Система автоматического пожаротушения

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН ЕТЕН ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬГГИЯПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ Д ВТОРСНОМ,К СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Харьковский объединенный авиаотряд(54) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО ПОЖАРОТУШЕНИЯ(57) Изобретение относится к пожаротушению, а именно к автоматическим системам для управления процессами обнаружения и тушения пожара, Целью изобретения является упрощение конструкции устройства. Для этого сигналы от датчиковтемпературы направляют через усилитель нааналоговый коммутатор, откуда через нормализатор он поступает иа аналого-цифровой преобразователь, Полученный цифровой Изобретение относится к технике пожаротушения, а именно к автоматическим системам для управления процессами обнаружения и тушения пожара.Цель изобретения - упрощение конструкции устройства.На фиг. 1 приведена функциональная схема системы автоматического пожаротушения; на фиг. 2 - принципиальная схема подключения дачиков температуры к источнику высокостабильного опорного напряжения; на фиг. 3 - принципиальная схема блока контроля пусковых элементов,Система автоматического пожаротушения содержит по числу объектов пожаротушения датчики 1 температуры дифференциального типа, делители напряжения на первых 2 и вторых 3 резисторах и раздеЯО 1461486 и 4 А 62 С 37/00, 6 08 В 25 0 сигнал обрабатывается логической схемой, обладающей возможностью контроля своего функционирования. Для обеспечения переключения аналогового коммутатора управляющий сигнал формируется путем деления частоты тактового генератора и подачи сигнала с выхода делителя на счетчик. Аналого-цифровой преобразователь производит преобразование аналогового сигнала в цифровой код, который записывается в буферный регистр памяти. Информация с буферного регистра разделяется на два канала. В первом канале производится съем информации с младших разрядов, которая используется для самоконтроля всей системы от датчиков температуры до пиропатронов. Во втором канале производятся съем информации со старших разрядов буферного регистра и ее использование для срабатывания пиропатронов через первый, второй элементы И, третий элемент И, второй элемент ИЛИ, четвертый элемент и тиристор.1 З.п. ф-лы, 3 ил. лительные диоды 4, источник 5 высокостабильного опорного напряжения с первым 5.1 и вторым 5.2 входами, первым 5.3 и вторым 5,4 выходами, первые операционные усилители 6, входящие в блок сопряжения датчиков температуры, аналоговый коммутатор 7, тактовый генератор 8, делитель 9 частоты, формирователь 10 импульсов, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 11, первый счетчик 12, инвертор 13, Я 5-триггер 14, дешифратор 15, нормализатор 16, буферный регистр 17, первый 18, второй 19 и третий 20 элементы И, первый 21 и второй 22 элементы ИЛИ, элемент 23 задержки, четвертые элементы И 24, тиристоры 25, импульсные трансформаторы 26, пиропатроны - пусковые элементы 27, блоки 28 контроля пусковых элементов, включающие вто 14614863рые операционные усилители 29, вторые 30,третьи 31, четвертые 32 счетчики и инверторы 33, третьи резисторы 34, светоди оды 35, двусторонний ограничитель на диодах 36 и 37 и токостабилизатор 38,Система автоматического пожаротушения работает следующим образом.При отсутствии загорания на объектесигнал с датчика 1 температуры дифферен, циального типа отсутствует. Напряжение систочника 5 высокостабильного опорного напряжения через разделительный диод 4,делитель напряжения на первом 2 и втором 3резисторах и датчик 1 температуры подается через первый операционный усилитель6 на сигнальный вход аналогового коммутатора 7, с выхода которого напряжениепоступает на вход нормализатора 16, Нормированный выходной сигнал с выходя пормализатора 16 подается на вход АЦП 11.Для переключения аналогового коммуттора 7 формируется управляющий сигналпутем деления частоты тактового генератора 8 и передачи сигнала с выхода делителя 9 на счетчик 12,Для запуска АЦГ 1 11 синхронно с каждым импульсом, пришедшим с делителя 9на счетчик 12, по переднему фронту импульсов формируются в формирователе Оимпульсов короткие по длительности им пульсы запуска АЦГ 1, который начинает преобразование аналогового сигнала, поданногона его вход, в цифровой код. учитываябыстродействие АЦП 11 время преобразования намного меньше времени действия управляющих импульсов. По окончании преобразования АЦП 11 выдает сигнал Конец преобразования, подтверждающий, чтоАЦП закончил свою работу и готов пере.дать информацию в цифровой форме вовнешнее устройство, По началу действияпереднего фронта сигнала Конец преобразования цифровой код, соответствующийаналоговому сигналу, записывается в буферный регистр памяти. Предыдушая информация в буферном регистре 17 памяти приэтом стирается. Сигнал Конец преобразования с АЦП действует до начала действия следующего импульса запуска АЦП 11,при котором АЦП 11 сбрасывается и начинает преобразование заново. Информация сбуферного регистра 17 разделяется на дваканала.