class IPC G 08 B 17/06, 1998.

4. Математический энциклопедический словарь / Гл. ред. Ю.В.Прохоров - М.: Сов. энциклопедия, 1988. - 847 с. (стр.296).4. Mathematical Encyclopedic Dictionary / Ch. ed. Yu.V. Prokhorov - M .: Sov. Encyclopedia, 1988 .-- 847 p. (p. 266).

5. Шаровар Ф.И. Принципы построения устройств и систем автоматической пожарной сигнализации. - М.: Стройиздат, 1983. - 335 с.5. Sharovar F.I. Principles of building devices and systems for automatic fire alarms. - M.: Stroyizdat, 1983 .-- 335 s.

6. А.Н.Членов. Автоматические пожарные извещатели: М.: - НИЦ "Охрана" ВНИИПО МВД России, 1997. - 51 с.6. A.N. Automatic fire detectors: M .: - Research Center "Protection" VNIIPO Ministry of Internal Affairs of Russia, 1997. - 51 p.

7. Извещатель пожарный дымовой оптический ИП212-5М1 (ДИП-3М1) Паспорт ПС 951856-89. - г. Обнинск Калужской обл.: АО Приборный завод "Сигнал", 1996. - 16 с.7. Optical smoke smoke detector IP212-5M1 (DIP-3M1) Passport PS 951856-89. - Obninsk, Kaluga Region .: JSC Instrument Plant "Signal", 1996. - 16 p.

Claims (4)

1. Комбинированный пожарный извещатель, содержащий датчик задымленности, датчик температуры и блок обработки сигнала, первый выход которого подключен к датчику задымленности, а второй выход блока обработки сигнала подключен ко входу датчика температуры, и формирователь тревожного извещения, отличающийся тем, что в него введены блок формирования опорного напряжения и блок компараторов, выход датчика задымленности подключен к первому входу блока формирования опорного напряжения и первому входу блока компараторов, выход датчика температуры подключен ко второму входу блока формирования опорного напряжения и второму входу блока компараторов, выход которого подключен ко входу блока обработки сигнала, третий выход которого подключен ко входу формирователя тревожного извещения, выход которого является сигнальным выходом извещателя, а третий и четвертый входы блока компараторов соединены соответственно с первым и вторым выходами блока формирования опорного напряжения.1. A combined fire detector containing a smoke sensor, a temperature sensor and a signal processing unit, the first output of which is connected to a smoke sensor, and the second output of the signal processing unit is connected to the input of the temperature sensor, and an alarm notification generator, characterized in that the unit is introduced into it the voltage reference and the comparator unit, the smoke detector output is connected to the first input of the voltage reference unit and the first input of the comparator unit, the temperature sensor output Ura is connected to the second input of the reference voltage generating unit and the second input of the comparator unit, the output of which is connected to the input of the signal processing unit, the third output of which is connected to the input of the alarm notification generator, the output of which is the signal output of the detector, and the third and fourth inputs of the comparator unit are connected, respectively with the first and second outputs of the block forming the reference voltage. 2. Комбинированный пожарный извещатель по п.1, отличающийся тем, что блок формирования опорного напряжения содержит первый и второй формирователи опорного напряжения, первый вход блока формирования опорного напряжения является входом второго формирователя опорного напряжения, выход которого является вторым выходом блока формирования опорного напряжения, второй вход блока формирования опорного напряжения является входом первого формирователя опорного напряжения, выход которого является первым выходом блока формирования опорного напряжения.2. The combined fire detector according to claim 1, characterized in that the reference voltage generating unit comprises first and second voltage reference drivers, the first input of the voltage reference forming unit is the input of the second reference voltage driver, the output of which is the second output of the voltage reference forming unit, the second the input of the reference voltage generating unit is the input of the first reference voltage driver, the output of which is the first output of the reference voltage forming unit Costumed. 3. Комбинированный пожарный извещатель по п.1, отличающийся тем, что блок компараторов содержит первый компаратор, второй компаратор и логический элемент ИЛИ, выходы компараторов подключены ко входам логического элемента ИЛИ, выход которого является выходом блока компараторов, первый и третий входы блока компараторов являются входами первого компаратора, второй и четвертый входы блока компараторов являются входами второго компаратора.3. The combined fire detector according to claim 1, characterized in that the comparator unit contains a first comparator, a second comparator and an OR logic element, the outputs of the comparators are connected to the inputs of the OR logical element, the output of which is the output of the comparator unit, the first and third inputs of the comparator unit the inputs of the first comparator, the second and fourth inputs of the block of comparators are the inputs of the second comparator. 4. Комбинированный пожарный извещатель по п.1, отличающийся тем, что блок обработки сигналов содержит генератор установочного импульса, счетчик и генератор импульсов, первый вход счетчика является входом блока обработки сигналов, а его выход - третьим выходом блока обработки сигналов, выход генератора установочного импульса подключен ко второму входу счетчика, первый выход генератора импульсов подключен к третьему входу счетчика, а остальные два выхода генератора импульсов являются соответственно первым и вторым выходами блока обработки сигналов.4. The combined fire detector according to claim 1, characterized in that the signal processing unit comprises a setting pulse generator, a counter and a pulse generator, the first input of the counter is an input of a signal processing unit, and its output is a third output of a signal processing unit, the output of a setting pulse generator connected to the second input of the counter, the first output of the pulse generator is connected to the third input of the counter, and the other two outputs of the pulse generator are respectively the first and second outputs of the processing unit and signals.
RU2004102644/09A 2004-01-30 2004-01-30 Combined fire alarm RU2275688C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004102644/09A RU2275688C2 (en) 2004-01-30 2004-01-30 Combined fire alarm

