Патент на изобретение №2310920

(54) УСТРОЙСТВО ОБЪЕКТОВОЕ

(57) Реферат:

Изобретение относится к устройствам объектовым (УО), контролирующим и управляющим оконечными приборами охраны и сигнализации на объекте, имеющим устройства бесперебойного питания и осуществляющим двухсторонний цифровой обмен информацией с системами передачи извещений. Решается задача осуществления контроля состояния источника питания встроенной микроЭВМ в УО. Имеются блок связи, блок индикаторов, кодовый замок, блок уровня резервного питания, блок наличия сетевого напряжения, блок резервного питания, микроЭВМ. Первый вход микроЭВМ соединен с первым выходом блока наличия сетевого напряжения, а второй вход – с первым выходом блока уровня резервного питания. В УО введены первый и второй ключи, а также блок стабилизатора, первый вход которого соединен со вторым выходом блока уровня резервного питания. Вход последнего соединен с выходом первого ключа, первый вход которого соединен с первым выходом микроЭВМ, второй выход которой соединен с первым входом второго ключа. Выход второго ключа через блок резервного питания соединен со вторым входом первого ключа. Второй вход блока стабилизатора соединен со вторым выходом блока наличия сетевого напряжения, третий выход которого соединен со вторым входом второго ключа. Изобретение позволяет управлять циклами заряда и разряда источника резервного питания, исключить перезаряды и глубокие разряды, сообщать системе передачи извещений о состоянии резервного источника питания, по команде системы передачи извещений отключать питание схем УО при недопустимо низком уровне напряжения на резервном источнике питания, что повышает информативность и надежность работы УО. 1 ил.

Изобретение относится к устройствам объектовым, контролирующим и управляющим оконечными приборами охраны и сигнализации на объекте, имеющим устройства бесперебойного питания и осуществляющим двухсторонний цифровой обмен информацией с системами передачи извещений.

Известно устройство объектовое системы передачи извещений «Комета-К» (ИИ1.220.003.ТУ Техника охраны №1/94), содержащее шлейфы блокировки охраны, блок широтно-импульсных сигналов, блоки индикации, кодовый замок, источник питания. Недостатками такой схемы являются отсутствие источника резервного питания и схем его контроля устройством объектовым.

Известно устройство объектовое (Патент РФ №2226003), содержащее микроЭВМ, блок индикаторов, кодовый замок, блок связи, первую группу шлейфов блокировки охраны, выходы которой соединены с первой группой входов микроЭВМ, первая группа входов-выходов которой соединена с кодовым замком, вторая группа входов-выходов соединена с блоком связи, а первая группа выходов микроЭВМ соединена с группой входов блока индикаторов, группой блоков управления питанием, блок стабилизатора, вторая группа шлейфов блокировки охраны, соответствующие выходы которой соединены со второй группой входов микроЭВМ, вторая группа выходов которой соединена соответственно с первыми входами группы блоков управления питанием, выходы которой соединены соответственно с входами второй группы шлейфов блокировки охраны, а входы группы блоков управления питанием соединены с первым выходом блока стабилизатора, группа входов которого соединена с внешним источником питания, а второй выход блока стабилизатора соединен с первым входом микроЭВМ, а третий выход соединен со вторым входом микроЭВМ.

Недостатками такой схемы являются отсутствие источника резервного питания, схем управления зарядом и контроля состояния источника резервного питания устройством объектовым.

Наиболее близкой по технической сути к предлагаемому решению является устройство объектовое (Патент РФ №2110094), содержащее микроЭВМ, блок адреса, блок связи, блок индикации, блок уровня резервного питания, блок наличия сетевого напряжения, блок резервного питания, источник питания, шлейфы блокировки охраны, блок переключателей, кодовый замок, входы-выходы которого соединены с первыми входами-выходами микроЭВМ, вторые входы-выходы которой соединены с блоком связи, выходы шлейфов блокировки охраны соединены с первыми входами микроЭВМ, выходы которой соединены с блоком индикации, первый вход микроЭВМ соединен с выходом блока наличия сетевого напряжения, вход которого соединен с выходом источника питания и входом блока резервного питания, выход которого соединен с блоком уровня резервного питания, выход которого соединен со вторым входом микроЭВМ, вторые входы которой соединены блоком адреса, а третьи входы микроЭВМ соединены с блоком переключателей.

