Извещатель для тревожной сигнализации
Полезная модель относится к устройствам тревожной сигнализации, а точнее к техническим средствам обнаружения проникновения на охраняемый объект нарушителя и (или) пожара. Задачей настоящей полезной модели является повышение эффективности функционирования извещателя в системе тревожной сигнализации. Технический результат, достигаемый при осуществлении заявляемой полезной модели, выражается в том, что извещатель позволяет объединить в группу несколько извещателей одного или различных видов в пределах одного обособленного или нескольких близко расположенных помещений. При этом увеличивается эффективность функционирования устройства за счет расширения возможности формирования оптимальной по чувствительности и помехозащищенности зоны обнаружения.
Известны извещатели тревожной сигнализации, предназначенные для обнаружения опасностей различного вида и формирования тревожного извещения.
Известны автономные пожарные (охранные) извещатели, реагирующие на один или несколько факторов пожара (проникновения нарушителя), в корпусе которых конструктивно объединены автономный источник питания, блок обнаружения пожара (проникновения) и блок оповещения о нем [1, 2]. Такие извещатели применяются на небольших объектах для своевременного оповещения на них людей о возникшей опасности.
Однако, если объект большой и (или) на нем на период охраны отсутствуют люди, автономные извещатели не эффективны [3].
С целью повышения эффективности сигнализации используют извещатели, предназначенные для работы в составе системы тревожной (охранной, пожарной, охранно-пожарной сигнализации), которые по специальному каналу связи (например, шлейфу сигнализации) передают информацию о состоянии объекта на приемно-контрольный прибор или пульт централизованного наблюдения [4].
Наиболее близким к заявляемому извещателю по технической сущности является извещатель для тревожной сигнализации [5].
Структурная схема такого извещателя, приведена на фиг.1.
Устройство-прототип содержит блок обнаружения 1, блок индикации 2, формирователь тревожного извещения 3, блок питания 4, и блок подключения 5.
Выход блока питания 4 подключен к первым входам блока обнаружения 1 и формирователя тревожного извещения 3, выход блока обнаружения 1 подключен ко второму входу формирователя тревожного извещения 3 первый выход которого подключен к блоку индикации 2, а второй выход подключен ко входу блока подключения 5, выход которого подключен ко входу блока питания 4.
Блок обнаружения 1 предназначен для приема и селекции сигналов, характеризующих состояние объекта, и формирования на своем выходе логического сигнала при обнаружении признаков появления пожара или проникновения нарушителя.
Вариант технической реализации блока обнаружения 1 активного по способу функционирования извещателя для тревожной сигнализации представлен на фиг.2. Блок обнаружения 1 содержит приемный преобразователь 21, излучающий преобразователь 22, блок обработки сигнала 23 и генератор 24. Выход генератора 24 подключен к излучающему преобразователю 22 и первому входу блока обработки сигнала 23, выход приемного преобразователя 21 подключен ко второму входу блока обработки сигнала 23, выход которого является выходом блока обнаружения 1.
Вариант технической реализации блока обнаружения 1 пассивного по способу функционирования извещателя для тревожной сигнализации представлен на фиг.3. Блок обнаружения 1 в этом случае содержит один или несколько приемных преобразователя 31.1-31.N, выходы которых подключены к блоку обработки сигнала 32, выход которого является выходом блока обнаружения 1.
Блок подключения 5 обеспечивает подключение извещателя к линиям связи и питания в системе тревожной сигнализации.
Недостатком таких извещателей является их низкая эффективность функционирования в сложных условиях охраняемого объекта. Для систем пожарной сигнализации такие условия присутствуют, когда существует неопределенность в виде горючей нагрузки и формируемых ей обнаруживаемых факторах пожара. В этом случае рекомендуют применять комбинированные извещатели или группу извещателей разного вида, например, дымовые и тепловые [5].
