UA141334U - Радіоканальний сигналізатор диму - Google Patents

Abstract

Радіоканальний сигналізатор диму, який містить батарею живлення, контролер, камеру димового сенсора з випромінюючим інфрачервоним діодом та фотодіодом, перший та другий підсилювачі, перетворювач постійної напруги, п'єзоелектричний випромінювач, перетворювач напруга-струм, геркон, керований магнітом, тактову кнопку, індикатор стану, радіотрансивер, LC-фільтр, антену та елемент узгодження, мінусовий вивід батареї живлення з'єднаний з першими виводами живлення перетворювача постійної напруги, контролера, перетворювача напруга-струм, першого та другого підсилювачів, елемента узгодження, LC-фільтра та радіотрансивера, другий вивід живлення контролера через резистор підключений до других виводів живлення перетворювача постійної напруги та LC-фільтра, перший вихід контролера з'єднаний з другим виводом живлення першого підсилювача, другий вихід контролера підключений до входу перетворювача постійної напруги, до виходу якого підключені другі виводи живлення перетворювача напруга-струм та другого підсилювача, до виходу якого підключений п'єзоелектричний випромінювач, а вхід другого підсилювача з'єднаний з третім виходом контролера, четвертий вихід якого підключений до входу перетворювача напруга-струм, до виходів якого підключений випромінюючий інфрачервоний діод, який через камеру димового сенсора взаємодіє з фотодіодом, виводи якого підключені до входів першого підсилювача, вихід якого з'єднаний з аналоговим входом контролера, між виводами живлення якого підключений конденсатор, другий вхід контролера через геркон підключений до першого виводу живлення контролера, який через тактову кнопку підключений до третього входу контролера, п'ятий вихід контролера з'єднаний з індикатором стану, а шоста група виводів контролера підключена до першої групи виводів радіотрансивера, друга група виводів якого з'єднана з виводами елемента узгодження, до якого підключена антена, а другий вивід живлення радіотрансивера підключений до виходу LC-фільтра, додатково містить самовідновлюваний запобіжник, який підключений між другим виводом живлення LC-фільтра та плюсовим виводом батареї живлення.

Description

Корисна модель належить до галузі пожежної сигналізації і може бути використана у локальній радіомережі як автономний димовий пожежний сигналізатор для виявлення збільшення оптичної щільності повітря по інтенсивності розсіювання світлового інфрачервоного випромінювання.

Відомий димовий пожежний радіоканальний сповіщувач Іпатент України на винахід Мо 92212 со8вВ 17/10 "Димовий пожежний радіоканальний сповіщувач", опубл. 11.10.2010, бюл. 19), що містить батарею живлення, аналізатор, індикатор стану, перетворювач напруга - струм, випромінюючий інфрачервоний діод, камеру димового сенсора із світлопоглинаючими стінками, фотодіод, підсилювач, п'єзоелектричний випромінювач, стабілізатор напруги, блок узгодження логічних рівнів, мікроконтролер, радіопередавач та антену, перший та другий виводи батареї живлення з'єднані з першим та другим виводами живлення аналізатора, індикатор стану підключений між третім виводом аналізатора та першим виводом батареї живлення, до четвертого виводу аналізатора підключений вхід перетворювача напруга-струм, перший і другий виводи живлення якого підключені відповідно до першого та другого виводів батареї живлення, до виходів перетворювача напруга струм під'єднаний випромінюючий інфрачервоний діод, який через камеру димового сенсора із світлопоглинаючими стінками оптично зв'язаний з фотодіодом, анод і катод якого підключені відповідно до п'ятого та шостого виводів аналізатора, восьмий вивід аналізатора з'єднаний з входом підсилювача, до виходу якого підключений п'єзоелектричний випромінювач, антена з'єднана з виходом радіопередавача, виводи електроживлення якого з'єднані з відповідними виводами мікроконтролера, вузла узгодження логічних рівнів та виходами стабілізатора напруги, входи якого підключені до відповідних виходів батареї живлення, а третій, сьомий та восьмий виводи аналізатора через вузол узгодження логічних рівнів з'єднані із входами мікроконтролера, вихід якого підключений до радіопередавача.

Недоліком відомого димового пожежного радіоканального сповіщувача є те, що кілька таких сповіщувачів не можуть створити локальну радіомережу, тому що мають у своєму складі тільки радіопередавачі.

