RU65271U1

RU65271U1 - HEAT FIRE DETECTOR

Info

Publication number: RU65271U1
Application number: RU2007109836/22U
Authority: RU
Inventors: Александр Михайлович Годгильдиев; Василий Николаевич Мерзликин
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "ИТЦ"
Priority date: 2007-03-13
Filing date: 2007-03-13
Publication date: 2007-07-27

Abstract

Полезная модель относится к технике пожарной сигнализации, а именно - тепловым пожарным извещателям, и может быть использована для обнаружения пожара по повышению температуры окружающей среды в месте установки извещателя. Технический результат - повышение надежности обнаружения пожара на его ранней стадии развития, достигаемый применением термопарного датчика, изготовленного по технологии МЭМС (МикроЭлектроМеханические-Системы), имеющего минимальную тепловую инерционность, и микроконтроллера с гибкой программируемой логикой реагирования на изменение температуры окружающей среды.The invention relates to a fire alarm technique, namely to thermal fire detectors, and can be used to detect a fire by increasing the ambient temperature at the detector installation site. The technical result is an increase in the reliability of fire detection at its early stage of development, achieved by using a thermocouple sensor manufactured using MEMS technology (MicroElectroMechanical Systems), which has minimal thermal inertia, and a microcontroller with flexible programmable logic for responding to changes in ambient temperature.

Description

Заявляемая полезная модель относится к области пожарной сигнализации, а именно, к тепловым пожарным извещателям, и может быть использована для обнаружения возгорания путем регистрации повышения температуры и скорости ее нарастания в месте установки извещателя и подачи извещения «Пожар» на приемно-контрольный прибор по шлейфу системы пожарной сигнализации, а также сигнализации о пожаре световыми индикаторами.The inventive utility model relates to the field of fire alarms, namely, thermal fire detectors, and can be used to detect fire by registering a temperature increase and its rise rate at the detector installation site and submitting a Fire notification to the control panel via the system loop fire alarms, as well as fire alarms with light indicators.

Известны так называемые максимальные тепловые пожарные извещатели, например, ИП105-2/1 и аналогичные (1). Основное их достоинство - это простота и дешевизна. Недостатком максимальных тепловых извещателей является то, что они обеспечивают выдачу сигнала о пожаре только при достижении температурой окружающей среды заданного порога. Нормы пожарной безопасности (2) не рекомендуют применять максимальные тепловые пожарные извещатели «в помещениях, где температура воздуха при пожаре может не достигнуть температуры срабатывания извещателей или достигнет ее через недопустимо большое время».The so-called maximum thermal fire detectors are known, for example, IP105-2 / 1 and similar (1). Their main advantage is simplicity and cheapness. The disadvantage of maximum heat detectors is that they provide a fire signal only when the ambient temperature reaches a predetermined threshold. Fire safety standards (2) do not recommend the use of maximum thermal fire detectors "in rooms where the air temperature during a fire may not reach the temperature of the detectors or reach it after an unacceptably long time."

По характеру реакции на повышение температуры известны максимально-дифференциальные тепловые пожарные извещатели (3), которые формируют извещение о пожаре при превышении температурой окружающей среды установленного порогового значения, а также при превышении скоростью нарастания температуры окружающей среды установленного порогового значения.By the nature of the reaction to an increase in temperature, the maximum differential thermal fire detectors (3) are known, which generate a fire notification when the ambient temperature exceeds a set threshold value, and also when the ambient temperature rises above a set threshold value.

Известен максимально-дифференциальный температурный датчик 60-й серии фирмы Apollo, Англия (4). Температурный датчик содержит два термистора с отрицательным температурным коэффициентом, которые установлены на печатной плате. Один термистор находится в корпусе датчика, он реагирует на изменение температуры воздуха в помещении медленно. Другой выведен наружу корпуса датчика - открытый термистор, он быстрее реагирует на The known maximum differential temperature sensor of the 60th series of the company Apollo, England (4). The temperature sensor contains two negative temperature coefficient thermistors that are mounted on the circuit board. One thermistor is located in the sensor housing; it reacts slowly to changes in room temperature. The other is brought out of the sensor housing - an open thermistor, it responds faster to

