ТЕРМОСТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ДЫМОВОЙ ПОЖАРНЫЙ ИЗВЕЩАТЕЛЬ

Полезная модель относится к области пожарной сигнализации, а именно оптико-электронным пожарным извещателям, которые предназначены для обнаружения задымления при возгорании в закрытых помещениях различных зданий и сооружений.
7
Известны термостабилизированные дымовые пожарный извещатели, включающие в себя блок питания, блок генерации зондирующих импульсов, содержащий формирователь частоты и длительности зондирующих импульсов и усилитель зондирующих импульсов, излучатель, связанный через дымовую камеру с фотоприемником, усилитель сигнала фотоприемника, схему обработки и анализа сигнала фотоприемника, формирователь сигнала регистрации дыма, схему сброса, а также дополнительную схему термокомпенсации (см., например, патент РФ №2224293, МПК G 08 В 17/10, 2002, или дымовые пожарные извещатели System Sensor 6424). Известные пожарные извещатели имеют сложную конструкцию и, соответственно, большую стоимость, что обусловлено наличием дополнительной схемы термокомпенсации, функционирование которой к тому же требует дополнительных энергозатрат.
7
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является термостабилизированный дымовой пожарный извещатель, включающий в себя блок питания, блок генерации зондирующих импульсов, содержащий формирователь частоты и длительности зондирующих импульсов и усилитель зондирующих импульсов, излучатель, связанный через дымовую камеру с фотоприемником, усилитель сигнала фотоприемника с синхронным компаратором, схему обработки и анализа сигнала фотоприемника, формирователь сигнала регистрации дыма, схему сброса (см. патент РФ №2221278, МПК G 08 В 17/10, 2001). К недостаткам известного пожарного извещателя можно отнести его невысокую надежность ввиду недостаточной компенсации влияния температуры окружающей среды на поступающий в схему обработки и анализа сигнал фотоприемника. Это обусловлено тем, что термокомпенсация имеет место только в усилителе сигнала фотоприемника, а устранение влияния изменения температуры на параметры зондирующих импульсов излучения не производится.
Предлагаемая полезная модель направлена на решение задачи, состоящей в повышении надежности пожарного извещателя за счет уменьшения влияния температуры окружающей среды на его функционирование, которое достигается на основе простых схемных решений.
Данная задача решается тем, что в термостабилизированном дымовом пожарном извещателе, включающем в себя блок питания, блок генерации зондирующих импульсов, содержащий формирователь частоты и длительности зондирующих импульсов и усилитель зондирующих импульсов, излучатель, связанный через дымовую камеру с фотоприемником, усилитель сигнала фотоприемника с синхронным компаратором, схему обработки и анализа сигнала фотоприемника, формирователь
сигнала регистрации дыма, схему сброса, формирователь частоты и длительности зондирующих импульсов включает в себя первый логический элемент 2И-НЕ, выход которого связан с первым входом второго логического элемента 2И-НЕ, выход которого связан с усилителем зондирующих импульсов, при этом первый вход первого логического элемента 2И-НЕ соединен со схемой обработки и анализа сигнала фотоприемника, а второй вход через первый конденсатор связан с нулевой шиной, а также через первый резистор с первым входом второго логического элемента И-НЕ и после первого резистора через второй конденсатор со вторым входом второго логического элемента 2И-НЕ, который через второй резистор связан с нулевой шиной, а усилитель сигнала фотоприемника имеет коэффициент усиления, уменьшающийся при увеличении его температуры, и увеличивающийся при ее уменьшении.
При выполнении формирователя частоты и длительности зондирующих импульсов включающем в себя первый логический элемент 2И-НЕ, выход которого связан с первым входом второго логического элемента 2И-НЕ, выход которого связан с усилителем зондирующих импульсов, при этом первый вход первого логического элемента 2И-НЕ соединен со схемой обработки и анализа сигнала фотоприемника, а второй вход через первый конденсатор связан с нулевой шиной, а также через первый резистор с первым входом второго логического элемента И-НЕ и после первого резистора через второй конденсатор со вторым входом второго логического элемента 2И-НЕ, который через второй резистор связан с нулевой шиной, на выходе формирователя, например, повышении температуры окружающей среды и, соответственно, температуры элементов формирователя, имеет место увеличение мощности импульсов. Это явление обусловлено физическими свойствами элементов формирователя и приводит к увеличению мощности зондирующих импульсов, поступающих излучателя на фотоприемник.
Притом, что усилитель сигнала фотоприемника имеет коэффициент усиления, уменьшающийся при увеличении его температуры, и увеличивающийся при ее уменьшении, на выходе усилителя мощность сигнала будет оставаться существенно менее зависимой от температуры, что обеспечит более стабильную и надежную работу дымового пожарного извещателя в целом.
На фиг.1 представлена блок-схема предлагаемого термостабилизированного дымового пожарного извещателя, на фиг.2 - принципиальная схема блока генерации зондирующих импульсов и усилителя сигнала фотоприемника с синхронным компаратором.
Термостабилизированный дымовой пожарный извещатель содержит блок питания (не показан), блок 1 генерации зондирующих импульсов, содержащий формирователь 2 частоты и 3 длительности зондирующих импульсов и усилитель 4 зондирующих импульсов, излучатель 5, связанный через дымовую камеру 6 с фотоприемником 7, усилитель 8 сигнала фотоприемника с синхронным компаратором 9, схему 10 обработки и анализа сигнала фотоприемника, формирователь 11 сигнала регистрации дыма, схему 12 сброса.
