Система автоматического пожаротушения

 

Изобретение относится к пожаротушению , а именно к автоматическим системам для управления процессами обнаружения и тушения пожара. Целью изобретения является упропдение конструкции устройства . Для этого сигналы от датчиков температуры направляют через усилитель на аналоговый коммутатор, откуда через нормализатор он поступает на аналого-цифровой преобразователь. Полученный цифровой сигнал обрабатывается логической схемой, обладающей возможностью контроля своего функционирования. Для обеспечения переключения аналогового коммутатора управляющий сигнал формируется путем деления частоты тактового генератора и подачи сигнала с выхода делителя на счетчик. Аналого-цифровой преобразователь производит преобразование аналогового сигнала в цифровой код, который записывается в буферный регистр памяти. Информация с буферного регистра разделяется на два канала . В первом канале производится съем информации с младших разрядов, которая используется для самоконтроля всей системы от датчиков температуры до пиропатронов. Во втором канале производятся съем информации со старших разрядов буферного регистра и ее использование для срабатывания пиропатронов через первый, второй элементы И, третий элемент И, второй элемент ИЛИ, четвертый элемент и тиристор. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. S (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н Д ВТОРСКОМ,К СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬ1ТИЯ Л

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4232515/40-12 (22) 24.03.87 (46) 28.02.89. Бюл. № 8 (71) Харьковский объединенный авиаотряд (72) Ф. В. Кучеренко, А. Н. Чехов, Е. В. Короховой и Н. В. Искрич (53) 654.924.5 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1284564, кл. А 62 С 37/08, G 08 В 25/00, 1985. (54) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО ПОЖАРОТУШЕНИЯ (57) Изобретение относится к пожаротушению, а именно к автоматическим системам для управления процессами обнаружения и тушения пожара. Целью изобретения является упрощение конструкции устройства. Для этого сигналы от датчиков температуры направляют через усилитель на аналоговый коммутатор, откуда через нормализатор он поступает иа аналого-цифровой преобразователь. Полученный цифровой

Изобретение относится к технике пожаротушения, а именно к автоматическим системам для управления процессами обнаружения и тушения пожара.

Цель изобретения — упрощение конструкции устройства.

На фиг. 1 приведена функциональная схема системы автоматического пожаротушения; на фиг. 2 — принципиальная схема подключения да чиков температуры к источнику высокостабильного опорного напряжения; на фиг. 3 — принципиальная схема блока контроля пусковых элементов.

Система автоматического пожаротушения содержит по числу объектов пожаротушения датчики 1 температуры дифференциального типа, делители напряжения на первых 2 и вторых 3 резисторах и разде„„SU„„1461486 A 1 (5D 4 А 62 С 37/00, G 08 В 25 00 сигнал обрабатывается логической схемой, обладающей возможностью контроля своего функционирования. Для обеспечения переключения аналогового коммутатора управляющий сигнал формируется путем деления частоты тактового генератора и подачи сигнала с выхода делителя на счетчик.

Аналого-цифровой преобразователь производит преобразование аналогового сигнала в цифровой код, который записывается в буферный регистр памяти. Информация с буферного регистра разделяется на два канала. В первом канале производится съем информации с младших разрядов, которая используется для самоконтроля всей системы от датчиков температуры до пиропатронов.

Во втором канале производятся съем информации со старших разрядов буферного регистра и ее использование для срабатывания пиропатронов через первый, второй элементы И, третий элемент И, второй элемент ИЛИ, четвертый элемент и тиристор.

