Аварийная система сигнализации
Полезная модель относится к устройствам и системам сигнализации, оповещающим об опасности для жизнедеятельности человека, и может быть использована в качестве индивидуальной сигнализации, например, для пожарных, а также в качестве автономного датчика пожарно-охранной сигнализации, и обеспечивает повышение дальности оповещения сигналом о помощи пострадавшему или об экстремальной ситуации, в некоторых благоприятных случаях - локализацию координат пострадавшего, а так же расширение сферы применения данных устройств. Аварийная система сигнализации (АСС) 1 содержит входные устройства: акселерометр -детектор движения (ДД) 2, температурный датчик 3 и кнопку принудительного включения 4. Блок управления 5 в зависимости от состояния входных датчиков активизирует выходные устройства: акустический и световой излучатели 6 и радиопередающий блок 8. Возможно введение, при необходимости, входного радиоприемного датчика 12 для дистанционного тестирования АСС, измерителя пульса 18 для минимизации ложных срабатываний ДД 2, одно- или двух ступенчатых дешифратора 13 и шифратора 14 для идентификации пострадавшего и спасателя по принципу «свой-чужой», а также выходных устройств - электромагнита 15 и/или электродетонатора 16 для разрушения защитных конструкций при использовании АСС 1 в качестве автономного датчика пожарно-охранной сигнализации.
Полезная модель относится к системам сигнализации, оповещающим об опасности, угрожающей жизнедеятельности человека и/или состоянии здоровья владельца сигнализации и может быть использовано в качестве индивидуальной сигнализации, например, для пожарных, а также в качестве автономного датчика пожарно-охранной сигнализации.
Известна система личной безопасности (Патент США №6028514, Кл. G 08 B 1/08; G 08 B 5/22, 22.02.2000), содержащая модуль предупреждения, включающий географический спутниковый приемник, приемник сигналов, предупреждающих об опасных ситуациях и месте их возникновения, компьютерный контроллер, индикатор тревоги, передатчик сигналов о помощи и об опасных ситуациях, возникших поблизости. Далее, система включает командный центр, в состав которого входят компьютер, хранящий базу данных, передатчик и приемник для общения с модулями предупреждения и другие устройства связи. Географическое положение человека сравнивается с географическим положением возникшей чрезвычайной ситуации. Система использует правила оценки степени опасности ситуации для близлежащих людей.
Недостатками этого устройства является его сложность и необходимость использования спутниковой поисковой системы GPS или подобной.
Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту, является устройство «PASS-FireflyII» (Рекламный проспект FIREFLY® II Personal Alert Safety System, - MSA International, 1994), содержащее блок управления, к входам которого подключены входные устройства: температурный датчик, акселерометр - датчик движения и кнопка принудительного включения. Выходы блока управления подключены к выходным устройствам: акустическому и световому излучателю.
Блок управления активизирует акустический и световой излучатели при срабатывании входных датчиков: датчика движения - через фиксированное время при неподвижности носителя сигнализации, температурного датчика - с дифференцированной временной задержкой в зависимости от температуры окружающего воздуха, моментально при нажатии кнопки принудительного включения. Устройство питается от автономного источника питания.
Недостатком этого устройства является малая эффективность акустического и светового излучателей в условиях экстремальных ситуаций, например, завалов и сильной задымленности.
Задача, на решение которой направлена полезная модель -эффективное оповещение о помощи в условиях экстремальных ситуаций -опасности, угрожающей жизнедеятельности и (или) состоянии здоровья
владельца сигнализации, а в некоторых благоприятных случаях -локализация координат пострадавшего, расширение сферы применения данных устройств.
Технический результат достигается тем, что в аварийную систему сигнализации, содержащую входные устройства: температурный датчик, датчик движения и кнопку принудительного включения, выходы которых подключены к входу блока управления, к выходам которого подключены выходные устройства: акустический и световой излучатели, дополнительно введены модулятор, радиопередающий блок и дополнен алгоритм срабатывания блока управления.
