способ и устройство для бесконтактного запуска процессов в устройствах охранно-пожарной сигнализации и бытовой автоматики

Формула изобретения

1. Способ для бесконтактного запуска процессов, например процесса тестирования, в устройствах охранно-пожарной сигнализации и бытовой автоматики, включающий воздействие источника излучения на приемник излучения, отличающийся тем, что роль приемника излучения выполняет чувствительный элемент, расположенный в устройстве охранно-пожарной сигнализации и бытовой автоматики, снабженном решающей схемой, который облучают узконаправленным оптическим сигналом, в частности, маломощным лазерным лучом с закодированной командой от источника излучения, выполненного в виде специального тестера, типа лазерной указки, при этом запускается процесс тестирования, а в качестве чувствительного элемента используется штатный светодиодный индикатор устройства охранно-пожарной сигнализации и бытовой автоматики, предназначенный для индикации режимов работы устройства охранно-пожарной сигнализации и бытовой автоматики, при этом используется принцип обратимости работы светодиода как на передачу, так и на прием, при этом обратимость светодиода зависит от типа полупроводника, используемого для его изготовления, а у светодиода и лазерного диода должны быть одинаковые или очень близкие, в пределах p±10nm, где р - длина излучения светодиодного индикатора, длины волн, что связано с принципом обратимости, а именно - на какой длине волны излучает светодиодный индикатор устройства охранно-пожарной сигнализации и бытовой автоматики, на той же длине волны будет и максимальный выходной сигнал при облучении этого индикатора, при этом спектр оптического излучения тестера выбирают в видимом диапазоне для удобства наведения узкого луча на цель, которой является штатный светодиодный индикатор устройства охранно-пожарной сигнализации и бытовой автоматики, а луч должен быть узким, чтобы иметь достаточную мощность для облучения светодиодного индикатора, так как в узком пучке концентрируется больше энергии, а, следовательно, при одной и той же мощности излучателя можно получить различную дальность в зависимости от того, насколько хорошо сфокусировано излучение.

2. Устройство для бесконтактного запуска процессов тестирования в устройствах охранно-пожарной сигнализации и бытовой автоматики, включающее элемент питания, генератор импульсов, источник излучения и приемник излучения, отличающееся тем, что в качестве источника излучения использован лазерный диод видимого спектра излучения с дополнительными оптическими компонентами для коллимирования излучения и создания более узкого луча, генератор импульсов формирует закодированную комбинацию сигналов, которой моделируется излучение источника излучения, а в качестве приемника излучения использован штатный светодиодный индикатор устройства охранно-пожарной сигнализации и бытовой автоматики.

Описание изобретения к патенту

Заявляемое техническое решение относится к устройствам охранно-пожарной сигнализации и бытовой автоматики. Назначение и область применения заявляемого технического решения: дистанционный бесконтактный запуск процессов у различных устройств охранно-пожарной сигнализации и бытовой автоматики.

Как вариант применения данного технического решения можно рассмотреть пример запуска процесса тестирования при инсталляции или при регламентном обслуживании у извещателей дымовых оптико-электронных ИП212-71 Астра-421, предназначенных для обнаружения возгорания в закрытых помещениях, установленных на высоте до 10 метров. Большинство подобных извещателей, например пожарные дымовые ИП212-41М, ИП212-50М, для активации процесса тестирования используют контактные методы: например, нажатие или удерживание специальной кнопки типа «тест» на корпусе извещателя или поднесение магнита к внешней стороне извещателя (источник известности - Паспорт 4371-005-12215496-00 ПС на извещатель пожарный дымовой оптико-электронный ИП212-41М).

Эти методы удобны, когда извещатель находится, например, на столе и к нему ничем не ограничен доступ. Однако дымовые извещатели предполагают их использование, как правило, на потолке на высоте до 10 метров, поэтому данные методы не удобны в реальных условиях применения извещателей на объектах, когда доступ нему не удобен или ограничен и требуются дополнительные громоздкие вспомогательные приспособления типа стремянки, длинного шеста и т.п.

Предлагается бесконтактный способ и устройство для запуска процессов в устройствах охранно-пожарной сигнализации и бытовой автоматики, и в частности для запуска процесса тестирования в извещателе дымовом, установленном на объекте, для проверки его работоспособности при инсталляции или при регламентном обслуживании.

Известен пульт дистанционного управления (ПРОТОТИП) по патенту России №2167490, опубл. 2001.05.20. Пульт дистанционного управления, выполненный из двух отдельных автономных частей - полнофункциональной и эргономичной, причем каждая часть содержит корпус, в котором расположены интерфейс, элемент питания, функциональные кнопки и источник излучения, причем количество функциональных кнопок одной части и другой отличается, а часть функциональных кнопок одной части дублирована функциональными кнопками другой части, отличается тем, что полнофункциональная часть содержит приемник, который способен принимать команды от эргономичной части. Пульт дистанционного управления - прототип может быть выполнен в варианте, когда эргономичная часть расположена на фаланге пальца.

Общие признаки прототипа и заявляемого технического решения - наличие элемента питания, функциональных кнопок и источника излучения.

Отличия от прототипа заключаются в том, что в заявляемом техническом решении есть только одна автономная часть, при этом используется излучение лазерного диода в видимом спектре.

Особенностью заявляемого технического решения являются:

применение в качестве принимающего элемента (фотоприемника) в устройствах охранно-пожарной сигнализации и бытовой автоматики, и в частности в извещателе штатных компонентов, в частности светодиодных индикаторов, используемых в схеме извещателя для другого функционального назначения, то есть при таком совмещении функций происходит удешевление устройства, так как не увеличивается стоимость извещателя на данную функцию;

использование видимого луча оптического излучения (для обеспечения визуального нацеливания на принимающий элемент в извещателе) сколлимированного в узкий пучок (для создания большей мощности, и, следовательно, для обеспечения дальности) с закодированной в определенном формате командой.

