СИСТЕМА ТРЕВОЖНОГО ОПОВЕЩЕНИЯ

Система тревожного оповещения относится к системам беспроводной аварийной сигнализации, применяемым при строительстве железнодорожных тоннелей или при строительстве метро, и предназначена для оперативного оповещения горнорабочих, находящихся в подземных выработках, об авариях, для экстренной эвакуации или о сложившейся аварийной ситуации в выработке для оказания помощи с поверхности.
Эксплуатация аппаратуры систем тревожного оповещения осуществляется при высоком уровне электромагнитных помех, возникающих вследствие работы оборудования, расположенного в подземных выработках, что предъявляет жесткие требования к избирательности приемных устройств. В подземных выработках присутствует повышенная влажность и запыленность, что обуславливает требование выполнения аппаратуры в пыле-влаго защищенном исполнении. Высокий уровень затухания (поглощения) радиосигналов при прохождении по тоннелю, определяет необходимость расположения точек оповещения по тоннелю на расстоянии друг от друга не менее чем в два раза меньше зоны уверенного приема радиосигнала.
Известно устройство (Авторское свидетельство СССР N876999, м. кл. E21C 35/24, 1981), содержащее установленный на поверхности земли передающий комплект, состоящий из блока формирования и подачи аварийного сигнала, передатчика электромагнитных сигналов звуковой частоты, передающей антенны с заземлителями, блока питания и расположенный в горной выработке приемный комплект, включающий приемную антенну, блок усиления и обработки сигнала, блок питания и выходной преобразователь. Блок усиления и обработки сигнала выполнен в виде электронного ключа, дешифратора и усилителя звуковой частоты, вход которого соединен с выходом приемной антенны, а выходы дешифратора подключены соответственно к входу блока питания и к входу электронного ключа, причем выходы блока питания подключены ко вторым входам усилителя и дешифратора. Дешифратор выполнен в виде двух параллельно включенных узкополосных фильтров и последовательно соединенных селектора-формирователя, селектора команд вызова и коммутатора, при этом входы селектора-формирователя соединены с выходами узкополосных фильтров, а выход селектора-формирователя соединен со вторым входом коммутатора. Блок формирования и подачи аварийного сигнала выполнен в виде кнопочного поля, шифратора и последовательно соединенных микрофона, коммутатора и амплитудного компрессора, при этом входы шифратора соединены с выходами кнопочного поля, а выход шифратора соединен со вторым входом компрессора.
Недостатком устройства-аналога является ограниченная дальность оперативной и аварийной радиосвязи и отсутствие путей ее увеличения.
Наиболее близким аналогом (прототипом) является устройство беспроводной аварийной сигнализации (Авторское свидетельство СССР №578455, м.кл. E21C 35/24, опубл. 30.10.1977), содержащее установленный на поверхности земли передающий комплект, состоящий из передатчика узкополосного сигнала, и передающей антенны, выполненной в виде электрического диполя с заземлителями или магнитного рамочного диполя, расположенного на поверхности шахтного поля или на одном из рабочих горизонтов шахты, и размещенные в горной выработке по числу точек оповещения, приемные комплекты, каждый из которых состоит из преобразователя сигнала, в данном случае - из переносного шахтного светильника, с блоком питания и встроенного приемника узкополосного радиосигнала, содержащего приемную антенну, устройство приема и обработки сигнала и выходное устройство.
Система позволяет вырабатывать сигналы аварии или индивидуального селективного вызова, которые преобразуются и излучаются передающей антенной в виде электромагнитных волн. Электромагнитные волны, распространяясь сквозь толщу горных пород, принимаются антенной приемника. Приемный комплект принимает магнитную составляющую электромагнитного поля полезного сигнала и преобразует радиосигнал в мигание источника света индивидуального шахтного светильника. Данная система характеризуется низким значением несущей частоты (нижний диапазон тональных частот), что обеспечивает хорошее прохождение (низкое затухание) сигнала через толщу горных пород и возможность применения передающей антенны большой протяженности, позволяющей охватить все шахтное поле без установки дополнительных ретрансляторов передаваемого сигнала.
Недостатками прототипа являются:
- значительные габариты приемного комплекта вследствие значительных габаритов приемной антенны, что вызывает неудобство в эксплуатации;
- недостаточная помехозащищенность приемного комплекта, вызванная низкой избирательностью приемного тракта устройства приема и обработки сигнала.
Задачей полезной модели является разработка системы тревожного оповещения (СТО) свободной от указанных выше недостатков, также позволяющей увеличивать дальность беспроводной передачи аварийной информации по тоннелю и предоставляющей возможность ее наращивания вслед за развитием горных работ.
СТО разрабатывалась и создавалась как надежный передатчик сигнала тревоги в труднодоступные, удаленные участки работ или из этих участков. Основная задача СТО заключается в оповещении персонала работающего в тоннеле, имеющим один вход и протяженность выработки больше нескольких километров, при возникновении необходимости оповещения персонала, который может находиться в тоннеле на любом расстоянии от входа в тоннель. Система позволяет подать сигнал тревоги от любого ближайшего модуля СТО.