В систему для обеспечения возможности пострадавшему сообщить данные о себе самостоятельно голосовым сигналом дополнительно введен микрофон, выход которого подключен к входу модулятора, с активизацией микрофона при активизации кнопки принудительного включения.
В систему дополнительно введены входные датчики, реагирующие на пламенное горение - датчик пламенного горения, например, инфракрасный и/или датчик задымления, например, оптический, выходы которых подключены к дополнительным входам блока управления, при этом в блоке управления инвертирован сигнал акселерометра. Система может быть использована в качестве автономного пожарно-охранного сигнализатора.
Для обеспечения возможности тестирования по радиоканалу работоспособности системы в нее дополнительно введены входной радиоприемный блок с последовательно включенным дешифратором, выход
которого подключен к дополнительному входу блока управления, а также шифратор, включенный между блоком управления и модулятором. Система может быть использована как автономный датчик пожарно-охранной сигнализации.
В системе, работающей в качестве автономного пожарно-охранного сигнализатора или автономного датчика пожарно-охранной сигнализации, дополнительно введены электромагнит и/или электродетонатор, входы которых подключены к дополнительному выходу блока управления.
Кроме того, в систему могут быть дополнительно введены радиоприемный блок, шифратор и дешифратор, причем выход радиопередающего блока подключен к входу дешифратора, выход которого подключен к дополнительному входу блока управления, один из дополнительных выходов блока управления подключен к дешифратору, другой дополнительный выход блока управления подключен к шифратору, один из выходов управления шифратора подключен к дополнительному входу блока управления, а выход дешифратора подключен ко входу модулятора, дополнен алгоритм срабатывания блока управления, с возможностью передачи кодированного сигнала «свой» о помощи, при предварительном уведомлении сигналом «свой» с поисковой радиостанции, с использованием первой или нескольких ступеней шифрации-дешифрации.
В систему (кроме автономного пожарно-охранного сигнализатора и автономного датчика пожарно-охранной сигнализации) дополнительно введено входное устройство: измеритель пульса, выход которого подключен
к дополнительному входу блока управления, что обеспечивает возможность отслеживания состояние владельца системы комбинировано: с помощью датчика движения и измерителя импульса.
Для обеспечения возможности подключения внешнего устройства, имеющего свой передатчик радиосигнала, например сотового телефона, в систему дополнительно введен выходной разъем коммутации, входы которого подключены к входу модулятора и отдельному выходу блока управления.
Сущность изобретения поясняется Фиг.1-8. На Фиг.1 приведена структурная схема аварийной системы сигнализации (АСС) 1: датчик дыма (ДД) 2, температурный датчик (ТД) 3, кнопку принудительного включения (КПВ) 4, блок управления (БУ) 5, акустический излучатель (АИ) и световой излучатель (СИ) 6, модулятор (М) 7 и радиопередающий блок (РПБ) 8. На Фиг.2 приведена структурная схема системы, дополненная радиопередающим блоком (РПБ) 8 и микрофоном (Мик) 9. На Фиг.3 приведена структурная схема автономного датчика пожарно-охранного сигнализатора с дополнительными датчиками задымления (ДЗ) 10 и пламенного горения ДПГ) 11. На Фиг.4 приведена структурная схема автономного датчика пожарно-охранной сигнализации, включающая дополнительно радиоприемный блок (РПрБ) 12, дешифратор (Д) 13 и шифратор (Ш) 14с возможностью дистанционного тестирования датчика по радиоканалу. На Фиг.5 приведен фрагмент структурной схемы системы по Фиг.3 или 4, дополненной электромагнитом (ЭМ) 15 и/или
электродетонатором (ЭД) 16. На Фиг.6 приведена структурная схема системы для передачи сигнала о помощи с применением алгоритма «свой-чужой», использующую поисковую радиостанцию (ПРС) 17. На Фиг.7 приведен фрагмент структурной схемы системы по Фиг.1, 2 или 6, дополненная измерителем импульса (ИП) 18. На Фиг.8 приведен фрагмент структурной схемы системы, представленной на Фиг.1-7, с введенным выходным разъемом коммутации (ВРК) 19.