Известная схема устройства объектового (УО) работает следующим образом.

После включения питания УО его микроЭВМ со встроенным ПЗУ и ОЗУ опрашивает состояния выходов блока наличия сетевого напряжения и блока уровня резервного питания. Если присутствует сетевое напряжение и уровень резервного питания в норме, то микроЭВМ выполняет программу тестовой диагностики. При нормальном завершении диагностики микроЭВМ считывает состояния блока адреса и блока переключателей, выполняет программу начальных установок и включает циклический опрос кодового замка, выходов блока наличия сетевого напряжения и блока уровня резервного питания, соответствующих шлейфов блокировки охраны постоянного контроля (например, таких как: «вызов милиции», «пожарный» и тому подобных), информация о которых внесена в память микроЭВМ. МикроЭВМ УО, при очередном сеансе связи с системой передачи извещений, через свой блок связи осуществляет двухстороннюю цифровую связь и передает системе передачи извещений результаты тестовой диагностики и действующего состояния УО, и изменившиеся состояния блока наличия сетевого напряжения и блока уровня резервного питания. Если произошли нарушения состояния каких-либо из опрашиваемых микроЭВМ шлейфов блокировки охраны, то при очередном сеансе связи с системой передачи извещений микроЭВМ, через блок связи УО передаст ей тревожные извещения о состоянии нарушенных шлейфов охраны.

Для установки УО под охрану необходимо выйти за входную дверь объекта охраны и закрыть ее, вставить ключ в кодовый замок УО. МикроЭВМ УО считывает код ключа и опрашивает состояния выходов блока наличия сетевого напряжения и блока уровня резервного питания. Если уровень резервного питания ниже нормы, то микроЭВМ через индикатор блока индикации, встроенный конструктивно в кодовый замок, соответствующим образом отвечает отказом от постановки УО под охрану. Если же сетевое напряжение и уровень резервного питания в норме, то микроЭВМ при очередном сеансе связи передает системе передачи извещений код ключа и состояния выходов блока наличия сетевого напряжения и блока уровня резервного питания, и получает в ответ команду для взятия объекта под охрану. После этого микроЭВМ начинает периодический опрос и контроль состояния соответствующих (состоянию «Охрана») шлейфов блокировки охраны. Включает на блоке индикации индикатор “Охрана” и индикатор «подтверждение», встроенный конструктивно в кодовый замок, сообщающий о том, что объект взят под охрану. Аналогично вышеописанному, но с выключением опроса соответствующих шлейфов охраны и индикатора “Охрана”, производится операция снятия объекта с охраны. Если во время охраны в УО произошли изменения состояния какого-либо шлейфа блокировки охраны, то при очередном сеансе связи УО с системой передачи извещений УО передает ей тревожные сообщения обо всех изменениях состояний соответствующих шлейфов блокировки охраны и получит обратно подтверждение о приеме этих сообщений. Таким образом оператор системы передачи извещений имеет возможность наблюдать изменение событий на план-схеме охраняемого объекта в реальном времени, принимать адекватные решения.

Недостатками такой схемы УО являются:

– отсутствие контроля и управления со стороны микроЭВМ УО режимами заряда и разряда резервного источника питания, что увеличивает количество циклов заряда и разряда и не исключает возможности его перезарядов или глубоких разрядов через внутренние схемы узлов питания;

– отсутствие схемы отключения резервного источника питания от цепей разряда и заряда;

– отсутствие возможности отключения питания схем УО при недопустимо низком уровне напряжения на резервном источнике питания, которое приводит к ненадежности работы УО – сбоям в работе и неправильному функционированию схем;

– отсутствие достаточной информации в системе передачи извещений о состоянии источника резервного питания УО и причине потери связи с УО.

