Передатчик универсальный для систем оповещения
TRANSMITTER UNIVERSAL FOR ALERT SYSTEMS

Изобретение относится к области медицинской техники, в частности  к устройствам, передающим сигналы, а именно передатчикам, имеющим конструктивные элементы и электрические микросхемы, предназначенным для возможности замены прямого слухового восприятия другим видом восприятия у людей с дефектами слуха.
Известно устройство сигнально-пусковое с радиоканальным оповещением, включающее радиооповещатель (РОП), содержащее передатчик, микропроцессор, батарею и блок контроля разряда батареи, в котором РОП выполнен в виде радиомодуля (РМ), размещен в корпусе, закреплен на устройстве сигнально-пусковом, например УСП-101, и соединен с ним электрически. В РМ введены приемник, образующий вместе с передатчиком радиоканал двухсторонней связи, предназначенный для приема/передачи сигналов от/к ППК и подключенный к входу-выходу микропроцессора, оптрон, последовательно соединенные удвоитель напряжения по схеме Латура с входящей в его состав накопительной емкостью и преобразователь напряжения DC/DC, причем вход удвоителя напряжения соединен с выходом устройства сигнально-пускового, второй выход удвоителя напряжения является вторым выходом предлагаемого устройства и предназначен для соединения с модулем пожаротушения, выход преобразователя напряжения DC/DC соединен с радиоканалом и вторым входом микропроцессора, к третьему входу которого подключен выход оптрона, вход оптрона соединен с первым выходом удвоителя напряжения, РМ выполнен с возможностью программирования и обеспечения передачи по радиоканалу адресной информации о срабатывании устройства сигнально-пускового, а также опроса радиомодуля для проверки наличия канала связи (Патент № 148903RU. Опубл. 20.12.2014).
Однако преобразователи напряжения, используемые в известном устройстве, приводят к возникновению помех иным устройствам системы.
Известна слуховая система, содержащая по меньшей мере два слуховых аппарата HG-R, HG-L, разделенных пространственно друг от друга и предназначенных для беспроводной связи друг с другом. Каждое слуховое устройство снабжено приемопередатчиком, который включает в себя индуктивный приемник и цифровой широкополосный импульсный передатчик. Предусмотрена базовая станция BG, которая структурно отделена от слуховых аппаратов и способна передавать сообщение от одного из слуховых аппаратов к другому. Базовая станция имеет индуктивный передатчик (TX) для передачи на слуховые аппараты и широкополосный приемник (RX) для приема со слуховых аппаратов (Патент № JP4708390 (B2). Опубл. 2011-06-22).
Однако известная система предназначена лишь для использования  в совокупности со слуховыми аппаратами, работающими на индукционном принципе, не позволяющем обеспечить дальность работы за пределами одного помещения (стена для известной системы является непреодолимым препятствием)  сконфигурированными для обеспечения беспроводной связи с использованием импульсного передатчика, и не позволяет достигать радиосигнал достаточно высокой частоты преодолевающем непреодолимые препятствия (стены).
Известны устройство и способ для направления выбранному сотруднику сигнала вызова медицинской помощи (Патент №  2638272RU. Опубл. 12.12.2017), в которых  маршрутизатор содержит передатчик сигнала оповещения для отправки сигнала оповещения выбранному сотруднику. Передатчик  сигнала оповещения выполнен с возможностью поиска соответствующего мобильного устройства и отправки ему сигнал оповещения на это мобильное устройство. Передатчик сигнала оповещения направляет сигнал оповещения по беспроводной связи посредством антенны, включая SMS-сообщение.
Однако передатчик в известном изобретении предназначен для передачи лишь сигнала оповещения и не является универсальным устройством,  предназначенным для его использования в иных ситуация. Кроме того к известному передатчику невозможно подсоединить различные датчики для информирования пользователя не только о сигнале вызова, но и о других источниках сигнала: звонок в дверь, вызов домофона, телефона и др.
Известен передатчик, содержащий источник анодного питания, СВЧ усилитель, третий вход которого соединен с первым выходом источника коллекторного питания, высоковольтный стабилизатор, выход которого подключен к входу источника анодного питания, модулятор и делитель напряжения. Для снижения уровня шумов передатчика на различных длительностях импульсов, скважностях в широком диапазоне несущей частоты введены первый и второй усилители, устройство автоматической регулировки усиления, первый и второй фильтры. Второй выход источника коллекторного питания соединен с четвертым входом СВЧ усилителя, первый вход первого усилителя соединен с выходом первого фильтра и выходом делителя напряжения. Вход делителя напряжения соединен с выходом источника анодного питания, который также соединен с входом первого фильтра, входом источника коллекторного питания, входом модулятора и первым входом СВЧ усилителя. Выход модулятора подключен к второму входу СВЧ усилителя, выход второго усилителя соединен с входом высоковольтного стабилизатора, вход второго усилителя соединен с выходом первого усилителя, со входом устройства автоматической регулировки усиления и входом второго фильтра. Выход второго фильтра подключен ко второму входу первого усилителя и выходу устройства автоматической регулировки усиления (Патент № 114573RU. Опубл. 27.03.2012).
