Устройство для сигнализации о загрязнении воздуха

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(61) Дополнительное к авт, свид-ву(22) Заявлено 1012 В 1 (21) 3362109/18-24с присоединением заявки Йо(23) ПриоритетОпубликовано 1503 ВЗ.Бюллетень Мо 10Дата опубликования описания 150383 51 М Кп з С. 08 В 23/00 Государственный комитет СССР но деяам изобретений и открытий .,Куйбышевский ордена Трудового Красного Зйм(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СИГНАЛИЗАЦИИ О ЗАГРЯЗНЕНИИ ВОЗДУХАИзобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для автоматического контроля состояния объектов, в частности в устройствах предупредительной сигнализации загрязнения воздуха.Известно устройство для тревожной сигнализации, содержащее датчики, блоО ки измерения и усреднения, коммутатор, блоки управления и регистрации, основанные на прямых методах контроля загрязняющих. ингредиентов, в которых для сигнализации опасных концентраций используется сигнал превы щения уровня предельно допустимой концентрации (ПДК) (.1Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство для сигнализации, содержащее генератор тактовых импульсов, блок управления частотой опроса, коммутатор, блок регистрации и сигнализации, в каждом информационном 25 канале " датчик состояния объекта, пороговое устройство (ограничитель), первыйи второй входы которого подключены к выходу датчика и к шине соответствующей константы, аналого- ЗО цифровой преобразователь, первый вход которого подключен к выходу ограничителя, а второй вход - к соответствующему выходу коммутато ра, вход которого соединен с выходом блока управления частотой опроса, запускаемого от генератора тактовых импульсов 21. Недостаток известных устройств - низкая достоверность контроля, являющаяся следствием высокой вероятности ложных сигналов тревогине учитывающих сложившиеся метеоусловия и время воздействия опасных уровней загрязнения (применительно к контролю загрязнения), Действи- тельно, существенное значение имеет характер воздействия загрязнения на организм человека: при периодически изменяющемся уровне загрязнения, например на автомобильном перекрестке у светофора, когда сигнал на выходе датчика имеет вид синусоидальноао, этот уровень, не является опасным из-эа кратковременности выбросов загрязняющих ингредиентов. Наоборот, устойчивое во времени превышенйе ПДК представляет серьез-. ную опасность для здоровья человека.Цель Изобретения - повышение достоверности сигнализации о загрязнении воздуха.Указанная цель достигается тем, что в устройство для тревожной сигнализации о загрязненном воздухе, содержащее генератор тактовых импульсов, блок. управления частотой опроса, коммутатор, блок регистрации и сигнализации, в каждом информационном канале - датчик контроли О руемого параметра, ограничитель, первый и второй входы которого подключены к выходу датчика и к задатчику соответствующего параметра, аналого-цифровой преобразователь, первый 5 вход которого подключен к выходу ограничителя, а второй вход - к соответствующему выходу коммутатора, вход которого соединен с выходом блока управления частотой опроса, первый вход которого соединен с генератором тактовых импульсов, введены блок формирования сигналов опасности, ив кажцый информационный канал - ключ счетчик, триггер, прный и второй элементы задержки, ключ сброса, два элемента ИЛИ, первые входы которых объединены и соединены с выходом счетчика, выход одного элемента ИЛИ подключен к шине сб,оса счетчика, вход которого соединен с выходом аналого-цифрового преобразователя, с пер. вым входом триггера и информационным входом ключа, ныход триггера подключен к управляющему входу ключа сброса, входы первого и второго эле ментов задержки объединены и соединены с соответствующим выходом коммутатора, выход первого элемента задержки подключен к нторому входу триггера, выход второго элемента за держки подключен к информационному входу ключа сброса, выход которого соединен с вторым входом одного элемента ИЛИ, выход ключа соединен с вторым входом другого элемента ИЛИ, 45 выход блока формиронания сигнала опасности подключен к управляющим входам ключей, второму входу блока управления частотой опроса и к одному входу блока регистрации и сигнализации, остальные входы которого подключены к выходам других элементов ИЛИ, причем блок формирования сигнала опасности содержит датчики метеопараметров, выходы которых подключены к соответствующим первым входам блоков сравнения, вторые входы которых соединены с задатчиками допустимых значений соответствующих метеопараметров, выходы блоков сравнения подключены к входу второ" 60 го элемента И, выход которого является выходом блока формирования сигнала опасности.