устройство контроля извещателя пожарного адресного

Формула изобретения

1. Устройство контроля извещателя пожарного адресного, содержащее блок управления, информационные входы-выходы которого через схему передачи данных сопряжены с розеткой извещателя пожарного адресного, стабилизатор постоянного напряжения, связанный входами с выходами аккумуляторной батареи, а выходом - с входами блока управления - входом положительного напряжения питания и через схему сброса с входом сброса, отличающееся тем, что введены блок контроля разряда аккумуляторной батареи, связанный первым и вторым входами с выходами аккумуляторной батареи, третьим входом - с цифровым управляющим выходом блока управления, а первым выходом - с входом аналогово-цифрового преобразования блока управления, умножитель напряжения, связанный первым входом с выходом широтно-импульсной модуляции блока управления, вторым входом - со вторым выходом блока контроля разряда аккумуляторной батареи, а выходом - со вторым входом схемы передачи данных, блок ввода данных, связанный с входами данных блока управления, блок отображения данных, связанный с выходами инициализации и выходами данных блока управления, схема звукового оповещения, связанная входом со вторым выходом широтно-импульсной модуляции блока управления, который связан операционными входами с выводами перепрограммирования.

2. Устройство контроля извещателя пожарного адресного по п.1, отличающееся тем, что блок контроля разряда аккумуляторной батареи выполнен в виде первого транзисторного ключа, подключенного эмиттером транзистора к первому входу блока, коллектором транзистора - ко второму выходу блока и через делитель напряжения к первому выходу блока, а базой транзистора через резистор - к коллектору транзистора второго транзисторного ключа, связанного эмиттером со вторым входом блока, а базой через другой резистор - с его третьим входом.

3. Устройство контроля извещателя пожарного адресного по п.1, отличающееся тем, что умножитель напряжения выполнен в виде подключенного к первому входу транзисторного ключа, связанного с эмиттерным повторителем, соединенным со вторым входом и через последовательно соединенные вентильно-конденсаторные умножающие каскады - с выходом.

4. Устройство контроля извещателя пожарного адресного по п.1, отличающееся тем, что блок ввода данных выполнен в виде n-кнопок матричной клавиатуры, выводы которых по i-столбцам матрицы связаны с выходами подачи маскирующего напряжения блока управления, а по j-строкам матрицы - с его входами данных.

5. Устройство контроля извещателя пожарного адресного по п.1, отличающееся тем, что блок отображения данных выполнен в виде m-символьного индикатора, соединенного с выходами инициализации и выходами данных блока управления.

6. Устройство контроля извещателя пожарного адресного по п.1, отличающееся тем, что схема звукового оповещения выполнена в виде транзисторного ключа, подключенного к входу резистором, связанного коллектором транзистора с параллельно соединенными пьезоэлементом и вторым резистором.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к противопожарной технике, а именно проверке и контролю параметров элементов адресной системы пожарной сигнализации.

Общеизвестны устройства установки и контроля адреса оконечных устройств адресной системы пожарной сигнализации, например извещателей пожарных адресных, в которых операция установки адреса выполняется с использованием шестнадцатеричной системы счисления. Однако сложность операции установки адреса, связанная с повышенной вероятностью ошибки при его вводе, сложность обнаружения такой ошибки при контроле снижают надежность контроля и повышают трудоемкость.

Наиболее близким к заявляемому изобретению является устройство, описанное в патенте US 5724023 «Setting device for alarm system», опубликованном 1998.03.03, которое содержит блок управления, информационные входы-выходы которого через схему передачи данных сопряжены с розеткой извещателя пожарного адресного, стабилизатор постоянного напряжения, связанный входами с выходами аккумуляторной батареи, а выходом - с входами блока управления, и которым осуществляется информационный запрос на оконечное устройство, например извещатель пожарный адресный, и получение адресной информации.

Однако описанным устройством не контролируются иные, кроме адреса, параметры оконечного устройства, например уровень запыленности и дата его последнего обслуживания, а также отсутствует возможность его перепрограммирования для расширения функциональных возможностей. Кроме того, задание трехразрядного адреса, осуществляемое путем перебора значений в каждом из разрядов задаваемого адреса с последующим подтверждением каждого разряда, трудоемко, а использование для индикации трех столбцов светодиодов повышает энергоемкость устройства и затрудняет визуальное восприятие информации, что снижает надежность устройства и усложняет работу с ним.

