Устройство для тревожной сигнализации

О П И С А Н И Е (и)877591ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспубликио делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения А.Н.Членов, О.В.Бычков и А.Д.Кольчик Всесоюзный научно-исследовательский институт противопожарной обороны МВД СССР(54) УСТРОЙСТВО,ДЛЯ ТРЕВОЖНОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ Изобретение относится к технике охранно-пожарной сигнализации и может быть применено для охраны объектов, оборудованных шлейфами блокировки с электроконтактными датчиками и пожарными извещателями.Известно устройство, содержащее источник питания, измерительный мост, в одно из плеч которого включается шлейф блокировки с электроконтактными датчиками и нагрузкой в виде резистора, в одну из диагоналей моста включается контрольно-исполнительноеустройство 1 .Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является прибор охранно-пожарной сигнализации, содержащий датчик в виде моста, в одно плечо которого подключен шлейф блокировки с электроконтактными датчиками и нагрузкой в виде резистора, усилитель постоянного тока, звуковой сигнализатор, усилитель мощности, мультивибратор, подключенный к выходу усилителя постоянного тока, выходмультивибратораподключен ко входуусилителя мощности, соединенному созвуковым сигнализатором 2.Общим недостатком описанных вышеустройств является невысокая надежность контроля шлейфа блокировки,оборудованного электроконтактнымидатчиками. В условиях повышеннойвлажности сопротивление утечки междупроводами шлейфа блокировки можетуменьшиться, одновременно последовательное сопротивление шлейфа блокировки - увеличиться, что приводит кнезначительному изменению суммарноготока в шлейфе и отсутствию выдачисигнала тревоги при обрыве или коротком замыкании выносного оконечногорезистора. Кроме этого, использование в шлейфе блокировки электроконтактных датчиков, контактные группыкоторых обладают сильно выраженнымфриттингом, может привести к ложнымсрабатываниям при последовательномили отсутствию срабатывания при параллельном включении датчиков,вшлейф блокировки, В этом случае длявосстановления минимального переходного сопротивления контактов датчиков через них необходимо протеканиетоков величиной в несколько десятковмиллиампер и выше, что для данныхустройств привело бы к резкому увеличению потребляемой мощности и ухудше"йию предельно допустимых параметровшлейфа блокировки.Цель изобретения - повышение надежности устройства для тревожнойсигнализации,Поставленная цель достигается тем,что в известное устройство охраннопожарной сигнализации, содержащеемультивибратор, шлейф блокировки сэлектроконтактными датчиками, нагрузку, включенную в конце шлейфа блоки-.ровки, сигнализатор, введены блокзадержки, блоки заряда и перезаряда;электронные ключи заряда и перезаряда, блок включения, узел блокировки,блок формирования контрольного сигнала, импульсный анализатор, причем выходы мультивибратора подключены ковходам электронных ключей заряда иперезаряда, первые выходы электронного ключа перезаряда и блока зарядаподключены соответственно к первомуи второму входам блока задержки, вторые выходы - к первому плечу шлейфаблокировки, второе плечо шлейфа блоКировки подключено к выходу блока перезаряда, к первому выходу электронного ключа заряда и входу узла блокировки, второй выход электронногоключа заряда подключен к входу блоказаряда, выход узла блокировки подключен к входу блока формирования контрольного сигнала, выход которогоподключен к первому входу импульсного анализатора, второй вход импульсного анализатора подключен к выходублока задержки, третий вход импульСного анализатора - к третьему выходуэлектронного ключа перезаряда, первый выход импульсного анализатораподключен ко входу блока включения,выход которого подключен к блокуперезаряда, второй выход импульсногоанализатора подключен к входу сигна"лизатора. На чертеже представлена блок-схема устройства для тревожной сигнализации5 0 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Устройство для тревожной сигнализации состоит из