УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ ПОЖАРНОГО ИЗВЕЩАТЕЛЯ

Полезная модель относится к системам пожарной и охранной сигнализации, а именно: к обнаружению огня и дыма, пламени, запыленности, нарушения периметра и т.д. и может быть использована для контроля работоспособности извещателей без дополнительных внешних устройств тестирования.
Общей проблемой применения различных извещателей является контроль их работоспособности, т.е. готовность выполнять заданные функции в данный момент времени.
Общеизвестны устройства контроля (тестирования) извещателей. Например, простейшие: это зажечь спичку (зажигалку) или закурить сигарету, также направленный какой-либо источник света в виде карманного фонарика и пр., т.е. это внешнее устройство тестирования.
Очевидны и недостатки: при их видимой простоте сложно тестировать большое количество извещателей, также сложно определить количество тестирований в единицу времени (раз в сутки, в декаду, в месяц) для получения вероятности работоспособности, хотя бы = 0,9.
Также эти устройства неудобны, т.к требуют больших человеческих и временных трудозатрат.
Еще одной проблемой тестирования является наличие внешних имитаторов источников возгорания огня и дыма, пламени, запыленности и пр., выполненных в электронном варианте, что очень удорожает эксплуатацию извещателей.
Известно одно из подобных устройств контроля извещателя, см. патент РФ №2328773 - ПРОТОТИП, в котором запуск процесса контроля извещателя включает воздействие источника излучения на приемник излучения, причем роль приемника излучения выполняет чувствительный элемент, расположенный на извещателе, который облучают узконаправленным оптическим сигналом, а в качестве чувствительного элемента используется штатный светодиодный индикатор, предназначенный для индикации режимов работы извещателя, при этом использован принцип обратимости работы светодиода. Спектр оптического излучения выбирают в видимом диапазоне для удобства наведения узкого луча на цель, который является светодиодный индикаторов извещателя. Устройство включает источник и приемник излучения. В качестве источника излучения использован лазерный диод видимого спектра излучения с дополнительными оптическими компонентами для коллимирования излучения и создания более узкого луча, а также генератор импульсов и элемент питания, а в качестве приемника излучения - штатный светодиодный индикатор излучателя извещателя.
Недостатки очевидны: требуется внешнее устройство контроля, что значительно удорожает его процесс, также время на контроль каждого извещателя, а если их очень много, например, на атомной станции, вероятность качества контроля снижается.
Технической задачей полезной модели является значительное снижение труда и время затрат на проведение контроля, а главное повышение вероятности безошибочного итога контроля вплоть до 0,99 и выше, т.к. контроль проводится непрерывно.
Для решения поставленной задачи предлагается устройство контроля пожарного извещателя, содержащее приемный рабочий фотодиод, операционный усилитель, аналого-цифровой преобразователь, микроконтроллер, радиоканал, индикатор, блок питания и детектор рентгеновского излучения со следующими соединениями: выходы фотодиода и детектора рентгеновского излучения соединены с первым и вторым входами операционного усилителя, включенным в режиме суммирования, выход которого через аналого-цифровой преобразователь соединены с сигнальным входом микроконтроллера, последний соединен управляющим выходом с входом запуска аналого-цифрового преобразователя, первым сигнальным выходом - с индикатором, вторым сигнальным выходом - с блоком радиоканала и через него соединен с пультом дежурного, выход которого соединен с управляющим входом блока питания, высоковольтная шина которого является шиной питания детектора, а низковольтная шина - шиной питания ИМС устройства.
На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства, на которой изображено: 1 - направление источника контроля, 2 - рентгеновское излучение земли и космоса, ФД - приемный фотодиод, 3 - детектор рентгеновского излучения, 4 - операционный усилитель в режиме сумматора, 5 - аналого-цифровой преобразователь, 6 - микроконтроллер, 7 - передатчик радиоканала, 8 - индикатор, 9 - блок питания, 10 - пульт дежурного.
