SU1278914A1 - Дымовой пожарный извещатель - Google Patents

Abstract

изобретение относитс  к устройствам дл  пожарной сигнализации, выдающим сигнал тревоги при по влении дыма в охран емом помещении. Целью изобретени   вл етс  повыщение функциональной надежности дымового пожарного извещател  путем повыщени  помехозащищенности и контрол  его работоспособности. Модулированный поток инфракрасного излучени  проходит через контролируемое пространство, достигает фотоприемника и усиливаетс  управл емым усилителем, с помощью которого поддерживаетс  неизменное напр жение на его выходе при запылении оптики и других дестабилизирующих факторах. Если входной сигнал по каким-либо причинам снизилс  ниже первого порога, то устройство переходит в режим ожидани , который разделен на два этапа, определ емых работой двух формирователей временных интервалов. На первом этапе канал выдачи сигнала о пожаре закрыт, поэтому помехи не вызывают срабатывани  извещател . После окончани  первого этапа ожидани  сигнал сравниваетс  с вторым порогом и принимаетс  решение о пожаре, если сигнал ниже второго порога. Если он вьине, то режим ожидани  продолжаетс  на втором этапе, по окончании которого подаетс  сигнал сброса на блок управлени  усилением и устанавливаетс  новое значение коэффициента усилени . Если сигнал быстро падает ниже третьего порога, это происходит в случае быстроразвивающегос  пожара, то сразу (Л принимаетс  решение о пожаре. Третий формирователь служит дл  защиты канала от кратковременных помех. Таким образом, помехоустойчивость извещател  существенно повыщаетс  при сохранении высокой чувствительности. Введение блока контрол  минимального усилени  и блока контрол  го питани  позвол ет осуществить контро,ль предельных состо ний параметров основных ос узлов извещател . 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к устройствам дл  пожарной сигнализации, выдающим сигнал тревоги при по влении дыма в охран емом помещении.

Целью изобретени   вл етс  повыщение функциональной надежности дымового пожарного извещател  путем повышени  поме- хозанхищенности и контрол  его работоспособности .

На фиг. 1 изображена функциональна  схема дымового пожарного извещател ; на фиг. 2 - диаграммы его работы.

Дымовой пожарный извещатель содержит излучатель 1, генератор 2, формирователь 3 синхроимпульсов, фотоприемник 4, фильтр 5, управл емый усилитель 6, состо щий из цифроаналогового преобразова- тел  7 и усилител  8, синхродетектор 9, аналого-цифровой преобразователь 10, п ть компараторов 11 -15, три формировател  16-18 временных интервалов, элемент И 19, два элемента ИЛИ 20 и 21, блок 22 управле- ни  усилением, блоки 23 и 24 контрол  максимального и минимального усилени , блок 25 контрол  напр жени  питани  и два исполнительных элемента 26 и 27.

Дымовой пожарный извещатель работает следующим образом.

В рабочем состо нии излучатель 1 создает модулированный поток инфракрасного излучени , который, проход  через контролируемое пространство, достигает фотоприемника 4, последний преобразует инфракрасное излучение в электрический сигнал, который фильтруетс  фильтром 5 и поступает на управл емый усилитель 6. Коэффициент усилени  этого усилител  измен етс  ступенчато с помощью цифроаналогового преобразовател  7. Это позвол ет в качестве блока 22 управлени  усилением использовать счетчик, имеющий входы «Сброс (R) и «Разрещение счета (СЕ). Далее сигнал детектируетс  синхродетектором 9. Про- детектированный сигнал подаетс  на вход аналого-цифрового преобразовател  10, где преобразуетс  в цифровой код, который поступает на входы компараторов 11 -15. Уровни порогов срабатывани  компараторов II -15 выбираютс  из соотношени 

Ul| Ul.t Ul2 U|5 U,3.

При отсутствии дыма в контролируемом пространстве сигнал на выходе аналого- цифрового преобразовател  10 выще порога срабатывани  компаратора 11, при этом с его выхода подаетс  сигнал «Разрещение счета на блок 22.

С приходом каждого импульса синхронизации коэффициент усилени  усилител  6 уменьшаетс  на одну ступень. Когда напр жение сигнала на его выходе уменьшаетс  до порога срабатывани  компаратора 11, сигнал «Разрещение счета исчезает, при этом сосо ние счетчика блока 22 определ ет коэффициент усилени  приемного тракта и может сохран тьс  неограниченно дол

0

5

0

5

0

5

0

го. При снижении уровн  сигнала по каким- либо причинам ниже порога срабатывани  компаратора 14 запускаютс  формирователи 16 и 17 временных интервалов. Если даль- нейщего снижени  сигнала не происходит, то через врем , определ емое работой формировател  16, счетчик блока 22 сбрасываетс  и происходит вновь процесс установки коэффициента усилени .