Устройство, представленное на Фиг.1, работает следующим образом. БУ 5 в дежурном режиме работы АСС 1 отслеживает сигналы с входных устройств ДД 2, ТД 3, КПВ 4. При отсутствии сигнала ДД 2 в течение фиксированного времени или при нахождении АСС 1 при повышенной температуре в течение времени, зависимого от температуры окружающего воздуха, отслеживаемой ТД 3, БУ 5 включает АИ и СИ 6. Через фиксированное время, если сигнал с ДД 2 не поступил, БУ 5 включает РПБ 8. При активизации КПВ 4 БУ 5 включает одновременно АИ и СИ 6, РПБ 8. РПБ 8 модулируется М 7, на который подается сигнал с дополнительного выхода БУ 5. Таким образом, обеспечивается эффективное оповещение радиосигналом о помощи в условиях экстремальных ситуаций: опасности, угрожающей жизнедеятельности и (или) состоянии здоровья владельца АСС 1, а в некоторых благоприятных случаях - локализация координат владельца АСС 1 при использовании узконаправленной приемной антенны и (или) нескольких радиоприемных устройств.
Устройство, представленное на Фиг.2, при срабатывании ДД 2 и ТД 3 работает аналогично устройству представленному на Фиг.1. При активизации КПВ 4 БУ 5 включает одновременно АИ и СИ 6, РПБ 8. КПВ 4 подает напряжение питания на Мик 9. М 7 в данном случае модулируется выходным сигналом с Мик 9. Таким образом владелец АСС 1 может самостоятельно подать сигнал о помощи речевым сообщением.
Устройство представленное на Фиг.3 работает следующим образом. БУ 5 в дежурном режиме работы АСС 1 отслеживает сигналы с входных устройств ДД 2, ТД 3, КПВ 4, ДЗ 10 и/или ДПГ 11. При наличии сигнала ДД 2 в течении фиксированного времени или при нахождении АСС 1 при повышенной температуре в течении времени, зависимого от температуры окружающего воздуха, отслеживаемой ТД 3 или при срабатывании ДЗ 10 и/или ДПГ 11, БУ 5 включает АИ и СИ 6. Через фиксированное время, если ДД 2, ТД 3, КПВ 4, ДЗ 10 и/или ДПГ 11 по прежнему активизированы, БУ 5 включает РПБ 8. При активизации КПВ 4 БУ 5 включает одновременно АИ и СИ 6, РПБ 8. РПБ 8 модулируется М 7, на который подается сигнал с выхода БУ 5. Таким образом, обеспечивается работа АСС 1 в качестве автономного пожарно-охранного сигнализатора, установленного, например, в неэлектрифицированном помещении.
Устройство, представленное на Фиг.4, при срабатывании ДД 2, ТД 3, КПВ 4, ДЗ 10 и/или ДПГ 11 работает аналогично устройству, представленному на Фиг.З. Дополнительно введены РПрБ 12,Д13иШ14. Входной сигнал на модулятор подается с выхода Ш 14, вход которого
подключен к одному из выходов БУ 5. При приеме радиосигнала РПрБ 12 и опознавании его Д 13, последний вырабатывает выходной сигнал, поступающий на дополнительный вход БУ 5. БУ 5 в данном случае немедленно включает АИ и СИ 6, РПБ 8. Кодировка Ш 14 может быть различной в зависимости от срабатывания входных устройств ДД 2, ТД 3, КПВ 4, ДЗ 10 и (или) ДПГ 11, РПрБ 12. Таким образом, обеспечивается работа АСС 1 в качестве автономного датчика пожарно-охранной сигнализации, установленного, например, в неэлектрифицированном помещении. Благодаря РПрБ 12,Д13иШ14 возможно дистанционное тестирование данного датчика пожарно-охранной сигнализации. Также наличие Д 13 и Ш 14 позволяет идентифицировать АСС 1 при использовании нескольких аналогичных устройств.
