Устройство для многоточечной сигнализации аварийных состояний

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ЯО 120516 8 В 25/О ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 4-2. Але дров ельство СССР 23/00, 1978. ьство СССР 25/00, 1979. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(57) Изобретениствам сигнализадля контроля тецессов и исправ ДЛЯ МНОГОТОЧЕЧНОЙ РИЙНЫХ СОСТОЯНИЙ относится к устройии и предназначено; нологических проости линий связи,Устройство содержит ц каналов 1 сигнализации, блок 41 сбора информа. ции, блок 33 сигнализации, генератор 39 сигнала, кнопки 34,40, переключатели 35-38. В каждом канале 1 сигнализации датчики 2,3 выполнены в виде переключающих контактов, соединенных через линии 4-6 связи, блок 7 согласования, элементы 9- 11 И и элементы 15,16 ИЛИ с входами дешифратора 26, который осуществляет дешифрацию состояний контактов датчиков 2,3 и линий 4-6 связи. Ин 205163формация с выхода дешифратора 26 поступает на триггеры 30-32 памяти, а с выходов последних - на входы блока 33 сигнализации и блока 41 сбора информации. При отличии сос ояния датчиков 2,3 и линий 4-6 связи от нормального триггеры 30-32 запоминают это состояние, а блок 33 сигнализации выдает общий звуковой и световой сигнал, соответствующий каналу 1 сигнализации, в котором произошло отклонение от нормального состояния. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.Изобретение относится к автоматике и может быть использовано в системах централизованного контроляи сигнализации параметров и состояний различных объектов, линий связи и датчиков сигналов,Цель изобретения - повышениеинформативности и функциональной цадежност устройства путем обеспечения воэможности распознавания аварийных состояний контролируемых объектов, линий связи и датчиков сигналов одновременно и независимо длякаждого канала сигнализации.На фиг.1 представлена схема устройства для многоточечной сигнализации аварийных состояний; на фиг.2схема блока согласования; на фиг.Зсхема блока сигнализации.Устройство фиг.1) содержитканалы 1 сигнализации, каждый из.которых имеет датчики 2 и 3, линии4 - б связи,. блок 7 согласования,блок 8 формирования сигналов управления, содержащий элементы 9-1 И,элементы 15-24 ИЛИ, кнопку 25 селективного сброса, дешифратор 26,узел 27 временной задержки переднегофронта сигнала, состоящий из одцовибратора 28, элемента 29 НЕ и триггеров30-32 памяти 3 -триггеры), блок 33сигнализации, кнопки 34, и 34.,переключатель 35 режима работы),переключатели 36-38 проверки сигна-,лизации, генератор 39 сигнала, кнопку 40 контроля неисправности линии,блок 41 сбора информации, содержа. -щий элемент 42 ИЛИ, элемент 43 управления и кнопку 34 блокировкизвука.Блок согласования (фиг, 2) состоитиз резисторов 44-49 и диодов 50-52,5 Блок 33 сигнализациифиг.З) содержит узлы 53 световой сигнализации по числу каналов 1 сигнализации,состоящие из усилителеи 54-57 иэлементов 58-61 индикации, и общий1 О для всех каналов 1 сигцализации звуковой сигнализатор 62.Устройство работает следующимобразом,Переключателем 35 режима работы5 обеспечивается два режима функционирования: Рабс.а и ПрофилактикаВ рабочем режиме после включенияустройства сигнал единичного уровняс переключателя 35 режима работы2 О цодаетсн ца вторые входы элементэв9- И всех кацалов сигнализации иоткрывает ключи. При отсутсгвии аварийных состояний нажатием кнопки 34осуществляется установка в нулевоесостояние триггеров 30-32 памятивсех каналов 1 сцгцализацци устройства,. В этом случае сигнал нулевогоуровня с кнопки 34 через элемент24 ИЛИ поступает на Й -входы триг- ЗО геров 30-32 памяти и сбрасывает ихв нулевое состояние. Одновременносигнал поступает ца второй входэлемента 14 И который при от утствии аварийных состояний закрьггуровнем нулевого сигнала ца первомвходе, поступаюшим с выхода элемента 18 ИЛИ це вызывает срабатыванияодновибратора 28, который запуска 1205163ется только по фронту сигнала единичного уровня. Поэтому на выходе элемента 29 НЕ сохраняется сигнал единичного уровня, который поступает на С -входы триггеров 30-32 памяти не оказывая влияния на состояние последних, поскольку 3 -триггеры реагируют на информационный сигнал только в момент изменения сигнала на С -входе от "0" к "1".