Целью заявляемого технического решения является максимальное упрощение для пользователя (инсталлятора, техника по техническому обслуживанию, собственника) процедуры проверки извещателей, установленных на объектах, без непосредственного контакта с самим извещателем и без использования массивных приспособлений.

Поставленная цель при разработке способа достигнута тем, что способ запуска процесса тестирования извещателя включает воздействие источника излучения на приемник излучения, причем роль приемника излучения выполняет чувствительный элемент, расположенный на извещателе, который облучают узконаправленным оптическим сигналом, в частности маломощным лазерным лучом с закодированной командой от источника излучения, выполненного в виде специального тестера типа лазерной указки, при этом запускается процесс тестирования, а в качестве чувствительного элемента используется штатный светодиодный индикатор извещателя, предназначенный для индикации режимов работы извещателя, при этом используется принцип обратимости работы светодиода, как на передачу, так и на прием, при этом обратимость светодиода зависит от типа полупроводника, используемого для его изготовления, а у светодиода и лазерного диода должны быть одинаковые или очень близкие, в пределах р±10nm, где р - длина излучения светодиодного индикатора, длины волн, что связано с принципом обратимости, а именно - на какой длине волны излучает штатный светодиодный индикатор извещателя, на той же длине волны будет и максимальный выходной сигнал при облучении этого индикатора, при этом спектр оптического излучения тестера выбирают в видимом диапазоне для удобства наведения узкого луча на цель, которой является штатный светодиодный индикатор извещателя, а луч должен быть узким, чтобы иметь достаточную мощность для облучения светодиодного индикатора. Для поставленной цели - чем уже удастся создать пучок, тем лучше. В узком пучке концентрируется больше энергии, а следовательно, при одной и той же мощности излучателя (например, в 5 мВт оптическая выходная мощность лазерного диода) можно получить различную дальность в зависимости от того насколько хорошо сфокусировано излучение. В нашем случае (оптическая выходная мощность лазера 5 мВт, линза из плексигласа диаметром 5 мм и фокусным расстоянием 6 мм) удалось создать пучок с пятном рассеяния на расстоянии 10 метров не более 7 мм (серийный образец).

В извещателе имеется штатный светодиодный индикатор, выполняющий роль фотоприемника, и решающая схема.

Дистанционное устройство для запуска процесса тестирования извещателя включает передатчик, где в качестве источника излучения использован лазерный диод видимого спектра излучения с дополнительными оптическими компонентами для коллимирования излучения, т.е. создания более узкого луча, а также генератор импульсов и элемент питания.

Преимущества заявляемого технического решения состоят в следующем.

Запуск процесса тестирования производится дистанционно с удобного положения малогабаритным устройством (тестером). При этом схема извещателя практически не удорожается, так как в качестве приемника излучения используется штатный светодиодный индикатор, что существенно для класса изделий типа извещатели, где стоимость специализированного фотоприемника (например, фотодиода) и его установка на печатную плату может составлять до 15...20% от стоимости всех комплектующих извещателя.

Сущность заявляемого технического решения-устройства пояснена на чертеже, где представлена блок-схема предлагаемого дистанционного устройства для запуска процесса тестирования извещателя, где

I блок источника излучения, содержащий:

1) элемент питания;

2) кнопка включения;

3) генератор;

4) излучающий диод;

5) линза;

II блок извещателя, содержащий:

6) штатный светодиодный индикатор;

7) блок обработки, управления, принятия решения.

Дистанционное устройство для запуска режимов работы извещателя включает в себя: элемент питания 1, генератор импульсов 3, кнопку включения 2, лазерный диод видимого спектра излучения 4 и линзу 5. Блок извещателя состоит из светодиодного индикатора 6, который также выполняет роль фотодиода, а также из блока обработки, управления, принятия решения 7.

Устройство для запуска процессов в устройствах охранно-пожарной сигнализации и бытовой автоматики работает следующим образом:

При нажатии на кнопку 2 генератор 3 выдает последовательную кодовую посылку на лазерный диод видимого спектра излучения 4, а линза 5 создает коллимированный пучок (видимого диапазона p=650±10 нм для удобства прицеливания). При облучении светодиодного индикатора 6 сколлимированным излучением от лазерного диода 4 на выходе светодиодного индикатора 6 появляется сигнал, который поступает на блок обработки, управления, принятия решения 7. Приняв кодовую посылку, блок 7 запускает тот или иной процесс (в нашем случае процесс тестирования).

ПРИМЕР КОНКРЕТНОГО ВЫПОЛНЕНИЯ СПОСОБА для запуска процессов в устройствах охранно-пожарной сигнализации и бытовой автоматики: В конкретном случае в качестве генератора импульсов 3 используют микроконтроллер PIC12F629, в качестве светодиодного индикатора 6 применяют КР-1608, который также выполняет роль фотодиода, а в качестве блока обработки, управления, принятия решения 7 применяют микроконтроллер PIC16F676. Процесс тестирования запускают посредством блока 7 после облучения лазерным диодом видимого спектра излучения 4 типа LD-505 коллимированным пучком с длиной волны 650 нм.

Новизна: 1) Использование в источнике излучения лазерного диода видимого спектра излучения; 2) Узкий угол излучения от устройства запуска процессов; 3) Применен в качестве приемника излучения штатный светодиодный индикатор извещателя.

Подобное сочетание удешевления и упрощения с одновременным расширением области применения в уровне техники не обнаружен, а в прототипе не достигнут, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критериям «новизна», «изобретательский уровень» и «промышленная применимость».