RU2696550C1 - Self-contained signaling-start-up fire-fighting system - Google Patents

Self-contained signaling-start-up fire-fighting system Download PDF

Info

Publication number
RU2696550C1
RU2696550C1 RU2018107393A RU2018107393A RU2696550C1 RU 2696550 C1 RU2696550 C1 RU 2696550C1 RU 2018107393 A RU2018107393 A RU 2018107393A RU 2018107393 A RU2018107393 A RU 2018107393A RU 2696550 C1 RU2696550 C1 RU 2696550C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
input
frequency
current source
multiplier
Prior art date
Application number
RU2018107393A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Иванович Дикарев
Антон Вячеславович Бычков
Борис Викторович Березин
Николай Петрович Казаков
Юрий Васильевич Танасюк
Original Assignee
Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "ВОЕННАЯ АКАДЕМИЯ МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ имени генерала армии А.В. Хрулева"
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 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "ВОЕННАЯ АКАДЕМИЯ МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ имени генерала армии А.В. Хрулева" filed Critical Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "ВОЕННАЯ АКАДЕМИЯ МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ имени генерала армии А.В. Хрулева"
Priority to RU2018107393A priority Critical patent/RU2696550C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2696550C1 publication Critical patent/RU2696550C1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B17/00—Fire alarms; Alarms responsive to explosion
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B17/00—Fire alarms; Alarms responsive to explosion
    • G08B17/06—Electric actuation of the alarm, e.g. using a thermally-operated switch
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B19/00—Alarms responsive to two or more different undesired or abnormal conditions, e.g. burglary and fire, abnormal temperature and abnormal rate of flow

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Alarm Systems (AREA)

Abstract

FIELD: fire safety.
SUBSTANCE: invention relates to automatic fire-prevention systems. Self-contained signaling-start-up fire-fighting system includes series-connected thermal starter, current source with pyrotechnic activator and time relay, which is connected to signal device and connected to actuator, wherein thermal actuator and current source with pyrotechnical activator are structurally combined and enclosed in housing, and receiver is equipped with two low-pass filters, two multipliers, phase shifter by 90°, narrow-band filter, carrier frequency meter and Doppler frequency meter, and to output of mixer in-series connected first filter, first multiplier and phase detector, second input of which through phase shifter by 90° is connected to heterodyne second output, and the output is connected to the heterodyne control input, a narrowband filter and a carrier frequency meter are connected to the output of the first multiplier, a heterodyne frequency ωg is selected equal to frequency (ωc±Ωd) of received signal [ωg=(ωwith±Ωd)] and said equality is maintained automatically.
EFFECT: high noise-immunity and reliability of receiving complex phase-shift keyed signals.
1 cl, 7 dwg

Description

Предлагаемая система относится к противопожарной технике, а более конкретно к автоматическим устройствам сигнализации о пожарной обстановке и управления противопожарным оборудованием, и может быть использована для противопожарной защиты различных объектов и одновременной передачи сигналов тревоги на удаленный пункт контроля.The proposed system relates to fire fighting equipment, and more particularly to automatic fire alarm systems and controlling fire fighting equipment, and can be used for fire protection of various objects and simultaneous transmission of alarms to a remote control point.

Известны автономные сигнально-пусковые системы пожаротушения (авт. свид. СССР №№1.261.676 1.277.159; патенты РФ №№2.022.250, 2.024.064, 2.115.451, 2.138.856, 2.170.951, 2.175.779, 2.234.735, 2.242.921, 2.254.614,. 2.275.688, 2.344,859, 2.355.037, 2.434.297, 2.520.429; патенты США №№3.786.461, 4.661.320; патент Великобритании №2.324.398; патенты ЕР №№0.360.126, 0.657.728 и др.)Autonomous signal-starting fire extinguishing systems are known (ed. Certificate of the USSR No. 1.261.676 1.277.159; RF patents No. 2.022.250, 2.024.064, 2.115.451, 2.138.856, 2.170.951, 2.175.779, 2.234.735, 2.242.921, 2.254.614, 2.275.688, 2.344.859, 2.355.037, 2.434.297, 2.520.429; US patents Nos. 3,786,461, 4.661.320; UK patent No. 2,324. 398; EP patents Nos. 0.360.126, 0.657.728, etc.)

Из известных систем наиболее близкой к предлагаемой является «Автономная сигнально-пусковая система пожаротушения» (патент РФ №2.434.297, G08B 17/10.2012), которая и выбрана в качестве прототипа.Of the known systems closest to the proposed one is the "Autonomous signal-starting fire extinguishing system" (RF patent No. 2.434.297, G08B 17/10/2012), which is selected as a prototype.

Приемник известной системы построен по супергетеродинной схеме, в которой одно и то же значение промежуточной частоты ωпр может быть получено в результате приема сигналов на двух частотах ωс и ωз, т.еThe receiver of the known system is built according to a superheterodyne circuit, in which the same value of the intermediate frequency ω pr can be obtained by receiving signals at two frequencies ω s and ω s , i.e.

Figure 00000001
Figure 00000001

Следовательно, если частоту настройки ωс принять за основной канал приема, то наряду с ним будет иметь место зеркальный канал приема, частоты ωз которого отличается от частоты ωс на 2 ωпр и расположено симметрично (зеркально) относительно частоты ωг гетеродина (фиг.7). Преобразование по зеркальному каналу приема происходит с тем же коэффициентом преобразования Кпр, что и по основному каналу приема. Поэтому он наиболее существенно влияет на избирательность и помехоустойчивость приемника.Therefore, if the tuning frequency ω to take over the main receiving channel, along with it will be a mirror receiving channel frequency ω which is of a different frequency ω c 2 ω straight and disposed symmetrically (mirror) relative to frequency ω g oscillator (Figure .7). The conversion on the mirror channel of the reception occurs with the same conversion coefficient K ol as on the main channel of the reception. Therefore, it most significantly affects the selectivity and noise immunity of the receiver.