В системах охранной сигнализации при наличии большой неопределенности в возможных видах проникновения и действий нарушителя, а также сложной помеховой обстановки на охраняемом объекте используют комбинированные и совмещенные извещатели. Также широко распространен метод формирования системы многорубежной охранной сигнализации, при котором выходные сигналы групп извещателей, блокирующих различные участки объекта, объединяются по определенной простой ("И", "ИЛИ") или мажоритарной ("2 из 3" и др.) логике [5].
Однако далеко не всегда такие способы позволяют достичь необходимого результата. Например, при формировании с целью повышения помехозащищенности комбинированного охранного извещателя, объединяющего радиоволновый (или ультразвуковой) доплеровский и пассивный инфракрасный каналы обнаружения ("Сокол-2", Сокол-3", "Астра 623" [6]), объединение их в одном корпусе недостаточно эффективно, так как характеристики обнаружения ими движущегося нарушителя существенно отличаются.
Действительно, доплеровские радиоволновый (или ультразвуковой) извещатели формируют зону обнаружения, максимально чувствительную к радиальному движению нарушителя (по направлению на извещатель или от него). При движении по касательной (перпендикулярно лицевой панели извщателя), зона обнаружения значительно уменьшается, так как в этом случае из-за отсутствия радиальной составляющей движения отражателя эффект Доплера не проявляется.
Пассивный инфракрасный извещатель в силу формирования им радиально направленных чувствительных зон имеет максимальную чувствительность при движении нарушителя перпендикулярно лицевой панели извещателя, а при радиальном движении возникают существенные провалы в дальности обнаружения.
Следовательно, эффект от комбинации извещателей данных видов будет максимальным, если они будут конструктивно разнесены в охраняемом помещении и их зоны обнаружения определенным образом сориентированы. При этом логическое объединение выходных сигналов (последовательное "И") останется прежним.
Задачей заявляемого устройства является повышение эффективности его функционирование в системе тревожной сигнализации.
Технический результат, достигаемый при осуществлении заявляемой полезной модели, выражается в том, что устройство позволяет объединить в группу несколько извещателей одного или различных видов в пределах одного обособленного или нескольких близко расположенных помещений. При этом увеличивается эффективность функционирования устройства за счет расширения возможности формирования оптимальной по чувствительности зоны обнаружения.
Указанная техническая задача решена за счет того, что в известное устройство-прототип, содержащее блок обнаружения, блок индикации, формирователь тревожного извещения, блок питания и блок подключения, первый выход которого подключен к блоку питания, выход которого подключен к первому входу формирователя тревожного извещения и входу блока обнаружения, первый выход формирователя тревожного извещения подключен к первому входу блока подключения, а второй выход формирователя тревожного извещения подключен ко входу блока индикации, введен блок групповой обработки, выход блока питания подключен к первому входу блока групповой обработки, выход блока обнаружения подключен ко второму входу блока групповой обработки и второму входу блока подключения, остальные выходы которого подключены к остальным входам блока групповой обработки, выход которого подключен ко второму входу формирователя тревожного извещения.
На фиг.1 изображена блок-схема заявляемого извещателя для тревожной сигнализации.
Устройство содержит блок обнаружения 1, блок групповой обработки 2, блок индикации 3, формирователь тревожного извещения 4, блок питания 5, блок подключения 6.
Первый выход блока подключения 6 подключен к первому входу формирователя тревожного извещения 4 и первому входу блока групповой обработки 2, к входу блока обнаружения 1, выход блока групповой обработки 2 подключен ко второму входу формирователя тревожного извещения 4, первый выход которого подключен к первому входу блока подключения 6, второй выход формирователя тревожного извещения 4 подключен ко входу блока индикации, выход блока обнаружения 1 подключен ко второму входу блока групповой обработки 2 и второму входу блока подключения, остальные выходы которого подключены к остальным входам блока групповой обработки 2.
Блок групповой обработки 2 содержит первый формирователь импульса 7, второй формирователь импульса 8, третий формирователь импульса 9; блок регулировки длительности импульса 10, блок логических элементов 11 и коммутатор 12.