Устройство имеет следующие соединения: выходы фотодиода ФД и детектора 3 рентгеновского излучения через первый и второй входы соединены с операционным усилителем 4, включенным в режиме суммирования, выход которого через аналого-цифровой преобразователь 5 соединены с сигнальным входом микроконтроллера 6, последний соединен управляющим выходом с входом запуска аналого-цифрового преобразователя 5, первым сигнальным выходом - с индикатором 8, вторым управляющим выходом - с блоком радиоканала 7, выход которого соединен с пультом дежурного 10, а его выход - с управляющим входом блока питания; высоковольтный выход которого соединен с шиной питания детектора 3 рентгеновского излучения, а низковольтный выход - с шиной питания ИМС устройства.
Электрические узлы устройства могут быть выполнены на следующих ЭРЭ и ИМС.
Фотодиод, например, L-53F3, см. справочник «Оптоэлектронные приборы», т.3, М, Радиософт, 2000 г., операционный усилитель 4 на ИМС 140УД6, см. справочник «Интегральные микросхемы», т.1, М, РадиоСофт, 2001 г., стр.410, детектор 3 - ультрафиолетовая газоразрядная лампа, МС6, например, на популярной серии PIC Zilok, АЦП5 на ИМС серии 572ПА1,, см. справочник «Интегральные микросхемы», т.1, М, РадиоСофт, 2001 г., стр.120, блок питания 9, например, по патенту РФ по заявке №2009140502/07, по которой выдано положительное Решение, индикатор 8 на любом ЖКИ, РК 7 и блок питания 9 собственного изготовления.
Устройство по предлагаемому способу работает следующим образом.
В режиме тестирования (нет возгорания, запыленности, и т.д, т.е. сигналы с ФД отсутствуют) устройство принимает сигналы рентгеновского излучения земли (фоновые сигналы) и космоса в корпускульного импульсного вида, эти сигналы детектируются на детекторе 3 и поступают на второй вход ОУ4, где усиливаются и через АЦП 5 оцифровываются и поступают на сигнальный вход МС 6, который управляющим выходом соединен с входом запуска АЦП 5. Первый после включения устройства в работу оцифрованный сигнал АЦП 5 в виде параллельного кода поступает на сигнальный вход МС 6, где сравнивается по амплитуде с заданным порогом и в случае его превышения МС 6 начинает отсчет времени до поступления второго оцифрованного сигнала, при поступлении которого прекращается отсчет времени и полученное время сравнивается с заданным и если это время меньше двух часов, то тестирование прошло успешно, а если же за это время (два часа) не пришел второй импульс, то МС 6 выдает сигнал тревоги по радиоканалу 7 на пульт дежурного и начинает мигать красный светодиод 8 тревожной сигнализации, что означает неисправность устройства. Если же при включении устройства в заданное время не проходит ни один импульс, то МС 6 также выдает сигнал тревоги (допущение: МС 6 априори исправен). Выбор контрольного времени между импульсами, равном двум часам обусловлен тем, что на практике это время (между импульсами) значительно меньше и не превышает одного часа, но время два часа взято с запасом.
При возгорании, запыленности и т.д. фотодиод ФД выдает последовательность импульсов с большой частотой до нескольких кГц, которые по первому входу ОУ4 проходят электронный тракт устройства и МС 6 (по анализу частоты) выдает сигнал тревоги.
Далее, если пришел на пульт дежурного 10 сигнал о неисправности устройства, то с него вручную или автоматически выдается сигнал на блок питания 9 на увеличение высоковольтного напряжения на определенное время (определяется эмпирически). Это увеличение напряжения резко повышает чувствительность детектора 3, который поэтому улавливает более слабые сигналы рентгеновского излучения. Сигналы могут быть ослаблены из-за особенностей контролируемого помещения, например, из-за экранировки металлическими конструкциями. Если же и при увеличенном питании детектора 3 не пройдут контролируемые импульсы, то устройство пожарного извещателя уже точно в отказе. Следует заметить, что увеличение напряжения питания детектора 3 происходит до величины максимально допустимого в кратковременном режиме, оговоренного в ТУ.