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004102644/09A RU2275688C2 (en) 2004-01-30 2004-01-30 Combined fire alarm

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2004102644A RU2004102644A (en) 2005-07-10
RU2275688C2 true RU2275688C2 (en) 2006-04-27

Family

ID=35837855

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004102644/09A RU2275688C2 (en) 2004-01-30 2004-01-30 Combined fire alarm

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2275688C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2479044C2 (en) * 2008-05-16 2013-04-10 Сименс Акциенгезелльшафт Sealing of mechanical connection with bistable sealing element
RU2626716C1 (en) * 2016-06-08 2017-07-31 Акционерное общество "Уфимское научно-производственное предприятие "Молния" Method for fire or overheat detection, and device for its implementation

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ЧЛЕНОВ А.Н. Автоматические пожарные извещатели. - М.: НИЦ "Охрана" ВНИИПО МВД России, 1997, с.51. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2479044C2 (en) * 2008-05-16 2013-04-10 Сименс Акциенгезелльшафт Sealing of mechanical connection with bistable sealing element
RU2626716C1 (en) * 2016-06-08 2017-07-31 Акционерное общество "Уфимское научно-производственное предприятие "Молния" Method for fire or overheat detection, and device for its implementation

Also Published As

Publication number Publication date
RU2004102644A (en) 2005-07-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7551096B2 (en) Multi-sensor device and methods for fire detection
US4157506A (en) Flame detector
ES2452021T3 (en) Fire detection system and method using multiple sensors
RU2351918C2 (en) Method of estimation of diffused light signal and detector of diffused light for method realisation
TW413800B (en) Electrical current saving combined smoke and fire detector
JPH0441395B2 (en)
US5414263A (en) Infrared detection switching circuit
US4639605A (en) Fire sensor device
RU2275688C2 (en) Combined fire alarm
EP0099729A1 (en) Suspended particle detector
CA2307252C (en) Pir device
JP3120127B2 (en) Combined fire detector
RU2711136C1 (en) Method of detecting fire or overheating and device for its implementation
RU64408U1 (en) DEVICE FOR DETECTING MOVING OBJECTS
KR100321101B1 (en) Fire detector
JPH06325269A (en) Ultraviolet ray type sensor
JP6858612B2 (en) Fire alarm
KR0136275Y1 (en) Fire-detector using infrared rays
JPS5939616Y2 (en) signal processing circuit
RU2314569C1 (en) Method of forming fire alarm signal
JPS6038759B2 (en) fire detection device
JPS63284427A (en) Fire detector
JPS6110202Y2 (en)
EP0844477A1 (en) Detector with variable resistance sensor
SU389536A1 (en) DEVICE FOR ALARM SIGNALS, - &#39;N

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20060131