Первый вход блока групповой обработки 2 подключен к первым входам первого формирователя импульса 7, второго формирователя импульса 8, третьего формирователя импульса 9, блока регулировки длительности импульса 10, блока логических элементов 11 и коммутатора 12. Второй вход блока групповой обработки 2 является вторым входом первого формирователя импульса 7, остальные входы блока групповой обработки 2 являются соответствующими вторыми входами второго 8 и третьего 9 формирователей импульса, выходы блока регулировки длительности импульса 10 подключены к соответствующим третьим входам первого 7, второго 8 и третьего 9 формирователей импульса, выходы которых подключены к соответствующим остальным входам блока логических элементов 11, выходы которого подключены к соответствующим остальным входам коммутатора 12, выход которого является выходом блока групповой обработки 2.
Для достижения технического результата при осуществлении полезной модели могут быть использованы следующие варианты реализации отдельных блоков.
Формирователи импульсов 7-9 представляют собой генераторы одиночного импульса (одновибратор) регулируемой длительности и могут быть выполнены по типовым схемам. Регулировка осуществляется блоком регулировки длительности импульса 10, который, например, изменяет постоянную времени заряда (разряда) накопительной емкости с помощью резисторов в широких пределах.
Блок логических элементов 11 представляет собой набор логических элементов, например, с логикой объединения "И", "ИЛИ", мажоритарной логикой "2 из 3", входы которых являются входами блока логических элементов 11, а выходы с помощью коммутатора 12 подключаются к формирователю 4 тревожного извещения.
Коммутатор может быть выполнен, например, на микропереключателях для подключения выходов логических элементов бока 11 к формирователю 4 при программировании тактики работы устройства.
Остальные блоки устройства могут быть выполнены аналогично соответствующим блокам устройства-прототипа.
Заявляемый извещатель работает следующим образом.
При автономной работе устройства как охранного извещателя и обнаружении им нарушителя на выходе блока обнаружения 1 формируется сигнал логический единицы, поступающий на вход первого формирователя импульса 7. В данном режиме с помощью коммутатора 12 из блока логических элементов 11 ко входу формирователя 4 подключается логический элемент "ИЛИ", поэтому через блок подключения 6 передает в систему сигнализации тревожное извещение.
Дополнительным эффектом применения в этом случае блока групповой обработки 2 является возможность увеличения длительности тревожного извещения с помощью первого формирователя импульса 7, реализуемая блоком регулировки длительности импульса 10, максимально до постоянного формирования сигнала тревоги. Данный режим может быть использован при эксплуатации извещателя, в частности, для поиска причин ложных срабатываний системы сигнализации. Это повышает эффективность функционирования заявляемого извещателя для тревожной сигнализации.
При работе устройства как охранного извещателя с подключенными дополнительно внешними извещателями их выходы через блок подключения 6 подключаются к соответствующим входам формирователей 8, 9 импульса. Сформированная таким образом группа охранных извещателей в зависимости от цели может использовать различную логику объединения. Для повышения помехозащищенности может быть использован логический элемент "И" в блоке логических элементов 11, например, "2И". В этом случае срабатывание любого извещателя из группы приведет к формированию соответствующим формирователем 7, 8 или 9 импульса установленной длительности (обычно от 4 до 10 секунд). Срабатывание в течение этого времени любого другого извещателя из группы приведет к формированию заявляемым устройством тревожного извещения с помощью формирователя тревожного извещения 4 и блока индикации 3. Таким образом, повышается эффективность функционирования заявляемого извещателя за счет повышения помехозащищенности системы тревожной сигнализации. С помощью блока групповой обработки 2 может быть реализован и другой, более сложный последовательный алгоритм объединения, применяемый, например, в комбинированных охранных извещателях, использующих каналы обнаружения с разными принципами действия [6], но с большей эффективностью функционирования, достигаемой оптимальной расстановкой извещателей на охраняемом объекте. Линия связи с выхода блока обнаружения 1 к блоку подключения 6 обеспечивает объединение нескольких заявляемых извещателя в группу.