изменение температуры воздуха. При стабильных условиях оба термистора находятся в термическом равновесии с температурой воздуха и имеют некоторое сопротивление. Если температура воздуха быстро повышается, то увеличивается разница между терморезисторами: сопротивление открытого терморезистора становится меньше, чем сопротивление закрытого терморезистора. Отношение сопротивлений терморезисторов контролирует электронная схема, и, если это отношение превышает пороговый уровень, установленный на заводе, она выдает сигнал о пожаре. Таким образом, датчик реагирует на скорость нарастания температуры воздуха в помещении.change in air temperature. Under stable conditions, both thermistors are in thermal equilibrium with air temperature and have some resistance. If the air temperature rises rapidly, the difference between the thermistors increases: the resistance of the open thermistor becomes less than the resistance of the closed thermistor. The resistance ratio of thermistors is controlled by an electronic circuit, and if this ratio exceeds the threshold level set at the factory, it gives a fire signal. Thus, the sensor responds to the rate of rise of air temperature in the room.

Если температура воздуха повышается медленно, то различие сопротивлений терморезисторов незначительно. Чтобы эта разница стала выше, последовательно с закрытым терморезистором соединяют резистор с высокой температурной стабильностью. Когда отношение суммы сопротивлений закрытого терморезистора и стабильного резистора и сопротивления открытого терморезистора превышает порог, датчик выдает сигнал о пожаре. Сопротивление стабильного резистора подбирают так, чтобы датчик мог перейти в режим тревоги.If the air temperature rises slowly, then the difference in resistance of the thermistors is insignificant. To make this difference higher, a resistor with high temperature stability is connected in series with a closed thermistor. When the ratio of the sum of the resistances of the closed thermistor to the stable resistor and the resistance of the open thermistor exceeds a threshold, the sensor gives a fire signal. The resistance of the stable resistor is selected so that the sensor can go into alarm mode.

Достоинством температурного датчика 60-й серии является то, что он формируют извещение о пожаре не только при превышении температурой окружающей среды установленного порогового значения, но и при превышении скоростью нарастания температуры окружающей среды установленного порогового значения.The advantage of the 60th series temperature sensor is that it generates a fire notification not only when the ambient temperature exceeds the set threshold value, but also when the ambient temperature rises above the set threshold value.

Недостатком данного датчика является то, что его эффективность по обнаружению пожара зависит от исходных температурных условий в охраняемом помещении. В соответствии с нормами (3), при создании теплового пожарного извещателя условно нормальной температурой среды принимается 25°С. Фактическая же температура воздуха в помещениях при отсутствии пожара может меняться в широком диапазоне - от минусовых до значительных плюсовых. Это существенно влияет на время срабатывания извещателя при возникновении пожара.The disadvantage of this sensor is that its effectiveness in detecting a fire depends on the initial temperature conditions in the protected room. In accordance with the norms (3), when creating a thermal fire detector, a conditionally normal ambient temperature is taken to be 25 ° С. Actual indoor air temperature in the absence of fire can vary over a wide range - from minus to significant plus. This significantly affects the detector response time in case of fire.

В качестве прототипа принят тепловой пожарный извещатель, описанный в патенте Российской Федерации 2275687, G08B 17/06, опубл. 27.04.2006 г.As a prototype adopted thermal fire detector described in the patent of the Russian Federation 2275687, G08B 17/06, publ. 04/27/2006

Тепловой пожарный извещатель содержит первый и второй термочувствительные элементы, выходами подключенные к первому входу компаратора напряжения, выход которого подключен к формирователю The thermal fire detector contains the first and second thermosensitive elements, outputs connected to the first input of the voltage comparator, the output of which is connected to the shaper

извещения о пожаре, третий термочувствительный элемент подключен к входу управляемого формирователя опорного напряжения, выход которого подключен ко второму входу компаратора напряжения, причем первый термочувствительный элемент имеет минимальную тепловую инерционность, второй имеет тепловую инерционность большую, чем первый, третий термочувствительный элемент имеет тепловую инерционность большую, чем второй термочувствительный элемент.fire notification, the third thermosensitive element is connected to the input of the controlled voltage driver, the output of which is connected to the second input of the voltage comparator, the first thermosensitive element has a minimum thermal inertia, the second has a thermal inertia greater than the first, the third thermosensitive element has a large thermal inertia, than the second heat-sensitive element.

