СИГНАЛЬНЫЙ ИНТЕРФЕЙС С ВИДОМ ВЗРЫВОЗАЩИТЫ "ИСКРОБЕЗОПАСНАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЦЕПЬ"

Полезная модель относится к области электронной техники и может быть использована в системах тревожной сигнализации, а именно в пожарных, охранных и охранно-пожарных системах, монтируемых во взрывопожароопасных помещениях.
Предлагаемый сигнальный интерфейс предназначен для обеспечения безопасного приема и передачи импульсных электрических сигналов и команд по искробезопасным электрическим цепям от объектов, располагаемых во взрывоопасных зонах, к средствам управления, расположенным за пределами взрывоопасных зон и обратно, например, для контроля цепей электропуска модулей порошкового пожаротушения взрывозащищенного исполнения и их последующего электропуска (подрыва пусковых пиропатронов).
За прототип взяли «Сигнальный интерфейс с видом взрывозащиты «искробезопасная электрическая цепь» по патенту РФ №2195023.
Сигнальный интерфейс с видом взрывозащиты "искробезопасная электрическая цепь", содержит источник питания, многоуровневый компаратор, преобразователь, предназначенный для запитывания напряжением источника питания и имеющий на парафазных выходах переменное напряжение, разделительный узел и искрозащитный узел, причем искрозащитный узел соединен с разделительным узлом, к которому посредством указанного преобразователя подключен источник питания, питающий также компаратор, входы которого соединены с выходом указанного преобразователя, при этом разделительный узел обладает энергоограничивающими свойствами, обусловленными его максимальной выходной мощностью и частотноизбирательными свойствами, определяемыми преобразованием по частоте.
Известный сигнальный интерфейс обеспечивает прием и передачу сигналов и команд в прямом и обратном направлениях: от прибора по шлейфу сигнализации к защищаемому объекту, имеющему общий и единственный для связи и управления вход.
В случае увеличения числа входов (каналов) защищаемого объекта или увеличения числа самих защищаемых объектов возникает ограничение для наращивания их числа, обусловленное ограничением по допустимым в искробезопасной электрической цепи току и напряжению, что является основным недостатком известного устройства.
Задачей полезной модели является увеличение числа контролируемых и управляемых объектов (нагрузок) с помощью одного интерфейса.
Поставленная задача достигается тем, что создан сигнальный интерфейс с видом взрывозащиты "искробезопасная электрическая цепь", содержащий источник питания, многоуровневый компаратор, преобразователь, предназначенный для запитывания напряжением источника питания и имеющий на парафазных выходах переменное напряжение, разделительный узел и искрозащитный узел, причем искрозащитный узел соединен с разделительным узлом, к которому посредством указанного преобразователя подключен источник питания, питающий также многоуровневый компаратор, входы которого соединены с одним из выходов указанного преобразователя, другой выход указанного преобразователя соединен дополнительно цепью обратной связи с входами многоуровневого компаратора, выходы которого оснащены транзисторными ключами, переключающимися в соответствии с извещениями в искробезопасной электрической цепи, при этом дополнительно имеется выносной коммутирующий узел, непосредственно соединенный с искрозащитным узлом и обеспечивающий последовательную коммутацию входа/выхода искрозащитного узла с соответствующими входами/выходами искробезопасных электрических цепей защищаемого объекта. Последовательная коммутация в предлагаемом сигнальном интерфейсе осуществляется с помощью программируемого микроконтроллера.
Более подробно полезная модель поясняется с помощью фиг.1, на которой представлена блок-схема интерфейса в составе которой выносной коммутирующий узел показан в виде принципиальной электрической схемы, не ограничивающей техническое решение.
Предлагаемый интерфейс с видом взрывозащиты «искробезопасная электрическая цеп» состоит из выносного коммутирующего узла 2, содержащего программируемый микроконтроллер, выполненный на микросхеме DD1, связанной выходами 2, 3, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 12, 13 с соответствующими входами/выходами нагрузок Rн1-Rн10 искробезопасной электрической цепи, а входом 1/14 - с искрозащитным узлом 3, который, в свою очередь, связан через разделительный узел 4 с преобразователем 5, связанным последовательно с многоуровневым компаратором 6 и прибором 7, источником питания 8. Выходы 4, 11, микроконтроллера 2 не задействованы.
Заявляемый сигнальный интерфейс работает следующим образом.
При подаче напряжения в шлейф сигнализации минусом к X1.1, плюсом к X1.2, оно поступает на микроконтроллер DD1. При достижении уровня, необходимого для работы микросхемы DD1, она по заданной программе выполняет анализ состояния уровня напряжения и выдает сигналы поочередной коммутации нагрузок искробезопасной электрической цепи Rн1-Rн10 защищаемого объекта. Таким образом, в искробезопасной цепи шлейфа сигнализации происходит инициирование (электропуск) нагрузок и (или) контроль состояния нагрузок (обрыв, короткое замыкание).
В предлагаемом интерфейсе по-новому выполняется прием и передача извещений, для этого применен выносной коммутирующий узел, выполненный на программируемом микроконтроллере, транслирующий от средств управления, расположенных за пределами взрывоопасных зон, и обратно по заданному алгоритму импульсные электрические сигналы и команды (импульсы энергии) по искробезопасным электрическим цепям к защищаемым объектам, располагаемых во взрывоопасных зонах.
Таким образом, выполняется последовательная поочередная коммутация нагрузок искробезопасной электрической цепи, осуществляемая выносным коммутирующим узлом без накопления энергии, превышающей порог инициирования взрыва взрывоопасной смеси на защищаемом объекте. Иными словами, выносной коммутирующий узел дозирует и распределяет электрические заряды без их накопления.
Заявляемый сигнальный интерфейс может быть выполнен из узлов и комплектующих элементов, имеющихся в продаже, что позволяет сделать вывод о соответствии технического решения критерию "промышленная применимость".
Экспериментальные испытания заявляемого устройства показали, что оно по сравнению с прототипом обеспечивает безопасный прием и передачу импульсных команд (сигналов) с увеличенным числом (до десяти) защищаемых объектов (нагрузок) с помощью одного интерфейса.