Однако известный передатчик не предназначен для его использования в системах оповещения людей с дефектами слуха. Следует отметить и то, что в известной конструкции использованы радиолампы, требующие для работы много энергии и защиты от разрушения при незначительных механических нагрузках (удар), в связи с чем известное изделие не может использоваться в качестве мобильного  (носимое пользователем) устройства.
Известен видео передатчик, в котором раскрыты сигнальные процессоры для разрешения прозрачной, одновременной передачи и приема сигнала данных в полосе видеосигнала. Обработчик сигнала в передатчике растеризует данные с данными на горизонтальной скорости сканирования и модулирует данные с передатчиком данных нецелой многократной цепью горизонтальной развертки интенсивность получают чередуемой частоты. Данные передаются во время активной части видео каждой линии (Патент № 5,387,941US. Опубл. 07.02.1995).
Однако известное решение не предназначено для использования в системах оповещения из-за наличия элементов, позволяющих получить  видео сигнал. Кроме того имеет объемную и сложную электронную микросхему, использующую видеотехнологию, что для заявленного устройства является  избыточным и приводит к неоправданно высоким затратам на приобретение и обслуживание данного типа оборудования.
Известна конструкция интегральной микросхемы для системы связи с беспроводным слуховым аппаратом, включающая в себя блок приемопередатчика с батарейным питанием, изношенный в непосредственной близости от уха пользователя, и блок передатчика/приемника с компактным батарейным питанием, изношенный или находящийся в непосредственной близости от пользователя. Основой схемы набора интегральных схем является оптимизация размера, скорости, мощности и технологичности для персональной системы беспроводной аудиосвязи, использующей технологию отражательной передачи. Рассмотрение мощности и скорости цепей предназначено для того, чтобы разместить радиочастотные отражающие передачи беспроводного аудиосигнала в непосредственной близости от пользователя. Приемопередатчик и приемник системы предназначены для переключения между определенными состояниями передачи, чтобы облегчить быстрое переключение между первым режимом, в котором передатчик передает в приемник, и вторым режимом, в котором приемопередатчик передает приемнику (Патент № 5751820US. Опубл. 12.05.1998 г.).
Однако известная конструкция интегральной микросхемы  для систем ориентирована на индивидуального пользователя и не позволяет  охватить информационным сигналом несколько человек. Кроме того в известной конструкции нет приемников, обеспечивающих оповещение нескольких человек. Таких, например: как световой приемник, привлекающий внимание людей яркими вспышками света и отражающий конкретный источник сигнала на информационном дисплее  в виде текста и графического изображения (пиктограммы).
Известен радиопередатчик, состоящий из кварцевого автогенератора, управляемого автогенератора и выходной колебательной системы, в котором между управляемым автогенератором и выходной колебательной системой включен делитель мощности, к второму выходу которого подключены последовательно соединенные смеситель, фильтр нижних частот, конденсаторный преобразователь частота - напряжение и дифферециальный усилитель, причем выход последнего подключен к управляющему входу управляемого автогенератора, второй вход - к выходу потенциометра, а второй вход смесителя соединен с выходом кварцевого автогенератора (Патент №2112315RU. Опубл. 27.05.1998 г.).
Однако известный радиопередатчик не предназначен для систем оповещения. Кроме того в известном источнике патентной документации представлена только структурная схема без её взаимосвязи с конструкцией внешнего устройства, удобного в обращении.   Следует отметить и то, что в известной конструкции нет возможности подключения передатчика к источникам сигнала, информирующим о событии и, как следствие, он не может являться передатчиком систем оповещения.
Известен  передатчик дверного звонка для системы оповещения, содержащий корпус, микроконтроллер и радиомодуль, в котором корпус выполнен в виде четырехугольной призмы со скругленными ребрами, при этом основание, выполненное в виде прямоугольной пластины, соединено с пустотелой крышкой, оснащенной на верхней поверхности кнопкой вызова и отверстием для индицирования свечения, кроме того внутри корпуса на основании размещена электронная схема, в которой использовано параллельное и последовательное соединение элементов с источником питания, при этом последовательно соединены: элемент питания, кнопка вызова, микроконтроллер, радиомодуль и антенна, а параллельно соединены: элемент питания, микроконтроллер и радиомодуль, при этом антенна выполнена встроенной (Патент № 176073RU. Опубл. 27.12.2017).