Сигналы нулевого уровня с прямых выходов триггеров 30 и 31 памяти поступают соответственно на входы. усилителей 55 и 56 соответствующего узла 53 световой сигнализации блока 33 сигнализации, а с прямого выхода триггера 32 памяти сигнал "0" через элемент 13 И поступает на вход усилителя 57, соответствующего данному каналу 1 сигнализации узла 53 световой сигнализации блока 33 сигнализации, В этом случае элементы 5961 индикации блока 33 сигнализации не горят. Устройство готово для работы с датчиками 2 и 3 сигналов. Информация о состоянии каждого контролируемого объекта, поступающая из каналов 1 сигнализации, собирается в блоке 41 сбора информации и поступает на звуковой сигнализатор 62 в блоке 33 сигнализации, Состояние каждого объекта характеризуется информацией, поступающей от контактных датчиков 2 и 3 сигналов по трехпроводной линии свя" зи. Информация на выходе датчиков 2 и 3 представляется в виде двух дискретных значений: "1" и/или "О". Переключение состояний датчиков 2 и 3 осуществляется одновременно и только при наличии управляющего воздействия или после его снятия (возврат в исходное состояние), В устройстве возможны следующие виды контроля, определяемые состояниями контактов датчиков 2 и 3 и соединительных линий 4 - 6 связи независимо от состояний контактов датчиков 2 и 3:- контроль исходного состояния датчиков, при котором "Разомкнута 4- замкнута 5 - замкнута 6";- контроль аварийного состояния объекта, при котором "Замкнута 4 замкнута 5 - разомкнута 6";.- контроль неисправности датчиков, при котором "Разомкнута 4 замкнута 5 - разомкнута 6" или "Зам-кнута 4 -разомкнута 5- замкнута 6";-контроль неисправности линиисвязи, при котором "Разомкнуты 46" (обрыв линий связи вне объекта)или "Замкнуты 4 - 6" короткое замыкание линий связи вне объекта) .Исходное состояние датчиков 2и 3, при котором разомкнута 4замкнута 5 - замкнута 6, характеризуется двоичным кодом 100,.поступа- О ющим от датчиков 2 и 3 через линии4 - 6 связи на входы блока 7 согла-.сования фиг,2). В блоке 7 соотношения величин сопротивлений резисторов 44 и 45, 46 и 47, 48 и 49 обес печивает при заданном напряженииисточника питания 4 ормирование взависимости от состояния контактовдатчиков 2 и 3, единичного или нулевого уровней сигналов, которые через 20 элементв 9-11 И и 15-17 ИЛИ поступают на входы дешифратора 26, Приналичии на входе дешифратора кода100 на шестом его выходе формируется сигнал управления единичного 25 уровня, который поступает на второйвход блока 33 сигнализации и черезэлемент 54 вьзывает свечение элемента 58 индикации "Исходное состояние датчиков".Аварийное состояние объекта, прикотором "Замкнута 4 - замкнута 5Фразомкнута 6", характеризует код 001поступающий от датчиков 2 и 3 навходы дешифратора 26 по цепям, аналогичным прохождению сигналов приконтроле исходного состояния датчиков 2 и 3. В этом случае на первомвыходе дешифратора 26 появляетсясигнал единичного уровня, который,через элемент 19 ИЛИ поступает на40вход Э-триггера 30 памяти (аварии)и одновременно через открытый элемент 1.2 И, на втором входе которогов данный момент присутствует разрешающий сигнал единичного уровня с 45инверсного выхода триггера 30 памяти, через элемент 18 ИЛИ на элемент14 И, на втором входе которого присутствует сигнал единичного уровняс выхода элемента 24 ИЛИ; По положительному фронту сигнала единичногоуровня с выхода элемента 14 И запускается одновибратор 28, на выходекоторого формируется импульс положительной полярности с длительностью, 55 определяемой необходимой задержкойдля предотвращения ложных срабатываний триггеров 30-32 памяти от дребезга контактов датчиков 2 и 3 в пере3 12 ходном режиме и, кроме того, обеспе чения защиты триггеров 30-32 от возможных импульсных помех в линиях 4-6 связи, По заднему фронту импуль-. са, сформированного одновибратором 28 и проинвертированного элементом, 29 НЕ осуществляется тактирование по С -входу триггеров 30-32 памяти. В результате этого присутствующая н на Э -входе триггера 30 памяти инфор мация "1" проходит на его выход, запоминается и одновременно производится самоблокировка триггера. 