блока 1 задержки, блока 2 заряда, электронного ключа 3 перезаряда, мультивибратора 4, шлейфа 5 блокировки с электроконтактными датчиками, блока 6 перезаряда, электронного ключа 7 заряда, нагрузки 8, выполненной в виде конденсатора блока 9 включения, узла 10 блокировки, блока 11 формирования контрольного сигнала, импульсного анализатора 12 и сигнализатора 13. Выходы мультивибратора подключены ко входам электронных ключей 7 заряда и 3 пере- заряда, второй выход электронного ключа 3 перезаряда подключен к первому плечу шлейфа 5 блокировки, первый выход - к первому входу блоказадержки, второй вход блока 1 задержки подключен к первому выходу блока 2 заряда, второй выход блока 2 заряда подключен к первому плечу шлейфа 5 блокировки, вход блока 2 заряда подключен ко второму выходу электронного ключа 7 заряда, первый выход которого подключен ко второму плечу шлейфа 5 блокировки, в конце шлейфа между его плечами включена нагрузка 8 в виде конденсатора, второе плечо шлейфа 5 блокировки подключено ко входу узла 10 блокировки, выход которого подключен к входУ блока 11 формирования контрольного сигнала, выход блока 11 формирования контрольного сигнала подключен к первому входу импульсного анализатора 12, второй вход импульсного анализатора 12 подключен к вылоду блоказадержки, третий вход импульсного анализатора 12 подключен к третьему выходу электронного ключа 3 перезаряда, первый выход импульсного анализатора 12 подключен ко входу блока 9 включения, выход которого подключен ко входу блока 6 перезаряда, выход блока 6 перезаряда подключен ко второму плечу шлейфа 5 блокировки, второй выход импульсного анализатора 1 2 подключен ко входу сигналиэатора 13.После включения устройства при исправном шлейфе 5 блокировки начинает работать мультивибратор 4, с выходов которого в . эмиттеров транзисторов 14 и 15 - управляющие сигналы в противофазе поступают на входы электронных ключей 7 заряда и 3 пере- заряда, выполненных на транзисторах, поочередно открывая их. Если в данный полупериод работы мультивибратора77591 6 5 О 5 20 25 30 40 5 8 открыт транзистор электронного ключа 7 заряда, то с коллектора этого транзистора через диод 16 управляющий сигнал поступает на вход блока 2 заряда и открывает транзистор 17 этого блока.Ток от источника питания начинает протекать через открытый транзистор 17 блока 2 заряда, ограничительный резистор 18, первое плечо шлейфа 5 блокировки, нагрузку 8, второе плечо шлейфа 5 блокировки, диод 19, транзистор электронного ключа 7 заряда. Конденсатор нагрузки 8 заряжается.С коллектора открытого .транзистора 17 блока 2 заряда на второй вход блока 1 задержки поступает сигнал, осуществляющий подготовку этого блока к следующему этапу работы.Величина напряжения, до которого заряжается эа этот период времени конденсатор нагрузки 8,. однозначно определяется параметрами шлейфа блокировки. Чем больше последовательное сопротивление шлейфа блокировки, тем больше постоянная времени заряда конденсатора нагрузки 8, тем до меньшего напряжения он эарядится за половину периода работы мультивибратора. Если между плечами шлейфа блокировки появляется утечка, то сопротивление утечки шунтирует нагрузку 8 и отбирает часть тока заряда конденсатора нагрузки 8, и он заряжается до меньшего напряжения. Таким образом, и увеличение последовательного сопротивления, и уменьшение сопротивления утечки шлейфа блокировки приводит к уменьшению величины напряжения на конденсаторе нагрузки 8, до которого он заряжается за время заряда, комплексное воздействие этих факторов еще более уменьшает величину максимального напряжения на конденсаторе нагрузки 8.В следующий полупериод работы муль. тивибратора транзистор 14 открывается, а транзистор 15 закрывается. Это приводит к тому, что транзистор элект. ронного ключа 7 заряда закрывается, а транзистор электронного ключа 3 перезаряда открывается. Управляющий сигнал.на входе блока 2 заряда исчезает, и токи с его первого и второго выходов прекращаются. Одновременно начинаетпротекать ток перезаряда конденсатора нагрузки 8 через откры-тый транзистор электронного ключа 3 перезаряда,.