CC BY
23
УДК 654.91
ПРИЕМНО-КОНТРОЛЬНЫЙ ПУЛЬТ ДЛЯ СИСТЕМЫ
ОХРАННО-ПОЖАРНОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ ОБЪЕКТОВ ЭКОНОМИКИ В ОТРАСЛЯХ АПК
И.И. Манило, доктор технических наук, ФГБОУ ВО «Курганская государственная сельскохозяйственная академия имени Т.С.Мальцева»
E-mail: kaf_ppb@mail.ru В.П. Воинков, кандидат технических наук, доцент ФГБОУ ВО «Курганская государственная сельскохозяйственная академия имени Т.С.Мальцева»
E-mail: kaf_ppb@mail.ru В.И. Зыков, доктор технических наук, профессор ФГБОУ ВО «Академия государственной противопожарной службы МЧС России», г. Москва
E-mail: zykov01@mail.ru
Аннотация. Приведены основные требования, предъявляемые к современным системам охранной и охранно-пожарной сигнализации, показана логическая необходимость определения первопричины возникновения возгорания, аварийной ситуации или зоны несанкционированного проникновения человека на контролируемый объект. Рассмотрена электрическая схема и конструктивная реализация прибора охранно -пожарной сигнализации, обеспечивающего определение первопричины возникновения нештатной ситуации на контролируемом объекте (здании, технологической линии и т.д.).
Ключевые слова: системы охранной и охранно-пожарной сигнализации; первопричина возникновения нештатной ситуации на контролируемом объекте; контактные датчики; тиристоры; сигнальные лампы; звуковой сигнализатор.
Abstract. Given the basic requirements to modern systems of security and fire alarm systems, shows the logical necessity of defining the root causes of the fire, emergency situations or areas of unauthorized entry of a person on a controlled object. Reviewed the electrical circuit and structural implementation of the device fire alarm, ensuring the determination of root causes of abnormal situations in a controlled facility (building, production lines, etc.).
Key words: system security & fire alarm systems; the root cause of an emergency situation of the controlled object; contact sensors; thyristors; alarm lamp; buzzer.
Для обеспечения пожарной безопасности объектов экономики в отраслях АПК здания, сооружения, производственные и вспомогательные помещения оснащаются установками охранной и пожарной сигнализации [1], работающими в режимах охранной, пожарной, аварийно-предупредительной и тревожной сигнализации. При этом здания, сооружения и помещения, а также технологические установки (прежде всего, с обращением взрывопожароопасных, аварийных химически-опасных и отравляющих веществ и материалов [2, 3]) при применении автоматической охранно-пожарной сигнализации оборудуются различными датчиками, например, дымовыми, дымовыми ионизационными и тепловыми пожарными извещателями ИП-103-2 (ТРВ) [4], а также пожарными ручными извещателями, например, кнопочными мод. ИП 513-4 [5].
Приемно-контрольные приборы (пульты) (далее по тексту - ПКП) охранно-пожарной сигнализации и управления, к которым подключены пожарные извещатели (формирующие сигнал «ПОЖАР» в системах пожарной сигнализации и установках автоматического пожаротушения) и датчики несанкционированного проникновения на объект, работают автономно, а также обеспечивают передачу сигналов (о пожаре или несанкционированном проникновении людей на объект) по радиотелекоммуникационной системе [6], например, на центральный узел связи «01» [7, 8], на автоматизированное рабочее место службы охраны и т.д.
Необходимость обнаружения загораний по всей контролируемой площади помещений или зон (а для извещателей пламени - и оборудования) предопределяет необходимость установки большого количества датчиков и извещателей, в том числе электроконтактного типа с нормально-разомкнутыми контактами [4, 5].
На основе анализа тенденций развития систем охранной и пожарной сигнализации, а также последних достижений радиоэлектроники и информационной техники сформулированы [5] основные требования, которым должна удовлетворять современная система охранной и охранно-пожарной сигнализации. В числе этих требований необходимость обеспечения возможности определения первопричины возникновения возгорания, аварийной ситуации или зоны несанкционированного проникновения человека на контролируемый объект.
Данным требованиям в значительной мере отвечает прибор охранно-пожарной сигнализации, электрическая схема которого представлена на рисунках 1 и 2 [9, 10].
Рисунок 1 - Принципиальная электрическая схема прибора Прибор работает следующим образом.