Кроме зеркального существуют и другие дополнительные (комбинационные) каналы приема. В общем виде любой комбинационный канал приема имеет место при выполнении условияIn addition to the mirror, there are other additional (combinational) reception channels. In general terms, any Raman receive channel occurs when the condition

Figure 00000002
Figure 00000002

где ωki частота i-гo комбинационного канала приема;where ω ki is the frequency of the i-th Raman reception channel;

m, n, i - целые положительные числа.m, n, i are positive integers.

Наиболее вредными комбинационными каналами приема являются каналы, образующиеся при взаимодействии первой гармоники частоты сигнала с гармониками частоты гетеродина малого порядка (второй, третий и т.д.), так как чувствительность приема по этим каналам близка к чувствительности основного канала. Так двум комбинационным каналам при m=1 и m=2 соответствуют частоты:The most harmful combinational reception channels are the channels formed by the interaction of the first harmonic of the signal frequency with the harmonics of the frequency of the local oscillator of the small order (second, third, etc.), since the sensitivity of reception on these channels is close to the sensitivity of the main channel. So two frequencies for m = 1 and m = 2 correspond to frequencies:

Figure 00000003
Figure 00000003

где 2 ωг - вторая гармоника частоты гетеродина.where 2 ω g is the second harmonic of the local oscillator frequency.

Наличие ложных сигналов (помех), принимаемых по зеркальному и комбинационным каналам приводит к снижению помехоустойчивости и избирательности приемника.The presence of false signals (interference) received via mirror and Raman channels leads to a decrease in noise immunity and selectivity of the receiver.

Демодулятор сложных Фмн сигналов, содержащий линию задержки 44 и фазовый детектор 43, реализует метод относительный фазовой манипуляции (ОФМн), в котором опорным напряжением для последующей посылки служит предыдущая элементарная посылка. При этом время задержки τз линии задержки 44 выбирается равной длительности τэ элементарных посылок (τз=τэ).A demodulator of complex PSK signals containing a delay line 44 and a phase detector 43 implements the method of relative phase shift keying (PSK), in which the previous chip is used as the reference voltage for the subsequent transmission. The delay time τ s delay line 44 is chosen equal to the duration τ e of the elementary parcels (τ s = τ e ).

Следовательно, для технической реализации указанного демодулятора сложных Фмн сигналов необходимы априорные сведения длительности тэ элементарных посылок. При этом теряется информация о первой элементарной посылке. Кроме того, демодулятор имеет низкую помехоустойчивость и склонность к образованию парных ошибок, т.е. образование одной ошибки влечет за собой и образование второй ошибки.Consequently, for the technical implementation of said complex demodulator PSK signals requires a priori knowledge duration t e chips. In this case, information about the first elementary premise is lost. In addition, the demodulator has a low noise immunity and a tendency to form pair errors, i.e. the formation of one error entails the formation of a second error.

Указанные факторы приводят также к снижению помехоустойчивости и достоверности приема сложных сигналов с фазовой манипуляцией.These factors also lead to a decrease in noise immunity and reliability of reception of complex signals with phase shift keying.

Технической задачей изобретения является повышение помехоустойчивости и достоверности приема сложных сигналов с фазовой манипуляцией путем устранения ложных сигналов (помех), принимаемых по дополнительным каналам, и парных ошибок при демодуляции указанных сигналов.An object of the invention is to increase the noise immunity and reliability of the reception of complex signals with phase shift keying by eliminating false signals (interference) received through additional channels and pair errors during demodulation of these signals.

Поставленная задача решается тем, что автономная сигнально-пусковая система пожаротушения, содержащая, в соответствии с ближайшим аналогом, последовательно соединенные тепловой пускатель, источник тока с пиротехническим активатором и реле времени, которое соединено с исполнительным устройством через нормально разомкнутый контакт и дополнительно соединено с исполнительным устройством через нормально разомкнутый контакт, при этом тепловой пускатель и источник тока с пиротехническим активатором конструктивно объединены и заключены в корпусе, тепловой пускатель выполнен в виде подпружиненного штока, установленного с возможностью поступательного перемещения и взаимодействия с пиротехническим активатором источника тока, причем один из концевых участков подпружиненного штока расположен с возможностью выступания из корпуса и снабжен фиксатором, выполненным из материала с термомеханической памятью формы, источник тока включает оболочку с размещенной в ней с возможностью контакта с пиротехническим активатором твердотельной шашкой из твердосолевой бессепаратной электрохимической композиции на основе литиевого сплава и дисульфида железа, сигнальное устройство выполнено в виде передатчика сигнала на удаленный приемник, при этом передатчик сигналов выполнен в виде последовательно включенных задающего генератора, n - отводной линии задержки, фазоинверторов, включенных в m - отводы n - отводной линии задержки, сумматора, (n+1) - ый вход которого соединен с выходом задающего генератора, усилителя мощности и передающей антенны, а приемник выполнен в виде фазового детектора, блока регистрации и последовательно включенных приемной антенны и усилителя высокой частоты и смесителя, второй вход которого соединен с первым выходом гетеродина, отличается от ближайшего аналога тем, что приемник снабжен двумя фильтрами нижних частот, двумя перемножителями, фазовращателем на 90°, узкополосным фильтром, измерителем несущей частоты и измерителем доплеровской частоты, причем к выходу смесителя последовательно подключены первый фильтр нижних частот, первый перемножитель, второй вход которого соединен с выходом усилителя высокой частоты, и фазовый детектор, второй вход которого через фазовращатель на 90° соединен с вторым выходом гетеродина, а выход подключен к управляющему входу гетеродина, к выходу первого перемножителя последовательно подключены узкополосный фильтр и измеритель несущий частоты, выход которого соединен с вторым входом блока регистрации, к выходу узкополосного фильтра последовательно подключены второй перемножитель, второй вход которого соединен с вторым выходом гетеродина, второй фильтр нижних частот и измеритель доплеровской частоты, выход которого соединен с третьим входом блока регистрации, частота генератора ωг выбрана равной частоте (ωс±Ωд) принимаемого сигналаThe problem is solved in that an autonomous signal-starting fire extinguishing system containing, in accordance with the closest analogue, a heat starter connected in series, a current source with a pyrotechnic activator and a time relay, which is connected to the actuator via a normally open contact and is additionally connected to the actuator through a normally open contact, while the thermal starter and current source with the pyrotechnic activator are structurally combined and enclosed in the housing, the thermal starter is made in the form of a spring-loaded rod installed with the possibility of translational movement and interaction with the pyrotechnic activator of the current source, and one of the end sections of the spring-loaded rod is located with the possibility of protruding from the housing and is equipped with a latch made of material with a thermomechanical shape memory, the source current includes a shell placed in it with the possibility of contact with a pyrotechnic activator solid-state block of solid-salt non-separate e of the electrochemical composition based on lithium alloy and iron disulfide, the signal device is made in the form of a signal transmitter to a remote receiver, while the signal transmitter is made in the form of a serially connected master oscillator, n is a tap delay line, phase inverters included in m are taps of an n - tap line delay, adder, (n + 1) - the input of which is connected to the output of the master oscillator, power amplifier and transmitting antenna, and the receiver is made in the form of a phase detector, a recording unit and a sequence When the receiving antenna and the high-frequency amplifier and mixer, the second input of which is connected to the first output of the local oscillator, are different from the closest analogue, the receiver is equipped with two low-pass filters, two multipliers, a 90 ° phase shifter, a narrow-band filter, a carrier frequency meter, and a meter Doppler frequency, and the first low-pass filter, the first multiplier, the second input of which is connected to the output of the high-frequency amplifier, and the phase ctor, the second input of which is connected through the phase shifter 90 ° to the second output of the local oscillator, and the output is connected to the control input of the local oscillator, a narrow-band filter and a carrier-frequency meter, the output of which is connected to the second input of the recording unit, are connected to the output of the narrow-band filter to the output of the first multiplier a second multiplier is connected in series, the second input of which is connected to the second output of the local oscillator, a second low-pass filter and a Doppler frequency meter, the output of which is connected to by the third input of the registration unit, the generator frequency ω g is chosen equal to the frequency (ω s ± Ω d ) of the received signal