Однако, известный передатчик дверного звонка для систем оповещения имеет ограниченные функции в возможности передачи информации от различных источников и повышения четкости её идентификации в окружающем фоновом шуме. Кроме того  известная конструкция обеспечивает только один вариант оповещения о событии - это дверной звонок, так как  не предусмотрено дублирование сигнала, привлекающего пользователя, есть только акустическое (звук) и отсутствие  возможности привлекать внимание яркими вспышками света.
Задачей настоящего изобретения является создание удобного и простого устройства для использования в системах оповещения, предназначенных для людей с ограниченными возможностями, путем привлечения внимания пользователя вспышками света.
Технический результат проявляется в расширении функций путем возможности передачи информации от различных источников информационного сигнала, включая акустические и электрические, повышении четкости её идентификации в окружающем фоновом шуме, обеспечение безопасности пользователя при эксплуатации устройства.
Поставленная задача решается тем, что передатчик универсальный для систем оповещения, содержит корпус, крышку, встроенную плату на которой размещены взаимосвязанные контроллер, радиотрансивер, антенна, источник питания,  в котором крышка выполнена в виде усеченного конуса и оснащена по периметру световой рамкой, на одной из боковых граней корпуса  выполнены  элементы управления, а именно: выключатель микрофона, регулятор чувствительности микрофона, кнопкой «ТЕСТ», разъемами для подключения кабеля датчика и микрофона, и разъемом питания, на основании корпуса выполнены опоры, расположенные в каждом из четырех углов, корпус с крышкой для фиксации охвачен держателем,  выполненным фигурным и оснащенным элементов для крепления кабелей, кроме того  структурная электронная схема, построена на последовательном соединении соответствующих элементов, при этом упомянутая схема оснащена усилителем микрофонов соединенным с регулятором усилителя и внешним и внутренним микрофонами через разъем микрофонов, усилитель микрофонов соединен с контроллером, последний   соединен последовательно с радиотрансивером и антенной, контроллер имеет возможность контактов с кнопкой включения микрофона, кнопкой «ТЕСТ», светодиодами и разъёмом для датчиков, кроме того источник питания соединен с контроллером и радиотрансивером, а через контакты разъёма питания с зарядным устройством.
Новым в заявленном передатчике является возможность подключения сразу нескольких источников информационного сигнала. Таких как акустические и электрические. Для акустического сигнала используют как встроенный, так и внешний микрофоны. Для электрических информационных сигналов используют специальные датчики с применением гальванической развязки между источником сигнала и передатчиком.
Напряжение на информационных линиях может достигать опасного для жизни напряжения 220В. Гальваническая развязка с применением опртронов, встроенных в датчики, обеспечивает безопасность пользователя при эксплуатации устройства.
Микросхема радиотрансивера с дополнительными элементами схемы, обеспечивает работу устройства по радио каналу.
Настоящее изобретение поясняют подробным описанием и схемами, на которых:
Фиг. 1 - показывает вид сверху на крышку, оснащенную световой рамкой и закрепленную на корпусе;
Фиг. 2 – главный вид на боковую грань корпуса, с размещенными на ней элементами управления;
Фиг. 3 – представляет взаимосвязь элементов структурной схемы передатчика универсального.
Передатчик универсальный для систем оповещения (далее передатчик) содержит крышку 1, оснащенную по периметру световой рамкой 2 (Фиг.1, 2). Корпус 3 выполнен в виде четырехугольной полой призмы, имеющий две наклонные к его основанию противоположные  боковые грани (Фиг.2). На наклонных боковых гранях корпуса 1, с охватом последнего, установлен держатель 4, оснащенный элементом 5 для крепления кабелей. На основании корпуса 1 выполнены опоры, расположенные в каждом из четырех углов, соответственно 6, 7 и 8, 9. На одной из противоположных прямых боковых граней выполнены элементы управления и их условные обозначения. К элементам управления  в передатчике отнесен выключатель микрофона 10, выполненный в виде кнопки без возможности фиксации положения (не утапливается). Регулятор 11 усилителя микрофона, который выполнен в виде ручки, с возможностью вращения, и расположен не более чем на 7 мм выше плоскости боковой грани корпуса 1. На регулятор 11 в виде ручки нанесена риска для определения его положения.  Кнопка «ТЕСТ» 12 предназначена для проверки работоспособности передатчика и выполнена с возможностью нажатия на нее. Кнопка «ТЕСТ» 12, при нажатии на неё, осуществляет включение подсветки световой рамки 2, сигнализирующей о том, что идет передача информации для приёмников системы оповещения по радиоканалу. Прямая боковая грань корпуса 1 оснащена: разъемом (гнездом) 13 для подключения кабеля датчиков, оснащенных оптронами, разъемом (гнездом) 14 для подключения микрофона. Кроме того на упомянутой грани выполнен разъем 15 питания.