На фиг. 2а показано воздействие на извещать медленно развивающегос  очага пожара . При снижении уровн  сигнала до порога срабатывани  компаратора 14 происходит запуск формировател  17, по истечении времени Т2 с выхода формировател  подаетс  сигнал на элемент И 19. Если при этом происходит дальнейщее снижение уровн  сигнала ниже порога срабатывани  компаратора 12, то сигнал по вл етс  и на втором входе элемента и 19, при этом происходит выдача сигнала «Пожар.

На фиг. 26 показано воздействие на извещатель быстроразвивающегос  , пожара. В этом случае уровень сигнала быстро падает ниже порога срабатывани  компаратора 15, запускаетс  формирователь 18 и по истечении времени Тз выдаетс  сигнал «Пожар. Врем  Тз выбираетс  меньще времени То, что обеспечивает своевременное обнаружение быстроразвивающегос  пожара.

На фиг. 2в показано воздействие на извещатель некоторых характерных видов помех , вызванных флуктуаци ми оптической плотности среды. Как видно из этой диаграммы извещатель оказываетс  защищенным от помех с параметрами амплитуды и длительности

Un Un .- Ui3 при Tn Тз; Un Uii - и 15 при Tn То; Uii - Ui2 при ти TI,

где Un - амплитуда помехи;

Tn - длительность помехи.

Необходимые значени  порогов срабатывани  компараторов 12, 14 и 15 и длительность временных интервалов формирователей 16-18 выбираютс  и рассчитываютс  с учетом статических характеристик пожаров и помех, а также заданных значений веро тностей ложных тревог.

При перекрытии луча сигнал быстро падает ниже порога компаратора 13, при этом выдаетс  сигнал через элемента ИЛИ 21 на исполнительный элемент 27 и выдаетс  сигнал о неисправности. Сигнал «Неисправность выдаетс  также при выходе сигнала за пределы динамического диапазона. Дл  этой цели служат блоки 23 и 24 контрол  максимального и минимального усилени . Кроме того, сигнал о неисправности выдаетс  при снижении напр жени  питани  ниже заданного уровн , дл  чего служит блок 25 контрол  напр жени  питани .

Claims (2)