Перед изобретателями стояла задача создания портативного, экономичного, перепрограммируемого устройства контроля извещателя пожарного адресного для установки, просмотра и изменения значений адреса и параметров обслуживания контролируемого извещателя пожарного адресного с визуальным отображением контролируемых параметров.

Поставленная задача решается тем, что предложено устройство контроля извещателя пожарного адресного, содержащее блок управления, информационные входы-выходы которого через схему передачи данных сопряжены с розеткой извещателя пожарного адресного, стабилизатор постоянного напряжения, связанный входами с выходами аккумуляторной батареи, а выходом - с входами блока управления - входом положительного напряжения питания и через схему сброса с входом сброса. Новым в заявляемом устройстве является введение блока контроля разряда аккумуляторной батареи, связанного первым и вторым входами с выходами аккумуляторной батареи, третьим входом - с цифровым управляющим выходом блока управления, а первым выходом - с входом аналогово-цифрового преобразования блока управления, умножителя напряжения, связанного первым входом с выходом широтно-импульсной модуляции блока управления, вторым входом - со вторым выходом блока контроля разряда аккумуляторной батареи, а выходом - со вторым входом схемы передачи данных, блока ввода данных, связанного с входами данных блока управления, блока отображения данных, связанного с выходами инициализации и выходами данных блока управления, схемы звукового оповещения, связанной входом со вторым выходом широтно-импульсной модуляции блока управления, который связан операционными входами с выводами перепрограммирования. При этом блок контроля разряда аккумуляторной батареи выполнен в виде первого транзисторного ключа, подключенного эмиттером транзистора к первому входу блока, коллектором транзистора - ко второму выходу блока и через делитель напряжения к первому выходу блока, а базой транзистора через резистор - к коллектору транзистора второго транзисторного ключа, связанного эмиттером со вторым входом блока, а базой через другой резистор - с его третьим входом. Умножитель напряжения выполнен в виде подключенного к первому входу транзисторного ключа, связанного с эмиттерным повторителем, соединенным со вторым входом и через последовательно соединенные вентильно-кондесаторные умножающие каскады - с выходом. Блок ввода данных выполнен в виде n-кнопок матричной клавиатуры, выводы которых по i-столбцам матрицы связаны с выходами подачи маскирующего напряжения блока управления, а по j-строкам матрицы - с его входами данных. Блок отображения данных выполнен в виде m-символьного индикатора, соединенного с выходами инициализации и выходами данных блока управления. Схема звукового оповещения выполнена в виде транзисторного ключа, подключенного к входу резистором, связанного коллектором транзистора с параллельно соединенными пьезоэлементом и вторым резистором.

Технический эффект заявляемого изобретения заключается в расширении функциональных возможностей и обеспечении точного, надежного контроля параметров подключенного извещателя пожарного адресного, определения типа (например, дымового, теплового, комбинированного, ручного), уровня запыленности и адреса, содержащего номер шлейфа и порядковый номер в шлейфе, с возможностью быстрого и легкого изменения адреса при замене извещателя пожарного адресного и даты последнего обслуживания после проведения профилактических работ. Обеспечивается визуальный просмотр в диалоговом режиме реального времени контролируемых параметров извещателя пожарного адресного на m-символьном индикаторе блока отображения данных и при помощи матричной клавиатуры блока ввода данных быстрый ввод измененных параметров адреса и даты последнего обслуживания извещателя пожарного адресного, например профилактического обслуживания его дымовой камеры, а также определение и контроль дополнительных параметров: уровня запыленности, заводского номера, режима индикации, версии программного обеспечения извещателя пожарного адресного, а также версии программного обеспечения устройства контроля извещателя пожарного адресного. Кроме того, обеспечивается снижение энергопотребления за счет автоматического отключения электропитания блоков устройства контроля извещателя пожарного адресного в ждущем режиме, повышение надежности контроля ввода контролируемых параметров за счет установки схемы звукового оповещения и визуализации вводимых параметров в реальном режиме времени.

На фиг.1 представлена общая схема устройства контроля извещателя пожарного адресного, на фиг.2 - схема блока контроля разряда аккумуляторной батареи, на фиг.3 - схема умножителя напряжения, на фиг.4 - схема звукового оповещения.