В первом канале производится сьем информации с младших разрядов, которая используется для самоконтроля всей системыавтоматического пожаротушения от датчиков 1 температуры до пиропатронов 27.Во втором канале производится съем информации со старших разрядов буферногорегистра 7, используемой для включенияисполнительных устройств при пожаре.Принцип работы первого канала.Высокостабильное напряжение, полаваемое на датчики 1 температуры для конт 10 15 20 25 30 35 40 45 50 роля их работоспособности, через операционные усилители 6, аналоговый коммутатор 7 и нормализатор 16 поступает на вход АЦП 11. С выхода АЦП 11 цифровой код, так как уровень опорного высокостабильного напряжения мал, будет находиться только в младших разрядах буферного регистра 17. С первого канала младших разрядов буферного регистра 17 цифровой код, соответствующий величине опорного напряжения источника 5, подается на входы первого элемента И 18. При наличии высокого уровня сигнала цифрового кода во всех младших разрядах первого канала буферного регистра 17 на выходе первого элемента И 18 появляется высокий уровень сигнала, который подается на первый вход третьего элемента И 20 и первый вход первого элемента ИЛИ 21, Сигнал с выхода первого элемента ИЛИ 21 подается на вход Ю-триггера 14. На вход Я 5-триггера подаются импульсы синхронизации с делителя 9. При наличии сигналов на обоих управляющих входа Р 5-триггер находится в режиме хранения предыдушей информации, т, е. на прямом выходе устанавливается 1 (Я=1), а на инверсном выходе Я 0 (Я=О). По окончании действия синхронизирующего импульса Ю-триггер переходит в состояние 9=1, Я=-О. Сигналы с прямого выходяЯ 5-триггера (Я=1) и инверсного выхода Я=О) подаются соответственно на третий вход элемента И 20 и элемент 23 задержки. После окончания действия сигнала на выходе первого элемента ИЛИ 21 и начала действия синхронизирующего импульса Я 5-триггер переходит в состояние Я=О. Я=1, Импульс, сформированный на инверсном выходе Я Ю-триггера задерживается на время 2 в элементе 23 задержки и через второй элемент ИЛИ 22 подается на первые входы четвертых элементов И 24, выходы которых связаны с управляющими электродами тиристоров 25, применяемых для взрыва пиропатронов 27. Сигналы на вторые входы четвертых элемен. тов И 24 подаются с выхода дешифратора 15. Г 1 ри одновременном наличии сигналов на обоих входах данного элемента И 24 (соответственно с элемента 23 задержки;ерез второй элемент ИЛИ 22 и с выхода дешифратора 15) на выходе данного элемента И 24, а следовательно, и на управляющем электроде тиристоря 25 действует короткий по длительности импульс. На анодах тиристоров 25 действуют инвертированные импульсы с выхода инвертора 13. При этом через тиристоры 25 протекает ток в течение действия коротких импульсов на управляющих электродах. Кратковременное действие протекающего черезпиропатрон 27 тока недостаточно для выделения необходимого количества тепла и его взрыва. Импульсы тока, протекающие через пиропятроь 27 и импульсный трансформа 1461486формула изобретения тор 26, ограничивается диодами 36 и 37, усиливаются операционным усилителем 29 и подаются через токостабилизатор 38 на счетный вход второго счетчика 30, который работает до заполнения, например до 10.Каждый последний импульс с выхода второго счетчика 30 подается на счетный вход третьего счетчика 31, работающего до заполнения, с выхода которого каждый, например, 100-й импульс подается на четвертый счетчик 32, который работает аналогично счетчикам 30 и 31, С выхода четвертого счетчика 32 импульсы тока через инверторы ЗЗ подаются на светодиод 35, работающий в импульсном режиме, Инвертор 33 применяется для согласования выхода счетчика 32 со светодиодом 35. При этом частота загорания светодиода зависит от количества счетчиков в блоке 28 контроля пиропатронов и регулируется изменени:.м их числа от двух до десяти.Таким образом, все светодиоды системы, количество которых соответствует количеству датчиков 1 температуры, работают в импульсном режиме и создают впечатление бегущего огня. Неработающий или постоянно горящий светодиод свидетельствует о неисправности в одном из блоков системы на протяжении всего тракта от датчика температуры до пиропатрона.Принцип работы второго канала старших разрядов буферного регистра 17,При выходе сигнала с датчика 1 температуры, величина которого соответствует критическому состоянию возникновения пожара или выше его, увеличивается уровень напряжения на выходе операционного усилителя б, которое через аналоговый коммутатор 7 и нормализатор 16 подается на вход АЦП 11. В связи с увеличением уровня напряжения цифровой код с выхода АЦП 1 будет находиться в первом и втором каналах младших и старших разрядоц буферного регистра 7, Со второго канала старших разрядов буферного регистра 17 цифровой код, соответствующий температуре в зоне возгорания, подается на входы второго .