Целью предлагаемого изобретения является повышение надежности работы и информативности устройства объектового.

Указанная цель достигается тем, что в устройство объектовое для контроля и управления оконечными приборами охраны и сигнализации, содержащее микроЭВМ, блок связи, блок индикации, блок уровня резервного питания, блок наличия сетевого напряжения, блок резервного питания, шлейфы блокировки охраны, кодовый замок, входы-выходы которого соединены с первыми входами-выходами микроЭВМ, вторые входы-выходы которой соединены с блоком связи, выходы шлейфов блокировки охраны соединены с третьими входами-выходами микроЭВМ, группа выходов которой соединена с блоком индикации, первый вход микроЭВМ соединен с первым выходом блока наличия сетевого напряжения, а второй вход микроЭВМ соединен с первым выходом блока уровня резервного питания, введены первый и второй ключи, и блок стабилизатора, первый вход которого соединен со вторым выходом блока уровня резервного питания, вход которого соединен с выходом первого ключа, первый вход которого соединен с первым коммутирующим выходом микроЭВМ, второй коммутирующий выход которой соединен с первым входом второго ключа, выход которого через блок резервного питания соединен соответственно со вторым входом первого ключа, а второй вход блока стабилизатора соединен со вторым выходом блока наличия сетевого напряжения, третий выход которого соединен со вторым входом второго ключа.

На чертеже представлена блок-схема устройства объектового.

Устройство объектовое содержит микроЭВМ 1, шлейфы блокировки охраны 2, блок связи 3, блок индикаторов 4, кодовый замок 5, блок стабилизатора 6, первый ключ 7, блок уровня резервного питания 8, блок резервного питания 9, второй ключ 10, блок наличия сетевого напряжения 11. Устройство объектовое (УО) работает, например, следующим образом.