Устройство контроля извещателя пожарного адресного (фиг.1) содержит блок управления 1, выполненный, например, в виде однокристального восьмиразрядного FLASH CMOS микроконтроллера типа PIC16F877A компании Microchip Technology incorporated, USA (техническая документация DS39582A), информационные входы-выходы которого через схему передачи данных 2, осуществляющую двунаправленную передачу информационных сигналов от блока управления 1 на розетку извещателя пожарного адресного 3, служащую для разъемного электромеханического контакта с контролируемым извещателем пожарным адресным (на фиг. не показан), содержащим в энергонезависимой памяти информацию о своем состоянии; стабилизатор постоянного напряжения 4, стабилизирующий напряжение электропитания до 5 В, связанный входами с выходами 5 аккумуляторной батареи, например, типа «Крона» напряжением 9 В (на фиг. не показана), а выходом - с входами блока управления 1 - входом положительного напряжения питания и через схему сброса 6, поддерживающую блок управления 1 в нерабочем состоянии до установления номинального напряжения 5 В, с входом сброса блока управления 1; блок контроля разряда аккумуляторной батареи 7 (фиг.1, 2), осуществляющий каждые полсекунды контроль уровня напряжения аккумуляторной батареи для исключения записи блоком управления 1 ошибочных данных в памяти извещателя пожарного адресного и связанный первым и вторым входами с выходами 5 аккумуляторной батареи, третьим входом - с цифровым управляющим выходом блока управления 1, а первым выходом - с входом аналогово-цифрового преобразования блока управления 1; умножитель напряжения 8 (фиг.1, 3), обеспечивающий необходимое напряжение, например 24 В, для работы извещателя пожарного адресного (на фиг. не показан) и связанный первым входом с выходом широтно-импульсной модуляции блока управления 1, вторым входом - со вторым выходом блока контроля разряда аккумуляторной батареи 7, а выходом - со вторым входом схемы передачи данных 2; блок ввода данных 9 (фиг.1) для ручного ввода символьной информации и выбора режима контролируемых параметров, связанный с входами данных блока управления 1; блок отображения данных 10, выполненный, например, в виде 16-символьного двухстрочного жидкокристаллического индикатора MT-16S2D, выпускаемого компанией МЭЛТ (Москва, ул. Нижегородская, дом 29), который связан с выходами инициализации и выходами данных блока управления 1; схема звукового оповещения 11 (фиг.1, 4) для звукового подтверждения ручного ввода с блока ввода данных 9, связанная входом со вторым выходом широтно-импульсной модуляции блока управления 1, который соединен операционными входами с выводами перепрограммирования 12 (фиг.1), используемыми для подключения перепрограмматора (на фиг. не показан), служащего для изменения программы, записанной в памяти блока управления 1. Причем блок контроля разряда аккумуляторной батареи 7 (фиг.1, 2) выполнен в виде первого транзисторного ключа 13, подключенного эмиттером транзистора 14 к первому входу блока, коллектором транзистора 14 - ко второму выходу блока и через делитель напряжения 15 к первому выходу блока, а базой транзистора 14 через резистор 16 - к коллектору транзистора 17 второго транзисторного ключа 18, связанного эмиттером со вторым входом блока, а базой через другой резистор 19 - с его третьим входом; умножитель напряжения 8 (фиг.1, 3) выполнен в виде подключенного к первому входу транзисторного ключа 20, связанного с эмиттерным повторителем 21, соединенным со вторым входом и через последовательно соединенные вентильно-кондесаторные умножающие каскады 22 каждый, содержащий диоды 23, 24 и конденсаторы 25, 26, - с выходом; блок ввода данных 9 (фиг.1) выполнен в виде n-кнопок матричной клавиатуры, выводы которых по j-строкам матрицы связаны с входами данных блока управления 1, а по i-столбцам матрицы - с выходами подачи маскирующего напряжения (на фиг. не показаны) блока управления 1; блок отображения данных 10 выполнен в виде m-символьного индикатора, соединенного с выходами инициализации и выходами данных блока управления 1; схема звукового оповещения 11 (фиг.1, 4) выполнена в виде транзисторного ключа, подключенного к входу резистором 27, связанного коллектором транзистора 28 с соединенными параллельно пьезоэлементом 29 и вторым резистором 30, другие выводы которых связаны с положительным выходом аккумуляторной батареи 5, а эмиттер транзистора 28 - с общим проводом.

