Активный пожарный извещатель

Полезная модель относится к противопожарной технике, а именно к сигнализаторам дыма, и может быть использована для обнаружения возгораний даже на ранней стадии при появлении дымовых аэрозолей, как белого, так и всех оттенков черного цвета. Также она может быть использована для определения запыленности в цехах точного приборостроения, особенно в микроэлектронной промышленности. Технической задачей полезной модели является: увеличение дальности зоны контроля с резким уменьшением стоимости аппаратурных затрат; повышение помехоустойчивости. Для решения поставленной задачи предлагается активный пожарный извещатель, содержащий собственно извещатель, состоящий из фотоприемника, выход линии синхронизации и блок синхронизации, содержащий светоизлучатель и вход линии синхронизации, отличающийся тем, что в собственно извещатель введен светоизлучатель, а в блок синхронизации введены фотоприемник и еще один светоизлучатель со следующими соединениями: первый излучатель собственно извещателя запросным лучом связан с фотоприемником блока синхронизации, выход этого фотоприемника связан со входами обоих светоизлучателей, выходы которых ответными лучами связаны с фотоприемником собственно излучателя, образуя линию синхронизации; собственно извещатель через радиоканал связан с базовой станцией; собственно извещатель и блок синхронизации выполнены в двух раздельных конструктивах, расположенных по противоположным краям заданного контролируемого пространства; фотоприемники и светоизлучатели имеют одинаковый телесный угол 6°, а в качестве фотоприемников применены светодиоды, как в светоизлучателях, но включенных в обратном направлении.

2 илл

Полезная модель относится к противопожарной технике, а именно к сигнализаторам дыма, и может быть использована для обнаружения возгораний даже на ранней стадии при появлении дымовых аэрозолей, как белого, так и всех оттенков черного цвета. Также она может быть использована для определения запыленности в цехах точного приборостроения, особенно в микроэлектронной промышленности.

Общей проблемой известных пожарных извещателей является довольно узкая зона контроля (угловая зона), поэтому приходиться для расширения зоны устанавливать увеличенное количество извещателей, что приводит к значительному удорожанию общего пожарного контроля охраняемого пространства.

Отдельной проблемой является пропуск действительного возгорания или наоборот ложное срабатывание при работе извещателей на больших расстояниях от катафота (световозвращателя) 50-100 м. В этом случае требуется установка нескольких световозвращателей 10-20 шт. на контролируемую площадь 4-20 дм², что довольно дорого.

Также достаточно остро встает вопрос о помехоустойчивости извещетелей при работе на большие расстояния.

Известен пожарный извещатель по патенту РФ на полезную модель 106784.

Пожарный извещатель для жестких условий эксплуатации, содержащий герметичный корпус закрепленный на основании, излучающий светодиод и приемный фотодиод, отличающийся тем, что введены излучающая и приемные линзы, размещенные на верхней части корпуса и вибратор, расположенный между линзами, световой поток от излучающего светодиода делится линзами на две части: контрольный канал и рабочий канал, рабочий канал состоит из прямого хода лучей от излучающего светодиода до частиц возгорания и отраженного от них прямого хода лучей до приемного фотодиода, а контрольный канал состоит из дважды отраженного хода лучей от излучаемого светодиода через излучающую и приемную линзу до приемного фотодиода, причем линзы выполнены в виде усеченных конусов, а углы - наклонов боковых поверхностей выбираются из условий прохождения лучей контрольного канала от излучающего светодиода до приемного фотодиода, фокусное расстояние обеих линз выбирается одинаковым, а расстояние до фокусов выбирается из условий необходимой длины рабочего канала.

Также известен пожарный извещатель по заявке на изобретение 2010143079, на которую выдано положительное Решение.

«Точечный извещатель с внешней дымовой камерой», содержит источник излучения, приемник излучения и оптический элемент, отличающийся тем, что оптический элемент выполнен в виде одновыпуклой линзы, состоящей из двух оптических частей: первой и второй, разделенные между собой по оси симметрии светонепроницаемой перегородкой, вверху первая и вторая части имеют фаски почти по всему диаметру линзы; величины преломления обеих частей линзы выбрана одинаковой между собой и выбирается в зависимости от назначенного фокусного расстояния до контролируемых частиц задымления или загрязнения; углы наклона фасок выбирается из условия частичного внутреннего отражения при загрязнении обеих поверхностей оптического элемента, при этом происходит переотражение и лучи от источника излучения частично попадают на приемник излучения, при этом режиме источники задымления отсутствуют.

Общим недостатком этих двух пожарных извещателей является (при всех их положительных достоинствах) довольно узкая зона обнаружения, т.е. они контролируют площадь приблизительно 1,0-1,5 м² на расстоянии 4,0-5,0 м от излучателя, что явно недостаточно, а как следствие на большие расстояния они не пригодны.

В качестве прототипа выбран «Извещатель пожарный дымовой, линейный», см. www.ivs.ru/docs/IPDL_52.С_2011.pdf.

Этот извещатель состоит из двух независимых конструктивов и содержит фотоприемник-извещатель, излучатель и проводную линию синхронизации между ними.

Его недостатки: очень дорог, так вместе с прокладкой проводной линии связи его цена >3000 руб., что при контроле большого помещения типа летнего ангара увеличивается в n-раз.

Технической задачей полезной модели является:

- увеличение дальности зоны контроля с резким уменьшением стоимости аппаратурных затрат;

- повышение помехоустойчивости.

