ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЙ БЛОК ПОЖАРНОГО ИЗВЕЩАТЕЛЯ

Устройство относится к системам формирования сигналов тревоги безадресных пожарных извещателей, питающихся непосредственно по двухпроводному шлейфу сигнализации пожарного приемно-контрольного прибора.
Современные извещатели часто содержат последовательно соединенные блок обработки сигналов и исполнительный блок, соединенный далее по двухпроводному шлейфу с приемно-контрольным прибором сигнализации.
Большинство безадресных приемно-контрольных приборов контролируют ток в двухпроводном шлейфе пожарной сигнализации и формируют сигнал о пожаре при увеличении тока в шлейфе. Как показано в статьях И. Неплохова «Анализ параметров шлейфа двух по рогового ППКП», журнал "Алгоритм безопасности" №1, 2011 (http://www.techportal.ru/168715) работа системы при этом наилучшим образом обеспечивается при использовании пожарных извещателей, имеющих вольт-амперную характеристику (ВАХ) со стабилизацией тока.
В статьях И. Неплохова приведены типовые электрические схемы исполнительной части таких пожарных извещателей, выполненные в виде ключа-ограничителя тока с термокомпенсацией изменения тока ограничения в широком диапазоне температур, для обеспечения стабильности значений фиксированного тока срабатывания при изменении внешних воздействующих факторов. В эту же цепь включается и индикаторный светодиод, короткие периодические включения которого индицируют о нормальном состоянии пожарного извещателя, а постоянное включенное состояние индицирует о сработанном состоянии. Ток срабатывания в таких схемах задается значением установленных в ПИ стабилитронов напряжения.
Для различных пожарных приемно-контрольных приборов требуются различные токи срабатывания, то и для обеспечения тех или иных значений тока приходится изготавливать различные исполнения пожарных извещателей одного типа. Это является недостатком таких схемных решений.
Предлагаемое решение позволяет упростить конструкцию исполнительного блока пожарного извещателя с фиксированным током срабатывания и упростить настройку каждого извещателя при монтаже пожарной сигнализации.
Исполнительный блок по предлагаемому решению пожарного извещателя с питанием по линии шлейфа пожарной сигнализации включает линейный аналоговый стабилизатор напряжения, вход которого подключен к шине шлейфа пожарной сигнализации положительной полярности, а выход к схеме питания блока обработки сигналов извещателя и к входу элемента, выполняющего функцию управляемого ключа. Выход ключа подключен через резистивную нагрузку и индикаторный светодиод к шлейфу отрицательной полярности, при этом вход управления упомянутого элемента, выполняющего функцию управляемого ключа, подключен к выходу блока обработки сигналов извещателя.
В частном случае упомянутая резистивная нагрузка содержит, по меньшей мере, один резистор нагрузки, выполненный с возможностью подключения к выходу элемента, выполняющего функцию управляемого ключа.
Кроме того, элемент, выполняющий функцию управляемого ключа может быть выполнен на полевом транзисторе.
В другом случае выполнения элемент, выполняющий функцию управляемого ключа выполнен в виде программируемого микроконтроллера.
Полезная модель поясняется рисунками.
На Фиг. 1 приведена блок схема пожарного извещателя, включающая блок обработки сигналов и исполнительный блок.
На Фиг. 2 приведена обобщенная схема выполнения исполнительного блока пожарного извещателя.
На Фиг. 3 приведен пример выполнения исполнительного блока с микроконтроллером.
На Фиг. 4 приведен пример выполнения исполнительного блока с полевым транзистором.
На Фиг 5 приведен пример вольт-амперной характеристики (ВАХ) исполнительного блока реализованного на ЛСН АР7381.
Пожарный извещатель 1 (Фиг. 1) содержит блок 2 обработки сигналов, который содержит схему, включающую датчик, обнаруживающий признаки пожара. Блок 2 обработки сигала вырабатывает сигнал при обнаружении этих признаков и подает его в исполнительный блок 3. Для некоторых типов пожарных извещателей блок 2 содержит микроконтроллер, питание которого осуществляется линейным аналоговым стабилизатором.
шс
Характерной особенностью предложенного исполнительного блока 3 пожарного извещателя является то, что линейный аналоговый стабилизатор используется в качестве задающего формирователя фиксированного тока срабатывания в шине шлейфа пожарной сигнализации положительной полярности U и для стабилизированного питающего напряжения схемы блока 2 обработки сигналов, работа которого также нуждается в стабилизированном питании.