Устройство контроля извещателя пожарного адресного работает следующим образом. К выводам 5 подключается аккумуляторная батарея (на фиг. не показана), напряжение через стабилизатор постоянного напряжения 4 поступает на вход положительного напряжения питания блока управления 1 и через схему сброса 6 на вход сброса блока управления 1. Для активизации устройства контроля извещателя пожарного адресного необходимо нажать и удерживать не менее секунды любую из n-кнопок блока ввода данных 9. Блоком управления 1 через каждые 0,5 секунды инициируется подача маскирующего напряжения на входы i-столбцов n-кнопок матричной клавиатуры блока ввода данных 9 и проверяется наличие на его входе данных ответного сигнала с j-строк n-кнопок матричной клавиатуры блока ввода данных 9, при наличии ответного сигнала блоком управления 1 с его цифрового управляющего выхода для проверки уровня заряда аккумуляторной батареи подается сигнал высокого уровня на третий вход блока контроля разряда аккумуляторной батареи 7, а именно через резистор 19 на базу транзистора 17 второго транзисторного ключа 18, который открывается, и напряжение поступает на первый транзисторный ключ 13, открывая его, напряжение питания от аккумуляторной батареи с первого входа блока контроля разряда аккумуляторной батареи 7 транслируется через первый транзисторный ключ 13 и через делитель напряжения 15 на первый выход блока контроля разряда аккумуляторной батареи 7, а затем на вход аналогово-цифрового преобразования блока управления 1, которым поступившее напряжение преобразуется в цифровое значение и сравнивается с минимально допустимым значением напряжения 7,5 В, хранящимся в памяти блока управления 1. В дальнейшем в режиме активизации вышеописанным способом ежесекундно блоком управления 1 через блок контроля разряда аккумуляторной батареи 7 проверяется уровень заряда аккумуляторной батареи. При превышении минимально допустимого значения напряжения 7,5 В с первого выхода широтно-импульсной модуляции блоком управления 1 подается сигнал широтно-импульсной модуляции на первый вход умножителя напряжения 8, на втором входе которого присутствует напряжение питания со второго выхода блока контроля разряда аккумуляторной батареи 7. Поступающий в умножитель напряжения 8 сигнал широтно-импульсной модуляции, проходя через транзисторный ключ 20, преобразуется в сигнал широтно-импульсной модуляции с амплитудой напряжения питания и поступает на вход эмиттерного повторителя 21, с выхода которого на первый из последовательно соединенных вентильно-кондесаторных умножающих каскадов 22 поочередно поступают сигналы высокого и низкого уровня напряжения, причем при сигнале низкого уровня (например, 0 В) напряжением питания, поступающим на второй вход и через диод 23, заряжается конденсатор 25, а при сигнале высокого уровня (например, напряжение питания) через диод 21 заряжается конденсатор 26, при этом заряд конденсатора 25 отсутствует. Напряжение с выхода первого вентильно-кондесаторного умножающего каскада, складывающееся из значений напряжения на конденсаторах 25 и 26, поступает на второй, а затем третий вентильно-кондесаторные умножающие каскады и со значением напряжения, необходимого для работы извещателя пожарного адресного, с выхода умножителя напряжения 8 через схему передачи данных 2 транслируется на розетку 3 извещателя пожарного адресного. Затем блоком управления включается блок отображения данных 10. На m-символьном индикаторе блока отображения данных 10 появляется надпись, идентифицирующая устройство контроля извещателя пожарного адресного, а через две секунды она меняется на указание о подключении извещателя пожарного адресного к розетке 3, если он не был установлен ранее. Блоком управления 1 через информационные входы-выходы и схему передачи данных 2 инициируется асинхронная полудуплексная передача данных запроса на розетку 3 извещателя пожарного адресного, которым в ответ транслируется содержащаяся в его энергонезависимой памяти информация о его контролируемых параметрах, запоминаемая блоком управления 1; при отсутствии в течение 20 секунд ответа от извещателя пожарного адресного происходит автоматический переход устройства контроля извещателя пожарного адресного в дежурный режим пониженного энергопотребления, в котором блоком управления 1 подается отключающее напряжение низкого уровня, например 0 В, с его цифрового управляющего выхода - на третий вход блока контроля разряда аккумуляторной батареи 7, запирая транзисторные ключи 18 и 13, с первого выхода широтно-импульсной модуляции - на первый вход