Устройство контроля пожарного извещателя

Авторы патента:

G08B19 - Сигнализация, реагирующая на два и более различных нежелательных или ненормальных условия, например сигнализация о взломе и пожаре, ненормальной температуре и ненормальной скорости потока

Полезная модель относится к системам пожарной и охранной сигнализации, а именно: к обнаружению огня и дыма, пламени, запыленности, нарушения периметра и т.д. и может быть использована для контроля работоспособности извещателей без дополнительных внешних устройств тестирования. Технической задачей полезной модели является значительное снижение труда и время затрат на проведение контроля, а главное повышение вероятности безошибочного итога контроля вплоть до 0,99 и выше, т.к. контроль проводится непрерывно. Для решения поставленной задачи предлагается устройство контроля пожарного извещателя, содержащее фотоприемник, размещенный на основании, которое закреплено в корпусе, входное окно-светофильтр и закрепленные в герметизированные стеклянные вводы выходные электроды фотоприемника, отличающиеся тем, что с внутренней стороны основания помещен светоиндикаторный диод на таком расстоянии от основания, чтобы было обеспечено максимальное отражение по маршруту: светоиндикаторный диод-герметизированные стеклянные вводы-внутренняя поверхность окна-светофильтра-рабочая поверхность фотоприемника. 3 илл

Общеизвестны устройства контроля (тестирования) извещателей. Например, простейшие: это зажечь спичку (зажигалку) или закурить сигарету, также направленный какой-либо источник света в виде карманного фонарика и пр., т.е. это внешнее устройство тестирования.

Очевидны и недостатки: при их видимой простоте сложно тестировать большое количество извещателей, также сложно определить количество тестирований в единицу времени (раз в сутки, в декаду, в месяц) для получения вероятности работоспособности, хотя бы = 0,9.

Также эти устройства неудобны, т.к требуют больших человеческих и временных трудозатрат.

Еще одной проблемой тестирования является наличие внешних имитаторов источников возгорания огня и дыма, пламени, запыленности и пр., выполненных в электронном варианте, что очень удорожает эксплуатацию извещателей.

Известно одно из подобных устройств контроля извещателя, см. патент РФ 2328773 - ПРОТОТИП, в котором запуск процесса контроля извещателя включает воздействие источника излучения на приемник излучения, причем роль приемника излучения выполняет чувствительный элемент, расположенный на извещателе, который облучают узконаправленным оптическим сигналом, а в качестве чувствительного элемента используется штатный светодиодный индикатор, предназначенный для индикации режимов работы извещателя, при этом использован принцип обратимости работы светодиода. Спектр оптического излучения выбирают в видимом диапазоне для удобства наведения узкого луча на цель, который является светодиодный индикаторов извещателя. Устройство включает источник и приемник излучения. В качестве источника излучения использован лазерный диод видимого спектра излучения с дополнительными оптическими компонентами для коллимирования излучения и создания более узкого луча, а также генератор импульсов и элемент питания, а в качестве приемника излучения - штатный светодиодный индикатор излучателя извещателя.

Недостатки очевидны: требуется внешнее устройство контроля, что значительно удорожает его процесс, также время на контроль каждого извещателя, а если их очень много, например, на атомной станции, вероятность качества контроля снижается.

Технической задачей полезной модели является значительное снижение труда и время затрат на проведение контроля, а главное повышение вероятности безошибочного итога контроля вплоть до 0,99 и выше.

Технический результат достигается за счет введения светоиндикаторного диода с соответствующими связями, который проводит контроль извещателя без каких-либо внешних дополнительных средств контроля, а включение данного контроля проходит по алгоритму, заложенному в микроконтроллере извещателя.

Для решения поставленной задачи предлагается устройство контроля пожарного извещателя, содержащее фотоприемник, размещенный на основании, которое закреплено в корпусе, входное окно - светофильтр и закрепленные в герметизированные стеклянные вводы выходные электроды фотоприемника, отличающиеся тем, что с внутренней стороны основания помещен светоиндикаторный диод на таком расстоянии от основания, чтобы было обеспечено максимальное отражение по маршруту: светоиндикаторный диод-герметизированные стеклянные вводы-внутренняя поверхность окна-светофильтра-рабочая поверхность фотоприемника.

Полезная модель поясняется тремя чертежами, на которых изображено:

на фиг.1 - спектральные характеристики составных частей, где: 1 - спектр приемного устройства, 2 - спектр материала пропускания гермовводов, 3 - спектр излучения контролирующего излучателя, 4 - спектр пропускания входного окна;

на фиг.2 - упрощенная электрическая структурная схема стандартного контрольного устройства, где: 5 - излучатель, 6 - внешний отражатель, 7 - фоточувствительный элемент;

на фиг.3 - пример конструкции предлагаемой полезной модели, где: 8 - металлическое основание корпуса, 9 - крышка корпуса, 10 - входное окно - оптический фильтр, 11 - герметизированный стеклянный ввод, 12 - электроды, 13 - светоизлучающий диод (СИД), 14 - фотоприемный элемент (фотоприемник), 15 - выводы фотоприемника, 16 - выводы питания СИДа, А и Б - ход лучей от СИДа до фотоприемника, с - лучи, не попадающие на фотоприемник.