Відомий димовий пожежний сповіщувач |Деклараційний патент України на корисну модель

Мо 10811 5088 17/10 "Димовий пожежний сповіщувач", опубл. 15.11.2005, бюл. 111, який містить

Зо батарею живлення, аналізатор, Індикатор стану, радіотрансивер та антену, фотоприймач та джерело інфрачервоного світла, що розташовані в камері димового сенсора із світло поглинаючими стінками, фотоприймач через підсилювач з'єднаний з першим входом аналізатора, перший вихід якого підключений до індикатору стану, а другий вихід аналізатора через радіотрансивер з'єднаний з антеною, третій вихід аналізатора підключений до джерела інфрачервоного світла, до виходів батареї живлення підключені виводи електроживлення аналізатора та радіопередавача.

Недоліком відомого димового пожежного сповіщувача є те, що застосування у якості радіотрансиверу інтегральної мікросхемі типу СС2420 фірми СПірсоп, що підтримує протокол лЛодВее потребує значного стуму споживання від батареї живлення, що, у свою чергу, потребує використання знімної батареї на час, який значно менше середнього строку використання сповіщувача.

Найближчим аналогом по технічній суті до корисної моделі, що патентується, є вибраний як прототипу радіоканальний сигналізатор диму, який містить батарею живлення, контролер, камеру димового сенсора з випромінюючим інфрачервоним діодом та фотодіодом, перший та другий підсилювачі, перетворювач постійної напруги, п'єзоелектричний випромінювач, перетворювач напру га-струм, геркон, керований магнітом, тактову кнопку, індикатор стану, радіотрансивер, І С-фільтр, антену та елемент узгодження, мінусовий вивід батареї живлення з'єднаний з першими виводами живлення перетворювача постійної напруги, контролера, перетворювача напруга-струм, першого та другого підсилювачів, елемента узгодження, ІсС- фільтра та радіотрансивера, другий вивід живлення контролера через резистор підключений до других виводів живлення перетворювача постійної напруги та І С-фільтра, перший вихід контролера з'єднаний з другим виводом живлення першого підсилювача, другий вихід контролера підключений до входу перетворювача постійної напруги, до виходу якого підключені другі виводи живлення перетворювача напруга-струм та другого підсилювача, до виходу якого підключений п'єзоелектричний випромінювач, а вхід другого підсилювача з'єднаний з третім виходом контролера, четвертий вихід якого підключений до входу перетворювача напруга- струм, до виходів якого підключений випромінюючий інфрачервоний діод, який через камеру димового сенсора взаємодіє з фотодіодом, виводи якого підключені до входів першого підсилювача, вихід якого з'єднаний з аналоговим входом контролера, між виводами живлення бо якого підключений конденсатор, другий вхід контролера через геркон підключений до першого виводу живлення контролера, який через тактову кнопку підключений до третього входу контролера, п'ятий вихід контролера з'єднаний з індикатором стану, а шоста група виводів контролера підключена до першої групи виводів радіотрансивера, друга група виводів якого з'єднана з виводами елемента узгодження до якого підключена антена, а другий вивід живлення радіотрансивера підключений до виходу І С-фільтра. Другий вивід живлення ІсС- фільтра підключений до плюсового виводу батареї живлення.

Недоліком найближчого аналогу є те, що такий виріб не має елементів захисту батареї живлення від перегріву у разі несправності виробу відповідно вимогам державного стандарту

ДСТУ ЕМ 14604:2009, директивам мМаз 3515 5ітокКе АїІагт ЮОемісез изіпд Кадіо Гіпк5 та Маз 3131

Адайісопа! Кедцшігетепі5 для радіоканальних сигналізаторів диму з незнімної батареєю на весь строк експлуатації виробу, а також ЕМ 60065:2002 Ацаїйо, мідео апа 5ітіїаг еІесігопіс аррагайи5- зЗагеїу гедцігетепів.

В основу корисної моделі поставлено задачу забезпечення створення локальної радіомережі з сигналізаторів диму з незнімної батареєю на весь строк експлуатації виробу, яка не може бути джерелом небезпеки у разі несправності виробу.

