Пожарный извещатель

(19)01) В 171 3(5 Е ИЗОБРЕСВИДЕТЕЛЬСТВ ОПИ К АВТОРСКОМУ дователь й оборон СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(71) Всесоюзный научно-исслеский институт противопожарно ыИВД СССР(56) 1, Патент США Р 4016424,4 ыл, 250-372, опу блик1977.,2; Авторское свидетельство СС Р9 358711, кл. Й 08 В 17/12, 1972(54) (57) 1, ПОЖАРНЫЙ ИЗВБЦАТЕЛЬсодержащий газоразрядный датчик, пер-,вый выход которого подключен к первому входу блока обрабОтки, выход которого подклюиен к входу Формирователясигнала тревоги, подключенного к двухпроводной линии связи, о т л и ч а ю. -щ и й с я тею, что, с целью повышенияего надежности, в него ввЕдены стабилизатор напряжения и тока, формирователь сигналов управления, )1 коммутаторов, 1) умножителей. напряжения(где 1112), компаратор, первый выходстабилизатора напряжения и тока подкрючен к первым входам формирователясигналов управленияпервого коммутатора и к второму входу блока обработки, третий вход которого соединен спервым входом стабилизатора напряжения и тока и подключен к шине нулевого потенциала, к которой подключенодин вывод двухпроводной линии, связи,другой вывод которой подключен к второму входу стабилизатора напряженияи тока, второй выход которого подклю.чен к первому входу компаратора, вы"ход которого подключен к второму входу Форюрователя сигналов управления,первый выход которого подключен квторому входу первого коммутатора ик первым входам (П) коммутаторов,второй выход газоразрядного датчикаподключен к второму входу компарато-ра, второй выход Формирователя сигна-. лов управления подключен % третьему входу первого коммутатора и к вторым ,входам (п) коммутаторов, выходы предыдущего коммутатора подключены к входам последующего умножителя, выход последнего умножителя подклю.чен к первому входу гаэоразрядного датчика, четвертые входы коммутато- ров, второй вход газоразрядного датчика подключены к шине нулевого потенциала.2. Извещатель по п. 1, о т.л и ч а ю щ и й с я тем,что Формирователь сигналов управления содержит генератор импульсов, делитель частоты, два элемента И, первые входы элементов И,. делителя частоты, генератора импуль- д .сов объединены и являются первым вхо-Е дом формирователя, второй вход генератора импульсов является вторым вхо- . дом"Формирователя,первый выход генератора импульсов подключен к второму входу делителя частоты, прямой и инверсный выходы которого подключенЫ соответственно к вторым входам перво- - )аааа го и второго элементов И,третьи входы которых подключены к второму выходу генератора импульсов, выходы 3 первого и второго элементов И являются соответственно первым и вторым выходами формирователя, третьи входы генератора импульсов и делителя час- цр тоты подключены к шине нулевого потенциала. С3. Иэвещаьель по и. 1, о т л и ч а ю.щ и й с я тем, что блок обработки содержит усилитель, элемент И, одновибратор,счетчик импульсов,первые входы элемента И,усилителя,одновибратора, счетчика импульсов объединены и являются третьим входом блока, вторые входы усилителя, одновибратора, элемента И и счетчика импульсов объединены и являются вторым входом блока, выход усилителя подключен к третьим входам элемента И, одновибратора, третий вход усили теля является1059595 первым входом блока, прямой выхододновибратора подключен к четвертомувходу элемента И, выход которого под"ключен к третьему входу счетчика импульсов, выход которого является выходом блока, инверсный выход адновибратора подключен к четвертому входу счетчика импульсов,линии, Наличие в цепях соединительной линии высоких электрических потенциалов-при отсутствии токоограничивающих и искрозащитных элементов не позволяет испольэовать известное устройство в и:скробезопасной электрической цепи шлейфа пожарной сигнализации. Кроме того, известные пожарные извещатели, реагирующие на УФ-излучение пламени, оказываются неработоспособными в искробезопасных электрических цепях ввиду их повышенного токо" потребления, так как ток в искробезопасной электрической цепи ограничивается до величины меньшей минимального Значения воспламеняющего тока с учетом индуктивности в электрической