После подключения питания к входу блока наличия сетевого напряжения 11 от внешнего источника напряжения, блок наличия сетевого напряжения 11 с первого выхода формирует об этом сигнал на первый вход микроЭВМ 1. С третьего выхода блока наличия сетевого напряжения 11 напряжение поступает на второй вход второго ключа 10. А со второго выхода блока наличия сетевого напряжения 11 подается напряжение на второй вход стабилизатора напряжения 6, с выходов которого соответствующие стабилизованные напряжения поступают на питание радиоэлементов схемы УО. МикроЭВМ 1 УО (со встроенным ПЗУ и ОЗУ), после поступления на нее напряжения питания начинает выполнять программу, зашитую в ПЗУ, и через первый коммутирующий выход выводит сигнал на первый вход первого ключа 7, который по этому сигналу подключит напряжение с выхода блока резервного питания 9, через блок уровня резервного питания 8 на первый вход стабилизатора напряжения 6. А на второй вход микроЭВМ 1 с первого выхода блока уровня резервного питания 8 поступит сигнал о наличии и уровне напряжения на резервном источнике питания. Далее микроЭВМ 1 опрашивает состояния своих первого и второго входов. Если микроЭВМ 1 определит, что на УО подается напряжение от внешнего источника напряжения и уровень напряжения резервного источника питания в норме или ниже нормы, то микроЭВМ 1, через второй коммутирующий выход выводит сигнал на первый вход второго ключа 10 о дозарядке резервного источника питания. Получив сигнал от микроЭВМ 1, второй ключ 10 через выход подает напряжение на вход блока резервного питания 9. Блок резервного питания 9, к схемам которого подключен резервный источник питания (например, кислотный аккумулятор), выполняет заряд резервного источника питания. Напряжение от блока резервного питания 9, через первый ключ 7, через блок уровня резервного питания 8 поступает на схему сравнения стабилизатора напряжения 6. Уровень напряжения на втором входе стабилизатора напряжения 6 немного выше уровня напряжения на первом входе, поэтому при наличии напряжений на обоих входах стабилизатора напряжения 6 его питание осуществляется через схему сравнения от входа с более высоким напряжением. Далее микроЭВМ 1 выполняет программу тестовой диагностики. При нормальном завершении диагностики микроЭВМ 1 выполняет необходимые для работы начальные установки в УО. Затем включает циклический опрос: кодового замка 5; выходов блока наличия сетевого напряжения 11; блока уровня резервного питания 8; соответствующих шлейфов блокировки охраны 2 постоянного контроля (например, таких как: «вызов милиции», «пожарный» и тому подобных), информация о которых соответствующим образом заранее внесена в память микроЭВМ 1. При очередном сеансе связи с системой передачи извещений микроЭВМ 1 через блок связи 3 осуществляет двухстороннюю цифровую связь по соответствующим алгоритмам с системой передачи извещений и передает последней сообщение о результатах тестовой диагностики, действующего состояния УО, состояний блока наличия сетевого напряжения 11 и блока уровня резервного питания 8. Если микроЭВМ 1 после очередного опроса сигнала с выхода блока наличия сетевого напряжения 11 определила, что напряжение от внешнего источника напряжения присутствует, а на блоке уровня резервного питания 8 уровень напряжения резервного источника питания стал равен или выше допустимого значения, то с целью исключения перезаряда резервного источника питания микроЭВМ 1, через второй выход снимет сигнал с первого входа второго ключа 10, который в свою очередь отключит подачу напряжения на блок резервного питания 9. А с целью исключения разряда резервного источника питания при наличии напряжения от внешнего источника напряжения, через цепи блока уровня резервного питания 8 микроЭВМ 1, через первый коммутирующий выход снимет сигнал с первого входа первого ключа 7, который в свою очередь отключит резервный источник питания от цепей разряда блока уровня резервного питания 8. Далее при очередном опросе сигнала с выхода блока уровня резервного питания 8 для определения состояния резервного источника питания, микроЭВМ 1 на время опроса второго входа, через первый коммутирующий выход и первый ключ 7, будет кратковременно подключать блок уровня резервного питания 8 к блоку резервного питания 9. Если микроЭВМ 1 после очередного опроса сигнала с выхода блока наличия сетевого напряжения 11 определила, что напряжение от внешнего источника напряжения отсутствует, то микроЭВМ 1, через первый коммутирующий выход, через первый ключ 7, через блок уровня резервного питания 8 подключит напряжение на стабилизатор напряжения 6 от блока резервного питания 9. Если же, далее при очередном опросе сигнала от блока уровня резервного питания 8 и блока наличия сетевого напряжения 11 микроЭВМ 1 определила, что уровень напряжения резервного источника питания стал ниже допустимой нормы, а напряжение от внешнего источника напряжения не поступает на УО, то микроЭВМ 1 при очередном сеансе связи с системой передачи извещений, через блок связи 3 передает последней состояния сигналов с блока наличия сетевого напряжения 11 и блока уровня резервного питания 8 и запросит разрешение на отключение питания УО. После получения разрешения микроЭВМ 1 отключит сигнал на первом коммутирующем выходе и тем самым сигнал на первом входе первого ключа 7, который в свою очередь отключит подачу напряжения, через блок уровня резервного питания 8 на стабилизатор напряжения 6, и все схемы УО обесточатся. Последняя процедура необходима для защиты микроЭВМ 1 от питания пониженным напряжением, при котором становится непредсказуемым последовательность и правильность выполнения команд программы ПЗУ. После восстановления подачи внешнего напряжения на блок наличия сетевого напряжения 11 УО включится в работу аналогично последовательности, описанной выше, в начале описания работы УО. Если в процессе работы УО произошли нарушения состояния каких-либо из опрашиваемых микроЭВМ шлейфов блокировки охраны 2, то при очередном сеансе связи с системой передачи извещений микроЭВМ 1, через блок связи 3 передаст ей тревожные извещения о состоянии нарушенных шлейфов охраны 2.