Figure 00000004
и указанное равенство поддерживается автоматически.
Figure 00000004
and said equality is supported automatically.

Структурная схема автономной сигнально-пусковой системы пожаротушения представлена на фиг. 1. График изменения напряжения на выходных контактах источника тока показан на фиг. 2. Конструктивно объединенные в едином корпусе источник тока с пиротехническим активатором и тепловым пускателем электрического действия изображены на фиг. 3. Конструктивно объединенные в едином корпусе источник тока с пиротехническим активатором и тепловым пускателем ударного действия изображены на фиг. 4. Структурная схема передатчика представлена на фиг. 5. Структурная схема приемника представлена на фиг. 6. Частотные диаграммы, иллюстрирующие образование дополнительных каналов приема, изображены на фиг. 7.The structural diagram of an autonomous fire alarm system is shown in FIG. 1. A graph of the voltage across the output contacts of the current source is shown in FIG. 2. A power source with a pyrotechnic activator and a thermal actuator of electrical action, structurally combined in a single housing, are shown in FIG. 3. A power source with a pyrotechnic activator and thermal shock actuator, structurally combined in a single housing, is shown in FIG. 4. The block diagram of the transmitter is shown in FIG. 5. The block diagram of the receiver is shown in FIG. 6. Frequency diagrams illustrating the formation of additional receive channels are shown in FIG. 7.

Автономная сигнально-пусковая система пожаротушения содержит последовательно соединенные тепловой пускатель 1, источник тока 2 с пиротехническим активатором 3 и реле времени 4, которое соединено с сигнальным устройством 5 через нормально замкнутый контакт и дополнительно соединено с исполнительным устройством 6 через нормально разомкнутый контакт.The autonomous fire alarm system includes a heat starter 1 connected in series, a current source 2 with a pyrotechnic activator 3, and a time relay 4, which is connected to the signal device 5 via a normally closed contact and is additionally connected to the actuator 6 through a normally open contact.

Тепловой пускатель 1 и источник тока 2 с пиротехническим активатором 3 конструктивно объединены и заключены в едином корпусе 7, выполненном из электроизоляционного материала. В качестве электроизоляционного (не электропроводного) и немагнитного материала при изготовлении элементов системы могут быть использованы пластические материалы, материалы на основе стекло - или органоволокна. Тепловой пускатель 1 выполнен в виде цилиндрического штока 8, установленного в корпусе 7. Шток 8 оснащен приводом его поступательного перемещения, который представляет собой пружину 9 сжатия, установленную коаксиально на штоке 8 в его средней части. Концевой участок 10 подпружиненного штока 8 расположен с возможностью выступания из корпуса 7 и имеют фигурную проточку для взаимодействия с термочувствительным фиксатором 11, выполненным в форме скобы диаметром около 20 мм из материала с термомеханической памятью формы, например, никелида титана.The thermal starter 1 and the current source 2 with the pyrotechnic activator 3 are structurally combined and enclosed in a single housing 7 made of an insulating material. In the manufacture of system elements, plastic materials, materials based on glass or organ fiber can be used as electrical insulating (non-conductive) and non-magnetic materials in the manufacture of system elements. The thermal starter 1 is made in the form of a cylindrical rod 8 installed in the housing 7. The rod 8 is equipped with a translational displacement drive, which is a compression spring 9 mounted coaxially on the rod 8 in its middle part. The end portion 10 of the spring-loaded rod 8 is arranged to protrude from the housing 7 and have a figured groove for interaction with a heat-sensitive latch 11, made in the form of a bracket with a diameter of about 20 mm from a material with a thermomechanical shape memory, for example, titanium nickelide.