Структурная схема извещателя-прототипа представлена на фиг.1.The structural diagram of the detector prototype is presented in figure 1.

Устройство содержит первый 1, второй 2 и третий 3 термочувствительные элементы, управляемый формирователь опорного напряжения 4, компаратор напряжения 5 и формирователь извещения о пожаре 6. Выходы первого 1 и второго 2 термочувствительных элементов подключены к первому входу компаратора напряжения 4, выход третьего термочувствительного элемента 3 подключен к входу управляемого формирователя опорного напряжения 4, выход которого подключен ко второму входу компаратора напряжения 5. Выход компаратора напряжения 5 подключен к формирователю извещения о пожаре 6. Формирователь извещения о пожаре 6 содержит блок памяти, первый выход которого через электронный ключ 9 подключен к световому индикатору 10, а второй выход подключен к входу блока сопряжения 8. Вход блока памяти 7 является входом формирователя извещения о пожаре 6, а выходы блока сопряжения 8 являются выходами формирователя извещения о пожаре 6.The device contains a first 1, second 2 and third 3 thermosensitive elements, a controlled voltage driver 4, a voltage comparator 5 and a fire alarm driver 6. The outputs of the first 1 and second 2 temperature sensors are connected to the first input of the voltage comparator 4, the output of the third thermosensitive element 3 connected to the input of the controlled voltage driver 4, the output of which is connected to the second input of the voltage comparator 5. The output of the voltage comparator 5 is connected to the driver and fire broadcast 6. Fire warning generator 6 comprises a memory unit, the first output of which via an electronic key 9 is connected to the light indicator 10, and the second output is connected to the input of the interface unit 8. The input of memory unit 7 is the input of the fire notification generator 6, and the outputs of the interface unit 8 are the outputs of the driver of the notification of fire 6.

Тепловой извещатель работает следующим образом.Thermal detector operates as follows.

Три термочувствительных элемента, выполненные на терморезисторах, из-за создаваемых различных условий теплопередачи имеют различную постоянную времени изменения сопротивления при изменении температуры (тепловую инерционность). Первый термочувствительный элемент 1 имеет минимальную тепловую инерционность. Второй 2 имеет тепловую инерционность больше, чем первый. Третий термочувствительный элемент 3 имеет тепловую инерционность гораздо больше, чем первый 1 и второй 2 термочувствительные элементы. При эксплуатации извещатель подключается к шлейфу сигнализации приемно-контрольного прибора. При медленном, менее 0,2°С/мин, повышении температуры окружающего воздуха, как правило, не связанного с пожаром, сопротивления терморезисторов первого 1, второго 2 и третьего 3 термочувствительных элементов пропорционально уменьшаются. При этом напряжение на первом измерительном входе компаратора 5 по отношению к Three thermosensitive elements made on thermistors, due to the different heat transfer conditions created, have different time constant of resistance change with temperature change (thermal inertia). The first heat-sensitive element 1 has a minimum thermal inertia. The second 2 has a thermal inertia greater than the first. The third heat-sensitive element 3 has a thermal inertia much more than the first 1 and second 2 heat-sensitive elements. During operation, the detector is connected to the alarm loop of the control panel. With a slow, less than 0.2 ° C / min, increase in ambient temperature, usually not associated with a fire, the resistance of the thermistors of the first 1, second 2 and third 3 heat-sensitive elements is proportionally reduced. The voltage at the first measuring input of the comparator 5 with respect to