Згідно з корисною моделлю радіоканальний сигналізатор диму, який містить батарею живлення, контролер, камеру димового сенсора з випромінюючим інфрачервоним діодом та фотодіодом, перший та другий підсилювачі, перетворювач постійної напруги, п'єзоелектричний випромінювач, перетворювач напруга-струм, геркон, керований магнітом, тактову кнопку, індикатор стану, радіотрансивер, І С-фільтр, антену та елемент узгодження, мінусовий вивід батареї живлення з'єднаний з першими виводами живлення перетворювача постійної напруги, контролера, перетворювача напруга-струм, першого та другого підсилювачів, елемента узгодження, І С-фільтра та радіотрансивера, другий вивід живлення контролера через резистор підключений до других виводів живлення перетворювача постійної напруги та І С-фільтра, перший вихід контролера з'єднаний з другим виводом живлення першого підсилювача, другий вихід контролера підключений до входу перетворювача постійної напруги, до виходу якого підключені другі виводи живлення перетворювача напруга-струм та другого підсилювача, до виходу якого підключений п'єзоелектричний випромінювач, а вхід другого підсилювача з'єднаний з третім виходом контролера, четвертий вихід якого підключений до входу

Зо перетворювача напруга-струм, до виходів якого підключений випромінюючий інфрачервоний діод, який через камеру димового сенсора взаємодіє з фотодіодом, виводи якого підключені до входів першого підсилювача, вихід якого з'єднаний з аналоговим входом контролера, між виводами живлення якого підключений конденсатор, другий вхід контролера через геркон підключений до першого виводу живлення контролера, який через тактову кнопку підключений до третього входу контролера, п'ятий вихід контролера з'єднаний з індикатором стану, а шоста група виводів контролера підключена до першої групи виводів радіотрансивера, друга група виводів якого з'єднана з виводами елемента узгодження до якого підключена антена, а другий вивід живлення радіотрансивера підключений до виходу ІС-фільтра, додатково містить самовідновлюваний запобіжник, який підключений між другим виводом живлення І С-фільтра та плюсовим виводом батареї живлення.

Суть корисної моделі пояснюється кресленням, де представлена блок-схема радіоканального сигналізатора диму.

Радіоканальний сигналізатор диму (кресл.) містить батарею 1 живлення, контролер 2, камеру димового сенсора З з випромінюючим інфрачервоним діодом 4 та фотодіодом 5, перший підсилювач б, перетворювач 7 постійної напруги, другий підсилювач 8, п'єзоелектричний випромінювач 9 та перетворювач 10 напруга-струм, конденсатор 11 та резистор 12, геркон 13 та магніт 14, тактову кнопку 15 та індикатор стану 16, радіотрансивер 17 та І С-фільтр 18, антену 19, елемент узгодження 20 та самовідновлюваний запобіжник 21.

Мінусовий вивід батареї 1 живлення з'єднані з першими виводами живлення перетворювача 7 постійної напруги, контролера 2, перетворювача 10 напруга-струм, першого та другого підсилювачів 6 та 8, елемента узгодження 20, І С-фільтра"18 та радіотрансивера 17. Другий вивід живлення контролера 2 через резистор 12 підключений до других виводів живлення перетворювача постійної напруги 7 та І С-фільтра 18. Перший вихід контролера 2 з'єднаний з другим виводом живлення першого підсилювача 8, другий вихід контролера 2 підключений до входу перетворювача постійної напруги 7. До виходу перетворювача постійної напруги 7 підключені другі виводи живлення перетворювача напруга-струм 10 та другого підсилювача 8, до виходу якого підключений п'єзоелектричний випромінювач 9. Вхід другого підсилювача 8 з'єднаний з третім виходом контролера 2, четвертий вихід якого підключений до входу перетворювача напруга-струм 10. До виходів перетворювача напруга-струм 10 підключений бо випромінюючий інфрачервоний діод 4, який через камеру димового сенсора З взаємодіє з фотодіодом 5. Виводи фотодіода 5 підключені до входів першого підсилювача 6, вихід якого з'єднаний з аналоговим входом контролера 2, між виводами живлення якого підключений конденсатор 11. Другий вхід контролера 2 через геркон 13 підключений до першого виводу живлення контролера 2, який через тактову кнопку 15 підключений до третього входу контролера 2. Магніт 14, вбудований в базу радіоканального сигналізатора диму, взаємодіє з герконом 13, коли сигналізатор встановлюється у базу. П'ятий вихід контролера"2 з'єднаний з індикатором стану 16, а шоста група виводів контролера 2 підключена до першої групи виводів радіотрансивера 17, друга група виводів якого з'єднана з виводами елемента узгодження 20 до якого підключена антена 19, а другий вивід живлення радіотрансивера 17 підключений до виходу І С-фільтра 18, а самовідновлюваний запобіжник 21, підключений між другим виводом живлення І С-фільтра 18 та плюсовим виводом батареї живлення 1.