Тепловой пускатель 1 имеет возможность взаимодействовать с пиротехническим активатором 3 источника тока 2 двумя различными способами, отличающимися их конструктивными воплощениями.The thermal starter 1 has the ability to interact with the pyrotechnic activator 3 of the current source 2 in two different ways, differing in their structural embodiments.

Тепловой пускатель 1 электрического действия, изображенный на фиг. 3, снабжен соленоидом 12 с центральным осевым каналом 13, выводы 14 которого электрически соединены с пиротехническим активатором 3. При этом пиротехнический активатор 3 выполнен в виде мостика накаливания 15, электрически соединенного с выводами 14, и нанесенной на него навеской инициирующего вещества 16. Кроме этого, второй концевой участок 17 подпружиненного штока 8 намагничен (на чертежах соответствующие полюсы постоянного магнита обозначены буквами S и N) и установлен с возможностью перемещения внутри центрального осевого канала 13 соленоида 12.The thermal actuator 1 of the electrical action shown in FIG. 3, is equipped with a solenoid 12 with a central axial channel 13, the terminals 14 of which are electrically connected to the pyrotechnic activator 3. In this case, the pyrotechnic activator 3 is made in the form of an incandescent bridge 15, electrically connected to the terminals 14, and an initiating substance 16 weighed on it. In addition, , the second end section 17 of the spring-loaded rod 8 is magnetized (in the drawings, the corresponding poles of the permanent magnet are denoted by the letters S and N) and mounted to move inside the central axial channel 13 of the solenoid 12.

Тепловой пускатель 1 ударного действия, изображенный на фиг. 4, характеризуется тем, что второй концевой участок 17 его подпружиненного штока 8, обращенный в сторону пиротехнического активатора 3, снабжен коническим бойком 18. При этом пиротехнический активатор 3 выполнен в виде воспламенителя и навески инициирующего вещества 16 и капсюля 19. Источник тока 2 является устройством питания постоянной готовности на основе теплового химического источника тока резервного типа, который представляет собой конструкцию в герметической оболочке 20 с твердотельной шашкой 21 из твердосолевой бессепаратной электрохимической композиции на основе литиевого сплава и дисульфида железа. При этом твердотельные шашки 21 непосредственно контактируют с навеской инициирующего вещества 16 пиротехнического активатора 3, который также, преимущественно размещен в герметической оболочке 20. Источник тока 2 имеет электрические выводы 22, которые нормально соединены с входными контактами реле времени 4.The thermal impact starter 1 shown in FIG. 4, characterized in that the second end portion 17 of its spring-loaded rod 8, facing the pyrotechnic activator 3, is equipped with a conical striker 18. In this case, the pyrotechnic activator 3 is made in the form of an igniter and a weight of the initiating substance 16 and the capsule 19. The current source 2 is a device constant-readiness power supply based on a thermal chemical current source of backup type, which is a structure in an airtight shell 20 with a solid state checker 21 from a solid-salt non-detachable electroche a lithium alloy and iron disulfide based composition. In this case, the solid-state checkers 21 are in direct contact with the weighed portion of the initiating substance 16 of the pyrotechnic activator 3, which is also mainly located in the hermetic shell 20. The current source 2 has electrical leads 22 that are normally connected to the input contacts of the time relay 4.

Реле времени 4 представляет собой электронный двухпозиционный временной переключатель, который через нормально замкнутый выходной контакт электрически соединен с сигнальным устройством 5 и одновременно через нормально разомкнутый выходной контакт электрически соединен с исполнительным устройством 6. Исполнительное устройство 6 представляет собой, преимущественно, генератор огнетушащего аэрозоля с электрическим средством запуска, например, пиропатроном, который собственно и подключен к нормально разомкнутому контакту реле времени 4. Сигнальное устройство 5 представляет собой, преимущественно, передатчик радиосигнала на удаленный приемник.The time switch 4 is an electronic on / off time switch, which is electrically connected through a normally closed output contact to a signal device 5 and simultaneously electrically connected to an actuation device 6 through an normally open output contact 6. Actuator 6 is primarily a fire extinguishing aerosol generator with electrical means start, for example, a squib, which is actually connected to the normally open contact of the time relay 4. The signal device 5 is mainly a transmitter of a radio signal to a remote receiver.

Передатчик содержит последовательно включенные задающий генератор 23, n - отводную линию задержки 24.i(i=1, 2,…, n), фазоинвертора 25.j(j=1, 2,…, m), включенный в m- отводы n - отводной линии задержки 24.i, сумматор 26, (n+1) - ый вход которого соединен с выходом задающего генератора 23, усилитель 27 мощности и передающую антенну 28.The transmitter contains serially connected master oscillator 23, n is a delay delay line 24.i (i = 1, 2, ..., n), phase inverter 25.j (j = 1, 2, ..., m) is included in m-taps n - branch delay line 24.i, adder 26, (n + 1) - the input of which is connected to the output of the master oscillator 23, power amplifier 27 and transmitting antenna 28.

Приемник содержит последовательно включенные приемную антенну 29, усилитель 30 высокой частоты, смеситель 31, второй вход которого соединен первым выходом гетеродина 33, первый фильтр 32 нижних частот, первый перемножитель 35, второй вход которого соединен с выходом усилителя 30 высокой частоты и фазовый детектор 43, второй вход которого через фазовращатель 36 на 90° соединен с вторым выходом гетеродина 33, а выход подключен к управляющему входу гетеродина 33.The receiver includes a receiver antenna 29 connected in series, a high-frequency amplifier 30, a mixer 31, the second input of which is connected to the first output of the local oscillator 33, the first low-pass filter 32, the first multiplier 35, the second input of which is connected to the output of the high-frequency amplifier 30, and a phase detector 43, the second input of which through the phase shifter 36 through 90 ° is connected to the second output of the local oscillator 33, and the output is connected to the control input of the local oscillator 33.