Формирователь 2 частоты и 3 длительности зондирующих импульсов включает в себя первый логический элемент 2И-НЕ DD2: В, выход которого связан с первым входом второго логического элемента 2И-НЕ DD2: А, выход которого связан с усилителем 4 зондирующих импульсов, при этом первый вход первого логического
элемента 2И-НЕ DD2: В соединен со схемой 10 обработки и анализа сигнала фотоприемника, а второй вход через первый конденсатор С8 связан с нулевой шиной, а также через первый резистор R17 с первым входом второго логического элемента И-НЕ DD2: В и после первого резистора R17 через второй конденсатор С9 со вторым входом второго логического элемента 2И-НЕ DD2: А, который через второй резистор R18 связан с нулевой шиной.
Усилитель 4 зондирующих импульсов может быть выполнен, как показано на фиг.2, по схеме Дарлингтона с токозадающим резистором R22.
Усилитель 8 сигнала фотоприемника имеет коэффициент усиления, уменьшающийся при увеличении его температуры, и увеличивающийся при ее уменьшении.
Выполнение усилителя 8 сигнала фотоприемника с коэффициентом усиления, уменьшающимся при увеличении его температуры, и увеличивающимся при ее уменьшении, является обычным техническим решением, которое может быть реализовано либо путем использования известных усилителей с такой зависимостью коэффициента усиления от температуры, либо в результате выполнения усилителя по известным рекомендациям (см., например, кн. Титце У., Шенк К. Полупроводниковая схемотехника. М.: Мир, 1982). На фиг.2 показана возможная принципиальная схема такого усилителя с синхронным компаратором 9.
Предлагаемый термостабилизированный дьмовой пожарный извещатель работает следующим образом.
После получения разрешающего сигнала на первом входе первого логического элемента 2И-НЕ DD2: В, последний вырабатывает последовательность импульсов, частота которых определяется величинами первого резистора R17 и первого конденсатора С8. Эти элементы по существу являются задающим генератором.
Затем эта последовательность импульсов, длительность которых определяется величинами второго резистора R18 и второго конденсатора С 8, поступает через усилитель 5 зондирующих импульсов на излучатель 5, связанный через дымовую камеру 6 с фотоприемником 7.
При отсутствии дыма в дымовой камере 6 отсутствует рассеянный оптический сигнал в этой камере и, соответственно, отсутствует сигнал на выходе фотоприемника 7. При этом вся схема дымового пожарного извещателя работает, согласно введенным в нее алгоритмам, в режиме отсутствия задымления.
При появлении в дымовой камере 6 дыма фотоприемник 7 воспринимает рассеянный сигнал и на его выходе имеется последовательность импульсов, которые усиливаются в усилителе 8 сигнала фотоприемника, обрабатываются в синхронном компараторе 9, уровень пороговой мощности которого определяется величинами резисторов R9, R10 и конденсатора С4, и поступают в схему 10 обработки и анализа сигналов фотоприемника. Здесь они соответствующим образом обрабатываются и анализируются (согласно заложенным в нее алгоритмам обработки и анализа), и по результатам анализа выдается сигнал либо на формирователь 11 регистрации дыма с последующей выработкой сигнала тревоги, либо на разрешение работы блока 1 генерации.
Как показано выше, функционирование предлагаемого дымового пожарного извещателя, не принимая во внимание влияние на параметры сигналов изменения
температуры окружающей среды, аналогична работе обычных оптико-электронных пожарных извещателей подобного типа.
В предлагаемом техническом решении при изменении температуры окружающей среды, например, при ее повышении, на выходе формирователя 2 частоты и 3 длительности зондирующих импульсов, а соответственно, и после усилителя 4 зондирующих импульсов на излучателе 5 имеет место повышение мощности импульсов. Соответственно и на вход в усилитель 8 сигнала фотоприемника поступает более мощный сигнал, однако, так как коэффициент усиления его при увеличении температуры уменьшился, то на выходе усилителя 8 сигнала фотоприемника зависимость мощности сигнала от температуры существенно уменьшается. При этом чувствительность датчика имеет существенно меньшую зависимость от температуры.
В результате схема 10 обработки и анализа сигнала фотоприемника всегда работает с практически независящими от температуры сигналами и, соответственно, имеет возможность на основе корректных обработки и анализа таких сигналов вырабатывать «правильные» сигналы и команды на связанные с ней элементы пожарного извещателя. Это обстоятельство и обуславливает надежную и стабильную работу пожарного извещателя в целом при существенном уменьшении количества его ложных срабатываний и пропусков.
При этом схемно-конструктивные выполнения схемы 10 обработки и анализа сигнала фотоприемника, формирователя 11 сигнала регистрации дыма, схемы 12 сброса не являются предметом предлагаемого технического решения и могут быть выбраны соответствующим образом (в зависимости от предъявляемых к пожарному извещателю требований) из числа многочисленных известных технических решений этих обычных блоков оптико-электронных пожарных извещателей.
Предлагаемый термостабилизированный пожарный извещатель надежно и стабильно функционирует в широком диапазоне изменения температуры окружающей среды, имеет простую конструкцию, реализованную на основе простых схемных решений, и невысокую стоимость.