диод 20, первое плечо шлейфа 5 блокировки так, что напряжение конденсатора нагрузки 8 черезвторое плечо шлейфа блокировки оказывается приложенным отрицательнойполярностью к входу.узла 10 блокировки, снижается там на величину падения напряжения на стабилитроне 21 ипрямосмещенном диоде 22, и прикладывается к входу блока 11 формирователя контрольного сигнала. Далее токперезаряда протекает через резистор23 блока 11 формирования контрольногосигнала на положительную шину источника питания +Оп. Отрицательное напряжение, прикладываемое к входу блока 11 формирования контрольного сигнала приводит к тому, что открытый втечение предыдущего полупериода.транзистор этого блока закрывается, ивысокий положительный потенциал с егоколлектора передается на первый входимпульсного анализатора 12 - конденсатор 24. При заданных параметрахэлементов схемы, длительность импульса, выдаваемого блоком 11 формирования контрольного сигнала на входимпульсного анализатора 12 пропорциональна напряжению на конденсаторенагрузки 8 в момент начала его перезаряда, то есть определяется параметрами шлейфа 5 блокировки,После открывания электронного ключа 3 перезаряда с его первого выхода - диода 25 - на первый вход .блока 1 задержки подается управляющий сигнал. Блок 1 задержки формирует отрицательный импульс определенной длительности, который подается. с еговыхода на второй вход импульсногоанализатора 12. - базу. транзистора 26,Импульсный анализатор 12 производит сравнение длительностей импульсов, поступающих на его первый и второй входы. Если шлейф 5 блокировки испра - 45 вен, напряжение на конденсаторе нагрузки 8 практически равно. напряжению питания устройства, длительность поло" жительного импульса, поступающего на первый вход импульсного анализатора 12.больше, чем длительность отрицательного импульса, поступающего на второй вход этого блока, транзистор 26 открывается и открывает транзистор 27, С коллектора транзистора 27сигнал поступает через разделительный 55 диод 28 и ограничительный резистор29 на базу транзистора 26 и поддерживает его в открытом состояйии, Через диод 30 и резистор 31 сигнал по7591 7 87 ступает на вход сигнализатора 3. Наличие сигнала на входе сигнализатора 13 свидетельствует о нормальном состоянии шлейфа блокировки. Сигнализатор 13 при этом осуществляет индикацию нормального состояния шлейфа 5 блокировки.С коллектора открытого транзистора 26 через резистор 32 поступает импульс тока в блок 9 включения, который формирует сигнал управления, поступающий на базу транзистора блока 6 перезаряда и открывает его, Блок 6 перезаряда представляет собой управ- ляемый генератор тока. После его включения начинается форсированный перезаряд конденсатора нагрузки 8 по цепи: минус источника питания - транзистор электронного ключа 3 переза" ряда - диод 20 - первое плечо шлейфа 5 блокировки - конденсатор нагрузки 8 - второе плечо шлейфа 5 блокировки - транзистор блока 6 перезаряда - резистор 33 - плюс источника питания. При этом диод 22 узла 1 О блокировки предотвращает протекание прямого тока в блок 11 формирования контрольного сигнала, Амплитудное значение импульса тока перезаряда может быть выбрано достаточно большим для формирования контактов электроконтактных датчиков, включаемых в шлейф 5 блокировки с целью уменьше-, ния их переходного сопротивления до минимального значения, В то же врем средняя за период величина тока, протекающего в шлейфе, значительно меньше амплитудного, что обеспечивает1высокую экономичность устройства контроля шлейфа блокировки. В следующий полупериод работы мультиЬибратора 4 вновь открывается транзистор электронного ключа 7 заряда, закрывается тран" зистор электронного ключа 3 перезаряда и происходит заряд конденсатора нагрузки 8. Процесс заряда протекает аналогично описанному выше. Закрытый транзистор электронного ключа 3 пере- заряда разрывает цепь питания импульсного анализатора 12, закрывая транзисторы 26, 27 и осуществляя подготовку импульсного анализатора 12 к следующему полупериоду работы устройства, Это приводит к прекращению выдачи сигналов с обеих выходов импульсного анализатора, а, следовательно, и с выхода блока 9 включения и выхода блока 6 перезаряда. Однако сигнал на вход сигнализатора 13 продолжает поступать до следующего полупериоца 5 10 5 20 25 30 35 40 45 50 55 работы, поддерживаемый заряженнымконденсатором 24, поэтому в течениеэтого полупериода не происходит индикация нарушения шлейфа блокировки.