В исходном состоянии при разомкнутых контактах датчиков 20 все тиристоры 15 закрыты, сигнальные лампы 10 погашены, звуковой сигнализатор 1 отключен.
Рисунок 2 - Приемно-контрольный прибор охранно-пожарной сигнализации (общий вид; крышка корпуса снята)
При возникновении нештатной ситуации на объекте контроля и срабатывании первичных приборов контроля (пожарные извещатели, датчики охранной сигнализации и т.п.) первый включающийся контактный датчик 20 (любой из их набора), то есть замыкающийся контактный датчик 20 любой индивидуальной ячейки 9, вызывает протекание токов по трем основным цепям. Первая цепь: положительный полюс питающего напряжения - контактный датчик 20 - сигнальная лампа 10 - диод 13 - стабилитрон 19 - прерыватель питания 18 - отрицательный полюс питающего напряжения; вторая: положительный полюс питающего напряжения -контактный датчик 20 - конденсатор 11 (резистор 12) - диод 7 - управляющий электрод тиристора 6 - обмотка реле 2 - отрицательный полюс питающего напряжения; третья: положительный полюс питающего напряжения - контактный датчик 20 - конденсатор 11 (резистор 12) - резистор 16 - диод 8 - размыкающийся контакт 4 -отрицательный полюс питающего напряжения, причем по двум основным цепям (второй и третьей), протекает зарядный ток конденсатора 11. Сигнальная лампа 10 включившейся ячейки начинает светиться мигающим светом.
Зарядный ток конденсатора 11 распределяется таким образом, что по цепи управляющего электрода общего тиристора 6 протекает только та его часть, которая необходима для открывания последнего. Подавляющая часть зарядного тока проходит через диод 8 и контакт 4, и лишь незначительная его часть ответвляется в цепь управляющего электрода тиристора 15, недостаточная для его открывания. Включившийся общий тиристор 6 вызывает срабатывание реле 2 и замыкание контакта 3. Включается звуковой сигнализатор 1 и одновременно с этим размыкается контакт 4, разрывая цепь, шунтирующую индивидуальный тиристор 15. Однако этот тиристор ячейки не открывается, так как зарядный ток конденсатора 11 уже снижается до величины, недостаточной для открывания тиристора.
Учитывая это обстоятельство, емкость конденсаторов каждой RC-цепочки индивидуальной сигнальной ячейки выбирается такой величины, чтобы в момент размыкания контакта 4 зарядный ток конденсатора стал меньше тока отпирания тиристора 15.
При включении последующих контактных датчиков 20, импульс тока, протекающий через резистор 17 и управляющий электрод тиристора 15, отпирает тиристор, поскольку шунтирующая его цепь разорвана контактом 4.
Надежность открывания тиристора 15 обеспечивается и в те моменты, когда контакт прерывателя 18 замкнут, так как на аноде тиристора присутствует напряжение, равное сумме двух напряжений: падению напряжения на диоде 13 и напряжению стабилизации стабилитрона 19. Ток стабилизации протекает по цепи: положительный полюс питающего напряжения - контактный датчик 20 - сигнальная лампа 10 - диод 13 -стабилитрон 19 - прерыватель 18 - отрицательный полюс питающего напряжения.
Сигнальная лампа 10 загорается ровным светом, так как открытый тиристор 15 шунтирует питание лампы от отрицательного полюса питающего напряжения через прерыватель 18. Надежность шунтирования повышается еще и тем, что на катоде тиристора напряжение по абсолютной величине больше напряжения на катоде диода 13 на величину напряжения на стабилитроне 19.
Таким образом, питание сигнальной лампы от первого появившегося сигнала осуществляется при закрытом тиристоре 15 через диод 13 и прерыватель 18 питания, а питание сигнальных ламп 10 от всех последующих сигналов - при открытом тиристоре 15. Лампа первого сигнала горит мигающим светом, а лампы всех последующих - ровным.
Съем звукового сигнала производится кнопкой съема 5, разрывающей цепь питания тиристора 6, после чего тиристор восстанавливает свои запирающие свойства и отключает звуковой сигнализатор. Сигнальная лампа первого сигнала продолжает гореть мигающим светом, а лампы последующих сигналов - ровным до тех пор, пока на объекте не устранена неисправность, т.е. остаются замкнутыми контакты соответствующих аварийных датчиков (извещателей).