На чертеже предстанлена функцио наЛьная схема устройства тревожной 65 сигнализации загрязнения воздуха,Устройство содержит датчики 1контролируемого параметра (состоянияобъекта), ограничители 2 (уровня),аналого-цифровые преобразователи 3,ключи 4, счетчики 5, элементы 6 ИЛИ,блок 7 регистрации и сигнализации,коммутатор 8, блок .9 управления частотой опроса, генератор 10 тактовыхимпульсов, шины (задатчики) 11 ПДК,первый и второй элементы 12 и 13 задержки, триггер 14, ключ 15 сброса,элемент 16 ИЛИ,Блок 17 формирования сигналаопасности содержит блоки 18 сравнения, датчики 19 метеопараметрон исоответстнующие им шины 19 допустимых значений, элемент 20 И,Блок 9; управления включает элемент 21 И, делитель 22 частоты, триггер 23, ключи 24 и 25, элемент ИЛИ26, элементы 27 и 28 задержки.Устройство работает следующимобразом.В нормальных. условиях, когда сигналопасности на выходе блока 17 отсутствует, ключ 4 закрыт, элемент21 И не работает, ключ 24 открыт,Импульсы генератора 10 тактовыхимпульсов поступает на блок 9 управления частотой опроса, и коммутатор8 запускается от делителя 22 частоты.Если уровень загрязняющих ингредиентов не превышает ПДК или есличисло этих превышений не более емкости счетчика 5, то сигнала на выходесчетчика 5 не образуется и информация на блок 7 не поступает. Припереполнении счетчика 5 образуетсясигнал тревоги, фиксируемый блоком 7.,При этом импульсы коммутатора 8 спериодом опроса запускают аналогоцифровой преобразователь 3. При превышении сигналом датчика 1 уровняограничения (ПДК) на выходе ограничителя 2 образуется сигнал, которыйпреобразуется в аналого-цифровомпреобразователе 3 в число импульсон,равное кратности превышения ПДК, Этиимпульсы н каждом такте перебрасывают триггер 14, закрывая ключ 15 сброса, и импулъсы сброса в эти тактына счетчик 5 не проходят. В счетчике 5 накапливается некоторое число,Если это число больше или равно емкости счетчика, на его выходе образуется сигнал тревоги. В каждом такте триггер 14 сбрасывается импульсами сброса через время,определяемое элементом 12 задержки, поэтомуесли в следующем такте сигнала превьзаения ПДК не будет, то импульссброса через время, определяемоеэлементом 13, обнулит счетчик 5Уровень ПДК на шине 11 и емкостьсчетчика 5 для каждого информационного канала регулируется, и тем саьым учитывается степень опасности ингредиента и время его действия, Таким образом, в нормальной метео- обстановке блок 7 регистрации и сигнализации зафиксирует опасную ситуацию при заданной кратности превышения ПДК загрязняющего ингредиента данного канала за определенное время. При этом кратковременные прерывания сигнала невозможны из-заузкополосности спектра входного сигнала и инерционности входного датчика 1, Поэтому возврат счетчика 5 в исходное состояние из.-за кратковременных "сбоев" исключен, тем самым обеспечивается высокая надежность и помехоустойчивость устройства.При ухудшении метеоусловий на выходе элемента И 20 образуется сигнал, который фиксируется блоком 7 регистрации и сигнализации и открывает ключ 4. При этом любое, даже однократное превышение ПДК с выхода ограничителя 2 пройдет через ключ4, элемент ИЛИ б и будет зарегистрировано в блоке 7. регистрации и сигнализации.Одновременно сигнал с выхода эле 101520 мента И 20 используется для повышения частоты опроса, так как при увеличении скорости сбора повышается .