30 сигналом нулевого уровня с инверсного .выхода по Б-входу установки в "1". Этот же сигнал нулевого уровня через элемент 12 И поступает нА первый вход элемента 18 ИЛИ, обеспечивая его переключение при других аварийных ситуациях - неисправности датчиков 2,3 или линий 4-6 связи, возникающих после аварии. Сигнал единичного уровня с прямого выхода триггера 30 памяти через элемент 23 ИЛИ поступает в блок 41 сбора информации, где через элемент 42 ИЛИ и элемент 43 управления поступает на первый вход блока 33 сигнализации и вызывает срабатывание звукового сигнализатора 62. Одновременно сигнал единичного уровня с прямого выхода триггера 30 памяти поступает на третий вход блока 33 сигнализации и через усилитель 55 зажигается элемент 59 индикации "Авария объектаВыключение звука осуществляется нажатием кнопки 34 блокировки звука блока 41 сбора информации, Рассмотренная структура связей и организация работы триггера 30 памяти обеспечивает запоминание и сохранение информации об аварийном состоянии при отсутствии оператора, Аналогично работают триггеры 31 и 32 памяти. Если зафиксированная авария объекта устранена, то при этом изменяется состояние датчиков на исходное, В этом случае в блоке 33 сигнализации наряду со свечением индикатора 59 аварии загорается индикатор 58 "Исходное . состояние датчиковп. При этом оператор нажимает кнопку 25 селективного сброса блока 8 Формировайия сигналов управления данного канала 1 сигнализации и сигналом нулевого уровня через элемент 24 ИЛИ и по цепям аналогичным прохождению сигнала общего сброса, устанавлнва 05163 6ет триггер 30 памяти в нулевое состояние. В этом случае гаснет элемент 5 0 15 20 25 ЗО 35 40 45 50 55 59 индикации "Авария объекта" в ,блоке 33 сигнализации и прекращается работа звукового сигнализатора 62, если он предварительно не был выключен, Схема готова к приему следующего аварийного сигнала. Если в промежутке времени действия селективного сброса, длительность которого может быть несколько секунд, после установки триггера 30 памяти в нулевое состояние возникает очередное аварийное состояние объекта, то в этом случае на 2 -входе тригге. ра 30 памяти и на первом входе элемента 14 И будут присутствовать сигналы единичного уровня, В этом случае по окончании сигнала селективнога сброса по заднему его фронту ) осуществляется запуск одновибратора 28 и формирование импульса задержки, По заднему Фронту инвертированного элементом 29 НЕ импульса задержки производится занесение новой информации об аварии в триггер 30 памяти и в блок 33 сигнализации.Неисправности датчиков 2 и 3, при которых разомкнута 4 - замкнута 5 - разомкнута б или замкнута 4 разомкнута 5 - замкнута 6 характеризуется кодами соответственно 101 или 010, которые возникают при обрыве линий связи 4 и 6 или при их коротком замыкании на объекте за счет неразрешенных состояний контактных групп датчиков 2 и Э при их деформации. Указанные неразрешенные состояния переключающих контактных групп датчиков 2 и Э могут возникнуть после исходного состояния при наличии управляющего воздействия в момент аварии объекта и после аварии в момент снятия управляющего воздействия. В первом случае, если после исходного состояния датчиков 2 н Э в момент аварии объекта вместо кода аварии 001 возникнет код 101 илн 010, поступающий на входы дешифратора 26, на его втором или третьем выходе формируется сигнал управления, который через элемент 20 ИЛИ поступает на П -вход триггера 31 памяти неисправности датчиков, а через элемент 18 ИЛИ, элемент 14 И и узел 27 задержки переднего фронта сигнала - на его С -Вход, обеспечивая запоминание информации о не1205 30 40 исправности датчиков 2 и 3. Приэтом сигнал единичного уровня спрямого выхода триггера 31 памятипоступает на четвертый вход, а черезэлемент 24 ИЛИ и блок 41 сбора информации на первый вход блока 33 сигнализации, где срабатывает звуковойсигнализатор 62 и загорается элемент60 индикации "Неисправность датчиков".