ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СИГНАЛОВ В ШЛЕЙФЕ ПОЖАРНОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ

Полезная модель относится к области пожарной сигнализации и может быть использована в системах пожарной сигнализации для анализа состояния и преобразования сигналов в шлейфе пожарной сигнализации с разветвлением и двумя оконечными резисторами.
Известно с нормативных документов, таких как EN 54-2, НПБ 75, NFPA 72 и других, что прибор приемно-контрольный пожарный должен фиксировать в шлейфе пожарной сигнализации кроме сигнала «ПОЖАР» сигнал «НЕИСПРАВНОСТЬ». Не является обязательным требование выявления и отображения причин появления сигнала «НЕИСПРАВНОСТЬ» в шлейфе пожарной сигнализации: обрыв, или короткое замыкание. Кроме того, для съемных пожарных извещателей этими же нормативными документами установлено правило, что при снятии любого такого извещателя с базы, подключенной к шлейфу пожарной сигнализации, прибор приемно-контрольный пожарный должен зафиксировать сигнал «НЕИСПРАВНОСТЬ» в соответствующем шлейфе. Для выполнения этих требований в безадресном радиальном постояннотоковом шлейфе пожарной сигнализации существует соотношение токов обрыва, суммарного тока потребления извещателями, тока через конечный резистор, тока при срабатывании одного или двух и больше извещателей, а также тока короткого замыкания. Поэтому прямое ответвление шлейфа пожарной сигнализации с установлением оконечного резистора только в одном конце шлейфа или оконечных резисторов в каждом конце шлейфа удвоенного сопротивления не возможно, потому что будут нарушены требования указанных нормативных документов. Для решения проблемы согласования сигналов в шлейфе пожарной сигнализации существуют устройства согласования шлейфов пожарной сигнализации, с помощью которых возможно построение шлейфа пожарной сигнализации с ответвлением части шлейфа:
- устройство согласования шлейфов пожарной сигнализации, патент Украины на изобретение №75261, МПК G08B 25/00, опуб. в бюл. №3 от 15.03.2006;
- устройство согласования шлейфов пожарной сигнализации, декларационный патент Украины на полезную модель №3778, МПК G08B 25/00, опуб. в бюл. №12 от 15.12.2004;
- устройство согласования шлейфов пожарной сигнализации, декларационный патент Украины на изобретение №64245 А МПК G08B 25/00, опуб. в бюл. №2 от 16.02.2004;
Недостатком известных устройств согласования шлейфов пожарной сигнализации является обязательное питание их от дополнительного источника питания.
Известное устройство согласования шлейфов пожарной сигнализации, которое выбрано в качестве прототипа по совокупности признаков [декларационный патент Украины на изобретение №53497 А, МПК G08B 25/00, опуб. в бюл. №1 от 15.01.2003], что содержит две входные клеммы, две пары выходных клемм, два пороговых элемента, два резистора, первый транзисторный ключ и первый светодиодный индикатор, который анодом подключен к коллекторному выходу транзисторного ключа, эмиттерный выход которого соединен с первой входной клеммой, первыми выводами двух резисторов и первыми выводами электропитания двух пороговых элементов, второй вывод первого резистора соединен с входом первого порогового элемента, а второй вывод второго резистора соединен с первой клеммой первого выхода, вторые выводы электропитания двух пороговых элементов соединены между собой и подключены ко второй входной клемме и ко второй клемме первого выхода. Кроме того, это устройство содержит токоограничительный элемент, источник опорных напряжений, реле с их связями с другими элементами.
Недостатком известного устройства согласования шлейфов пожарной сигнализации является обязательное питание его от дополнительного источника питания.
В основу изобретения поставлена задача - создание преобразователя сигналов в шлейфе пожарной сигнализации для разветвления шлейфа с питанием от самого 2-х проводного шлейфа пожарной сигнализации.
Поставленная задача решается тем, что преобразователь сигналов в шлейфе пожарной сигнализации, который содержит две входные клеммы, две пары выходных клемм, два пороговых элемента, два резистора, первый транзисторный ключ и первый светодиодный индикатор, который анодом подключен к коллекторному выходу транзисторного ключа, эмиттерный выход которого соединен с первой входной клеммой, первыми выводами двух резисторов и первыми выводами электропитания двух пороговых элементов, второй вывод первого резистора соединен с входом первого порогового элемента, а второй вывод второго резистора соединен с первой клеммой первого выхода, вторые выводы электропитания двух пороговых элементов соединены между собой и подключены ко второй входной клемме и ко второй клемме первого выхода, который отличается тем, что дополнительно содержит стабилитрон, второй транзисторный ключ, и второй светодиодный индикатор, катод которого подключен к катодам первого светодиодного индикатора и стабилитрона, анод которого подключен ко второй входной клемме и второй клемме второго выхода, первая клемма второго выхода подключена к входу первого порогового элемента, первая клемма первого выхода также соединена с входом второго порогового элемента, выход которого подключен к входу второго транзисторного ключа, эмиттерный выход которого соединен с анодом стабилитрона, а коллекторный выход - с анодом второго светодиодного индикатора.
В предложенном преобразователе сигналов за счет применения стабилитрона, второго светодиодного индикатора, и второго транзисторного ключа обеспечивается возможность разветвления 2-х проводного шлейфа пожарной сигнализации и преобразователя сигналов «ОБРЫВ» в разветвленных частях шлейфа в сигнал «КОРОТКОЕ ЗАМЫКАНИЕ» в общей части шлейфа.
Такой преобразователь сигналов в шлейфе пожарной сигнализации позволяет, не нарушая требований нормативных документов, сокращать общую длину шлейфов пожарной сигнализации. Для реализации преобразователя сигналов в шлейфе пожарной сигнализации используется не большое количество деталей широкого применения, что позволяет получить значительную экономию в применении огнеустойчивых экранизированных кабелей пожарной сигнализации.