На Фиг.5 приведен фрагмент структурной схемы АСС 1 по Фиг.З или 4 с дополнительно введенными ЭМ 15 и/или ЭД 16, входы которых подключены к дополнительному выходу БУ 5. АСС 1 при наличии сигнала с ДД 2 или КПВ 4 и отсутствии сигналов с ТД 3, ДЗ 10 и/или ДПГ 11 работает аналогично устройствам, представленным на Фиг.З или 4. При наличии сигналов с ТД 3, ДЗ 10 и/или ДПГ 11, АСС 1 также работает аналогично устройствам, представленным на Фиг.З или 4, но при этом параллельно БУ 5 начинает отслеживать сигналы с ДД 2 или КПВ 4. При наличии сигналов с ДД 2 или КПВ 4, поступивших после сигналов с ТД 3, ДЗ 10 и/или ДПГ 11, БУ 5 подает сигнал на ЭМ 15 и/или ЭД 16, которые инициализируют разрушение (при помощи ЭД 16) или снятие с фиксации (при помощи ЭМ
15) креплений ограждающих защитных конструкций, например, оконных решеток. Таким образом при пожаре обеспечивается свободный доступ в охраняемое помещение с защитными конструкциями для проникновения спасательного персонала и (или) эвакуации пострадавших.
Устройство, представленное на Фиг.6, работает следующим образом. БУ 5 в дежурном режиме работы АСС 1 отслеживает сигналы с входных устройств ДЦ 2, ТД 3, КПВ 4, РПрБ 12 с Д 13. При отсутствии сигнала ДЦ 2 в течение фиксированного времени или при нахождении АСС 1 при повышенной температуре в течении времени, зависимого от температуры окружающего воздуха, отслеживаемой ТД 3 или при активизации КПВ 4 и одновременно при наличии в это же время кодированного радиосигнала «свой» ПРС 17, принятого РПрБ 12 и опознанного Д 13, БУ 5 включает РПБ 8, выходной сигнал которого модулируется Ш 14. Через некоторое время БУ 5 переводит АСС 1 в исходное состояние, т.е. РПБ 8 отключается, а БУ 5 отслеживает сигналы ДД 2, ТД 3, КПВ 4, РПрБ 12 с Д 13. Далее, если установлена связь с ПРС 17, цикл повторяется. При приближении ПРС 17 на определенное расстояние, при выше перечисленных факторах, и, соответственно, увеличении уровня входного радиосигнала, РПрБ 12 выдает выходной сигнал, поступающий на дополнительный вход БУ 5, который в свою очередь, включает АИ и СИ 6. Таким образом, АСС 1 работает в кратковременном режиме только при наличии радиосигнала «своей» поисковой радиостанции, что оптимально, например, во время военных действий при скрытом поиске раненных и пострадавших. Световой и
звуковой сигналы АСС 1 включаются только при непосредственной близости ПРС 17. При дополнении алгоритма работы БУ 5 и применении Д 13 и Ш 14 с двумя или более ступенями шифрации - дешифрации, возможна большая степень защиты от несанкционированного поиска, например, по следующему алгоритму: 1) передача сигнала «код 1 ПРС» с ПРС 17, 2) прием сигнала «код 1 ПРС» на АСС 1 и срабатывание любого из входных устройств ДД 2, ТД 3, КПВ 4, 3) передача сигнала «код 1 АСС» с АСС 1, 4) передача сигнала «код2АСС» с АСС 1, 5) прием сигнала «код2АСС» на ПРС 17, 6) прием сигнала «код2ПРС» на АСС 1, 7) передача сигнала «код 1 АСС» с АСС 1. При правильном прохождении всей последовательности сигналов по выше приведенному алгоритму, АСС 1 излучает радиосигнал в течении фиксированного времени. Далее цикл повторяется. При нескольких неудачных попытках обмена «своими» кодами, БУ 5 АСС 1 отключает РПБ 8. В данном случае, даже при несанкционированной передаче сигнала «код 1 ПРС», полученного, например, с помощью радиоперехвата, АСС 1, не получив сигнал «код2ПРС», прекратит передачу радиосигнала. Использование устройства, представленного на Фиг.5 оптимально при поиске раненных и пострадавших с помощью низколетящего летательного аппарата, на котором установлена ПРС 17, а при локализации координат пострадавшего - с помощью наземных средств.
