Указатель выхода и направления движения

Полезная модель относится к устройствам пожарной автоматики, а точнее к указателям выхода и направления эвакуации людей при пожаре. Задачей настоящей полезной модели является расширение эффективности функционирования указателя выхода за счет усиления восприятия человеком сигнала оповещения в сложных условиях пожара и более точного определения направления движения при эвакуации. Техническим результатом, достигаемым при осуществлении заявляемой полезной модели, является применение в одном устройстве одновременно светового и звукового указателей, при этом дополнительное повышение эффективности функционирования достигается за счет использования в светового канале специального режима излучения, использования в звуковом канале совместно специального шумового и речевого сигналов, а также синхронизированного режима излучения как звукового, так и светового каналов.

Известны указатели выхода и направления движения, применяющиеся в системах оповещения людей о пожаре и управления эвакуацией [1].

Известны световые указатели, например, "БЛИК-СЭУ", выпускаемый ООО "ИРСЭТ-Центр" [2]. Указатель имеет встроенный аккумулятор для резервирования электропитания при пропадании напряжения сети. Световой излучатель такого указателя выполнен на полупроводниковых светодиодах. Применение светодиодов обеспечивает малое энергопотребление за счет более высокой светоотдачи, более высокую надежность по сравнению с обычными источниками (лампами накаливания) и высокую механическую прочность.

Недостатком световых указателей является их слабая эффективность в условиях плохой видимости, например, при пожаре в задымленном помещении.

С целью повышения эффективности оповещения о направлении движения используют звуковые указатели выхода, например, ExitPoint фирмы System Sensor [3]. Такие указатели для исключения эффекта "стоячих волн" используют специальный широкополосный шумовой сигнал, который называют "направляющим звуком". Место расположения такого звукового источника легко и быстро определяется органами слуха человека практически в любых условиях. Различную информацию о наличии выхода, лестницы вверх, лестницы вниз предлагается передавать импульсными сигналами в паузах между шумовыми сигналами и изменением частоты модуляции.

Однако для человека в стрессовой ситуации, без специальной подготовки эта информация может оказаться непонятной.

Указанные недостатки устройств [2, 3] снижают эффективность их функционирования при использовании в системах оповещения людей о пожаре и управления эвакуацией.

Наиболее близким к заявляемому устройству по технической сущности является специализированный низкочастотный оповещатель [4].

Структурная схема устройства-прототипа приведена на фиг.1.

Устройство содержит блок бесперебойного электропитания 11, блок контроля 8, блок контроля шлейфа тревоги 1, подключенный к блоку управления 2, первый выход которого подключен к блоку индикации состояния 3, второй выход блока управления 2 подключен через преобразователь напряжения 4 к источнику светового излучения (стробоскопу) 5, третий выход блока управления 2 подключен через усилитель мощности 6 к звуковому излучателю 7 и первому входу блока контроля 8. Блок бесперебойного электропитания 11 содержит последовательно включенные блок питания и заряда аккумулятора 9 и аккумулятор 10, выходы блока бесперебойного электропитания 11 подключены ко второму и третьему входам блока контроля 8, соединенного с блоком управления 2.

Устройство [4] представляет собой комбинированный оповещатель, использующий в своем составе стробоскоп и мощный звуковой излучатель-вибратор с низкочастотным модулированным сигналом. Такое сочетание позволяет повысить эффективность восприятия сигнала о пожаре людьми с дефектами слуха и зрения. Однако задачу указания выхода и направления эвакуации оповещатель не решает, что снижает эффективность его функционирования.

Задачей настоящей полезной модели является повышение эффективности функционирования указателя выхода за счет усиления восприятия человеком сигнала оповещения в сложных условиях пожара и более точного определения направления движения при эвакуации.

Техническим результатом, достигаемым при осуществлении заявляемой полезной модели, является применение в одном устройстве одновременно светового и звукового указателей, при этом дополнительное повышение эффективности функционирования достигается за счет использования в светового канале специального режима излучения, использования в звуковом канале совместно специального шумового и речевого сигналов, а также синхронизированного режима излучения как звукового, так и светового каналов.

Указанная техническая задача решена за счет того, что в известное устройство - прототип [4], содержащее блок бесперебойного питания, блок индикации, световой излучатель, усилитель мощности, звуковой излучатель, блок управления, первый выход которого подключен к первому входу усилителя мощности, выход которого подключен к звуковому излучателю, введены блок программирования и электронный ключ, выход блока бесперебойного питания подключен к входу блока программирования, первый выход которого подключен к блоку управления, второй выход которого подключен к первому входу электронного ключа, выход которого подключен световому излучателю, второй выход блока программирования подключен ко второму входу электронного ключа, третий выход блока программирования подключен ко второму входу усилителя мощности, четвертый выход блока программирования подключен ко входу блока индикации.

