УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ ПОЖАРА
DEVICE FOR REGISTRATION OF FIRE

Изобретение относится к отрасли пожарной сигнализации и может быть использовано в системах пожарной сигнализации для выявления и регистрации пожара, который начинается.
Известны пожарные извещатели, оптические датчики дыма и устройства для регистрации пожары, которые работают по принципу обработки полученного от сенсора сигнала с помощью электронного блока, и формирования сигналов о наличии признаков пожара как по шлейфу пожарной сигнализации, так и внутренним индикатором (см. журнал "Системы безопасности связи и телекоммуникации", 2000, 33, с.65).
Известен пожарный извещатель (Извещатель пожарный ИП 212-ЗСМ, Паспорт ЦФСК 425231.002 ПС, Технические условия ЦФСК 425231.002 ТУ) имеющий оптический сенсор, электронный блок, индикатор, корпус, в котором расположен электронный блок, с помощью контактов электронный блок соединяется с базой, к которой подключаются проводники и элементы шлейфа пожарной сигнализации. На внешней поверхности основы корпуса расположены четыре контакта, которые соединяются соответственно с четырьмя контактами базы. С помощью этих контактов обеспечивается питание извещателя и формирование в шлейфе пожарной сигнализации необходимых сигналов при сработке извещателя или при его разъединении с базой.
Недостатком известного извещателя является то, что он содержит значительное количество контактов, которые не используются эффективно во время эксплуатации извещателя. К тому же, за счет использования четырех разъемных контактов на извещателе и соответственно на базе, применяются увеличенные габаритные размеры как извещателя, так и базы.
В основу изобретения поставлена задача - уменьшение количества примененных элементов соединения и габаритных размеров извещателя при сохранении всех функций съемного извещателя согласно требованиям нормативных документов, например, ДСТУ EN54-5: 2003 и ДСТУ EN54-7: 2004. С помощью одного и того же съемного извещателя с минимальным количеством контактов и разных по схеме баз решается проблема подключения такого извещателя к разным типам приборов приемно-контрольных пожарных по двухпроводной или четырехпроводной схеме подключения.
Поставленная задача решается тем, что устройство для регистрации пожара, которое содержит базу и съемный извещатель, имеющий установленный в корпусе извещателя электронный блок для обработки сигналов, которые поступают от соединенного с ним сенсора, чувствительного к параметрам воздуха, изменяющимся во время пожара, электронный блок соединен с индикатором состояния извещателя и входными контактами, а база содержит контакты для разъемного соединения с контактами извещателя и электромеханического соединения с проводниками и элементами шлейфа пожарной сигнализации, отличающийся тем, что входные контакты извещателя выполнены в виде двух многоточечных упругих контактов, а база содержит по крайней мере три контакта, которые расположены на ней таким образом, что при механическом соединении извещателя и базы первый контакт базы контактирует с первым входным контактом извещателя, второй входный контакт которого замыкает второй и третий контакты базы. Возможен вариант реализации базы для подключения внешнего устройства оптической сигнализации (ВУОС), которая содержит электронный блок с транзисторным ключом, вход которого соединен с первым контактом базы, а эмиттерный выход транзисторного ключа подключен к четвертому контакту базы, а коллекторный выход транзисторного ключа электронного блока базы через резистор соединен с пятым контактом базы. Возможен также вариант реализации базы для соединения с приемно-контрольным прибором по четырехпроводной схеме подключения, которое содержит электронный блок с транзисторным ключом и реле, причем второй выход транзисторного ключа электронного блока базы через первое реле соединен с третьим контактом базы, шестой и седьмой контакты которой подключены к выходным контактам реле. Вариант реализации базы для контроля наличия напряжения электропитания в конце четырехпроводного шлейфа пожарной сигнализации, которая содержит электронный блок с транзисторным ключом и двумя реле, причем коллекторный выход транзисторного ключа электронного блока базы через первое реле соединен с третьим контактом базы, шестой и седьмой контакты которой подключены к выходным контактам первого реле, а второе реле подключено между вторым и четвертым контактами базы, седьмой и восьмой контакты которой подключены к выходным контактам второго реле.
