RU2371773C1

RU2371773C1 - Addressed fire alarm interface device

Info

Publication number: RU2371773C1
Application number: RU2008104236/09A
Authority: RU
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Конструкторское Бюро Пожарной Автоматики"
Priority date: 2008-02-04
Filing date: 2008-02-04
Publication date: 2009-10-27
Also published as: RU2008104236A

Abstract

FIELD: physics.

SUBSTANCE: device has terminals for connecting to an address alarm loop, a microcontroller, a power supply unit, an interface unit and a measurement unit with terminals for connecting the monitored device. Terminals for connecting to the address alarm loop are connected through a protection unit to the input of the power supply and the bidirectional first input of the interface unit, which is connected by data inputs and data outputs to corresponding data outputs and data inputs of the microcontroller, and the power supply unit is connected to the power input of the microcontroller and to the first input of the measurement unit, which contains series-connected switching unit and synchroniser unit. The first input of the switching unit is the first input of the measurement unit. The second input of the switching unit is connected to the control output of the microcontroller, and the output - to the input of the synchroniser unit, which is connected by the first output to the base voltage input of the microcontroller, and by the second output - to the input of the analogue-to-digital converter of the microcontroller, and by the third and fourth - to terminals for connecting the monitored device.

EFFECT: wider functional capabilities and reduced cost of the system as a whole.

3 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к области пожарной сигнализации и может быть использовано в системе адресной пожарной сигнализации для сопряжения приемно-контрольного прибора и шлейфа с безадресными пожарными извещателями.The invention relates to the field of fire alarm and can be used in an addressable fire alarm system for interfacing a control panel and a loop with non-addressable fire detectors.

Известно устройство аварийной сигнализации, описанное в патенте RU 2298231 «Модуль регистрации аварийной ситуации» (опубл. 2007.04.27), содержащее датчики регистрации аналоговых физических величин, связанные через сумматоры и усилители с последовательно подключенными аналогово-цифровым преобразователем, микроконтроллером, цифроаналоговым преобразователем, блоком питания.An alarm device is known, described in patent RU 2298231 “An emergency registration module” (publ. 2007.04.27), comprising analog physical quantities registration sensors connected through adders and amplifiers with an analog-to-digital converter, a microcontroller, a digital-to-analog converter, and a block nutrition.

Однако вышеописанное устройство является неадресным и конструктивно сложно.However, the above device is non-addressable and structurally complex.

В качестве прототипа выбрано устройство, описанное в патенте RU 15035 (опубл. 2000.09.10), содержащее выводы для подключения по адресной линии связи к персональному компьютеру, блок интерфейса, блок питания, связанный с микроконтроллером и интегральной схемой аналогово-цифрового преобразования, а также измерительный блок, связанный с ними и имеющий выводы для подключения контролируемого прибора.As a prototype, the device described in patent RU 15035 (publ. 2000.09.10) was selected, which contains conclusions for connecting via an address line to a personal computer, an interface unit, a power supply connected to a microcontroller and an analog-to-digital conversion integrated circuit, and a measuring unit associated with them and having conclusions for connecting the controlled device.

Недостатком данного устройства является высокое энергопотребление, ограниченная протяженность адресной линии связи для интерфейса RS232, а также то, что электропитание устройства и передача информационных сигналов осуществляется по отдельным линиям.The disadvantage of this device is its high power consumption, the limited length of the address line for the RS232 interface, as well as the fact that the device is powered and information signals are transmitted via separate lines.

Перед изобретателями стояла задача создания недорогого, надежного, имеющего низкое энергопотребление устройства сопряжения адресной пожарной сигнализации, обеспечивающего подключение к приемно-контрольному прибору по двухпроводному адресному шлейфу пожарной сигнализации безадресных пожарных извещателей, в том числе и нескольких различных производителей.The inventors were faced with the task of creating an inexpensive, reliable, low-power addressable fire alarm interface device, providing connection to a control panel via a two-wire address loop of a fire alarm of addressless fire detectors, including several different manufacturers.