Блок управления содержит генератор режимов излучения, генератор речевого сообщения, генератор шума и суммирующий блок, управляющий вход генератора режимов излучения является первым выходом блока программирования, первый выход генератора режимов излучения является вторым выходом блока управления, второй выход генератора режимов излучения через генератор речевых сообщений подключен к первому входу суммирующего блока, третий выход генератора режимов излучения через генератор шума подключен ко второму входу суммирующего блока, выход которого является первым выходом блока управления.

На фиг.2 изображена блок-схема заявляемого указателя выхода и направления движения.

Устройство содержат блок программирования 1, блок управления 2, блок бесперебойного электропитания 3, электронный ключ 4, усилитель мощности 5, блок индикации 6, световой излучатель 7, звуковой излучатель 8.

Выход блока бесперебойного электропитания 3 подключен ко входу блока программирования 1, первый выход которого подключен ко входу блока управления 2, первый выход которого подключен к первому входу усилителя мощности 5, выход которого подключен ко входу звукового излучателя 8, второй выход блока управления 2 подключен к первому входу электронного ключа 4, выход которого подключен ко входу светового излучателя 7. Второй выход блока программирования 1 подключен ко второму входу электронного ключа 4, третий выход блока программирования 1 подключен ко второму входу усилителя мощности 5, четвертый выход блока программирования 1 подключен к блоку индикации 6.

Блок управления 2 содержит генератор режимов излучения 9, генератор речевого сообщения 10, генератор шума 11 и суммирующий блок 12.

Управляющий вход генератора режимов излучения 9 является первым выходом блока программирования 1, первый выход генератора режимов излучения 9 является вторым выходом блока управления 2, второй выход генератора режимов излучения 9 через генератор речевых сообщении подключен к первому входу суммирующего блока 12, третий выход генератора режимов излучения 9 через генератор шума 11 подключен ко второму входу суммирующего блока 12, выход которого является первым выходом блока управления 2.

Для достижения технического результата при осуществлении полезной модели могут быть использованы следующие варианты технической реализации отдельных блоков.

Блок программирования 1 представляет собой набор электрических цепей коммутации с использованием микропереключателя или соединительных клемм с перемычками, который обеспечивает выбор режимов излучения светового и звукового каналов устройства, а также отображение наличия электропитания и режимов работы устройства с помощью световых индикаторов блоком индикации 4.

Блок бесперебойного электропитания 3 может быть выполнен идентично устройству-прототипу, или может быть использован серийно выпускаемый источник вторичного электропитания, например, ИПБ фирмы ООО "Сигма-ИС" [2].

Электронный ключ 4 и усилитель мощности 5 используют обычную элементную базу. Управляющие входы электронного ключа могут быть объединены с помощью логических элементов для коммутации светового излучателя 7. Усилитель мощности 5 может быть выполнен на базе операционного усилителя, например К174УН7 с делителем на резисторах, обеспечивающим регулирование выходной мощности по его второму управляющему входу.

Генератор режимов излучения 9 может быть выполнен на цифровых микросхемах. Выходные сигналы, формируемые генератором 9, должны соответствовать временной диаграмме фиг.3.

Генератор шума 11 может быть выполнен на операционных усилителях с источником шума в виде p-n перехода база-эмиттер транзистора. Сигнал на выходе генератора 11 должен соответствовать условиям оптимальной слышимости аналогично звуковому указателю ExitPoint [3].

Генератор речевых сообщений 10 может быть выполнен на базе постоянного запоминающего устройства (ПЗУ), например микросхемы ISD2532P семейства ChipCorder компании Winbond Electronics. Конкретный вид сообщения может записываться при производстве устройства или устанавливаться непосредственно при его установке на объекте.

Суммирующий блок 12 для объединения сигналов с выходов генератора речевых сообщений 10 и генератора шума 11 может быть выполнен с использованием резисторов и разделительных конденсаторов.

Блок световой индикации 6 может быть выполнен на световых полупроводниковых диодах различного цвета.

Световой излучатель 7 выполнен на полупроводниковых светодиодах для обеспечения высокой светоотдачи и малой инерционности при переключении режима свечения.