напряжению на втором его входе изменяется незначительно, таким образом, что сохраняется разность напряжений, достаточная для обеспечения помехозащищенности извещателя. Параметры сопротивлений термочувствительных элементов выбраны таким образом, что при дальнейшем росте температуры среды, вызванном медленно развивающимся пожаром, напряжение на первом входе компаратора 5 достигает порогового напряжения на втором его входе. Извещатель срабатывает как максимальный, при этом на выходе компаратора 5 появляется управляющий сигнал, вызывающий формирование блоком 6 в шлейф сигнализации извещения о пожаре. При более быстром росте температуры в помещении, примерно 1-2°С/мин, напряжение на втором входе компаратора 5 из-за большей тепловой инерционности третьего термочувствительного элемента растет незначительно. Поэтому напряжение на первом входе компаратора 5 при меньшей температуре, чем порог срабатывания, достигает напряжения на втором его входе. При этом порог срабатывания будет тем меньше, чем меньше была исходная температура, с которой начался относительно быстрый рост температуры среды. Таким образом, адаптация порогового напряжения на втором входе компаратора обеспечивает уменьшение времени обнаружения пожара при исходной низкой температуре среды, приближая это время к времени обнаружения при высокой исходной температуре в диапазоне рабочих температур.the voltage at its second input varies insignificantly, so that the voltage difference is sufficient to ensure the noise immunity of the detector. The resistance parameters of the thermosensitive elements are selected in such a way that with a further increase in the temperature of the medium caused by a slowly developing fire, the voltage at the first input of the comparator 5 reaches the threshold voltage at its second input. The detector is triggered as maximum, while at the output of the comparator 5, a control signal appears, causing the unit 6 to form a fire alarm signal in the loop. With a more rapid increase in room temperature, about 1-2 ° C / min, the voltage at the second input of the comparator 5 due to the greater thermal inertia of the third heat-sensitive element increases slightly. Therefore, the voltage at the first input of the comparator 5 at a lower temperature than the threshold, reaches the voltage at its second input. In this case, the response threshold will be the smaller, the lower the initial temperature, with which a relatively rapid increase in the temperature of the medium begins. Thus, the adaptation of the threshold voltage at the second input of the comparator reduces the time of fire detection at the initial low temperature of the medium, bringing this time closer to the time of detection at a high initial temperature in the range of operating temperatures.

При быстром росте температуры в помещении, со скоростью более 5°С/мин, что свидетельствует о появлении быстроразвивающегося пожара, напряжение на втором входе компаратора 5 практически не изменяется. Напряжение на первом входе компаратора 5 из-за мало изменяющегося сопротивления второго термочувствительного элемента (из-за его тепловой инерционности гораздо большей, чем первого термочувствительного элемента) возрастает относительно более быстро, чем в предыдущем случае. Поэтому напряжение на первом входе компаратора 5 достигнет напряжения на втором его входе при меньшей температуре, чем в ранее рассмотренном случае, чем обеспечивается и в этом случае уменьшение времени обнаружения пожара.With a rapid increase in room temperature, with a speed of more than 5 ° C / min, which indicates the appearance of a rapidly developing fire, the voltage at the second input of the comparator 5 practically does not change. The voltage at the first input of the comparator 5, due to the slightly varying resistance of the second heat-sensitive element (due to its thermal inertia is much greater than the first heat-sensitive element), increases relatively more quickly than in the previous case. Therefore, the voltage at the first input of the comparator 5 will reach the voltage at its second input at a lower temperature than in the previously considered case, which ensures, in this case, a decrease in the time of fire detection.

Таким образом, достоинством извещателя-прототипа является достижение технического результата, выражающегося в стабилизации инерционности извещателя, достигаемой за счет адаптации температуры срабатывания при медленном изменении температуры окружающей среды в отсутствие пожара.Thus, the advantage of the prototype detector is the achievement of a technical result, expressed in the stabilization of the inertia of the detector, achieved by adapting the response temperature with a slow change in ambient temperature in the absence of a fire.

Основной недостаток тепловых извещателей - инерционность срабатывания, связанный с тепловой инерционностью терморезисторов, используемых в качестве термочувствительных элементов, сохраняется и в данном тепловом пожарном извещателе.The main disadvantage of heat detectors is the inertia of operation, associated with the thermal inertia of thermistors used as thermosensitive elements, is preserved in this heat fire detector.