цепи,Пель изобретения - повышение надежности работы пожарного извещателя в искробезопасной цепи двухпроводной Линии связи. Поставленная цель достигается тем, что в пожарной извещатель, содержаий газоразрядный датчик, первый выход которого подключен к первому входу блока обработки, выход которого подключен к входу Формирователя сигнала тревоги, подключенного к двухпроводной линии связи, введены ста-билизатор напряжения и тока, формирователь сигналов управления, и коммутаторов , П умножителей напряжения (гдеМ 2), компаратор, первый выход стабилизатора напряжения и тока подключен к первым входам Формирователя сигналов управления, первого комму" татора и к второму входу блока обработки, третий вход которого соединен с первым входом стабилизатора напряжения и тока и подключен к шине нулевого потенциала, к которой подключен один вывод двухпроводной линии связи, другой вывод которой подключен к второму входу стабилизатора напряжения и тока, второй выход которого подключен к первому входу компаратора, выход которого подключен к второму входу формирователя сигналов управления,. первый выход которого подключен к второму входу первого коммутатора и к первым входам (И) коммутаторов, второй выход газоразрядного датчика подключен к второму входу компаратора, второй выход Формирователя сигнаНедостатком известного устройства 50 является то, что высоков напряжение, необходимое для питания 1 счетчика Фотоноз, подается на извещатель при помощи дополнительной высоковольтной 1Изобретение относится к автоматической пожарной сигнализации и предназначено для обнаружения очага загоранияпо ультрафиолетовому излучению пламени, Пожарный извещатель может подключаться к искробезопасной цепи шлейфапожарной сигнализации, которая предназначена для передачи сигнала тревожного извещания от извещателя к системе пожаротушения, установленной вовзрывоопасном помещении,Известное устройство содержит газоразрядный чувствительный элемент ввиде счетчика фотонов с резистивноемкостной цепью гашения газового разряда в нем, блок питания с трансформаторным преобразователем высокогонапряжения и Формирователь тревожногоизвещения со схемой обработки информационных сигналов. Причем счетчикФотонов с цепью гашения подключен к Жсхеме обработки информационных сигна"лов и высоковольтному преобразовате"лю при помощи трехпроводной соединительной линии, один иэ проводов которой имеет высокий электрический потен.циал 1,Недостатком этого устройства является то, что импульсы, снимаемые сосчетчика фотонов, шунтируются распределенной емкостью соединительной линии, что затрудняет их прием и обработку. Кроме того, ограничения, обусловленные требованиями к величинамнапряжений, токов и величине индуктивности трансформатора преобразователя З 5напряжения, не позволяют получитьвысокую надежность функционирования.Наиболее близким по техническойсущноеи к предлагаемому являетсяпожарный извещатель, содержащйй кас,щкад счетчика Фотонов с реэистивно=емкостной цепью гашения, блок обработки сигналов в виде усилителя импульсов, блок питания, выполненныйна основе линейного трансформатора,подключенного к сети переменного тока, блок формирования тревожногоизвещения, выполненный в виде схемыс электромагнитным Реле 2 .лов управления подключен к третьемувходу первого коммутатора и к вторымвхбдам (П) коммутаторов, выходыпредыдущего коммутатора подключенык входам последующего умножителя,.выход последнего умножителя подключен к первому входу газоразрядногодатчика, четвертые входы коммутаторов, второй вход газоразрядного датчика подключены к шине нулевого по-,тенциала. 