Радіоканальниий сигналізатор диму працює таким чином. Розташовують сигналізатори у приміщеннях у місцях найбільш вірогідного виникнення пожежі та скупчення диму. У процесі виробництва при підключенні батареї живлення 1 на контролер 2 через його виводи Май і М55 подається напруга живлення через самовідновлюваний запобіжник 21 та фільтр низької частоти на конденсаторі 11 та резисторі 12. Контролер 2 починає працювати відповідно до його налаштування. Якщо не має магніту 14 поблизу геркона 13, то сигналізатор залишається не активованим. При підключенні сигналізатора в базу, магніт 14 взаємодіє з герконом 13 й на другий вхід "ІМ2" контролера 2 подається сигнал, що активує сигналізатор. На виходах 01-04 контролера 2 будуть з'являтись логічні сигнали з періодичністю у декілька секунд. З початку з першого виходу О1 на перший підсилювач 6 буде подана напруга живлення. Потім на другому виході 02 з'явиться сигнал, що дозволяє роботу перетворювача 7 постійної напруги, на виході якого почне рости потенціал, поки він не буде в 2,5-3 рази перевищувати напругу батареї 1 живлення Маа. На четвертому виході 04 контролера 2 з'являється імпульс тривалістю кілько десятків мікросекунд, що поступає через перетворювач 10 напруга-струм на виводи випромінюючого інфрачервоного діода 4.

На протязі цього імпульсу через випромінюючий інфрачервоний діод 4 проходить струм, амплітудне значення якого значно перевищує середнє значення струму, що споживає сигналізатор від батареї 1 живлення. Розсіяне у камері З димового сенсора інфрачервоне світло випромінюючого діода 4 надходить на фотодіод 5. Після підсилення підсилювачем б сигнал подається на аналоговий вхід "ІМ1" контролера 2.

Контролер 2 аналізує величину цього сигналу у момент закінчення імпульсу на його виході 04. Якщо амплітуда менше встановленої величини, то сигнали на виходах 01 та 02 припиняються, та сигналізатор залишається у черговому режимі роботи. Такі цикли повторюються поки є напруга живлення і сигналізатор залишається активним.

Перед початком експлуатації сигналізаторів повинна бути проведена процедура їх об'єднання у локальну радіомережу. Для цього необхідно: - зняти всі сигналізатори з баз, при цьому магніти 14 деактивують геркони 13; - на одному з них (випадково обраному) натиснути і утримувати тактову кнопку 15 кілько секунд та відпустити її, коли загориться індикатор стану 16. Індикатор стану 16 на даному сигналізаторі повинен світитися до закінчення процедури об'єднання всіх сигналізаторів у локальну радіомережу. Таким чином цей сигналізатор буде генерувати випадковий КЕ код в діапазоні значень - 1,..., 65535. Цей код записується в енергонезалежну пам'ять контролера 2 і буде актуальним до наступної процедури. Наступна процедура на даному сигналізаторі згенерує новий КЕ код, відмінний від поточного. - для того, щоб інші сигналізатори встановили згенерований код першим сигналізатором необхідно послідовно на кожному з них виконати коротке натискання на тактову кнопку 15.

Успішна установка коду на сигналізаторі супроводжується коротким свіченням відповідного індикатора стану 16; - для завершення процедури створення локальної радіомережі необхідно виконати коротке натискання на тактову кнопку 15 на першому сигналізаторі, на якому до цього часу світився індикатор ставну 16. Після чого усі сигналізатори треба встановити на своїх місцях у бази.

Якщо амплітуда напруги на виході першого підсилювача б стане більше встановленої величини, то після завершення імпульсів на виходах ОЇ та 04, на третьому виході ОЗ контролера 2 з'явиться частотний сигнал, що через другий підсилювач 8 буде діяти на п'єзоелектричний випромінювач 9. Активним буде й вихід О5, до якого підключений індикатор стану 16. Сигналізатор буде у стані пожежної тривоги і контролер 2 буде активувати радіотрансивер 17 на передачу сповіщень. Інші сигналізатори, які були об'єднані у локальну радіомережу, будуть приймати ці радіосигнали та аналізувати їх. Але перехід їх до стану бо пожежної тривоги буде іншим - у них не буде світитись індикатор стану 16 та п'єзоелектричний випромінювач 9 буде відтворювати звукові сигнали іншого характеру ніж у першого сигналізатора. Це дозволить виявити сигналізатор, який спрацював першим.