К выходу первого перемножителя 35 последовательно подключен узкополосный фильтр 37 и измеритель 38 несущей частоты, выход которого соединен с вторым выходом блока 45 регистрации, первый вход которого соединен с выходом первого фильтра 32 нижних частот.К выходу узкополосного фильтра 37 последовательно подключены второй перемножитель 39, второй вход которого соединен с вторым выходом гетеродина 33, второй фильтр 40 нижних частот и измеритель 41 доплеровской частоты, выход которого соединен с третьим входом блока 45 регистрации. Первый перемножитель 35, фазовращатель 36 на 90° и фазовый детектор 43 образуют систему фазовой автоматической подстройки частоты (ФАПЧ) 34 гетеродина 33.To the output of the first multiplier 35, a narrow-band filter 37 and a carrier frequency meter 38 are connected in series, the output of which is connected to the second output of the recording unit 45, the first input of which is connected to the output of the first low-pass filter 32. The second multiplier 39, the second, are connected in series to the output of the narrow-band filter 37 the input of which is connected to the second output of the local oscillator 33, a second low-pass filter 40 and a Doppler frequency meter 41, the output of which is connected to the third input of the registration unit 45. The first multiplier 35, the phase shifter 36 by 90 °, and the phase detector 43 form a phase locked loop (PLL) 34 of the local oscillator 33.

Автономная сигнально-пусковая система пожаротушения функционирует следующим образом.Autonomous alarm trigger fire extinguishing system operates as follows.

Система эффективна при использовании ее, преимущественно, на удаленных, труднодоступных и редко посещаемых объектах. Основные элементы системы доставляются на объект в собранном виде и во взведенном положении, устанавливаются стационарно в месте наиболее вероятного возникновения пожара. После монтажа системы пожаротушения снимаются все предохранители, в том числе и со штока 8 (на чертеже не показан), и она переводится в дежурный режим.The system is effective when used primarily on remote, inaccessible and rarely visited objects. The main elements of the system are delivered to the object in assembled form and in cocked position, are installed stationary in the place of the most likely occurrence of a fire. After installing the fire extinguishing system, all fuses are removed, including from the rod 8 (not shown in the drawing), and it is put into standby mode.

При возникновении пожара и повышении температуры в зоне расположения термочувствительного фиксатора 11 до порога срабатывания (72°С) в его материале происходит мартенситное превращение, сопровождающееся восстановлением предварительно заданной формы скобы, последняя разжимается, восстанавливая свою форму, и высвобождает концевой участок 10 штока 8. Шток 8 под воздействием пружины 9 привода (его поступательного движения) начинает движение вниз. Вместе со штоком 8 перемещается и его второй концевой участок 17. Далее возможна реализация схемы пиротехнического активатора 3 с тепловым пускателем 1 электрического действия или пиротехнического активатора 3 с тепловым пускателем 1 ударного действия.When a fire occurs and the temperature rises in the zone where the heat-sensitive latch 11 is located up to the response threshold (72 ° C), a martensitic transformation occurs in its material, accompanied by the restoration of the predefined shape of the bracket, the latter unclenches, restoring its shape, and releases the end portion 10 of the rod 8. Stock 8 under the influence of the spring 9 of the drive (its translational motion) begins to move down. Together with the rod 8, its second end section 17 also moves. Further, a pyrotechnic activator 3 with a thermal actuator 1 of electric action or a pyrotechnic activator 3 with a thermal actuator 1 of shock action can be implemented.

В первом случае подпружиненный шток 8 взаимодействует с пиротехническим активатором 3 посредством намагниченного второго концевого участка 17, который перемещается внутрь центрального осевого канала 13 соленоида 12 и вырабатывает импульс тока, передающийся через электрические выводы 14 на мостик накаливания 15 пиротехнического активатора 3. Необходимая величина электрического импульса составляет 0,5-1,0 А, а длительность - 1-10 мс.In the first case, the spring-loaded rod 8 interacts with the pyrotechnic activator 3 by means of a magnetized second end portion 17, which moves inside the central axial channel 13 of the solenoid 12 and generates a current pulse transmitted through the electrical leads 14 to the glow bridge 15 of the pyrotechnic activator 3. The required electric pulse is 0.5-1.0 A, and the duration is 1-10 ms.

Во втором случае подпружиненный шток 8 взаимодействует с пиротехническим активатором 3 посредством конического бойка 18, который ударяет по капсулю 19.In the second case, the spring-loaded rod 8 interacts with the pyrotechnic activator 3 by means of a conical hammer 18, which strikes the capsule 19.

В обоих случаях происходит воспламенение навески инициирующего вещества 16, которое за короткое время расплавляет твердосолевую электрохимическую композицию твердотельной шашки и переводит источник тока 2 в состояние генерирования тока заданной величины.In both cases, ignition of a sample of the initiating substance 16 occurs, which in a short time melts the solid-salt electrochemical composition of the solid-state checker and puts the current source 2 into the state of generating a current of a given value.

Как показывает график (фиг. 2), короткое время активации (t0≤1с) позволяет использовать источник тока 2 в средствах и устройствах с малым временем приведения в рабочее состояние. В течении периода времени t1 происходит включение и функционирование сигнального устройства 5. Длительность периода времени t1 обеспечивается реле времени 4, задается при монтаже системы пожаротушения и зависит от регламента и плана аварийных действий на охраняемом объекте. В течение указанного периода времени обязательно сохраняется нормально замкнутый электрический контакт выхода реле времени 4 с сигнальным устройством 5, которое обеспечивает передачу радиосигнала на удаленный приемник.As the graph shows (Fig. 2), a short activation time (t 0 ≤1 s) allows the use of current source 2 in tools and devices with a short time to bring into working condition. During the period of time t 1 , the signaling device 5 is turned on and functioning. The duration of the time period t 1 is provided by a time relay 4, set during the installation of the fire extinguishing system and depends on the schedule and emergency plan for the guarded facility. During the specified period of time, a normally closed electrical contact of the output of the time relay 4 with the signaling device 5 is necessarily maintained, which ensures the transmission of the radio signal to the remote receiver.