умножителя напряжения 8, запирая транзисторный ключ 20, с выхода инициализации - на блок отображения данных 10, со второго выхода широтно-импульсной модуляции - на схему звукового оповещения 11, запирая транзистор 28. Для активизации устройства контроля извещателя пожарного адресного необходимо снова нажать и удерживать не менее секунды любую из n-кнопок блока ввода данных 9, так как блоком управления 1 продолжает инициироваться периодическая подача маскирующего напряжения на блок ввода данных 9. При наличии в розетке 3 извещателя пожарного адресного блок управления 1 передает запомненную информацию контролируемых параметров на блок отображения данных 10, на m-символьном индикаторе которого индицируется тип подключенного извещателя пожарного адресного и его адрес, содержащий двухразрядный номер шлейфа и трехразрядный порядковый номер извещателя пожарного адресного в шлейфе. Устройство контроля извещателя пожарного адресного с подключенным извещателем пожарным адресным переключается в дежурный режим пониженного энергопотребления при отсутствии воздействия на блок ввода данных 9 в течение 60 секунд. Нажатием двух соответствующих кнопок блока ввода данных 9, например «4» и «6», просматриваются другие параметры извещателя пожарного адресного: уровень запыленности, дата последнего обслуживания, режим индикации, заводской номер, версия программного обеспечения. Для перехода в режим установки или изменения установленного адреса необходимо в режиме просмотра текущего адреса на блоке ввода данных 9 последовательно активировать: кнопку «#», соответсвующими кнопками ввести номер шлейфа пожарной сигнализации (например, не более 10), подтвердить ввод повторным нажатием на кнопку «#», ввести номер извещателя пожарного адресного в шлейфе, подтвердить его ввод нажатием на кнопку «#». Аналогично в режиме просмотра даты последнего обслуживания можно перейти в режим ее установки или изменения. Исправление ошибочно введенных символов осуществляется нажатием на кнопку «*» блока ввода данных 9. Просмотр версии программного обеспечения блока управления 1 осуществляется фиксированием на 2 секунды соответствующей кнопки, например кнопки «1». Причем при нажатии любой из n-кнопок блока ввода данных 9 со второго выхода широтно-импульсной модуляции блока управления 1 передается сигнал на вход схемы звукового оповещения 11, включающий пьезоэлемент 29, звучащий один раз, если кнопка блока ввода данных 9 нажата правильно и два раза, если некорректно, например, при попытке ввода номера шлейфа больше установленного или тринадцатого месяца. В случае, если при очередной проверке через блок контроля разряда аккумуляторной батареи 7 блоком управления 1 определяется уровень заряда аккумуляторной батареи ниже напряжения 7,5 В, то с первого выхода широтно-импульсной модуляции блока управления 1 на первый вход умножителя напряжения 8 подается сигнал низкого уровня, транзисторный ключ 20 запирается и на выход умножителя напряжения 8 не поступает необходимого напряжения. Одновременно блоком управления 1 на индикаторе блока отображения данных 10 индицируется сообщение о необходимости замены аккумуляторной батареи. При нарушении обмена информацией между блоком управления 1 и розеткой 3 с извещателем пожарным адресным на индикаторе блока отображения данных 10 индицируется сообщение об ошибке.

Таким образом, устройством контроля извещателя пожарного адресного осуществляется точный, надежный, достоверный, требующий минимальных затрат контроль типа подключенного извещателя пожарного адресного (дымовой, тепловой, комбинированный, ручной, адресная метка), уровня запыленности, адреса, содержащего номер шлейфа и порядковый номер в шлейфе, с возможностью быстрого и легко контролируемого изменения адреса при замене в адресной системе пожарной сигнализации одного извещателя пожарного адресного на другой (или при первоначальной установке адреса), а также даты последнего обслуживания извещателя пожарного адресного, что позволяет оптимизировать режим профилактического осмотра, снизить количество ложных тревог и повысить надежность адресной системы пожарной сигнализации в целом, а также контролировать заводской номер извещателя пожарного адресного, что позволяет определить дату производства, производителя и комплектующие и поддерживать стабильный уровень качества изделия. Низкое энергопотребление устройства позволяет увеличить время эксплуатации аккумуляторной батареи. Планируемые габаритные размеры устройства контроля извещателя пожарного адресного не более 95×150×65 мм при массе не более 0,35 кг.