Другим примером может служить вариант блокировки, например, оконного проема группой охранных извещателей, обнаруживающих разные виды проникновения. Например, магнитоконтактный извещатель обнаруживает открывание оконной рамы, а звуковой пассивный или ударноконтактный - разбитие стекла [6]. В этом случае объединение уменьшает количество и длину проводных линий и повышает в целом эффективность функционирования охранной сигнализации.
Можно предложить и другие варианты объединения извещателей с помощью заявляемого устройства, повышающих эффективность функционирования сигнализации в сложных условиях охраняемого объекта за счет расширения возможности формирования оптимальной по чувствительности и помехозащищенности зоны обнаружения.
Например, возможность передачи адреса формирователем тревожного извещения 4 позволит дополнительно использовать заявляемое устройство как групповой адресный расширитель.
При объединении на основе заявляемого устройства группы пожарных извещателей возможно формирование локальных пожарных зон, например за потолочным пространством, с общей визуализацией тревожных извещений блоком индикации 3.
Возможно также на основе заявляемого устройства преобразование извещения "Пожар" от пассивных пожарных извещателей в виде обрыва шлейфа сигнализации, в короткое замыкание проводников шлейфа.
Таким образом достигается повышение эффективности функционирования извещателя в системе тревожной сигнализации.
Источники информации:
1. РМ 78.36.003-99 Технические средства охраны. Словарь основных терминов и определений. 4.1,2. М.: 1998. - 64 с.
2. 3.18. СП 5.13130.2009. Системы противопожарной защиты. Установки пожарной сигнализации и пожаротушения автоматические. Нормы и правила проектирования.
3. СПСП 3.13130.2009. Системы противопожарной защиты. Система оповещения и управления эвакуацией людей при пожаре. Требования пожарной безопасности
4. ГОСТ Р 50776-95* (МЭК 839-1-4-89) Системы тревожной сигнализации. Часть 1. Общие требования. Раздел 4. Руководство по проектированию, монтажу и техническому обслуживанию
5. Кирюхина Т.Г., Членов А.Н., Буцынская Т.А.Электронные системы безопасности - М.: "Такир", 2006 - 211 с.
6. Членов А.Н., Буцынская Т.А., Дровникова И.Г. Технические средства систем охранной и пожарной сигнализации. Часть 1: Охранная сигнализация: Учебно-справочное пособие / Под общей ред. А.Н.Членова. - М.: ООО "Издательство "Пожнаука", 2009. - 316 с.
1. Извещатель для тревожной сигнализации, содержащий блок обнаружения, блок индикации, формирователь тревожного извещения, блок питания и блок подключения, первый выход которого подключен к блоку питания, выход которого подключен к первому входу формирователя тревожного извещения и входу блока обнаружения, первый выход формирователя тревожного извещения подключен к первому входу блока подключения, а второй выход формирователя тревожного извещения подключен ко входу блока индикации, отличающийся тем, что в него введены блок групповой обработки, выход блока питания подключен к первому входу блока групповой обработки, выход блока обнаружения подключен ко второму входу блока групповой обработки и второму входу блока подключения, остальные выходы которого подключены к остальным входам блока групповой обработки, выход которого подключен ко второму входу формирователя тревожного извещения.
2. Извещатель для тревожной сигнализации по п.1, отличающийся тем, что блок групповой обработки содержит первый формирователь импульса, второй формирователь импульса, третий формирователь импульса, блок регулировки длительности импульса, блок логических элементов и коммутатор, первый вход блока групповой обработки подключен к первым входам первого формирователя импульса, второго формирователя импульса, третьего формирователя импульса, блока регулировки длительности импульса, блока логических элементов и коммутатора, второй вход блока групповой обработки является вторым входом первого формирователя импульса, остальные входы блока групповой обработки являются соответствующими вторыми входами второго и третьего формирователей импульса, выходы блока регулировки длительности импульса подключены к соответствующим третьим входам первого, второго и третьего формирователей импульса, выходы которых подключены к соответствующим остальным входам блока логических элементов, выходы которого подключены к соответствующим остальным входам коммутатора, выход которого является выходом блока групповой обработки.