Для установки УО под охрану необходимо выйти за входную дверь объекта охраны и закрыть ее, вставить ключ в кодовый замок УО. МикроЭВМ УО считывает код ключа и опрашивает состояния выходов блока наличия сетевого напряжения и блока уровня резервного питания. Если уровень резервного питания ниже нормы, то микроЭВМ через индикатор блока индикации, встроенный конструктивно в кодовый замок, соответствующим образом отвечает отказом от постановки УО под охрану. Если же сетевое напряжение и уровень резервного питания в норме, то микроЭВМ при очередном сеансе связи передает системе передачи извещений код ключа и состояния выходов блока наличия сетевого напряжения и блока уровня резервного питания и получает в ответ команду для взятия объекта под охрану. После этого микроЭВМ начинает периодический опрос и контроль состояния соответствующих (состоянию «Охрана») шлейфов блокировки охраны. Включает на блоке индикации индикатор “Охрана” и индикатор «подтверждение», встроенный конструктивно в кодовый замок, сообщающий о том, что объект взят под охрану. Если во время охраны в УО произошло изменение состояния какого-либо из шлейфов блокировки охраны, то при очередном сеансе связи УО с системой передачи извещений УО передает ей тревожные сообщения обо всех изменениях состояний соответствующих шлейфов блокировки охраны и получит обратно подтверждение о приеме этих сообщений. Таким образом, оператор системы передачи извещений имеет возможность наблюдать изменение событий на план-схеме охраняемого объекта в реальном времени и принимать адекватные решения. Аналогично вышеописанному, но с выключением опроса соответствующих шлейфов охраны и индикатора “Охрана”, производится операция снятия объекта с охраны. Описанная выше схема УО с контролем и управлением со стороны микроЭВМ УО режимами заряда и разряда резервного источника питания позволяет:

– сократить количество циклов его заряда и разряда, а также исключить перезаряды и глубокие разряды, что повышает срок службы резервного источника питания;

– отключать питание схем УО при недопустимо низком уровне напряжения на резервном источнике питания, которое приводит к сбоям в работе и неправильному функционированию схем УО (особенно программ микроЭВМ).

Вышеперечисленные достоинства позволяют повысить надежность работы УО. А информирование устройством объектовым системы передачи извещений о состоянии резервного источника питания и формирование запроса на разрешение на отключение питания схем УО при недопустимо низком напряжении на резервном источнике питания повышает информативность УО.

Формула изобретения

Устройство объектовое для контроля и управления оконечными приборами охраны и сигнализации, содержащее микроЭВМ, блок связи, блок индикации, блок уровня резервного питания, блок наличия сетевого напряжения, блок резервного питания, шлейфы блокировки охраны, кодовый замок, входы-выходы которого соединены с первыми входами-выходами микроЭВМ, вторые входы-выходы которой соединены с блоком связи, выходы шлейфов блокировки охраны соединены с третьими входами-выходами микроЭВМ, группа выходов которой соединена с блоком индикации, первый вход микроЭВМ соединен с первым выходом блока наличия сетевого напряжения, а второй вход микроЭВМ соединен с первым выходом блока уровня резервного питания, отличающееся тем, что дополнительно введены первый и второй ключи и блок стабилизатора, первый вход которого соединен со вторым выходом блока уровня резервного питания, вход которого соединен с выходом первого ключа, первый вход которого соединен с первым коммутирующим выходом микроЭВМ, второй коммутирующий выход которой соединен с первым входом второго ключа, выход которого через блок резервного питания соединен со вторым входом первого ключа, а второй вход блока стабилизатора соединен со вторым выходом блока наличия сетевого напряжения, третий выход которого соединен со вторым входом второго ключа.

РИСУНКИ