В предложенном устройстве для регистрации пожара за счет применения только двух многоточечных упругих контактов на извещателе и по крайней мере трех контактов на базе обеспечивается выполнение всех основных функций съемного извещателя согласно требованиям нормативных документов. Кроме того, за счет использования разных по электрической схеме баз решается проблема подключения такого извещателя к разным типам приборов приемно-контрольных пожарных по двухпроводной или четырехпроводной схеме подключения.
На фиг.1 представлен общий вид устройства для регистрации пожара.
На фиг.2 представлена блок-схема извещателя и схема базы без электронного блока.
На фиг.3 представлена блок-схема базы с электронным блоком, который позволяет подключение ВУОС.
На фиг.4 представлена блок-схема базы с электронным блоком, который позволяет подключение до четырехпроводного шлейфа пожарной сигнализации.
На фиг.5 представлена блок-схема базы с электронным блоком, который позволяет подключение до четырехпроводного шлейфа пожарной сигнализации и дополнительно позволяет подключение ВУОС.
На фиг.6 представлена блок-схема базы с электронным блоком, который обеспечивает контроль наличия напряжения электропитания в конце четырехпроводного шлейфа пожарной сигнализации.
На фиг.7 представлена блок-схема базы с электронным блоком, который обеспечивает контроль наличия напряжения электропитания в конце четырехпроводного шлейфа пожарной сигнализации и дополнительно позволяет подключение ВУОС.
На фиг.8 представлен пример организации двухпроводного шлейфа пожарной сигнализации.
На фиг.9 представлен пример организации четырехпроводного шлейфа пожарной сигнализации.
Устройство для регистрации пожара (см. фиг.1, 2) содержит съемный извещатель 1 и базу 2. Извещатель 1 содержит установленный в корпусе 3 электронный блок 4 для обработки сигналов из сенсора 5, чувствительного к параметрам воздуха, изменяющимся во время пожара. Сенсор 5 соединен с электронным блоком 4. Через отверстия 6 в корпусе 3 обеспечивается доступ воздуха к сенсору 5. К электронному блоку 4 также подключен индикатор 7 состояния и два входных контакта 8 и 9. База 2 содержит три контакта 10, 11 и 12 для разъемного соединения с входными контактами 8 и 9 извещателя 1. На контактах 10, 11 и 12 базы 2 расположены узлы 13, 14 и 15 для электромеханического соединения с проводниками и элементами шлейфа пожарной сигнализации. Входные контакты 8 и 9 извещателя 1 выполнены в виде двух многоточечных упругих контактов, а контакты 10, 11 и 12 расположены на базе 2 таким образом, что при установке на базу 2 извещателя 1 первый контакт 10 базы 2 соединялся с первым контактом 8 извещателя 1, второй контакт 9 которого закорачивал второй и третий контакты 11 и 12 базы 2.
В случае когда необходимо выводить информацию о состоянии извещателя 1 на ВУОС (светодиод), применяется база 2/1, блок-схема которой приведена на фиг.3. Такая база 2/1 содержит электронный блок с транзисторным ключом 16. Вход транзисторного ключа 16 соединен с первым контактом 10 базы 2/1, а коллекторный выход транзисторного ключа 16 подключен к первому выводу первого резистора 17. Эмиттерный выход транзисторного ключа 16 электронного блока базы 2/1 соединен с четвертым контактом 18 базы 2/1. Второй вывод первого резистора 17 соединен с пятым контактом 19 базы 2/1. Анод светодиода ВУОС соединяют с третьим контактом 12 базы 2/1, а катод - с пятым контактом 19 базы 2/1. В дежурном режиме работы извещатель потребляет незначительный ток (приблизительно 0,1 мА) от шлейфа пожарной сигнализации, потому транзисторный ключ 16 будет закрыт, а светодиод ВУОС не будет светиться. При сработке извещателя 1 открывается транзисторный ключ 16 и начинает светиться светодиод ВУОС.