На Фиг.7 приведен фрагмент структурной схемы АСС 1 по Фиг.1, 2, 6 или 8 с дополнительно введенным ИП 18, выход которого подключен к дополнительному входу БУ 5. БУ 5 при срабатывании всех входных
устройств, кроме ДД 2, работает аналогично описанному выше. При отсутствии сигнала с ДД 2, БУ 5 оценивается выходной сигнал с ИП 18. Если частота и (или) сила сердечных сокращений, принятых ИП 18, выходит за пределы нормы, БУ 5 обеспечивает срабатывание выходных устройств по алгоритмам, аналогичным при срабатывании ДД2 устройств, описанных выше. Таким образом минимизируются ложные срабатывания при малой подвижности владельца АСС.
На Фиг.8 приведен фрагмент структурной схемы АСС 1 по Фиг.1-7 с дополнительно введенным ВРК, входы которого подключены к входу М и отдельному выходу БУ, Таким образом, обеспечивается возможность подключения внешнего устройства, имеющих свой передатчик радиосигнала, например, сотового телефона.
Возможно тестирование БУ 5 напряжения питания встроенного автономного источника питания АСС 1 по Фиг.1-8 и включение выходных устройств, например, АИ и СИ 6 при понижении напряжения питания ниже критического.
Таким образом, при использовании данных устройств повышается дальность оповещения сигналом о помощи пострадавшему или об экстремальной ситуации, в некоторых благоприятных случаях возможна локализация координат пострадавшего, расширена область применения данных устройств.
1. Аварийная система сигнализации, содержащая блок управления, к входам которого подключены входные устройства - температурный датчик, акселерометр, - датчик движения, кнопка принудительного включения, а к выходам подключены входы выходных устройств - акустического излучателя и светового излучателя, отличающаяся тем, что дополнительно введены радиопередающий блок и модулятор, вход которого подключен к дополнительному выходу блока управления, а выход модулятора подключен к входу радиопередающего блока.
2. Система по п.1, отличающаяся тем, что дополнительно введен микрофон, выход которого подключен к входу модулятора, с активизацией микрофона при активизации кнопки принудительного включения.
3. Система по п.1, отличающаяся тем, что дополнительно введены входные датчики, реагирующие на пламенное горение и/или задымление, например оптический дымовой и инфракрасный датчики, выходы которых подключены к дополнительным входам блока управления.
4. Система по п.3, отличающаяся тем, что дополнительно введены радиоприемный блок с последовательно включенным дешифратором, выход которого подключен к дополнительному входу блока управления, и шифратор, включенный между блоком управления и модулятором.
5. Система по п.4, отличающаяся тем, что дополнительно введены электромагнит и/или электродетонатор, при этом входы электромагнита и/или электродетонатора подключены к дополнительному выходу блока управления.
6. Система по п.1, отличающаяся тем, что дополнительно введены радиопередающий блок, дешифратор и шифратор, причем выход радиопередающего блока подключен ко входу дешифратора, выход которого подключен к дополнительному входу блока управления, один из дополнительных выходов блока управления подключен к дешифратору, другой дополнительный выход блока управления подключен к шифратору, один из выходов управления шифратора подключен к дополнительному входу блока управления, а выход дешифратора подключен ко входу модулятора.
7. Система по п.1, или 2, или 5, или 6, отличающаяся тем, что дополнительно введено входное устройство - измеритель пульса, выход которого подключен к дополнительному входу блока управления.
8. Система по п.7, отличающаяся тем, что дополнительно введено выходное устройство - выходной разъем коммутации, первый вход которого подключен к входу модулятора, а второй вход - к дополнительному выходу блока управления.