Недостатком извещателя-прототипа является использование терморезистора в качестве первого термочувствительного элемента, размещенного в непосредственном контакте с окружающей средой и предназначенного для быстрого реагирования на изменение температуры воздуха. Известно, что постоянная времени, характеризующая тепловую инерционность терморезистора, которая равна времени, в течение которого температура терморезистора изменяется на 63% от разности температур образца и окружающей среды, составляет в лучшем случае несколько секунд (для миниатюрных терморезисторов), а у большинства терморезисторов значительно (на один-два порядка) больше. Такая тепловая инерционность терморезисторов не позволяет минимизировать время обнаружения пожара, а значит, не обеспечивает надежное обнаружение пожара на ранней стадии его развития. Кроме того, указанный выше недостаток извещателя-прототипа обусловлен также использованием компаратора напряжения, работающего по жесткой логике обработки сигнала, т.е. без возможности программирования и гибкого изменения программ обработки параметров, что не позволяет в полной мере учесть температурные условия окружающей среды конкретных помещений.The disadvantage of the prototype detector is the use of a thermistor as the first heat-sensitive element, placed in direct contact with the environment and designed to quickly respond to changes in air temperature. It is known that the time constant characterizing the thermal inertia of a thermistor, which is equal to the time during which the temperature of the thermistor changes by 63% of the difference in temperature between the sample and the environment, is at best several seconds (for miniature thermistors), and for most thermistors it is significantly ( one or two orders of magnitude) more. Such thermal inertia of thermistors does not allow minimizing the time of fire detection, and therefore does not provide reliable fire detection at an early stage of its development. In addition, the aforementioned disadvantage of the prototype detector is also due to the use of a voltage comparator operating according to the strict signal processing logic, i.e. without the possibility of programming and flexible changes in parameter processing programs, which does not allow to fully take into account the environmental temperature conditions of specific rooms.

Технический результат, обеспечиваемый заявляемой полезной моделью, заключается в повышении надежности обнаружения пожара на его ранней стадии развития.The technical result provided by the claimed utility model is to increase the reliability of fire detection at its early stage of development.

В заявляемом устройстве технический результат достигается тем, что в извещателе, содержащем первый и второй термочувствительные элементы, электронный ключ, световой индикатор, блок сопряжения, первый термочувствительный элемент выполнен в виде термопарного МЭМС-датчика температуры, содержащего термопару и усилитель, в извещатель введен микроконтроллер, выход первого термочувствительного элемента подключен к первому входу микроконтроллера, выход второго термочувствительного элемента подключен ко второму входу микроконтроллера, один выход микроконтроллера подключен через электронный ключ к световому индикатору, а второй выход микроконтроллера подключен к входу блока сопряжения.In the claimed device, the technical result is achieved by the fact that in the detector containing the first and second heat-sensitive elements, an electronic key, a light indicator, an interface unit, the first heat-sensitive element is made in the form of a thermocouple MEMS temperature sensor containing a thermocouple and an amplifier, a microcontroller is inserted into the detector, the output of the first heat-sensitive element is connected to the first input of the microcontroller, the output of the second heat-sensitive element is connected to the second input of the microcontroller, one n output of the microcontroller is connected via the electronic key to the signal lamp, and the second output of the microcontroller is connected to the input interface unit.

Термопарный датчик, изготовленный с применением технологии МЭМС (МикроЭлектроМеханические Системы), позволяет отслеживать быстрые изменения температуры окружающей среды (порядка 0,1 сек). Существующая российская микроэлектронная технология с небольшой модернизацией используется для разработки микросистемной техники (5). Все операции при изготовлении термопарного МЭМС-датчика - стандартные для микроэлектронного производства. Использование в качестве первого термочувствительного элемента, выведенного наружу извещателя, термопарного МЭМС-датчика, обеспечивает достижение заявленного полезной моделью технического результата.A thermocouple sensor manufactured using MEMS technology (MicroElectroMechanical Systems) allows you to monitor rapid changes in ambient temperature (about 0.1 sec). Existing Russian microelectronic technology with a slight modernization is used to develop microsystem technology (5). All operations in the manufacture of a thermocouple MEMS sensor are standard for microelectronic production. The use of a thermocouple MEMS sensor as the first heat-sensitive element, brought out to the outside of the detector, ensures the achievement of the technical result declared by the useful model.