Одновременно сигнал единичного уровня с Овыхода элемента 20 ИЛИ при отсутствииаварии объекта проходит через элемент19 ИЛИ, открытый сигналом нулевогоуровня с первого выхода дешифратора,26, на 2 -вход триггера 30 памяти ианалогично рассмотренному в случаеаварии. запоминается триггером 30памяти, а в блоке 33 сигнализациизагорается элемент 59 индикации"Авария объекта". В блоке 33 сигнали Озации в этом случае горят элементы59 и 60 индикации "Неисправностьдатчиков" и "Авария объекта". Приналичии состояния аварии объекта,характеризуемого кодом 001, и снятии управляющего воздействия вместокода исходного состояния 100 возникает код 101.или 010. В этом случаесигнал нулевого уровня с инверсноговыхода триггера 30 памяти проходитчерез элемент 12 И на первый входэлемента 18 ИЛИ и обеспечивает прохождение через него сигнала управления с выхода элемента 20 ИЛИ навход узла 27. В дальнейшем работапроисходит аналогйчно рассмотренному, при этом в блоке 33 сигнализации наряду с горением элемента 59индикации "Авария объекта" загорается элемент 60 индикации "Неисправность датчиков".Неисправности линий связи 4 -6, при которых "Разомкнуты 4 - 6"или "Замкнуты 4 - 6", представляютсобой соответственно обрыв или короткое замыкание линий связи вне объекта (или на его выходе) и характеризуются кодами 111 или 000. Привозникновении неисправностей линий4-6 связи и поступлении соответствующих им кодов 111 или 000 от линийсвязи 4 - 6 на входы дешифратора 26,на его четвертом или пятом выходахформируется сигнал управления,который через элемент 21 ИЛИ поступает на второй 3 -вход триггера 32памяти 1 неисправности линий связи),а через элемент 18 ИЛИ и узел 27задержки переднего фронта сигнала 163 8на его С -вход, обеспечивая запоминание информации о неисправности линий связи. Сигнал единичного уров ня с прямого выхода триггера 32 памяти через элемент 23 ИЛИ и блок 41 сбора информации поступает на первый вход блока 33 сигнализации и вызывает звучание звукового сигнализатора 62. Одновременно сигнал единичного уровня с прямого выхода триггера 32 памяти, представляющий собой общий признак неисправности линий связи, проходит через элемент 13 И, открытый сигналом единичного уровня с выхода элемента 22.ИЛИ, второй вход которого подключен к разомкнутому контакту кнопки 40 контроля неисправности линии и поступает на пятый вход блока 33 сигнализации, где высвечивается элемент 61 индикации "Неисправность линии связи 1. При этом для уточнения характера неисгравности линий 4-6 связи оператор нажимает кнопку 40 контроля неисправности линий. При этом если имеет место код 000 (корот. кое замыкание линии связи), то на первом входе элемента 22 ИЛИ устанавливается сигнал единичНого уровня с пятого выхода дешифратора 26 и сигналы низкой частоты с выхода генератора 39 сигналов не проходят через элемент 22 ИЛИ. В резупьтате этого свечение элемента 61 индикации не меняется. Если в устройстве имеет место код 111 (обрыв линии связи), то на первом входе элемента 22 ИЛИ устанавливается сигнал нулевого уровня, пропускающий сигналы низкой частоты с генератора 39 сигналов на пятый вход блока 33 сигнализации через открытый элемент 13 И. При этом элемент 61 индикации горит с прерыванием, что говорит оператору о наличии обрыва линий связи. При отпускании кнопки 40 индикатор 61 горит постоянным светом. Если неисправности линий 4-6 связи возникают после аварии объекта, то в этом случае в блоке 33 сигнализации наряду с горением индикатора 59 "Авария объекта" загорается индикатор 61 Неисправность линии связи . После устранения неисправностей датчиков 2 и 3 или линий 4-6 связи и возврата в исходное состояние производится селективный сброс триггеров 30-32 памяти данного канала 1 сигнализации, в результате чего гаснут соответству-, 9 12 ющие индикаторы блока 33 сигнализации. Аналогичным образом работают и другие каналы 1 сигнализации. Для каждого канала используется общее звуковое оповещение и индивидуальная световая индикация в составе отдельных узлов 53 блока 33 сигнализации, обслуживающих каждый канал, что обеспеЧивает одновременную и независимую работу каналов сигнализации.