Для этого задающим генератором 23 формируется радиоимпульсFor this, the master pulse 23 generates a radio pulse

Figure 00000005
Figure 00000005

где Vc, ωс, ϕс, τэ - амплитуда, несущая частота, начальная фаза и длительность радиоимпульса.where V c , ω s , ϕ s , τ e is the amplitude, carrier frequency, initial phase, and duration of the radio pulse.

Сформированный радиоимпульс с выхода задающего генератора 23 поступает на вход многоотводной линии задержки 24.i (i=1, 2,…, n) и на (n+1) - ый вход сумматора 26. В многоотводной линии задержки 24.i время задержки между ближайшими соседними отводами равно длительности радиоимпульса τэ (τзi=τэ, i=1, 2…n). В некоторых отводах линии задержки включены фазоинверторы 25.j (j=1, 2,…, m), обеспечивающие на своих выходах поворот фазы на 180° (в соответствии с идентификационным кодом M(t) объекта пожарной безопасности). На выходе сумматора 26 формируется сложный сигнал с фазовой манипуляцией (ФМн) в виде алгебраической суммы радиоимпульсов со всех отводов линии задержки 24.i (i=1, 2,…, n) и с выхода задающего генератора 23The generated radio pulse from the output of the master oscillator 23 goes to the input of the multi-tap delay line 24.i (i = 1, 2, ..., n) and to the (n + 1) -th input of the adder 26. In the multi-tap delay line 24.i the delay time between the nearest adjacent taps is equal to the duration of the radio pulse τ e (τ zi = τ e , i = 1, 2 ... n). In some taps of the delay line, phase inverters 25.j are included (j = 1, 2, ..., m), which provide 180 ° phase rotation at their outputs (in accordance with the identification code M (t) of the fire safety object). At the output of adder 26, a complex signal with phase shift keying (QPSK) is generated in the form of the algebraic sum of radio pulses from all taps of the delay line 24.i (i = 1, 2, ..., n) and from the output of the master oscillator 23

Figure 00000006
Figure 00000006

где ϕк(t)={0,π} - манипулируемая составляющая фазы, отображающая закон фазовой манипуляции в соответствии с модулирующим кодом M(t), причем ϕк(t)=const при кτэ<t<(к+1) и может изменяться скачком при t=кτэ, то есть на границах между элементарными посылками (радиоимпульсами) (к=1,2,…, n);where ϕ k (t) = {0, π} is the manipulated component of the phase, which displays the law of phase manipulation in accordance with the modulating code M (t), and ϕ k (t) = const for kτ e <t <(k + 1) and can change abruptly at t = kτ e , that is, at the boundaries between elementary premises (radio pulses) (k = 1,2, ..., n);

τэ, n - длительность и количество элементарных посылок (радиоимпульсов), из которых составлен сигнал длительностью Тс (Тс=τэ⋅n).τ e , n is the duration and number of elementary packages (radio pulses) of which the signal is composed of duration T s (T s = τ e ⋅n).

Данный сигнал после усиления в усилителе 27 мощности поступает в передающую антенну 28, излучается ею в эфир, улавливается приемной антенной 29, установленной на пункте контроля,This signal, after amplification in the power amplifier 27, enters the transmitting antenna 28, is radiated by it, is captured by the receiving antenna 29, installed at the control point,

Figure 00000007
Figure 00000007

где ± Ωд - доплеровское смещение частоты и через усилитель 30 высокой частоты поступает на первые входы смесителя 31 и первого перемножителя 35. На второй вход смесителя 31 подается напряжения гетеродина 33.where ± Ω d is the Doppler frequency offset and through the high-frequency amplifier 30 is supplied to the first inputs of the mixer 31 and the first multiplier 35. The voltage of the local oscillator 33 is supplied to the second input of the mixer 31.

Figure 00000008
Figure 00000008

Причем частота ωг гетеродина 33 выбирается равной частота (ωс±ΩД) принимаемого

Figure 00000009
Moreover, the frequency ω g of the local oscillator 33 is chosen equal to the frequency (ω with ± Ω D ) received
Figure 00000009

На выходе смесителя 31 образуются следующие напряжения:The output voltage of the mixer 31 produces the following voltages:

Figure 00000010
Figure 00000010

где Vн1=1/2 Vc× Vr where V n1 = 1/2 V c × V r

Фильтром 32 нижних частот выделяется низкочастотное напряжение (напряжение нулевой частоты)Low-pass filter 32 emits low-frequency voltage (zero-frequency voltage)

Figure 00000011
Figure 00000011

пропорциональное модулирующийся коду M(t), которое фиксируется блоком 45 регистрации.proportional to the modulating code M (t), which is fixed by the registration unit 45.

Следует отметить, что выбор частоты ωг гетеродина 33 равной частотеIt should be noted that the choice of frequency ω g local oscillator 33 equal to the frequency

(ωс±Ωд) принимаемого ФМн сигнала ωг=(ωс±Ωд) обеспечивает совмещение двух процедур: преобразование принимаемого ФМн сигнала на нулевую частоту и выделение низкочастотного напряжения UH(t), пропорционального модулирующему коду M(t), т.е. синхронное детектирование принимаемого ФМн сигнала с помощью смесителя 31, фильтра 32 нижних частот и гетеродина 33.(ω s ± Ω d ) of the received PSK signal ω g = (ω s ± Ω d ) provides the combination of two procedures: conversion of the received PSK signal to zero frequency and the allocation of low-frequency voltage U H (t) proportional to the modulating code M ( t ), those. synchronous detection of the received PSK signal using a mixer 31, a low-pass filter 32 and a local oscillator 33.

Такая схемная конструкция позволяет избавиться от дополнительных каналов приема (зеркального на частоте ωз, первого ωк1 и второго ωк2 комбинационных каналов) и парных ошибок при демодуляции принимаемого ФМн сигнала.This circuit design allows you to get rid of additional receiving channels (mirror at a frequency of ω s , the first ω k1 and second ω k2 combination channels) and pair errors during demodulation of the received PSK signal.