Для проверки сигнальных ламп 10 нажимают кнопку проверки 21. При этом через все сигнальные лампы начинает течь ток по цепям: положительный полюс питающего напряжения - контакты кнопки 21 - диод 14 -сигнальная лампа 10 - диод 13 - стабилитрон 19 - прерыватель питания 18 - отрицательный полюс питающего напряжения. Все лампы горят мигающим светом с частотой срабатывания прерывателя.
Предложенный прибор может быть использован для контроля работы комплексных технологических линий по переработке сырья, состоящих из нескольких единиц оборудования, работающего по определенному (общему) алгоритму. При этом в качестве контактных датчиков (на схеме по рисунку 1 - контакты 20) могут быть использованы замыкающиеся контакты приборов контроля и управления оборудования (манометры, термодатчики, реле давления, путевые выключатели и т.п.).
Разработанный прибор двух модификаций [10] внедрен на ряде сельхозпредприятий (животноводческий комплекс; маслозавод), а также используется в учебном процессе (при изучении дисциплин «АСУ и связь», «Пожарная безопасность технологических процессов»).
В настоящее время на кафедре «Пожарная и производственная безопасность» Курганской ГСХА осуществляется работа по совершенствованию прибора (расширение функциональных возможностей с использованием современной элементной базы, прежде всего, замена тиристоров интегральными микросхемами).
Выводы:
1 Рассмотрены приемно-контрольные приборы (пульты) охранно-пожарной сигнализации и управления, к которым подключены пожарные извещатели и датчики несанкционированного проникновения на объект, работающие как автономно, так и обеспечивающие передачу сигналов на центральный узел связи «01» или на автоматизированное рабочее место службы охраны.
2 Разработан приемно-контрольный прибор охранно-пожарной сигнализации, обеспечивающий определение первопричины возникновения нештатной ситуации на контролируемом объекте (здании, технологической линии и т.д.).
ЛИТЕРАТУРА
1. Федеральный закон «О пожарной безопасности» (от 21.12.1994 г. № 69-ФЗ).
2. Теребнев В.В. Основы пожарного дела / В.В. Теребнев, Н.С. Артемьев, К.В. Шадрин. - М.: Центр Пропаганды, 2006. - 328 с.
3. Манило Ив.Ив., Манило Иг.Ив. Химическое оружие в Курганской области: без грифа «СЕКРЕТНО» / Под общ. ред Ив.Ив. Манило. - Изд. 2-е, перераб. и дополн. - М.: Российская экологическая академия, 2009. 152 с.
4. Навацкий А.А., Бабуров В.П., Бабурин В.В. и др. Производственная и пожарная автоматика. Ч.1. Производственная автоматика для предупреждения пожаров и взрывов. Пожарная сигнализация: Учебник. -М.: Академия ГПС МЧС России, 2005. - 335 с.
5. Собурь С.В. Установки пожарной сигнализации: Справочник. - М.: Спецтехника, 2001. 312 с.: ил. (Серия «Пожарная безопасность предприятия»).
6. Зыков В.И., Поляков Ю.А. Федоров А.В., Кокшин В.В. Беспроводные системы мониторинга и оповещения населения о пожарах и чрезвычайных ситуациях // Пожаровзрывобезопасность. М.: - 2016. - Т.25, №10. - С. 67-73.
7. Зыков В.И., Кокшин В.В., Левчук М.С., Королев Ю.Н. Система комплексной безопасности и защиты от ЧС в условиях функционирования ЦУКС // Пожары и ЧС.- М.: Академия ГПС МЧС России. - 2014. - №4. -С. 28-35.
8 Зыков В.И., Иванников А.П., Левчук М.С. Функционирование системы мониторинга безопасности объектов в составе ЕДДС // Пожаровзрывобезопасность. 2010. Т.19. №6. С. 30-38.
9. А.с. 970 414 СССР, МКИ7 G 08 B 25/00. Устройство для сигнализации / В.А. Дуплянкин, И.И. Манило; заявитель Курганский ЭКТИ автопром. - №3273036/18-24; заявл. 14.04.1981; опубл. 30.10.1982, Бюл. № 40.
10. Дуплянкин В.А. Блок аварийной сигнализации: информ. листок о научн.-техн. достижении / сост. Дуплянкин В.А., Манило И.И., Шарин Ю.С. // Курганский ЦНТИ. - 1981. - №81 - 16 с.