Контроль 1 функционирования устройства осуществляется В режиме "Профилактика", который устанавливается переключателем 35 режима работы путем подачи сигнала нулевого уровня на вторые входы элементов 9- 11 И всех каналов 1 сигнализации. В этом случае обеспечивается воэ-. можность задания необходимых комбинаций на вторые входы элементов 15- 17 ИЛИ и одновременная проверка функционирования всех элементов каналов 1сигнализации при соответствующихвидах контроля.Формула и э о б р е т е н и я1. Устройство для многоточечной сигнализации аварийных состояний, содержащее каналы сигнализации, блок сбора информации,. блок сигнализации,первую и вторую кнопки, первый вывод которой соединен с общей шинойпитания, а второй - с первыми входами всех каналов сигнализации, первые выходы которых соединены с соответствующими входами блока сбора информации, выполненного на элементе " управления и элементе ИЛИ, входы которого являются соответствующими входами блока сбора информации, а выходсоединен с первым входом элемента управления, выход которого является выходом блока сбора инормации и соединен с первым входом блока сигнализации, вторые и третьи выходы каналов сигнализации также соединеныс соответствующими входами блока сигнализации, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения информативности и функциональной надежности устройства путем обеспечения воэможности распознавания аварийных состояний контролируемых объектов линий связи и датчиков сигналов одновременно и независимо для каждого канала сигнализации, в него введень генератор сигнала, 051 бЗ 50 55 5 О 15 20 25 30 35 4 О 45 выход которого через первую кнопкусоединен со вторыми входами,всех каналов сигнализации, первый, второй, третий и четвертыйпереключатели, первые выводы которыхсоединены с общей шиной питания, авторые - соответственно с третьим,четвертым, пятым и шестым входамикаждого канала сигнализации, в блоксбора информации введена кнопка сзамыкающим контактом, первый выводкоторого соединен с общей шинойпитания, а ьторой - с Вторым входомэлемента управления, четвертый ипятый выходы каждого канала сигнализации соединены с соответствующимивходами блока сигнализации,2. 3 строиство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что каждыйканал сигнализации содержит цервую,вторую и третью линии связи, блоксогласования, блок формированиясигналов управления и первый и второй датчики, выполненные в видепереключающих контактов, первые выводы которых через первую и вторуюлинии связи соединены соответственнос первым и вторым входами блока согласования., вторые выводы датчиковсоединены с общей шиной питания,третий Вывод первого датчика соединен с первым выводом второго датчика, третий вывод которого черезтретью линию связи соединен с третьим входом блока согласования, первый, второй и третий Выходы которогосоединены соответственно с первым,вторым и третьим входами блока формирования сигналов управления, четвертый, пятьп, шестой, седьмой, восьмой и деВятый входы которого яВляются соответственно первым, вторым,третьим и четвертым, пятым и шестымвходами канала сигнализации, а первый, второй третий, четвертый ипятый выходы блока формирования,сигналов управления являются соответственно первым, вторым, третьим,четвертым и пятым выходами ка.