Звуковой излучатель представляет собой электродинамическую головку с полосой воспроизведения звуковых частот не менее, чем от 200 Гц до 5000 Гц для качественного воспроизведения речевых сообщений в соответствии с требованиями [5].

Устройство работает следующим образом.

В нормальном (дежурном) режиме работы звуковой указатель не работает, световой указатель постоянно светится или выключен, в зависимости от исходного программирования устройства с помощью программирующего блока 1 и соответствующего сигнала, подаваемого на второй вход электронного ключа 4. При этом блоком индикации 6 с помощью светового индикатора предпочтительно зеленого цвета индицируется наличие электропитания устройства.

При обнаружении пожара и подачи на вход программирующего блока 1 от системы пожарной сигнализации управляющего сигнала включаются световой и звуковой каналы оповещения.

Режим их работы в режиме "Пожар" определяется управляющими сигналами, формируемыми на выходах программирующего блока 1 и блока управления 2. Графически этот режим работы представлен на фиг.3. На графике фиг.3 сигнал уровня "0" соответствует отсутствию светового и звукового излучения, сигнал уровня "1" соответствует наличию светового и звукового излучения. Включение осуществляется периодически с периодом общей длительностью 0-t ₂.

В период от 0 до t₁ включен световой излучатель 7 и формируется шумовой направляющий сигнал звуковым излучателем 8. В интервале времени от t₁ до t₂ световой излучатель 7 включается в мигающий режим работы, а звуковой излучатель передает однократно или несколько раз речевое сообщение вида "Пожарный выход", "Эвакуационная лестница", "Безопасная зона" и др.

Интенсивность звукового сигнала в соответствии с условиями объекта устанавливается при программировании блоком 1 с помощью управляющего сигнала, подаваемого на второй вход усилителя мощности 5.

Таким образом, в заявляемом комбинированном свето-звуко-речевом устройстве достигается повышенная эффективность функционирования за счет увеличения информативности звукового оповещения, а также повышенной эффективности восприятия светового сигнала. Мигание излучателя 7 привлекает человека к указателю даже в условиях значительного задымления, а одновременно передаваемое сообщение поясняет его назначение.

Устройство согласно настоящей полезной модели предназначено главным образом для использования в системах пожарной безопасности для защиты крупных объектов различного назначения с массовым пребыванием людей, на которых формируются системы оповещения и управления эвакуацией людей при пожарах четвертого и пятого типов по нормам [1]. Устройство также может быть использовано на крупных морских судах. При этом речевое сообщение может передаваться на одном или нескольких языках.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ:

1. НПБ 104-03 Системы оповещения и управления эвакуацией людей при пожарах в зданиях и сооружениях.

2. Пожарная автоматика 2008. Каталог. - М.: РИА "Индустрия безопасности", 2008 - 160 с.

3. Звуковой указатель ExitPoint (PF Directional Sounder). Техническое описание и инструкция по эксплуатации, www.systemsensor.com.

4. Специализированный низкочастотный оповещатель. Патент RU 2312397 C2 G08В 1/00; 21.06.2005.

5. НПБ 77-98 Технические средства оповещения и управления эвакуацией пожарные. Общие технические требования. Методы испытаний.

1. Указатель выхода и направления движения, содержащий блок бесперебойного питания, блок индикации, световой излучатель, усилитель мощности, звуковой излучатель, блок управления, первый выход которого подключен к первому входу усилителя мощности, выход которого подключен к звуковому излучателю, отличающийся тем, что в него введены блок программирования и электронный ключ, выход блока бесперебойного питания подключен к входу блока программирования, первый выход которого подключен к блоку управления, второй выход которого подключен к первому входу электронного ключа, выход которого подключен световому излучателю, второй выход блока программирования подключен ко второму входу электронного ключа, третий выход блока программирования подключен ко второму входу усилителя мощности, четвертый выход блока программирования подключен ко входу блока индикации.

2. Указатель выхода и направления движения по п.1, отличающийся тем, что блок управления содержит генератор режимов излучения, генератор речевого сообщения, генератор шума и суммирующий блок, управляющий вход генератора режимов излучения является первым выходом блока программирования, первый выход генератора режимов излучения является вторым выходом блока управления, второй выход генератора режимов излучения через генератор речевых сообщений подключен к первому входу суммирующего блока, третий выход генератора режимов излучения через генератор шума подключен ко второму входу суммирующего блока, выход которого является первым выходом блока управления.

3. Указатель выхода и направления движения по п.1, отличающийся тем, что блок индикации выполнен на полупроводниковых светодиодах.