Для решения поставленной задачи предлагается активный пожарный извещатель, содержащий собственно извещатель, состоящий из фотоприемника, выход линии синхронизации и блок синхронизации, содержащий светоизлучатель и вход линии синхронизации, отличающийся тем, что в собственно извещатель введен светоизлучатель, а в блок синхронизации введены фотоприемник и еще один светоизлучатель со следующими соединениями: первый излучатель собственно извещателя запросным лучом связан с фотоприемником блока синхронизации, выход этого фотоприемника связан со входами обоих светоизлучателей, выходы которых ответными лучами связаны с фотоприемником собственно излучателя, образуя линию синхронизации; собственно извещатель через радиоканал связан с базовой станцией; собственно извещатель и блок синхронизации выполнены в двух раздельных конструктивах, расположенных по противоположным краям заданного контролируемого пространства; фотоприемники и светоизлучатели имеют одинаковый телесный угол 6°, а в качестве фотоприемников применены светодиоды, как в светоизлучателях, но включенных в обратном направлении.

На фиг.1 показана структурная электрическая схема предлагаемого извещателя, на которой изображено в измерении: 1 - собственно извещатель (активная запросная часть), 2 - вторичная часть извещателя (ответная), 3 - первый светоизлучатель (светоизлучающий диод), 4 - первый фотоприемник, 5 - второй фотоприемник, 6 и 7 - второй и третий светоизлучатели, 8 - антенна радиомодема, 9 и 10 - блоки питания обеих частей извещателя, 11 - запросный луч, 12 и 13 - ответные лучи, синхронизированные запросным лучом. А - конструктив собственно излучателя, Б - конструктив блока синхронизации.

Схема имеет следующие соединения. Собственно извещатель 1 через первый светоизлучатель 3 запросным лучом 11 связан с вторым фотоприемником 5, ответной части 2, который связан со вторым и третьим светоизлучателями 6 и 7, последние ответными лучами 12 и 13 соответственно связаны с первым фотоприемником 4, который через электронный блок (на схеме условно не показан) и через радиомодем с антенной 8 по радиоканалу связан с базовой станцией.

Активный пожарный извещатель работает следующим образом. В конструктиве собственно извещателя 1 светоизлучатель 3 испускает узкий луч 11, который является запросным, и попадает на фотоприемник 3 конструктива блока синхронизации 2, где через светоизлучатели 6 и 7 переизлучается ответными лучами 12 и 13 и попадают на фотоприемник 4 собственно извещателя 1. Благодаря такому ходу запросного 11 и ответных лучей 12 и 13 происходит полная синхронизация работы. При появлении задымленности, пыли, аэрозолей и прочее интенсивность светового потока на фотоприемнике 4 падает, а это улавливает электронная часть извещателя (на фиг. условно не показана) и через антенну 8 радиомодема передает на базовую станцию, как сигнал тревоги. Связи блоков питания 9 и 10 не показаны, как не раскрыты сами блоки, т.к. не представляют особого интереса: они могут быть выполнены на пальчиковых элементах, аккумуляторах или от сети.

Такое построение извещателя позволяет контролировать, например, возгорание на больших расстояниях до 100 м, что иногда крайне необходимо. Также такое построение позволяет значительно повысить помехоустойчивость извещателя.

В качестве светоизлучателей 1 и светоприемника 2 применены один той же светодиод, например L-53F3, см. справочник «Оптоэлектронные приборы», т.3, М, Радиософт, 2000 г.

На фиг.2 показаны характеристики фотодиода и светодиода, включенного в режиме приемника светового сигнала. Из диаграмм видно, что светодиод, включенный в режиме ЭДС (прямая наклонная линия) обладает очень высокой линейностью и высокой чувствительностью.

Таким образом видно, что применение светодиода в приемном режиме позволяет унифицировать полезную модель (применение одних и тех же элементов), полностью совместить частотные характеристики передающего и приемного трактов и удешевить устройство, т.к. фотодиод дороже светодиода в несколько раз.

Далее, применение одного и того же типа светодиода в замкнутом тракте предлагаемого извещателя и структурное построение схемы позволяет получить когерентную систему, практически полностью помехозащищенную, что в условиях естественных и искусственных помех большой интенсивности крайне важно.

1. Активный пожарный извещатель, содержащий собственно извещатель, состоящий из фотоприемника, выход линии синхронизации и блок синхронизации, содержащий светоизлучатель и вход линии синхронизации, отличающийся тем, что в собственно извещатель введен светоизлучатель, а в блок синхронизации введены фотоприемник и еще один светоизлучатель со следующими соединениями: первый излучатель собственно извещателя запросным лучом связан с фотоприемником блока синхронизации, выход этого фотоприемника связан со входами обоих светоизлучателей, выходы которых ответными лучами связаны с фотоприемником собственно излучателя, образуя линию синхронизации; собственно извещатель через радиоканал связан с базовой станцией.

2. Извещатель по п.1, отличающийся тем, что собственно извещатель и блок синхронизации выполнены в двух раздельных конструктивах, расположенных по противоположным краям заданного контролируемого пространства.

3. Извещатель по п.1, отличающийся тем, что фотоприемники и светоизлучатели имеют одинаковый телесный угол 6°, а в качестве фотоприемников применены светодиоды, как в светоизлучателях, но включенных в обратном направлении.