Стан пожежної тривоги таких сигналізаторів буде зберігатись до тих пір, поки перший сигналізатор буде знаходитись у стані пожежної тривоги.

Звуковий сигнал можливо завершити, якщо камеру димового сенсора першого сигналізатора заповнити чистим повітрям (продути). Сигналізатор повернеться у черговий режим роботи, тому що амплітуда імпульсу на виході першого підсилювача б стане менше встановленого значення, сигнали на виходах 02, ОЗ та О5 стануть неактивними та цикли вимірювання почнуть повторюватись. Зміниться стан й радіотрансивера 17.

Повільні зміни амплітуди напруги на виході першого підсилювача 6, наприклад, за рахунок накопичення пилу у камері З димового сенсора, можуть бути компенсовані згідно вимог стандарту ДСТУ ЕМ 54-7. Константи компенсованих значень будуть зберігатись у пам'яті контролера 2 так довго, як це потрібно на протязі усього строку експлуатації сигналізатора, тому що виводи батареї 1 залишаються підключеним до виводів живлення контролера 2 навіть при знятті сигналізатора з його бази, коли змінюється стан на другому вході контролера 2. У"цьому стані контролер 2 деактивується - усі його виходи будуть відключені, споживання струму значно обмежується. В цьому стані тільки з необхідної періодичністю перевіряється сигнал на другому вході контролера"2. Якщо сигналізатор встановлюється в базу, то змінюється стан на другому вході контролера 2, по якому активується його робота. У той же час поточні значення рівня компенсації для визначення чутливості сигналізатора будуть залишатись незмінними, завдяки тому що не було переривання у живленні контролера 2.

Таким чином, вирішується задача забезпечення створення локальної радіомережі з радіоканальних сигналізаторів диму з незнімної батареєю на весь строк експлуатації виробу. У разі несправності виробу за рахунок збільшення струму споживання температура батареї живлення не зможе досягнути критичного значення, тому що значно раніше спрацює самовідновлюваний запобіжник 21, який обмежить струм розряду батареї живлення 1. У такому стані самовідновлюваний запобіжник 21 може знаходитись нескінченно довго, але при усунені несправності, коли струм споживання значно зменшиться до значення чергового режиму роботи самовідновлюваний запобіжник 21 також повернеться у початковий стан і робота виробу відновиться.

Claims (1)

1. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Радіоканальний сигналізатор диму, який містить батарею живлення, контролер, камеру димового сенсора з випромінюючим інфрачервоним діодом та фотодіодом, перший та другий підсилювачі, перетворювач постійної напруги, п'єзоелектричний випромінювач, перетворювач напруга-струм, геркон, керований магнітом, тактову кнопку, індикатор стану, радіотрансивер, ЇС-фільтр, антену та елемент узгодження, мінусовий вивід батареї живлення з'єднаний з першими виводами живлення перетворювача постійної напруги, контролера, перетворювача напруга-струм, першого та другого підсилювачів, елемента узгодження, І|С-фільтра та радіотрансивера, другий вивід живлення контролера через резистор підключений до других виводів живлення перетворювача постійної напруги та І С-фільтра, перший вихід контролера з'єднаний з другим виводом живлення першого підсилювача, другий вихід контролера підключений до входу перетворювача постійної напруги, до виходу якого підключені другі виводи живлення перетворювача напруга-струм та другого підсилювача, до виходу якого підключений п'єзоелектричний випромінювач, а вхід другого підсилювача з'єднаний з третім виходом контролера, четвертий вихід якого підключений до входу перетворювача напруга- струм, до виходів якого підключений випромінюючий інфрачервоний діод, який через камеру димового сенсора взаємодіє з фотодіодом, виводи якого підключені до входів першого підсилювача, вихід якого з'єднаний з аналоговим входом контролера, між виводами живлення якого підключений конденсатор, другий вхід контролера через геркон підключений до першого виводу живлення контролера, який через тактову кнопку підключений до третього входу контролера, п'ятий вихід контролера з'єднаний з індикатором стану, а шоста група виводів контролера підключена до першої групи виводів радіотрансивера, друга група виводів якого з'єднана з виводами елемента узгодження, до якого підключена антена, а другий вивід живлення радіотрансивера підключений до виходу ІС-фільтра, додатково містить самовідновлюваний запобіжник, який підключений між другим виводом живлення І С-фільтра та плюсовим виводом батареї живлення.