аласигнализации.3, Устройство по и,1, с т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок сигнализации содержит звуковой сигнализатор и по числу каналов сигнализации узлы световой сигнализации, каждый из которых содержит четыре элемента индикации и четыре усилителя, входы которых являются соответственно первым, вторым, третьим и четвертымвходами узла световой сигнализации и подключены к соответствующим входам блока сигнализации, выходы первого, второго, третьего и четвертого усилителей соединены соответственно с первым, вторым, третьим и четвертым элементами индикации, вход звукового сигнализатора является первым входом блока сигнализации.4. Устройство по пп.1 и 2, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что. блок согласования содержит шесть резисторов и три диода, первые выводы первого, второго и третьего резисторов соединены с положительной шиной питания, а их вторые выводы являются соответственно первым, вторым и третьи входами блока согласования и соединены соответственно с анодами первого, второго и третьего диодов, катоды которых являются соотнетствен но первьщь, вторым и третьим выходами блока согласования и соединены с первыми выводами соответственно четвертого, пятого и шестого резисто ров, вторые выводы которых соединены с общей шиной питания.5. Устройство по пп.1 и 2, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок формирования сигналов управления содержит шесть элементов И, десять элементов ИЛИ, элемент НЕ, кнопку, одновибратор, дешифратор и три триггера памяти, первые выводы первого, второго и третьего элементов И являются соответственно первым, вторым и третьим входами блока формирования сигналов управления, а выходы соединены с первыми входами соответственно первого, второго и третьего элементов ИЛИ, вторые входы первого, второго и третьего элементов И объединены и являются шестым входом блока формирования сигналов управления, вторые выводы первого, второго и третьего элементов ИЛИ являются соответственно девятью, восьмым и седьмым входами блока формирования сигналов управления, выходы первого, второго и третьего элементов ИЛИ соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами дешифратора, первый выход которого соединен с первыми входами четвертого элемента И и четвертого элемента ИЛИ, выход которого соединен с Э -входом первого триггера памяти, прямой выход которого являет10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ся третьим выходом блока формирования сигналов управления и соединенс первым входом пятого элементаИЛИ, выход которого является первымвыходом блока формирования сигналовуправления, инверсный выход первоготриггера памяти соединен с 5 -вхо-дом первого триггера памяти и вторым входом четвертого элемента И, выход которого соединен с первым входом шестого элемента ИЛИ, выходкоторого соединен с первым входомпятого элемента И, выход которогосоединен с одновибратором, выход которого через элемент НЕ соединен с С-входами всех триггеров памяти, второй выход дешифратора соединен с первым входом седьмого элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторыми гходами четвертого и шестого элементов ИЛИ и З -входом второго триггера памяти п 1 н )сный выход которогосоединен с 5 -входом второго триггера памяти, а его прямой выход яв. - . ляется четвертым выходам блока форми ронания сигналов управпения и соединен с вторым входом пятого элемента ИЛИ, третий выход дешифратора соединен с вторым входом седьмогоэлемента ИЛИ, четвертый выход дешифратора соединен с первым входом восьмого элемента ИЛИ, вьглод которого соединен с третьим входомшестого элемента ИЗЯ и Э -входомтретьего триггера памяти, инверсный,выход которого соединен с б -входом третьего триггера памяти, а его прямой выход соединен с третьим входом пятого элемента ИЛИ и с первьп входом шестого элемента И, выход которого является пятым выходом блока формирования сигналов управления, пятый выход дешифратора соединен со вторым входом восьмого элемента ИЛИ и первым входом девятого элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом шестого элемента И, шестой выход дешифратора является вторым выходом блока формирования сигналов управления,.первый вход десятого элемента И 31 И и второй вход девятого элемента ИЛИ являются соответственно четвертым и пятым входами блока формирования с.игналов управления, второй вход десятого элемента ИЛИ через кнопку соединен с общей шиной питания,а его выход - с-входами всех триггеров памяти инторым нходомпятого элемента И,205163Исходное сосгпоян датчцкод НИИПИ ЗакО/52 Тираж 610 ПодпПатент", г.ужгород, ул,Проеилиа