В случае когда электропитание пожарных извещателей 1 не может осуществляться от одного и того же сигнального шлейфа пожарной сигнализации, применяется четырехпроводная схема подключения радиального шлейфа, два провода которого применяют для электропитания извещателей, а другие два провода - для сигнального шлейфа. Для этого применяют базы 2/2-2/5, блок-схемы которых приведены на фигурах 4-7, причем база с двумя реле подключается в конце радиального шлейфа для контроля напряжения питания извещателей. База 2/2, блок-схема которой приведена на фиг.4, дополнительно содержит электронный блок с транзисторным ключом 16, вход которого соединен с первым контактом 10 базы 2/2, а первый коллекторный выход транзисторного ключа 16 подключен через первое реле 20 к третьему контакту 12 базы 2/2. Эмиттерный выход транзисторного ключа 16 электронного блока базы 2/2 соединен с четвертым контактом 18 базы 2/2. Выходные контакты первого реле 20 соединены соответственно с шестым и седьмым контактами 21 и 22 базы 2/2. Первое реле 20 может иметь как нормально разомкнутые, так и нормально замкнутые выходные контакты. Коллекторный выход транзисторного ключа 16 через первый резистор 17 может быть соединен с пятым контактом 19 базы 2/3 (см. фиг.5). Конечная база 2/4 (см. фиг.6) четырехпроводного шлейфа пожарной сигнализации содержит в своем электронном блоке дополнительный восьмой контакт 23. Входные цепи второго реле 24 соединены соответственно с третьим и четвертым контактами 12 и 18 базы 2/4. Выходные контакты второго реле 24 соединены соответственно с седьмым и восьмым контактами 22 и 23 базы 2/4. Коллекторный выход транзисторного ключа 16 через первый резистор 17 может быть соединен с пятым контактом 19 базы 2/5 (см. фиг.7)
Устройство для регистрации пожара работает таким образом. Подключение двухпроводного шлейфа пожарной сигнализации к базе 2 проводится с помощью узлов 13, 14 и 15 винтовых соединений, например, по схеме, указанной на фиг.8. После установки извещателя 1 на базу 2 и механической фиксации этого положения второй входный контакт 9 извещателя накоротко замыкает контакты 11 и 12 базы 2. За счет этого соединения напряжение электропитания от двухпроводного шлейфа пожарной сигнализации поступает на следующий извещатель 1. Напряжение электропитания подается через входные контакты 8 и 9 извещателя 1 на электронный блок 4, который обрабатывает сигналы из сенсора 5. В зависимости от типа сенсора 5, используемого в извещателе 1, имеет разное выполнение электронный блок 4, потому извещатель 1 имеет разные названия в зависимости от примененного сенсора 5 и выполнение электронного блока 4, например: тепловой максимальный, дымовой оптический, ионизационный и другие.
В дежурном режиме работы извещатель 1 потребляет от шлейфа пожарной сигнализации незначительный ток (до 0,1 мА), что позволяет подключение значительного количества извещателей (согласно EN54-2 - до 32 штук) к одному радиальному неадресному шлейфу пожарной сигнализации. Возможно применение баз 2 как без электронного блока, так и базы 2/1 с электронным блоком, который позволяет подключение ВУОС, - светодиода 25. В конце радиального шлейфа пожарной сигнализации подключается конечный элемент 26, создающий ток, который больше суммарного тока всех извещателей в дежурном режиме работы, например 4 мА. В этом случае при исключении извещателя 1 из его базы 2 в любом месте шлейфа пожарной сигнализации за счет разрыва электрической цепи между контактами 11 и 12 базы 2 ток потребления извещателями, что остались подключенными к прибору приемно-контрольному пожарному, будет меньше тока, которые протекал через конечный элемент 26 в дежурном режиме работы. Потому такое состояние может быть идентифицировано прибором приемно-контрольным, к которому подключен этот шлейф пожарной сигнализации, как НЕИСПРАВНОСТЬ или ОБРЫВ, что отвечает требованиям стандартов EN54-2, EN54-5 и EN54-7.