1 з.п. ф-лы, 3 ил. лительные диоды 4, источник 5 высокостабильного опорного напряжения с первым

5 1 и вторым 5 2 входами, первым 5 3 и вторым 5.4 выходами, первые операционные усилители 6, входящие в блок сопряжения датчиков температуры, аналоговый коммутатор 7, тактовый генератор 8, делитель 9 частоты, формирователь 10 импульсов, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 11, первый счетчик 12, инвертор 13, RS-триггер 14, дешифратор 15, нормализатор 16, буферный регистр 17, первый 18, второй 19 и третий 20 элементы И, первый 21 и второй 22 элементы ИЛИ, элемент 23 задержки, четвертые элементы И 24, тиристоры 25, импульсные трансформаторы 26, пиропатроны — пусковые элементы 27, блоки 28 контроля пусковых элементов, включающие вто1461486

3 рые операционные усилители 29, вторые 30, третьи 31, четвертые 32 счетчики и инверторы 33, третьи резисторы 34, светоди оды 35, двусторонний ограничитель на диодах 36 и 37 и токостабилизатор 38.

Система автоматического пожаротушения работает следующим образом.

При отсутствии загорания на объекте сигнал с датчика 1 температуры дифферен, циального типа отсутствует. Напряжение с источника 5 высокостабильного опорного напряжения через разделительный диод 4, делитель напряжения на первом 2 и втором 3 резисторах и датчик 1 температуры подается через первый операционный усилитель

6 на сигнальный вход аналогового коммутатора 7, с выхода которого напряжение поступает на вход нормализатора 16. Нормированный выходной сигнал с выхода пормализатора 16 подается на вход АЦП 11. ,цля переключения аналогового коммут»тора 7 формируется управляющий сигнал путем деления частоты тактового генератора 8 и передачи сигнала с выхода делителя 9 на счетчик 12.

Для запуска АЦП 11 синхронно с каждым импульсом, пришедшим с делителя 9 на счетчик 12, по переднему фронту импульсов формируются в формирователе О импульсов короткие по длительности им пульсы запуска AHI I, который начинает преобразование аналогового сигнала, поданного на его вход, в цифровой код. Учитывая быстродействие АЦП 11 время преобразования намного меньше времени действия уп.равляющих импульсов. По окончании преобразования АЦП 11 выдает сигнал «Конец преобразования», подтверждающий, что

АЦП закончил свою работу и готов передать информацию в цифровой форме во внешнее устройство. По началу действия переднего фронта сигнала «Конец преобразования» цифровой код, соответствую ций аналоговому сигналу, записывается в буферный регистр памяти. Предыдушая информация в буферном регистре 17 памяти при этом стирается. Сигнал «Конец преобразования» с АЦП действует до начала действия следующего импульса запуска АЦП 11, при котором ALII 11 сбрасывается и начинает преобразование заново. Информация с буферного регистра 17 разделяется на два канала.

В первом канале производится сьем информации с младших разрядов, которая используется для самоконтроля всей системы автоматического пожаротушения от датчиков 1 температуры до пиропатронов 27.

Во втором канале производится съем информации со старших разрядов буферного регистра !7, используемой для включения исполнительных устройств при пожаре.

Принцип работы первого канала.

Высокостабильное напряжение, подаваемое на датчики 1 температуры для конт10

50 роля их работоспособности, через операционные усилители 6, аналоговый коммутатор

7 и нормализатор 16 поступает на вход

АЦП 11. С выхода АЦП 11 цифровой код, так как уровень опорного высокостабильного напряжения мал, будет находиться только в младших разрядах буферного регистра 17. С первого канала младших разрядов буферного регистра 17 цифровой код, соответствующий величине опорного напряжения источника 5, подается на входы первого элемента И 18. При наличии высокого уровня сигнала цифрового кода во всех младших разрядах первого канала буферного регистра 17 на выходе первого элемента И 18 появляется высокий уровень сигнала, который подается на первый вход третьего элемента И 20 и первый вход первого элемента ИЛИ 21. Сигнал с выхода первого элемента ИЛИ 21 подается на вход RS-триггера 14. На вход RS-триггера подаются импульсы синхронизации с делителя 9. При наличии сигналов на обоих управляющих входа RS-триггер находится в режиме хранения предыдушей информации, т. е. на прямом выходе устанавливается

«1» (g= i), а на инверсном выходе Q

«O» (Q=.О). Ро окончании действия синхронизирующего импульса RS-триггер переходит в состояние Q=l, Q=-О. Сигналы с прямого выходаЯ5-триггера (Q=l) и инверсного выхода (Q=O) подаются соответственно на третий вход элемента И 2О и элемент