10Кроме того, формирователь сигналов управления содержит генераторимпульсов, делитель частоты, два элемента И, первые входы элементов И,делителя частоты, генератора импульсов объединены и являются первым входом Формирователя, второй вход генератора импульсов является вторым входом Формирователя, первый выход генератора импульсов подключен к второму входу делителя частоты, прямой иинверсный выходы которого подключенысоответственно к вторым входам первого и второго элементов И, третьи входы которых подключены к второму выходу генератора импульсов, выходы первого и второго элементов И являются,соответственно первым и вторым выхо-,дами Форьирователя, третьи входы гейератора импуяьсов и делителя частотыподключены к шине нулевого потенциала. З 0Блок обработки содержит усилитель,элемент И, одновибратор, счетчик импульсов, первые входы элемента И,усилителя, одновибратора, счетчикаимпульсов объединены и являются 35третьим входом блока, вторые входыусилителя, одновибратора, элемента Ии счетчика импульсов объединены иявляются вторым входом блока, выходусилителя подключен к третьим входам 40элемента И, одновибратора, третийвход усилителя является первым вхо. дом блока, прямой выход одновибратора подключен к четвертому входу элемента И, выход которого подключен ктретьему входу счетчика импульсов,выход которого является выходом блока, инверсный выход одновибратораподключен к четвертому входу счетчика импульсов.На чертеже представлена функциональная схема пожарного извещателя.Пожарный извещатель содержит двухпроводную линию 1 связи, формирователь 2 сигнала. тревоги, блок 3 обработки сйгналов, стабилизатор 4 напряжения и тока, формирователь 5 сигналов управления, компаратор б,коммутатор 7, умножитель 8 напряжения, газоразрядный датчик 9, усилитель 10, элемент И 11, "одновибрат 60тор 12, счетчик 13 импульсов, генератор 14 импульсов, делитель 15 частоты, элемент И 16.Пожарный извещатель работает сле"дующим образом. 65 При отсутствии пламени очага загс рания в зоне обзора извещателя он находится в дежурном режиме, и по искробезопасной цепи двухпроводной линии связи протекает ток, соответствующий току потребления извещателя в дежурном режиме. На вход стабилизатора 4 с линии 1 подается напряжение питания извещателя. Величина этого напряжения может изменяться в зависимости от длины линии и количества подключенных к ней извещате- лей. Стабилизатор 4 формирует стабильное напряжение питания всей схемы извещателя и стабилизирует ток потребления извещателя на уровне, соответствующем допустимому значению для искробезопасной цепи, При возникновении неисправности в схеме,извещателя (например, неисправность в виде короткого замыкания) стабилизатор 4 автоматически переходит в режим стабилизатора тока и максимально- допустимый ток в данном случае не может превысить значение, предусмотренное требованиями по искробезопасности электрических цепей.Стабилизированное напряжение снимается с первого выхода стабилизатора 4 и используется для питания всех узлов извещателя, асть стабилизированного напряжения снимается с второго выхода стабилизатора 4 и подается на первый вход компаратора б, где оно используется в качестве опорного напряжения. На первые входы формирователя 5 коммутатора 7 и блока 3 обработки подается стабилизированное напряжение с первого выхода стабилизатора 4, На выходах формирователя 5 появляются две противофазные последовательности прямоугольных импульсов, которые поступают на соответствующие входы П, коммутаторов и управляют их работой, На выходах первого коммутатора 7 фор- мируются разнополярные импульсы с амплитудами напряжений равными по ве" личине постоянному стабилизированно" му напряжению, действующему на его первом входе. С выходов первого коммутатора 7 импульсы поступают на входы первого умножителя 8 с коэффициентом умножения напряжения равйым гв. На выходе первого умножителя 8 формируется постоянное напряже-. ние в Ф, раз большее, чем напряжение, действующее на первом входе первого коммутатора 7, Повышенное в щ; раз постоянное напряжение с выхода умно" жителя 8 поступает на третий вход второго коммутатора 7, где преобразуется в разнополярные импульсы с амплитудами напряжений, в В; раз превышающими.амплитуды импульсов, действующих на выходах первого коммутатора.