1. Изобретение относитс  к устройствам дл  пожарной сигнализации, выдающим сигнал тревоги при по влении дыма в охран емом помещении. Целью изобретени   вл етс  повыщение функциональной надежности дымового пожарного извещател  путем повышени  помехозанхищенности и контрол  его работоспособности . На фиг. 1 изображена функциональна  схема дымового пожарного извещател ; на фиг. 2 - диаграммы его работы. Дымовой пожарный извещатель содержит излучатель 1, генератор 2, формирователь 3 синхроимпульсов, фотоприемник 4, фильтр 5, управл емый усилитель 6, состо щий из цифроаналогового преобразовател  7 и усилител  8, синхродетектор 9, аналого-цифровой преобразователь 10, п ть компараторов 11 -15, три формировател  16-18 временных интервалов, элемент И 19, два элемента ИЛИ 20 и 21, блок 22 управлени  усилением, блоки 23 и 24 контрол  максимального и минимального усилени , блок 25 контрол  напр жени  питани  и два исполнительных элемента 26 и 27. Дымовой пожарный извещатель работает следующим образом. В рабочем состо нии излучатель 1 создает модулированный поток инфракрасного излучени , который, проход  через контролируемое пространство, достигает фотоприемника 4, последний преобразует инфракрасное излучение в электрический сигнал, который фильтруетс  фильтром 5 и поступает на управл емый усилитель 6. Коэффициент усилени  этого усилител  измен етс  ступенчато с помощью цифроаналогового преобразовател  7. Это позвол ет в качестве блока 22 управлени  усилением использовать счетчик, имеющий входы «Сброс (R) и «Разрещение счета (СЕ). Далее сигнал детектируетс  синхродетектором 9. Продетектированный сигнал подаетс  на вход аналого-цифрового преобразовател  10, где преобразуетс  в цифровой код, который поступает на входы компараторов 11 -15. Уровни порогов срабатывани  компараторов II -15 выбираютс  из соотношени  Ul| Ul.t Ul2 U|5 U,3. При отсутствии дыма в контролируемом пространстве сигнал на выходе аналогоцифрового преобразовател  10 выще порога срабатывани  компаратора 11, при этом с его выхода подаетс  сигнал «Разрещение счета на блок 22. С приходом каждого импульса синхронизации коэффициент усилени  усилител  6 уменьшаетс  на одну ступень. Когда напр жение сигнала на его выходе уменьшаетс  до порога срабатывани  компаратора 11, сигнал «Разрещение счета исчезает, при этом сосо ние счетчика блока 22 определ ет коэффициент усилени  приемного тракта и может сохран тьс  неограниченно долго . При снижении уровн  сигнала по какимлибо причинам ниже порога срабатывани  компаратора 14 запускаютс  формирователи 16 и 17 временных интервалов. Если дальнейщего снижени  сигнала не происходит, то через врем , определ емое работой формировател  16, счетчик блока 22 сбрасываетс  и происходит вновь процесс установки коэффициента усилени . На фиг. 2а показано воздействие на извещать медленно развивающегос  очага пожара . При снижении уровн  сигнала до порога срабатывани  компаратора 14 происходит запуск формировател  17, по истечении времени Т2 с выхода формировател  подаетс  сигнал на элемент И 19. Если при этом происходит дальнейщее снижение уровн  сигнала ниже порога срабатывани  компаратора 12, то сигнал по вл етс  и на втором входе элемента и 19, при этом происходит выдача сигнала «Пожар. На фиг. 26 показано воздействие на извещатель быстроразвивающегос  , пожара. В этом случае уровень сигнала быстро падает ниже порога срабатывани  компаратора 15, запускаетс  формирователь 18 и по истечении времени Тз выдаетс  сигнал «Пожар. Врем  Тз выбираетс  меньще времени То, что обеспечивает своевременное обнаружение быстроразвивающегос  пожара. На фиг. 2в показано воздействие на извещатель некоторых характерных видов помех , вызванных флуктуаци ми оптической плотности среды. Как видно из этой диаграммы извещатель оказываетс  защищенным от помех с параметрами амплитуды и длительности Un Un .- Ui3 при Tn Тз; Un Uii - и 15 при Tn То; Uii - Ui2 при ти TI, где Un - амплитуда помехи; Tn - длительность помехи. Необходимые значени  порогов срабатывани  компараторов 12, 14 и 15 и длительность временных интервалов формирователей 16-18 выбираютс  и рассчитываютс  с учетом статических характеристик пожаров и помех, а также заданных значений веро тностей ложных тревог. При перекрытии луча сигнал быстро падает ниже порога компаратора 13, при этом выдаетс  сигнал через элемента ИЛИ 21 на исполнительный элемент 27 и выдаетс  сигнал о неисправности. Сигнал «Неисправность выдаетс  также при выходе сигнала за пределы динамического диапазона. Дл  этой цели служат блоки 23 и 24 контрол  максимального и минимального усилени . Кроме того, сигнал о неисправности выдаетс  при снижении напр жени  питани  ниже заданного уровн , дл  чего служит блок 25 контрол  напр жени  питани . Формула изобретени  1. Дымовой пожарный извещатель, содержащий шину питани , первый компаратор, излучатель, оптически св занный с фотоприемником , выход которого соединен с входом фильтра, выход которого соединен с первым входом управл емого усилител , группа входов которого соединена с выходами блока управлени  усилением, аналого-цифровой преобразователь, выходы которого соединены с входами второго компаратора , выход которого соединен с первым Bxoj дом блока управлени  усилением, третий компаратор, выход которого соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, второй ВЫ т tJALIAvJIVl l CUDWlW. вход которого соединен с выходом блока конт рол  максимального усилени , входы которого объединены с входами группы входов управл емого усилител , генератор, выход которого соединен с входом излучател , огличающийс  тем, что, с целью повышени  функциональной надежности извеш,ател  путем повышени  помехозащищенности и контрол  его работоспособности, в него введены четвертый и п тый компараторы, три формировател  временных интервалов, блок контрол  минимального усилени , синхродетектор , элемент И, второй элемент ИЛИ, формирователь синхроимпульсов, блок контрол  напр жени  питани  и два исполнительных элемента, выход управл емого усилител  через синхродетектор соединен с входом аналого-цифрового преобразовател , выходы которого соединены с входами первого , третьего, четвертого и п того компараторов , выход четвертого компаратора соединен с управл ющими входами первого и второго формирователей временных интерваЛОБ , выход первого формировател  временных интервалов соединен с вторым входом блока управлени  усилением, выход второго формировател  временных интервалов соединен с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с выходом первого компаратора, выход элемента И соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, выход п того компаратора соединен с управл ющим входом третьего формировател  временных интервалов, выход которого соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом первого исполнительного элемента, выходы блока контрол  минимального усилени  и блока контрол  напр жени  питани  соединены соответственно с третьим и четвертым входами первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом второго - - . J- исполнительного элемента, выход которого  вл етс  первым выходом извещател , вто .-.„.4T,,,.r-,iivr,-in,niJor /:iiiio ТО па выходом которого  вл етс  выход первого исполнительного элемента, входы блока контрол  минимального усилени  объединены с входами блока контрол  максимального усилени , выход генератора соединен с входом формировател  синхроимпульсов, выходы которых соединены с соответствующими входами синхроимпульсов, формирователей временных интервалов и блока управлени  усилением, шина питани  соединена с входом блока контрол  напр жени  питани .
2. 2. Извещатель по п. 1, отличаю1цийс  тем, что управл емый усилитель содержит цифроаналоговый преобразователь и усилитель , выход которого  вл етс  выходом управл емого усилител , аналоговый вход цифроаналогового преобразовател   вл етс  первым входом управл емого усилител , цифровые входы - группой входов управл емого усилител , а выход цифроаналогового преобразовател  соединен с входом усилител .

   №