23 задержки. После окончания действия сигнала на выходе первого элемента ИЛИ 21 и начала действия синхронизирующего импульса RS-триггер переходит в состояние

Q=O. Q=1. Импульс, сформированный на инверсном выходе Q RS-триггера задерживается на время 2 в элементе 23 задержки и через второй элемент ИЛИ 22 подается на первые входы четвертых элементов И 24, выходы которых связаны с управляющими электродами тиристоров 25, применяемых для взрыва пиропатронов 27.

Сигналы на вторые входы четвертых элементов И 24 подаются с выхода дешифратора 15. Г1ри одновременном наличии сигналов на обоих входах данного элемента

И 24 (соответственно c: элемента 23 задержки;ерез второй элемент ИЛИ 22 и с выхода дешифратора 15) на выходе данного элемента И 24, а следовательно, и на управляющем электроде тиристора 25 действует короткий по длительности импульс.

На анодах тиристоров 25 действуют инвертированные импульсы с выхода инвертора

13. При этом через тиристоры 25 протекает. ток в течение действия коротких импульсов на управляющих электродах. Кратковременное действие протекающего через пиропатрон 27 тока недостаточно для выделения необходимого количества тепла и его взрыва. Импульсы тока, протекающие через пиропатроь 27 и импульсный трансформа1461486

Формула изобретения тор 26, ограничивается диодами 36 и 37, усиливаются операционным усилителем 29 и подаются через токостабилизатор 38 на счетный вход второго счетчика 30, который работает до заполнения, например до 10.

Каждый последний импульс с выхода второго счетчика 30 подается на счетный вход третьего счетчика 31, работающего до заполнения, с выхода которого каждый, например, 100-й импульс подается на четвертый счетчик 32, который работает аналогично счетчикам 30 и 31. С выхода четвертого счетчика 32 импульсы тока через инверторы ЗЗ подаются на светодиод 35, работающий в импульсном режиме. Инвертор 33 применяется для согласования выхода счетчика 32 со светодиодом 35. При этом частота загорания светодиода зависит от количества счетчиков в блоке 28 контроля пиропатронов и регулируется изменени:.м их числа от двух до десяти.

Таким образом, все светодиоды системы, количество которых соответствует количеству датчиков 1 температуры, работают в импульсном режиме и создают впечатление бегущего огня. Неработающий или постоянно горящий светодиод свидетельствует о неисправности в одном из блоков системы на протяжении всего тракта от датчика температуры до пиропатрона.

Принцип работы второго канала старших разрядов буферного регистра 17.

При выходе сигнала с датчика 1 температуры, величина которого соответствует критическому состоянию возникновения пожара или выше его, увеличивается уровень напряжения на выходе операционного усилителя б, которое через аналоговый коммутатор 7 и нормализатор 16 подается на вход АЦП 11. В связи с увеличением уровня напряжения цифровой код с выхода

АЦП !1 будет находиться в первом и втором каналах младших и старших разрядоц буферного регистра 17. Со второго канала старших разрядов буферного регистра 17 цифровой код, соответствующий температуре в зоне возгорания, подается на входы второго . элемента И 19, с выхода которого сигнал высокого уровня поступает на второй вход третьего элемента И 20 и второй вход первого элемента ИЛИ 21. На выходе

; первого элемента ИЛИ 21 сигнал высокого уровня переводит RS-триггер 14 в следующее состояние: на первом выходе устанавливается «1» (Q= 1), а на втором выходе-«О» (@=0). При нал; ии сигналов на всех трех входах третьего элемента И 20 на

его выходе появляется сигнал высокого уровня. Этот сигнал через второй элемент ИЛИ

22 образует на первых входах четвертых элементов И 24 высокий уровень сигнала.

Одновременно на вторые входы четвертых элементов И 24 с выхода дешифратора

15 подается высокий уровень сигналов, соответствующих номерам опрашиваемых!

О !