шс
Исполнительный блок 3 пожарного извещателя с питанием по линии шлейфа пожарной сигнализации по Фиг. 2 и Фиг. 3 включает линейный аналоговый стабилизатор 4, вход которого подключен к шине шлейфа пожарной сигнализации положительной полярности U, а выход к схеме питания блока 2 обработки сигналов извещателя 1 и к входу элемента 5, выполняющего функцию управляемого ключа. В качестве линейного аналогового стабилизатора 4 могут, в частности, использоваться стабилизаторы ЛСН АР7381. В качестве элемента 5, выполняющего функцию управляемого ключа могут использоваться, например, ключ на полевом транзисторе, или на специализированной ключевой микросхеме, например, SN741G. При этом вход управления элемента 5, выполняющего функцию управляемого ключа, подключается к сигнальному выходу блока 2 обработки сигала. Выход элемента 5, выполняющего функцию управляемого ключа, подключен через резистивную нагрузку 6 и индикаторный светодиод 7 к шлейфу отрицательной полярности (-) пожарной сигнализации. В схеме исполнительного блока 3 может использоваться также предохранительный диод 8, устанавливаемый на входе линейного аналогового стабилизатора 4.
Современные линейные аналоговые стабилизаторы имеют необходимый для работы в пожарных шлейфах сигнализации диапазон входных напряжений (до 30 В или даже до 40 В) и при этом имеют низкое собственное потребление тока (менее 10 мкА), что требуется для подключения в шлейф сигнализации пожарного приемно-контрольного прибора большого числа пожарных извещателей. И в данной схеме линейный аналоговый стабилизатор 4 используется с двойной функцией - кроме обеспечения стабилизированного питающего напряжения схемы блока 2 обработки сигналов, обеспечивает фиксированное значение тока срабатывания пожарного извещателя.
НАГР
Свдиода
Исполнительное устройство работает следующим образом. Когда датчик в блоке 2 обработки сигналов извещателя 1 сработает при появлении признаков пожара элемент 5, выполняющий функцию управляемого ключа сработает, при этом напряжение с выхода линейного аналогового стабилизатора 4 будет подано на цепь резистивной нагрузки 6 и индикаторного светодиода 7 к шлейфу отрицательной полярности (-) пожарной сигнализации, что обеспечит увеличение тока в линии шлейфа пожарной сигнализации на величину I=Uвых / (Rн + R).
На Фиг. 3 приведен пример, когда в качестве элемента 5, выполняющий функцию управляемого ключа, используется программируемый микроконтроллер 9, имеющий функции переключения. В этом случае резистивная нагрузка может быть выполнена в виде ряда резисторов 10, имеющих разные номиналы. Эти резисторы могут подключаться с помощью микроконтроллера 9 в разных сочетаниях, что обеспечивает большой диапазон различных значений резистивной нагрузки, и значит может использоваться в различных вариантах исполнения систем пожарной сигнализации с различными значениями фиксированного тока срабатывания. Питание микроконтроллера 9 и всей схемы блока 2 обработки сигналов осуществляется от единого линейного аналогового стабилизатора 4.
Следует также заметить, что программируемый микроконтроллер 9 может использоваться одновременно и для обработки сигналов в блоке 2 обработки сигналов.
На Фиг. 4 приведен пример, когда в качестве элемента, выполняющего функцию управляемого ключа, используется полевой транзистор 11.
Вольт-амперная характеристика предлагаемого решения представлена на Фиг. 5 и показывает, что при использовании ЛСН AP7381-33V с выходным напряжением стабилизации 3,3 В становится более крутой в интервале входных напряжений от 4,0 В до 40 В. Это обеспечивает стабильную работу извещателя при выдаче извещения о пожаре несмотря на то, что напряжение в ШС падает с увеличением числа сработавших извещателей.
Следует также отметить, что подключение дополнительного (выносного) светодиода (который требуется по пожарным нормативам) к выходу «ВС», не изменяет ток срабатывания пожарного извещателя.
Техническим результатом, достигаемым в данной полезной модели, является схемотехническая простота, при этом данное выполнение исполнительного блока пожарного извещателя с питанием по линии шлейфа пожарной сигнализации позволяет подстраивать выходные параметры пожарного извещателя под используемый пожарный приемно-контрольный прибор непосредственно на объекте. Данный исполнительный блок пожарного извещателя позволяет обеспечить устойчивую работу извещателя и всей схемы пожарной сигнализации.