Конструкция на фиг.3 имеет следующие соединения: на основании 8 расположен фотоприемник 10, который своими выводами 15 - соединен с выходными электродами 12 (их выводы являются выходами извещателя, а входами - выводы питания СИДа: это электрическая часть; основание 8 имеет два отверстия, в которые вставлены два электрода 12, а т.к. основание 8 металлическое, то электроды изолированы от него герметизированными стеклянными вводами 11, на выступах основания 8 расположено входное окно, которое в некоторых случаях выполнено в виде оптического фильтра, а само окно прижато к выступам крышкой корпуса 9: это конструктивная часть; ход лучей в извещателе в режиме обнаружения возгорания прост: эти лучи (на фиг. условно не показаны) через окно 10 попадают на фотоприемник 14 и через электроды 12 на электронную часть извещателя; при контроле работоспособности извещателя электронная часть извещателя включает СИДИ через его выводы 16 и лучи А и Б через герметизированные стеклянные вводы 11, отражаясь в них, затем отражаясь от входного окна 10 попадают на фотоприемник 14 и через электроды 12 его напряжение попадает на электронную часть извещателя для анализа.

Геометрические размеры конструкции извещателя и расстояния от СИДа13 до герметических стеклянных вводов 12 и до входного окна 10 выбираются из условий максимально полного отражения лучей А и Б по маршруту: СИД13 - выводы (вход/выход) 12 - окно 10 и фотоприемник 15.

Устройство работает следующим образом.

На фиг.2 показана блок-схема классического устройства контроля, наиболее широко применяемого.

Его недостатки очевидны:

- наличие дополнительного имитатора возгорания (излучающий светодиод);

- усложнение и удорожание контроля;

- сложность подбора излучателя для соответствующего спектра пропускания входного окна - светофильтра (это хорошо видно на фиг.1).

Чтобы удовлетворить эти противоречивые требования и предлагается данная полезная модель. Если рассмотреть фиг.1, соответствующую предлагаемой полезной модели, то видно, что в спектре 1 приемного устройства вырезается через материал гермовводов 12 спектр 2, а в него идеально вписывается спектр 3 контролирующего светодиода 13. Ясно видно, что спектр 4 входного окна 10 лежит выше по шкале (мкМ). Отсюда видно, что подобрать (по классической схеме) спектр контролирующего источника 5 (по фиг.2), совпадающего с переменными спектрами входного окна 10 (при различных светофильтрах) очень непросто и дорого в эксплуатации.

В предлагаемой полезной модели эта переменная составляющая (входное окно 10 с светофильтрами исключена), т.к. спектр СИД13 выбирается из условия совместимости со спектром гермоввода 12, который априори известен - это простое стекло.

Таким образом при контроле возгорания устройство работает в штатном режиме, а при контроле работоспособности включается светодиод СИД13, светопоток которого по маршруту СИД13 - герметизированные стеклянные вводы 11 - входное окно - светофильтр 10 (его внутренняя отражающая поверхность) - рабочая поверхность фотоприемника 14 далее через его электроды 12 поступает на электронную часть извещателя, где анализируется микроконтроллером на предмет «годности».

Преимущества и достоинства предлагаемой полезной модели:

- удобное расположение контролирующего излучателя;

- отсутствие дополнительных устройств;

- не нужно подбирать контролирующий светодиод совместимый по спектру с входным окном-светофильтром, а именно в диапазоне 5-7 мкМ (их очень мало и слишком дороги), а можно использовать дешевый и надежный светодиод, например, просто любой светоизлучающий светодиод (СИД).

Режим контроля пожарного извещателя может быть запрограммирован в микроконтроллере излучателя, например, раз в сутки, неделю и т.д. или может включаться с пульта дежурного оператора по заранее заданному графику.

По мнению заявителя предлагаемое техническое решение соответствует основному современному постулату: «стоимость-эффективность».

Устройство контроля пожарного извещателя, содержащее фотоприемник, размещенный на основании, которое закреплено в корпусе, входное окно - светофильтр и закрепленные в герметизированные стеклянные вводы выходные электроды фотоприемника, отличающееся тем, что с внутренней стороны основания помещен светоиндикаторный диод на таком расстоянии от основания, чтобы было обеспечено максимальное отражение по маршруту: светоиндикаторный диод - герметизированные стеклянные вводы - внутренняя поверхность окна - светофильтр - рабочая поверхность фотоприемника.