Разъем питания 15 соединен с источником питания 16, который взаимосвязан с контроллером/ микроконтроллером (далее контроллер) 17 и радиотрансивером 18. Наряду с этим контроллер 17 соединен последовательно  с радиотрансивером 18 и встроенной антенной 19. Кроме того с контроллером 17 имеют возможность контакта кнопка «ТЕСТ» 12,  светодиоды 20 и разъем для датчиков 21, кнопка включения микрофонов 22.
Внешний 23 и внутренний 24 микрофоны соединены, через разъем 24 микрофонов 23 и 24, с усилителем 26 микрофонов. Последний соединён с контроллером  17.
При этом усилитель 26 микрофонов имеет возможность контакта с регулятором 11 усилителя, расположенным на плоскости боковой грани корпуса 1. Разъем питания 15,  расположенный на плоскости боковой грани корпуса 1, имеет возможность контакта с зарядным устройством 27. Последнее имеет возможность работы от сети напряжением 220В и с частотой 50 Гц.
Передатчик универсальный для систем оповещения работает следующим образом.
Крышку 1 и корпус 3 выполняют литьем из пластмассы (Фиг.1-3). Крышку 1 оснащают по периметру светодиодной рамкой 2. Предварительно мотнируют  на плате элементы структурной схемы. Контроллер 17 соединяют таким образом, что он контактирует с кнопкой 22 включения микрофона, кнопкой «ТЕСТ» 12, светодиодами 20, разъемом для датчиков 21.  На плате располагают контакт внешнего микрофона 23, который пользователь подключает через разъем (не показан) и  внутренний микрофон 24, сигнал от упомянутых микрофонов поступает на разъем 25 микрофонов. Последний соединяют с усилителем 26 микрофонов, который взаимодействует с регулятором 11 усилителя.  Усилитель 26 микрофонов контактирует с контроллером 17.  Разъем 15 питания соединяют опосредовано через источник питания 16 с радиотрансивером 18 и контроллером 17. Последний передает информацию о сработавших датчиках на радиотрансивер 18 и через антенну 19 на приемники.   Зарядное устройство 27 (блок питания с кабелем) для подзарядки передатчика соединяют с разъемом питания 15 и электрической сетью, имеющей мощность 220В и частоту 50 Гц.
Размещают корпус 3 на горизонтальной поверхности с помощью опор 6, 7, 8, 9. Затем плату, с закрепленными на ней в определенной последовательности элементами структурной схемы, располагают и фиксируют внутри корпуса 3. На корпус 3 накладывают крышку 1 со световой рамкой 2 и закрепляют, с возможности сборки и разборки, держателем 4 передатчика имеющим элемент 5 для крепления кабелей.  Устанавливают в отверстиях, которые выполняются на прямой боковая грань корпуса 1, включатель 10 в виде кнопки без фиксации положения (не утапливается) микрофонов  23 или 24. Кроме того регулятор 11 усилителя микрофонов в виде вращающейся ручки, таким образом что она выступает на более 7 мм над плоскостью боковой грани корпуса 1, кнопку «ТЕСТ» 12, разъём (гнездо) 13 для подключения кабеля датчика, оснащенных оптронами, разъём (гнездо) 14 для подключения микрофона. На упомянутой боковой грани корпуса 1 ставят разъем 15 питания.
Перед применением пользователь посредством световой рамки 2 определяет, в каком режиме в данный момент времени находится передатчик: или в режиме ожидания, или заряда встроенного аккумулятора, или передачи информационного сигнала по радиоканалу. Индикацию различных состояний передатчика определяют с помощью кнопки «ТЕСТ» 12. На регулятор 11 в виде ручки нанесена риска благодаря последнему пользователь  определяет его положение. При необходимости, вращая ручку  и используя риску на ней, он или повышает, или понижает «чувствительность» микрофонов 23 и 24.
Предлагаемый передатчик универсальный имеет простую удобную конструкцию, позволяющую его использование в модернизированных системах оповещения, предназначенных для людей с ограниченными жизненными возможностями.
Кроме того имеет расширенные функции, возможность передачи информации от различных источников.
Предлагаемый передатчик обладает повышенной четкостью идентификации информации в окружающем фоновом шуме.