элемента И 19, с выхода которого сигнал высокого уровня поступает на второй вход третьего элемента И 20 и второй вход первого элемента ИЛИ 21. На выходе , первого элемента ИЛИ 21 сигнал высокого уровня переводит Я 5-триггер 14 в следую- щее состояние: на первом выходе устанавливается (9=1), а на втором выходе 0 (Я=О). При нал; ии сигналов на всех трех входах третьего элемента И 20 на его выходе появляется сигнал высокого уровня. Этот сигнал через второй элемент ИЛИ 22 образует на первых входах четвертых элементов И 24 высокий уровень сигнала. Одновременно на вторые входы четвертых элементов И 24 с выхода дешифратора 15 подается высокий уровень сигналов, соответствующих номерам опрашиваемых О 5 20 25 30 35 40 45 50 55 датчиков 1 температуры. Наличие на выходе одного из элементов И 24 сигнала высокого уровня сопровождается открытием соответствующего ему тиристора 25 и протеканием тока в пиропатроне 27, который взрывается и обеспечивает выход огнегасящего состава из емкости. 1. Система автоматического пожаротушения содержащая по числу объектов пожаротушения датчики температуры и блоки сопряжения датчиков температуры с сигнальными входами аналогового коммутатора, делители напряжения, подключенные к датчикам температуры и через разделительные диоды к источнику высокостабильного опорного напряжения, блок управления аналоговым коммутатором, который выходом через нормализатор соединен с аналого-цифровым преобразователем (АЦП), тактовый генератор, по числу объектов пожаротушения блоки контроля пусковых элементов, буферный регистр, вход которого соединен с выходом АЦП, Ю-триггер, пусковые элементы емкостей с огнегасящим составом, отличающаяся тем, что, с целью упрощения конструкции устройства, блок управления аналоговым коммутатором содержит последовательно соединенные первый счетчик и дешифратор, дополнительно в систему введены делитель частоты, формирователь импульсов, первый, второй и третий элементы И, по числу объектов пожаротушения четвертые элементы И, первый и второй элементы ИЛИ, элемент задержки, инвертор, по числу объектов пожаротушения тиристоры и импульсные трансформаторы, причем первый выход младших разрядов буферного регистра соединен с входами первого элемента И, второй выход старших разрядов буферного регистра соединен с входами второго элемента И, выход первого элемента И соединен с первым входом третьего элемента И и первым входом первого элемента ИЛИ, выход второго элемента И соединен с вторым входом третьего элемента И и вторым входом первого элемента ИЛИ, выход первого элемента ИЛИ соединен с 5-входом К 5-триггера, прямой выход которого соединен с третьим входом третьего элемента И, а инверсный выход Я 5-триггера через элемент задержки соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом третьего элемента И, выход второго элемента ИЛИ соединен с первыми входами четвертых элементов И, вторые входы которых объединены и соединены с выходом дешифратора, выход четвертого элемента И соединен с управляющим электродом тиристора соответ. ствующего канала пожаротушения, катод каждого тиристора через первичную обмотку соответствующего импульсного трансфор 14614867ма ора соединен с пусковым элементом емко ти, второй выход которого соединен с об ей шиной источника питания, аноды тири торов соединены с выходом инвертора, вход которого соединен с Я-входом Ю-тригге 1 а выходом делителя частоты и входом пе вого счетчика, выход которого соединен с правляющим входом аналогового коммута ора, тактовый генератор первым выходом со динен со вторым входом АЦП, а второ выход тактового генератора через посл довательно соединенные делитель частоты и ормирователь импульсов соединен с треть м входом АЦП, первый вывод вторично обмотки каждого импульсного трансформа ора соединен с входом соответствующего блока контроля, а вторые выводы втори ных обмоток импульсных трансформаторо соединены с общей шиной блока питани .2. Система по п. 1, отличающаяся тем, чт блок контроля пусковых элементов емкостей содержит двусторонний ограничитель, операционный усилитель, токостабилизатор, второй, третий, четвертый счетчики, инвертор, четвертый регистр и светодиод, причем вход операционного усилителя через двусторонний ограничитель соединен с выходом соответствующего канала, выход операционного усилителя соединен с токостабилизатором и счетным входом второго счетчика, выход которого подключен к счетному входу третьего счетчика, выход третьего счетчика подключен к счетному входу четвертого счетчика, выход которого через инвертор соединен с общей точкой светодиода и третьего резистора, катод светоди Ода соединен с общей шиной источникапитания, второй вывод третьего резистора соединен с плюсовой шиной источника питания, выходы младших разрядов счетчиков соединены со своими вторыми входами, а Р-входы счетчиков соединены с общей 20 шиной.1461486 Фа Составитель В. ВарламовТехред И. Верес Корректор Э. Лончаков Тираж 397 Подписное а, 101 Редактор А. ОгарЗаказ 510/бВНИИПИ Государственно113035,Производственно-издате комитета по изобретениям и открытосква, Ж - 35, Раушская наб., дьский комбинат Патент, г. Ужгород м при ГКНТ СС4/5ул. Гагарин