Если происходит нарушение шлейфа 5блокировки, независимо от характеранарушения: увеличение последовательного сопротивления (или обрыв),уменьшение сопротивления утечки вшлейфе 5 блокировки (короткое замыкание) или комплексное ухудшение параметров шлейфа 5 блокировки,величина отрицательного напряжения,прйкладываемого через узел 1 О блокировки ко входу блока 11 формированияконтрольного сигнала, резко уменьшается. Длительность импульса, поступающего с выхода блока 11 формирования контрольного сигнала на первыйвход импульсного анализатора 2становится меньше импульса, поступающего на второй вход импульсного анализатора 12 с выхода блока 1 задержки, поэтому и транзисторы 26 и 27остаются закрытыми. В этом случае свыходов импульсного анализатора непоступают сигналы на сигнализатор 3и блок 9 включения, не происходитфорсированного перезаряда конденсатора нагрузки 8. Это исключает протекание импульсов большого тока в случае нарушения шлейфа 5 блокировки ввиде короткого замыкания конденсатора нагрузки 8, что повышает надежность работы устройства, Отсутствиесигнала на входе сигнализатора 13приводит к индикации сигнализатором13 сигнала тревоги.Предлагаемое устройство для тревожной сигнализации обладает болеевысокими техническими характеристиками по сравнению с известными устройствами и имеет те преимущества, чтов процессе работы оно производит формовку контактов охранных электроконтактных датчиков, уменьшающую переходное сопротивление этих контактов,что предотвращает ложное срабатывание устройства при старении контактных поверхностей. датчиков, устройство позволяет понизить требование ксопротивлению утечки шлейфа блокировки, а также позволяет обеспечитьконтроль шлейфа при одновременном изменении сопротивления утечки и последовательного сопротивления шлейфаи сохраняет контроль шлейфа при любыхсочетаниях их значений.Испытания показали эффективностьи надежность работы предЛагаемого9 87устройства, Ожидаемый экономическийэффект от его внедрения составит око"Ъло 5 тыс.руб. в год.Формула иэобретени;.Устройство для тревожной .сигнали зации, содержащее мультивибратор, шлейф блокировки с электроконтактными датчиками, нагрузку в виде конденсатора, включенную в конце шлейфа блокировки, сигналиэатор, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности устройства, введены блок задержки, блок заряда, блок переэаряда, блок включения, узел блокировки, блок формирования контрольного сигнала, импульсный анализатор, электронный ключ заряда, электронный ключ .перезаряда, выходы мультивибратора подключены к входам электронных ключей заряда и перезаряда, первые выходы электронного ключа переэаряда и блок заряда подключены соответственно к первому и второму входам блока задержки, вто" рые выходы - к первому плечу шлейфа 7591 10блокировки, второе плечо шлейфа бло"кировки подключено к выходу блокаперезаряда, первому выходу .электронного ключа заряда и входу узла бло-,кировки, второй выход электронногоключа заряда подключен к входу блока заряда, выход узла блокировкиподключен к входу блока формирования контрольного сигнала, выход которого подключен к первому входу импульсного анализатора, второй входимпульсного анализатора подключен квыходу блока задержки, третий вход им"пульсного анализатора - к третьемувыходу электронного ключа перезаряда, первый выход импульсного анализатора подключен к входу блока включения, выход которого подключен к блокуперезаряда, второй выход импульсногоанализатора подключен к входу сигнализатора.Источники информации,принятые во внимание при экспертизеПатент Швейцарии У 345569,кл. 74 а 2/01, опублик. 960.2. Авторское свидетельство СССРВ 375662, кл. 6 08 Ь 17/00, 1971 (прототип).