С выхода второго коммутатора 7 раз" нополярные импульсы поступают на1059595 ра б) . При снижении с течением вре"мени напряжения на гаэораэрядномдатчике 9 ниже допустимого значенияна выходе компаратора б появляетсяразрешающий сигнал, который принодит 5 к запуску генератора 14, и на выходеформирователя 5 появляются управляющие сигналы, которые вновь запускают коммутаторы 7, компенсирующиесовместно с умножителями 8 снижение 0 напряжения н анодной цепи газораэряднсго датчика 9, Период включения ге"нератора 14 может быть значительными определяется величинами токов утечки конденсаторов анодной цепи газоразрядного датчика 9 и величинойвходного тока компаратора 6 по второму входу, В связи с этимсреднее потребление тока извещателем в дежурномрежиме стремится к минимальнодостижимой величине, которая на несколько порядков ниже величины максимальнодопустимого тока для искробезо.ласной электрической цепи.В режиме тревожного извещения иэвещатель работает следующим образом.При появлении в зоне обзора изнещателя пламени очага загорания на -первом выходе газоразрядного датчика 9 появляются информационные импульсы, которые поступают на первыйвход блока 3 обработки, где обрабатываются по определенному алгоритму,например, регистрируется количествоимпульсов, приходящих н течение соответствующего интервала времени. Припревышении порогового значения, установленного и счетчике 13, на еговыходе появляется сигнал управления,который переводит формирователь 2в режим тревожного извещения. форми- рователь 2 может быть выполнен,например, в виде формирователя тока,который в режиме треножного извещения формирует ток, соответствующийпо неличине току тревожного иэвеще"ния. Увеличение тока, протекающего ,по искробезопасной цепи двухпроводной линии связи, воспринимаетсяприемо-контрольным нли сигнальнопусковым блоком, который управляетавтоматической установкой пожаротушения. При включении автоматическойустановки пожаротушения происходитлокализация или тушение обнаруженного очага загорания. При. необходимости возможен вторичный опрос пожарного изнещателя с целью контроля результата тушения очага загорания. где Гейл - напряжение на выходе последнего И.-го умножи теля напряжения61 " напряжение на первом входепервого коммутатора;й - количество коммутаторон,и умножителей напряжениями,20М- коэффициент умножения напряжения водном иэ И. Умйнржи теле й .Количество коммутаторов 7, введенных в схему бестрансформаторного 25 преобразователя напряжения (состоящего из коммутаторов 7 и умножителей 8 напряжения), может быть выбра" но иэ условия минимального,количества конденсаторов (входящих в схему 30 умножителей 8) при помощи соотношения (1)Необходимое для питания газоразрядного датчика 9 повышенное напряжение с выхода последнего умножите- З 5 ля 8 поступает на первый вход газо" разрядного датчика 9.При отсутствии УФ излучения пламени газоразрядный датчик закрыт и потребления тока в этой цепи практи-, 40 чески не происходит, На второй вход компаратара б поступает напряжение, снимаемое с анодной цепи гаэораэрядного датчика 9. Величина этого напряжения сравнивается со значением эталонного (опорного) напряжения, действующего на первом входе компаратора б. Если напряжение в анодной цепи датчика 9 находится в пределах нормы, то на выходе компаратора б формируется сигнал, который воздей-., 50 ствует на вход генератора 14, формы" рователя 5 и переводит генератор 14 в ждущий режим, что приводит к прекращению формирования сигналов управления коммутаторами 7, которые эа крываются. В данном режиме схема из" вещателя практически перестает потреблять ток из искробеэопасной цепи двухпроводной линии связи (эа исключением микротоков утечки конденсато- б 0 ров цепи гашения газоразрядного датчика 9 и незначительного тока, поступающего на второй вход компаратовходы умножителя 8 с коэффициентомумножения напряжения равным Ф,+ и на его выходе формируется постоянное напряжение в (в;е;,) раз большее, чем напряжение, действующее на перром входе первого коммутатора и т.д. Таким образом, на выходе и -го умножителя 8. формируется постоянноенапряжение, величина которого можетбыть подсчитана при помощи соотношения Перевод пожарного извещателя из режима тревожного извещения н дежур, ный осуществляется путем кратковременного снятия напряжения с искробеэопасной цепи двухпроводной линии связи./54 . Тираж 618 НИИПИ Государственног по делам изобретений 13 О 35, Москва, Ж"35,Подписноекомитета СССРоткратийаушская наб , д 4/5