Кроме того, технический результат обеспечивается введением в извещатель вместо компаратора напряжения, работающего по жесткой логике, микроконтроллера. Реализация теплового извещателя на микроконтроллере обладает весомыми преимуществами: гибкая программируемая логика реагирования на изменение температуры воздуха в защищаемом помещении; основные функции по обработке сигналов возлагаются на программное обеспечение микроконтроллера, что позволяет путем небольших изменений в программе совершенствовать эффективность обнаружения возгорания; появившиеся программные возможности позволяют применять более качественные алгоритмы принятия решений о пожаре, максимально приспособленные для каждого конкретного применения, встроенная память. Кроме того, надежность работы заявляемого извещателя повышается в связи с упрощением электронной схемы за счет исключения третьего термочувствительного элемента, формирователя опорного напряжения, блока памяти.In addition, the technical result is provided by the introduction of a microcontroller instead of a voltage comparator operating in strict logic into the detector. The implementation of a thermal detector on a microcontroller has significant advantages: flexible programmable logic for responding to changes in air temperature in a protected room; the main functions of signal processing are assigned to the microcontroller software, which allows improving the fire detection efficiency through minor changes in the program; The new software features allow you to use better fire decision-making algorithms that are maximally adapted for each specific application, built-in memory. In addition, the reliability of the inventive detector is improved due to the simplification of the electronic circuit due to the exclusion of the third heat-sensitive element, the voltage reference driver, the memory unit.

На фиг.2 представлена схема заявляемого теплового пожарного извещателя.Figure 2 presents a diagram of the inventive thermal fire detector.

Устройство содержит первый 1 и второй 2 термочувствительные элементы, микроконтроллер 3, электронный ключ 4, световой индикатор 5, блок сопряжения 6. Первый теплочувствительный элемент 1 выполнен в виде термопарного МЭМС-датчика температуры, содержит термопару 7 и усилитель 8. Выход первого термочувствительного элемента 1 подключен к первому входу микроконтроллера 3, выход второго термочувствительного элемента 2 подключен ко второму входу микроконтроллера 3. Один выход микроконтроллера 3 подключен через электронный ключ 4 к световому The device contains the first 1 and second 2 thermosensitive elements, a microcontroller 3, an electronic key 4, a light indicator 5, an interface unit 6. The first heat-sensitive element 1 is made in the form of a thermocouple MEMS temperature sensor, contains a thermocouple 7 and an amplifier 8. The output of the first thermosensitive element 1 connected to the first input of the microcontroller 3, the output of the second heat-sensitive element 2 is connected to the second input of the microcontroller 3. One output of the microcontroller 3 is connected via an electronic key 4 to the light

индикатору 5, второй выход микроконтроллера 3 подключен к входу блока сопряжения 6.indicator 5, the second output of the microcontroller 3 is connected to the input of the interface unit 6.

Заявляемый тепловой пожарный извещатель работает следующим образом.The inventive thermal fire detector operates as follows.

Сигнал, пропорциональный скорости нарастания температуры воздуха в помещении, измеренной термопарой 7 и усиленный усилителем 8, с выхода первого термочувствительного элемента 1 поступает на первый вход микроконтроллера 3, где преобразуется в двоичный код. На второй вход микроконтроллера 3 поступает сигнал со второго термочувствительного элемента 2, который выполнен на терморезисторе, имеет большую тепловую инерционность, расположен внутри извещателя и используется для определения температурной зоны в соответствии с алгоритмом работы микроконтроллера 3. Данный сигнал также преобразуется в цифровую форму. Микроконтроллер 3 по заданной программе, учитывающей весь возможный диапазон температуры в помещении, анализирует поступающие сигналы, вырабатывает управляющие сигналы (о пожаре) и через свои выходы подает их в систему пожарной сигнализации через блок сопряжения 6 и через электронный ключ 4 на световой индикатор 5.A signal proportional to the rate of rise of the air temperature in the room, measured by a thermocouple 7 and amplified by an amplifier 8, is output from the output of the first thermosensitive element 1 to the first input of the microcontroller 3, where it is converted into a binary code. The second input of the microcontroller 3 receives a signal from the second thermosensitive element 2, which is made on a thermistor, has a large thermal inertia, is located inside the detector and is used to determine the temperature zone in accordance with the algorithm of the microcontroller 3. This signal is also converted to digital form. The microcontroller 3, according to a predetermined program that takes into account the entire possible temperature range in the room, analyzes the incoming signals, generates control signals (about a fire) and, through its outputs, feeds them to the fire alarm system through the interface unit 6 and through the electronic key 4 to the indicator light 5.