В дежурном режиме работы индикатор 7 извещателя 1 может короткими периодическими вспышками показывать, что извещатель 1 подключен к электропитанию. Воздух, который протекает через отверстия 6 в корпусе 3, обдувает сенсор 5. В случае возникновения пожара, при изменении параметров воздуха, будет изменяться состояние сенсора 5. Когда контролируемые параметры воздуха достигнут предельного значения, электронный блок 4 увеличит ток потребления до фиксированного значения, например 4 мА. Значительная часть этого тока будет протекать через индикатор 7 и обеспечит индикацию состояния ПОЖАР. За счет фиксированного значения тока потребления в состоянии ПОЖАР возможно обнаружить количество извещателей, которые одновременно сработали в одном шлейфе пожарной сигнализации.
Возврат извещателя 1 в дежурное состояние работы возможен дистанционно отключением напряжения электропитания на заданное время, например 3 с. В этом случае электронный блок 4 возобновляет свою работу с самого начала, то есть из дежурного режима работы.
За счет применения только двух многоточечных упругих контактов 8 и 9 на извещателе 1 и по крайней мере трех контактов 10, 11 и 12 на базе 2 обеспечивается выполнение в двухпроводном шлейфе пожарной сигнализации всех основных функций съемного извещателя 1 согласно требованиям нормативных документов EN54-2, EN54-5 и EN54-7.
Подключение четырехпроводного шлейфа пожарной сигнализации к базам 2/2-2/5 проводится, например, по схеме, которая указана на фиг.9. После установки извещателя 1 на базу 2/2 и механической фиксации этого положения извещателя второй исходный контакт 9 накоротко замыкает контакты 11 и 12 базы 2. За счет этого соединения напряжение электропитания "±U" поступает на следующий извещатель 1. Возможно применение баз 2/3 с электронным блоком, который позволяет подключение ВУОС, - светодиода 25. Электропитание ВУОС - светодиода 25 при сработке извещателя 1 осуществляется также от напряжения "±U". Нормально замкнутые контакты первого реле 20 соединены соответственно с шестым и седьмым контактами 21 и 22 базы 2/2. Через эти контакты 21 и 22, а также резисторы 27, что устанавливаются параллельно этим контактам 21 и 22, осуществляется контроль состояния извещателей 1 сигнальным шлейфом (ШС). В конце радиального сигнального шлейфа пожарной сигнализации устанавливается оконечная база 2/4. Через замкнутые выходные контакты второго реле 24 подключается конечный элемент 28, и это создает ток в сигнальном шлейфе, величина которого устанавливается только конечным элементом 28, потому что резисторы 27 в дежурном режиме работы замкнуты выходными контактами первого реле 20. В этом случае при отключении извещателя 1 от его базы 2/2, или от баз 2/3-2/5 в любом месте шлейфа пожарной сигнализации за счет разрыва электрической цепи между контактами 11 и 12 этих баз отключается второе реле 24 базы 2/4 или базы 2/5, которое своими выходными контактами разрывает цепь конечного элемента 28. Такое состояние может быть идентифицировано прибором приемно-контрольным, к которому подключен этот шлейф пожарной сигнализации, как НЕИСПРАВНОСТЬ или ОБРЫВ. При сработке извещателя 1, когда включается первое реле 20 и разрываются его выходные контакты, в сигнальном шлейфе изменяется сопротивление на величину сопротивления резистора 27, который добавляется к сопротивлению конечного элемента 28. Приемно-контрольный прибор может высчитать количество пожарных извещателей 1, которые одновременно сработали в этом шлейфе пожарной сигнализации.
Таким образом, в предложенном устройстве для регистрации пожара за счет применения только двух входных контактов 8 и 9 на извещателе 1, и по крайней мере трех контактов 10, 11 и 12 на базе 2 обеспечивается выполнение всех основных функций съемного извещателя 1 согласно требованиям нормативных документов. Кроме того, за счет использования разных по электрической схеме баз 2 решается проблема подключения такого извещателя 1 к разным типам приборов приемно-контрольных пожарных по двухпроводной или четырехпроводной схеме подключения.