55 датчиков 1 температуры. Наличие на выходе одного из элементов И 24 сигнала высокого уровня сопровождается открытием соответствующего ему тиристора 25 и протеканием тока в пиропатроне 27, который взрывается и обеспечивает выход огнегасящего состава из емкости.

1. Система автоматического пожаротушения содержащая по числу объектов пожаротушения датчики температуры и блоки сопряжения датчиков температуры с сигнальными входами аналогового коммутатора, делители напряжения, подключенные к датчикам температуры и через разделительные диоды к источнику высокостабильного опорного напряжения, блок управления аналоговым коммутатором, который выходом через нормализатор соединен с аналого-цифровым преобразователем (АЦП), тактовый генератор, по числу объектов пожаротушения блоки контроля пусковых элементов, буферный регистр, вход которого соединен с выходом АЦП, RS-триггер, пусковые элементы емкостей с огнегасящим составом, отличающаяся тем, что, с целью упрощения конструкции устройства, блок управления аналоговым коммутатором содержит последовательно соединенные первый счетчик и дешифратор, дополнительно в систему введены делитель частоты, формирователь импульсов, первый, второй и третий элементы И, по числу объектов пожаротушения четвертые элементы И, первый и второй элементы

ИЛИ, элемент задержки, инвертор, по числу объектов пожаротушения тиристоры и импульсные трансформаторы, причем первый выход младших разрядов буферного регистра соединен с входами первого элемента

И, второй выход старших разрядов буферного регистра соединен с входами второго элемента И, выход первого элемента И соединен с первым входом третьего элемента

И и первым входом первого элемента ИЛИ, выход второго элемента И соединен с вторым входом третьего элемента И и вторым входом первого элемента ИЛИ, выход первого элемента ИЛИ соединен с S-входом

RS-триггера, прямой выход которого соединен с третьим входом третьего элемента И, а инверсный выход RS-триггера через элемент задержки соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом третьего элемента И, выход второго элемента ИЛИ соединен с первыми входами четвертых элементов И, вторые входы которых объединены и соединены с выходом дешифратора, выход четвертого элемента И соединен с управляющим электродом тиристора соответствующего канала пожаротушения, катод каждого тиристора через первичную обмотку соответствующего импульсного трансфор1461486

7 ма ора соединен с пусковым элементом емко ти, второй выход которого соединен с об ей шиной источника питания, аноды тири торов соединены с выходом инвертора, вход которого соединен с R-входом RS-тригге1а, выходом делителя частоты и входом пе вого счетчика, выход которого соединен с правляющим входом аналогового коммута. ора, тактовый генератор первым выходом со динен со вторым входом АЦП, а второ выход тактового генератора через посл довательно соединенные делитель частоты и ормирователь импульсов соединен с треть м входом АЦП, первый вывод вторично обмотки каждого импульсного трансформа ора соединен с входом соответствующего блока контроля, а вторые выводы втори ных обмоток импульсных трансформаторо соединены с общей шиной блока питани .

2. Система по п. 1, отличающаяся тем, чт блок контроля пусковых элементов емкостей содержит двусторонний ограничитель, операционный усилитель, токостабилизатор, второй, третий, четвертый счетчики, инвертор, четвертый регистр и светодиод, причем вход операционного усилителя через двусторонний ограничитель соединен с выходом соответствующего канала, выход операционного усилителя соединен с токостабилизатором и счетным входом второго счетчика, выход которого подключен к счетному входу третьего счетчика, выход третьего счетчика подключен к счетному входу четвертого счетчика, выход которого через инвертор соединен с общей точкой светодиода и третьего резистора, катод светодиода соединен с общей шиной источника питания, второй вывод третьего резистора соединен с плюсовой шиной источника питания, выходы младших разрядов счетчиков соединены со своими вторыми входами, а Ь -входы счетчиков соединены с общей

20 шиной.

1461486

Составитель В. Варламов

Редактор А. Огар Техред И. Верес Корректор Э. Лончакова

Заказ 510/6 Тираж 397 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101