достоверность и надежность прогноза: сигнал с выхода блока 17 Формирования сигнала опасности поступает на управляющий вход блока 9 управления частотой опроса. Элемент И 21 открывается и на его выходе образуются импульсы, поступающие на,запуСк триггера 23. Триггер 23 перебрасывается; ключ 24 закрывается, ключ 25 открывается и на выход бло ка 9 поступают импульсы от генератора 10 тактовых импульсов, и тем самым частота опроса повышается.В результате, в случае неблагоприятных метеоусловий любое превы шение ПДК становится опасным для здоровья человека, что и Фиксируется блоком 7 регистрации и сигнализации.Технико-экономическая эффективность предлагаемого устройства заключается в повышении достоверности контроля за счет более полного учета сложившихся метеоусловий и времени действия продолжительности) повышенной концентрации загрязнения. Предлагаемое устройство позволяет более достоверно и надежно прогнозировать вероятностные уровни заболеваемости населений,. разрабатывать более полный комплекс профилакти ческих и предупредительных мероприятий. Кроме этого, предусмотренйое в устройстве изменение режима передачи, т.ечастоты опроса позволяет заблаговременно предсказать опасные 65 уровни загрязнения воздушной среды в связи с изменением метеорологических условий и оперативно принять предупредительные меры по снижению ущерба от загрязнения, Предлагаемое устройство может быть использовано не только как автономный при 6 ор для тревожной сигнализации, но и как низовое звено в системе сбора информации о состоянии окружающей среды. При этом через дополнительные узлы связи на центральый пункт будет передаваться интегральная информация, наиболее точно отражающая состояйие объекта и позволяющая делать более надежные прогнозы.Формула изобретения1, Устройство для сигнализации о загрязнении воздуха, содержащее генератор тактовых импульсов, блок управления частотой опроса, коммутатор, блок регистрации и сигнализации, в каждом информационном канале - датчик контролируемого параметра, ограничитель, первый и второй входы которогоподключены к выходу датчика и к эадатчику соответствующего параметра, аналого-циф;ровой преобразователь, первый вход которого подключен .к выходу ограничителя, а второй вход - к соответствующему выходу коммутатора, вход которого соединен с выходом блока управления частотой опроса, первый вход которого соединен с генератором тактовых импульсов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения Функциональной надежности устройства, в него введены блок формирования .сигнала опасности, и в каждый информационный канал-ключ, счетчик, триггер, первый и второй элементы задержки, ключ сброса, два элемента ИЛИ, первые входы которых объединены и соединены с выходом счетчика, выход одного элемента ИЛИ подключен к шине сброса счетчика, вход которого соединен с выходом аналого-цифрового преобразователя, с первым входом триггера и информационным входом ключа, выход триггера подключен к управляющему входу ключа сброса, входы первого и второго элементов задержки объединены и соединены с соответствующим выходом коммутатора, выход первого элемента задержки подключен к второму входу триггера, выход второго элемента задержки подключен к информационному входу ключа сброса, выход которого соединен с вторым входом одного элемента ИЛИ, выход ключа соединен с вторым входом другого элемента ИЛИ, выход блока Формирования сигнала опасности подключен к управляющим входам ключей, второму входу блока управления часто10051 ВНИИПИ Заказ 1906/68 Тираж одписно филиал ППП "Патент",г.Ужгород,ул.Проектная той опроса и к одному входу блока .регистрации и сигнализации, остальные входы которого подключены к выходам других элементов ИЛИ.2, Устройство по,п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок формирования сигнала опасности содержит датчики метеопаражтрое,выходы которых псщключены к соответствукщим первым входам блоков сравнения, вторые входы которых соединены с задатчи- Ю камн допустиьих значений соответст 258вукщнх метеопараметров, выходы блоков сравнения подключены к входу второго элемента И, выход которого является выходом блока формирования сигнала опасности.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР В 756442, кл. (Р 08 В 1/08, 1978.2. Авторское свидетелЬство СССР В 612271, кл. 9 08 В 23/00, 1977 (прототип).