На фигуре 1 представлена блок-схема преобразователя сигналов в шлейфе пожарной сигнализации.
Преобразователь сигналов в шлейфе пожарной сигнализации содержит две входные клеммы 1 и 2, два пороговых элемента 3 и 4, два резистора 5 и 6, первый транзисторный ключ 7 и первый светодиодный индикатор 8. Анод первого светодиодного индикатора 8 подключен к коллекторному выходу транзисторного ключа 7, эмиттерный выход которого соединен с первой входной клеммой 1, первыми выводами двух резисторов 5 и 6 и первыми выводами электропитания двух пороговых элементов 3 и 4. Второй вывод первого резистора 5 соединен с входом первого порогового элемента 3. Второй вывод второго резистора 6 соединен с первой клеммой 9 первого выхода. Вторые выводы электропитания двух пороговых элементов 3 и 4 соединены между собой и подключены ко второй входной клемме 2 и ко второй клемме 10 первого выхода. Катод второго светодиодного индикатора 11 подключен к катодам первого светодиодного индикатора 8 и стабилитрона 12. Первая клемма 9 первого выхода соединена с входом второго порогового элемента 4, выход которого подключен к входу второго транзисторного ключа 13. Первая клемма 14 второго выхода подключена к входу первого порогового элемента 3. Анод стабилитрона 12 подключен ко второй входной клемме 2 и второй клемме 15 второго выхода. Эмиттерный выход второго транзисторного ключа 13 соединен с анодом стабилитрона 12, а коллекторный выход - с анодом второго светодиодного индикатора 11.
Преобразователь сигналов в шлейфе пожарной сигнализации работает таким образом. К входным клеммам 1 и 2 подключается часть шлейфа пожарной сигнализации, на которой могут быть расположены пожарные извещатели. К выходным клеммам 9 и 10 первого выхода и к выходным клеммам 14 и 15 второго выхода подключаются еще две части шлейфа пожарной сигнализации с пожарными извещателями. В дальних от преобразователя сигналов концах этих двух частей шлейфа устанавливаются оконечные резисторы, сопротивление каждого из них выбирается таким, чтоб при параллельном соединении их обоих оно составляло рекомендованное сопротивление оконечного резистора для обычных радиальных шлейфов пожарной сигнализации.
Сопротивление первого и второго резисторов 5 и 6 выбирается таким, чтоб падение напряжения на этих резисторах 5 и 6 в состоянии «ПОЖАР» составляло несколько процентов от напряжения, приложенного к входным клеммам 1 и 2. В дежурном режиме работы падение напряжения на этих резисторах превышает пороговое значение переключения пороговых элементов 3 и 4. Оба транзисторных ключа 7 и 13 будут выключены, светодиодные индикаторы 8 и 11 не будут светиться. Суммарный ток потребления пороговыми элементами 3 и 4 не превышает ток потребления одним активным извещателем. Если в одной из частей шлейфа пожарной сигнализации, что подключена к одному из выходов преобразователя сигналов, произойдет обрыв линии связи, то уменьшится величина тока, что протекает через первый или второй резистор 5 или 6. Переключится соответствующий пороговый элемент 3 или 4. Изменится состояние и на выходе соответствующего транзисторного ключа 7 или 13. Будет светиться один из светодиодных индикаторов 8 или 11. В этом случае соответствующий транзисторный ключ 3 или 4 сформирует в шлейфе пожарной сигнализации короткое замыкание. При токе (20-25) мА, что характерно для короткого замыкания, суммарное падение напряжения на стабилитроне 12, светодиодном индикаторе 8 или 11, и на соответствующем транзисторном ключе 7 или 13 будет вполне достаточным для нормальной работы пороговых элементов 3 или 4.
Таким образом, при выявлении обрывов в частях шлейфа пожарной сигнализации преобразователь сигналов передаст на прибор приемно-контрольный пожарный сигнал, что отвечает состоянию «КОРОТКОЕ ЗАМЫКАНИЕ». Одновременно соответствующий светодиодный индикатор 8 или 11 будет сигнализировать о том, в какой ответвленной части шлейфа была выявлена неисправность типа «ОБРЫВ».
Если неисправности типа «ОБРЫВ» будут появляться в той части шлейфа пожарной сигнализации, что подключена к входу преобразователя сигналов, то преобразователь сигналов не будет препятствовать работе прибора приемно-контрольного пожарного, который примет и обработает такой сигнал как в обычном безадресном радиальном шлейфе пожарной сигнализации. Повышение тока в выходных цепях частей шлейфа, что подключены к соответствующим клеммам 9 и 10, или 14 и 15, не будет изменять состояние пороговых элементов 3 или 4, но через часть шлейфа, что подключена к входным клеммам 1 и 2 эти сигналы будут поступать на прибор приемно-контрольный пожарный и обрабатываться им.
В предложенном преобразователе сигналов за счет применения стабилитрона, второго светодиодного индикатора, и второго транзисторного ключа обеспечивается возможность разветвления 2-х проводного шлейфа пожарной сигнализации и преобразования сигналов «ОБРЫВ» в разветвленных частях шлейфа в сигнал «КОРОТКОЕ ЗАМЫКАНИЕ» в общей части шлейфа.
Такой преобразователь сигналов в шлейфе пожарной сигнализации позволяет, не нарушая требований нормативных документов, сокращать общую длину шлейфов пожарной сигнализации.
Новый элемент: стабилитрон 12 - широко известный полупроводниковый прибор. Пороговые элементы 3 и 4 могут быть выполнены на дискретных транзисторах или на специализированных микросхемах - компараторах, которые позволяют создать пороговые устройства с низким порогом срабатывания.