Так как частота ωс принимаемого ФМн сигнала может изменяться под воздействием различных дестабилизирующих факторов, в том числе и эффекта Доплера, то для выполнения и поддержания равновесияSince the frequency ω from the received QPSK signal can vary under the influence of various destabilizing factors, including the Doppler effect, for the implementation and maintenance of equilibrium

Figure 00000012
используется система ФАПЧ 34, состоящая из перемножителя 35, фазовращателя 36 на 90° и фазового детектора 43.
Figure 00000012
a PLL system 34 is used, consisting of a multiplier 35, a phase shifter 36 by 90 °, and a phase detector 43.

На выходе перемножителя 35 образуется гармоническое напряжениеThe output of the multiplier 35 produces a harmonic voltage

Figure 00000013
Figure 00000013

где

Figure 00000014
Where
Figure 00000014

которое выделяется узкополосным фильтром 37 и поступает на вход измерителя 38 несущей частоты принимаемого сигнала и на первый вход перемножителя 39, на второй вход которого подается напряжение Ur(t) гетеродина 33. Измеритель 38 обеспечивает измерение несущей частоты (ωс±Ωд) принимаемого ФМн сигнала, которое фиксируется на втором входе блока 45 регистрации. На выходе перемножителя 39 образуется низкочастотное напряжениеwhich is allocated by a narrow-band filter 37 and is fed to the input of the carrier frequency meter 38 of the received signal and to the first input of the multiplier 39, the second input of which supplies the voltage U r (t) of the local oscillator 33. The meter 38 provides a measurement of the carrier frequency (ω s ± Ω d ) of the received QPSK signal, which is fixed at the second input of block 45 registration. The output of the multiplier 39 is formed low-frequency voltage

Figure 00000015
Figure 00000015

где

Figure 00000016
Where
Figure 00000016

Figure 00000017
Figure 00000017

которое выделяется фильтром 40 низких частот и поступает на вход измерителя 41 доплеровской частоты. Измеренное значение доплеровской частоты ±Ω. фиксируется на третьем входе блока 45 регистрации.which is allocated by the low-pass filter 40 and fed to the input of the Doppler frequency meter 41. The measured value of the Doppler frequency ± Ω. fixed at the third input of the registration unit 45.

Если доплеровская частота равна нулю (Ωд=0), то объекты пожарной безопасности и диспетчерские пункты контроля находятся в статическом положении.If the Doppler frequency is zero (Ω d = 0), then the fire safety objects and control centers are in a static position.

Если объект пожарной безопасности и диспетчерский пункт контроля сближаются, то об этом свидетельствует знак «+», а величина доплеровской частоты +Ω, свидетельствует о скорости их сближения.If the fire safety object and the control room are closer, then the “+” sign indicates this, and the value of the Doppler frequency + Ω indicates the speed of their approach.

Если объект пожарной безопасности и диспетчерский пункт контроля удаляются друг от друга, то об этом свидетельствует знак «-», а величина доплеровской частот -Ωд свидетельствует о скорости их удаления друг от друга.If the fire safety object and the control room are removed from each other, then the “-” sign indicates this, and the magnitude of the Doppler frequencies -Ω d indicates the speed of their removal from each other.

Таким образом, предлагаемая система по сравнению с прототипом и другими техническими решениями аналогичного назначения обеспечивает повышение помехоустойчивости и достоверности приема сложных сигналов с фазовой манипуляцией. Это достигается за счет устранения ложных сигналов (по мех), принимаемых по дополнительным каналам, и парных ошибок при демодуляции указанных сигналов.Thus, the proposed system in comparison with the prototype and other technical solutions for a similar purpose provides increased noise immunity and reliability of the reception of complex signals with phase shift keying. This is achieved by eliminating false signals (on the fur) received through additional channels, and pair errors during demodulation of these signals.

Claims (1)