При нормальных условиях окружающей среды (при отсутствии пожара) и медленном нарастании температуры, менее 0,2°С/мин, вызванном погодными условиям или тепловыделением работающего оборудования, сигнал на первом входе микроконтроллера 3 не превышает заданное программой пороговое значение и микроконтроллер 3 не формирует сигнал о пожаре. При дальнейшем медленном росте температуры и превышении порогового значения тревожное извещение о пожаре формируется.Under normal environmental conditions (in the absence of fire) and a slow rise in temperature, less than 0.2 ° C / min, caused by weather conditions or heat generation from operating equipment, the signal at the first input of microcontroller 3 does not exceed the threshold value set by the program and microcontroller 3 does not generate a signal about the fire. With a further slow rise in temperature and exceeding the threshold value, an alarm notification of a fire is generated.

При быстроразвивающемся пожаре сигнал со второго термочувствительного элемента 2 меняется медленно (минуты). Сигнал первого термочувствительного элемента 1, который формируется малоинерционным термопарным МЭМС-датчиком пропорционально скорости изменения температуры, анализируется микроконтроллером 3, сравнивается с заданной программой и при превышении запрограммированного порога скорости роста температуры, микроконтроллер 3 формирует сигнал о пожаре. Конфигурация (программирование) микроконтроллера позволяет разбить температурные условия в помещениях на зоны, что позволяет адаптировать тепловой пожарный извещатель к особенностям помещений любого функционального назначения.In a rapidly developing fire, the signal from the second heat-sensitive element 2 changes slowly (minutes). The signal of the first thermosensitive element 1, which is generated by a low-inertia thermocouple MEMS sensor in proportion to the rate of change of temperature, is analyzed by the microcontroller 3, compared with a predetermined program, and if the programmed threshold for the temperature growth rate is exceeded, microcontroller 3 generates a fire signal. The configuration (programming) of the microcontroller allows you to divide the temperature conditions in the rooms into zones, which allows you to adapt the thermal fire detector to the features of the premises of any functional purpose.

Таким образом, заявляемый тепловой пожарный извещатель с термопарным МЭМС-датчиком и микроконтроллером позволяет обнаружить пожар в помещении на самой ранней фазе возгорания при любой исходной температуре окружающей среды в помещении.Thus, the inventive thermal fire detector with a thermocouple MEMS sensor and a microcontroller allows you to detect a fire in the room at the earliest stage of ignition at any initial ambient temperature in the room.

Работоспособность заявляемого теплового пожарного извещателя подтверждена разработанным образцом.The performance of the inventive thermal fire detector is confirmed by the developed sample.

Источники информации:Information sources:

1. Себенцов Д.А. Проблема выбора типа пожарного извещателя для вашего объекта. «Алгоритм безопасности», 2005, №5.1. Sebentsov D.A. The problem of choosing the type of fire detector for your facility. “Security Algorithm”, 2005, No. 5.

2. НПБ 88-2001*. Установки пожаротушения и сигнализации. Нормы и правила проектирования.2. NPB 88-2001 *. Fire extinguishing and alarm systems. Norms and design rules.

3. НПБ 85-2000. Извещатели пожарные тепловые. Технические требования пожарной безопасности. Методы испытаний.3. NPB 85-2000. Thermal fire detectors. Technical requirements for fire safety. Test methods.

4. Специальный каталог. Серия 60. Apollo Fire Detectors Limited.4. Special catalog. Series 60. Apollo Fire Detectors Limited.

5. Щербаков Н.А, Еременко А.Н., Горнев Е.С. и др. Исследование и разработка технологии изготовления изделий микросистемной техники. Микросистемная техника. 2002. №12.5. Scherbakov N.A., Eremenko A.N., Gornev E.S. et al. Research and development of the technology for manufacturing microsystem engineering products. Microsystem technology. 2002. No. 12.

Claims

A heat fire detector containing the first and second heat-sensitive elements, an electronic key, a light indicator, an interface unit, characterized in that the first heat-sensitive element is made in the form of a thermocouple MEMS temperature sensor containing a thermocouple and an amplifier, a microcontroller is inserted into the detector, the output of the first heat-sensitive element connected to the first input of the microcontroller, the output of the second heat-sensitive element is connected to the second input of the microcontroller, one output of the microcontroller It is connected via an electronic key to the light indicator, and the second output of the microcontroller is connected to the input of the interface unit.