При нештатных ситуациях, при экстренном аварийном отключении электроэнергии, система может использоваться как направляющие для определения направления при эвакуации персонала.
Поставленная задача достигается тем, что в системе тревожного оповещения, включающей передающий комплект с передающей антенной и размещенные в горной выработке по числу точек оповещения, приемные комплекты с приемной антенной и блок питания, согласно заявляемому техническому решению, система выполнена в виде отдельных модулей, каждый из которых содержит световой маяк, бесперебойный блок питания, передающий комплект, приемный комплект, кнопку включения сигнализации и блок светозвуковой сигнализации, при этом, входы питания передающего комплекта, приемного комплекта, блок светозвуковой сигнализации и световой маяк подключены параллельно к бесперебойному блоку питания, а к входу передающего комплекта и выходу приемного комплекта последовательно подсоединена кнопка включения сигнализации, кроме того, выход приемного комплекта подсоединен к блоку светозвуковой сигнализации.
Система может отличаться тем, что каждый модуль установлен в корпусе, обеспечивающем выполнение требования пыле-влаго защищенности, и, блок светозвуковой сигнализации, состоит из проблескового маяка и звукового оповещателя, и, бесперебойный блок питания состоит из трансформатора, аккумулятора и платы стабилизации напряжения, и, передающий комплект состоит из последовательно соединенных передающей антенны, устройства формирования радиосигнала и шлейфа сигнализации, и приемный комплект состоит из последовательно соединенных приемной антенны, платы управления и управляющего реле.
На фиг.1 показана функциональная схема системы тревожного оповещения, на фиг.2 - фотография внешнего вида одного модуля СТО.
Передающий комплект 1 состоит из последовательно соединенных передающей антенны 2, устройства формирования радиосигнала 3 и шлейфа сигнализации 4. К входу передающего комплекта 1, к шлейфу сигнализации 4 последовательно подключены кнопка включения сигнализации 5 и управляющее реле 6 приемного комплекта 7. Приемный комплект 7 состоит из приемной антенны 8, платы управления 9 и управляющего реле 6. В плато управления 9 прописаны частоты радиосигналов передаваемых с ближайших блоков СТО. К выходу приемного комплекта 7 последовательно подсоединена кнопка включения сигнализации 5. Выход приемного комплекта 7 подсоединен к блоку светозвуковой сигнализации 10. Блок светозвуковой сигнализации 10 состоит из проблескового маяка 11 и звукового оповещателя 12, соединенных параллельно. Бесперебойный блок питания 13 состоит из трансформатора 14, аккумулятора 15 и платы стабилизации напряжения 16. Входы питания передающего комплекта 1, приемного комплекта 7, блок светозвуковой сигнализации 10 и световой маяк 17 подключены параллельно к бесперебойному блоку питания 14.
Система работает следующим образом.
При включении кнопки сигнализации 5 или замыкании управляющего реле 6 приемного комплекта 7, на модуле СТО происходит разрыв цепи шлейфа сигнализации 4 передающего комплекта 1. Передающий комплект 1 на частоте 433 МГц начинает передавать радиосигнал. Находящийся в этом же модуле приемный комплект 7 при помощи приемной антенны 8 принимает этот сигнал. В плате управления 9 приемного комплекта 7 прописаны частоты радиосигналов передающих комплектов 1 ближайших модулей системы. Управляющее реле 6 приемного комплекта 7 включается при приемке радиосигнала, занесенного в память платы управления 9. Поступающий на плату управления 9 радиосигнал идентифицируется и в случае совпадения с ранее прописанными частотами, подается команда на включение управляющего реле 6. Управляющее реле 6 приемного комплекта 7 включает блок светозвуковой сигнализации 10. Одновременно при включении проблескового маяка 11 и звукового оповещателя 12 происходит разрыв шлейфа сигнализации 4 передающего комплекта 1.
Ближайшие модули СТО принимают радиосигнал от первого модуля СТО и включают свою светозвуковую сигнализацию, одновременно разрывают цепь шлейфа своего передающего комплекта, и так дальше по выработке во всех направлениях. Сигнал тревоги можно подать от любого модуля системы.
Для перевода системы в дежурный режим, необходимо, во-первых, проверить состояние кнопок включения сигнализации, они должны быть в исходном состоянии (цепь замкнута), во-вторых, сделать сброс поступивших частот на платах управления всех модулей системы.
При изготовлении отдельных модулей системы можно использовать стационарный радиопередатчик на 4 зоны РИФ PИHГ-701TS-4 и стационарный приемник на 8 передатчиков РИФ PИHГ-701R. Трансформатор в блоке питания выполняется согласно технического задания заказчика по электропитанию системы.
Перечень конструктивных элементов
Передающий комплект 1,
передающая антенна 2,
устройство формирования радиосигнала 3,
шлейф сигнализации 4.
кнопка включения сигнализации 5
управляющее реле 6
приемного комплекта 7.
приемная антенна 8,
плата управления 9
блок светозвуковой сигнализации 10
проблесковый маяк 11
звуковой оповещатель 12
бесперебойный блок питания 13
трансформатор 14
аккумулятор 15
плата стабилизации напряжения 16
световой маяк 17