Автономная сигнально-пусковая система пожаротушения, содержащая последовательно соединенные тепловой пускатель, источник тока с пиротехническим активатором и реле времени, которое соединено с сигнальным устройством через нормально разомкнутый контакт и дополнительно соединено с исполнительным устройством через нормально разомкнутый контакт, при этом тепловой пускатель и источник тока с пиротехническим активатором конструктивно объединены и заключены в корпус, тепловой пускатель выполнен в виде подпружиненного штока, установленного с возможностью поступательного перемещения и взаимодействия с пиротехническим активатором источника тока, причем один из концевых участков подпружиненного штока расположен с возможностью выступания из корпуса и снабжен фиксатором, выполненным из материала с термомеханической памятью формы, источник тока включает оболочку с размещенной в ней с возможностью контакта с пиротехническим активатором твердотельной шашкой из твердосолевой бессепаратной электрохимической композиции на основе литиевого сплава и дисульфида железа, сигнальное устройство выполнено в виде передатчика сигнала на удаленный приемник, при этом передатчик сигнала выполнен в виде последовательно включенных задающего генератора, n-отводной линии задержки, фазоинверторов, включенных в m-отводы n-отводной линии задержки, сумматора, (n+1)-й вход которого соединен с выходом задающего генератора, усилителя мощности и передающей антенны, а приемник выполнен в виде фазового детектора, блока регистрации и последовательно включенных приемной антенны, усилителя высокой частоты и смесителя, второй вход которого соединен с первым выходом гетеродина, отличающаяся тем, что приемник снабжен двумя фильтрами нижних частот, двумя перемножителями, фазовращателем на 90°, узкополосным фильтром, измерителем несущей частоты и измерителем доплеровской частоты, причем к выходу смесителя последовательно подключены первый фильтр нижних частот, первый перемножитель, второй вход которого соединен с выходом усилителя высокой частоты, и фазовый детектор, второй вход которого через фазовращатель на 90° соединен со вторым выходом гетеродина, а выход подключен к управляющему входу гетеродина, к выходу первого перемножителя последовательно подключены узкополосный фильтр и измеритель несущей частоты, выход которого соединен со вторым входом блока регистрации, к выходу узкополосного фильтра последовательно подключены второй перемножитель, второй вход которого соединен со вторым выходом гетеродина, второй фильтр нижних частот и измеритель доплеровской частоты, выход которого соединен с третьим входом блока регистрации, частота гетеродина ωг выбрана равной частоте (ωc±Ωд) принимаемого сигнала [ωг=(ωс±Ωд)] и указанное равенство поддерживается автоматически.An autonomous fire alarm system containing a heat starter connected in series, a current source with a pyrotechnic activator, and a time relay, which is connected to the signal device via a normally open contact and is additionally connected to the actuator via a normally open contact, while the thermal starter and current source with pyrotechnic activator structurally combined and enclosed in a housing, the thermal actuator is made in the form of a spring-loaded rod, installed with the possibility of translational movement and interaction with the pyrotechnic activator of the current source, moreover, one of the end sections of the spring-loaded rod is arranged to protrude from the housing and is equipped with a latch made of material with a thermomechanical shape memory, the current source includes a shell with contact with it a pyrotechnic activator with a solid-state checker from a solid-salt, non-detachable electrochemical composition based on a lithium alloy and iron disulfide, whitefish The actual device is made in the form of a signal transmitter to a remote receiver, while the signal transmitter is made in the form of serially connected master oscillator, n-tap delay line, phase inverters included in the m-taps of the n-tap delay line, adder, (n + 1) - the first input of which is connected to the output of the master oscillator, power amplifier and transmitting antenna, and the receiver is made in the form of a phase detector, a registration unit and series-connected receiving antenna, high-frequency amplifier and mixer, the second input is a cat It is connected to the first output of the local oscillator, characterized in that the receiver is equipped with two low-pass filters, two multipliers, a 90 ° phase shifter, a narrow-band filter, a carrier frequency meter and a Doppler frequency meter, with the first low-pass filter and the first multiplier connected in series to the mixer output , the second input of which is connected to the output of the high-frequency amplifier, and a phase detector, the second input of which is connected through the phase shifter 90 ° to the second output of the local oscillator, and the output is connected to the control input of the local oscillator, to the output of the first multiplier, a narrow-band filter and a carrier frequency meter are connected in series, the output of which is connected to the second input of the recording unit, a second multiplier is connected to the output of the narrow-band filter, the second input of which is connected to the second output of the local oscillator, the second low-pass filter and Doppler frequency meter, which output is connected to the third input of the recording unit, the local oscillator frequency ω r is chosen equal to the frequency (ω c ± Ω d) of the received sig ala [ω r = (ω c ± Ω d)] and the above equation is automatically maintained.
RU2018107393A 2018-02-27 2018-02-27 Self-contained signaling-start-up fire-fighting system RU2696550C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018107393A RU2696550C1 (en) 2018-02-27 2018-02-27 Self-contained signaling-start-up fire-fighting system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018107393A RU2696550C1 (en) 2018-02-27 2018-02-27 Self-contained signaling-start-up fire-fighting system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2696550C1 true RU2696550C1 (en) 2019-08-02

Family

ID=67586530

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018107393A RU2696550C1 (en) 2018-02-27 2018-02-27 Self-contained signaling-start-up fire-fighting system

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2696550C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2355037C2 (en) * 2007-05-08 2009-05-10 Общество с ограниченной ответственностью "Огнетек" Independent signal-triggered fire extinguishing system
US7978087B2 (en) * 2004-01-13 2011-07-12 Robert Bosch Gmbh Fire detector
RU2434297C1 (en) * 2010-05-19 2011-11-20 Открытое акционерное общество "Авангард" Autonomous signal-start system of firefighting
US9541501B2 (en) * 2014-12-01 2017-01-10 Siemens Schweiz Ag Scattered-light smoke detector with a two-color light-emitting diode

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7978087B2 (en) * 2004-01-13 2011-07-12 Robert Bosch Gmbh Fire detector
RU2355037C2 (en) * 2007-05-08 2009-05-10 Общество с ограниченной ответственностью "Огнетек" Independent signal-triggered fire extinguishing system
RU2434297C1 (en) * 2010-05-19 2011-11-20 Открытое акционерное общество "Авангард" Autonomous signal-start system of firefighting
US9541501B2 (en) * 2014-12-01 2017-01-10 Siemens Schweiz Ag Scattered-light smoke detector with a two-color light-emitting diode

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2434297C1 (en) Autonomous signal-start system of firefighting
ES8501551A1 (en) Electronic article surveillance security system
ES8202646A1 (en) Supervisory assembly including a television set.
RU2531779C2 (en) Flight recorder with signalling system
RU2520429C1 (en) Independent signal system and launcher system of fire extinguishing
RU2696550C1 (en) Self-contained signaling-start-up fire-fighting system
US3696359A (en) Intrusion alarm system
RU2641886C1 (en) Autonomous signal-start firefighting system
US3970940A (en) Overall equipment condition checking
RU2565492C1 (en) Fire protection system of container basic bearing structure
GB1595788A (en) Warning systems
US4163968A (en) Supervised loop alarm radio transmitter system
US2969539A (en) Proximity warning and collision avoidance system
RU2537804C2 (en) Method for early detection of fire and device for its implementation
US3815112A (en) Intrusion alarm
RU2771441C1 (en) Autonomous alarm and starting fire extinguishing system
US2958280A (en) Magnetic mine firing circuit
US3027837A (en) Sound responsive coded signal demolition device
RU2134909C1 (en) Contactless live equipment warning device
FR2426298A1 (en)
RU2157546C1 (en) Recovery radio beacon
GB353627A (en) Burglar and like alarms employing thermionic oscillations
RU2615919C1 (en) System of forest fires detection
US4095220A (en) Alarm detection and identification system
BE1001402A3 (en) Transmission device and remote control signal reception.

Legal Events

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

Effective date: 20200228