Поставленная задача решается тем, что предложено устройство сопряжения адресной пожарной сигнализации, содержащее выводы для подключения к адресному шлейфу сигнализации, микроконтроллер, блок питания, блок интерфейса и измерительный блок с выводами подключения контролируемого прибора.The problem is solved by the fact that the proposed device is a pair of addressable fire alarms, containing leads for connecting to the address loop of the alarm, a microcontroller, a power supply, an interface unit and a measuring unit with the connection terminals of the monitored device.

Новым в заявляемом устройстве сопряжения адресной пожарной сигнализации является то, что выводы для подключения к адресному шлейфу сигнализации связаны через блок защиты с параллельно подключенными входом блока питания и двунаправленным первым входом блока интерфейса, при этом блок интерфейса связан своими входами данных и выходом данных с соответствующими информационными выходами и информационным входом микроконтроллера, а блок питания связан первым выходом с входом питания микроконтроллера, и вторым выходом - с первым входом измерительного блока, содержащего последовательно подключенные коммутатор и блок согласования, причем первый вход коммутатора является первым входом измерительного блока, второй вход связан с выходом управления микроконтроллера, а выход - с входом блока согласования, связанного первым выходом с входом опорного напряжения микроконтроллера, вторым выходом - с входом аналогово-цифрового преобразования микроконтроллера, а третьим и четвертым - с выводами для подключения контролируемого прибора. При этом блок интерфейса содержит параллельно подключенные к его первому входу узел запуска, узел приема данных и узел передачи данных, причем узел запуска выполнен в виде первого диода, подключенного анодом к первому входу блока и связанного катодом через делитель напряжения с анодом второго диода, подключенного катодом к входу питания блока интерфейса, а также с конденсатором и резистором, подключенным к первому выходу данных блока интерфейса, узел приема данных выполнен в виде диода, подключенного катодом к первому входу блока интерфейса и связанного анодом с параллельно включенными резисторами, один из которых подключен к входу питания, а другой - ко второму выходу данных блока интерфейса, узел передачи данных выполнен в виде транзисторного ключа, транзистор которого подключен коллектором к первому двунаправленному входу блока интерфейса, эмиттером - к общему проводу, а базой через делитель напряжения связан со вторым входом данных блока интерфейса. А блок согласования выполнен в виде токового зеркала, подключенного эмиттерными входами к входу блока согласования, первым коллекторным выходом - к эмиттеру первого транзистора, а вторым коллекторным выходом - к базе первого транзистора и стоку полевого транзистора, между затвором и истоком которого подключен делитель напряжения, связанный средней точкой через резистор с первым выходом блока, при этом коллектор первого транзистора связан с третьим выходом блока и базой включенного как эмиттерный повторитель второго транзистора, коллектор которого подключен к первому входу и эмиттерным входам токового зеркала, эмиттер через резисторы связан со вторым выходом блока и через параллельно включенные стабилитрон и резистор с общим проводом, а база соединена с третьим выходом блока и через резистор с четвертым выходом блока и общим проводом.New in the inventive addressable fire alarm interface device is that the conclusions for connecting to the addressable loop of the alarm are connected through the protection unit to the parallel connected input of the power supply and the bidirectional first input of the interface unit, while the interface unit is connected by its data inputs and data output with the corresponding information outputs and information input of the microcontroller, and the power supply is connected by the first output to the power input of the microcontroller, and the second output to the first input an integral unit containing a series-connected switch and a matching unit, the first input of the switch being the first input of the measuring unit, the second input being connected to the control output of the microcontroller, and the output being connected to the input of the matching unit, connected by the first output to the input of the microcontroller voltage reference, and the second output being connected to the input of the analog-to-digital conversion of the microcontroller, and the third and fourth - with conclusions for connecting the controlled device. The interface unit contains a start-up unit, a data receiving unit and a data transfer unit connected in parallel to its first input, and the start-up unit is made in the form of a first diode connected by an anode to the first input of the unit and connected by a cathode through a voltage divider to the anode of a second diode connected by a cathode to the power input of the interface unit, as well as with a capacitor and resistor connected to the first data output of the interface unit, the data receiving unit is made in the form of a diode connected by a cathode to the first input of the interface unit and connected by an anode with resistors connected in parallel, one of which is connected to the power input, and the other to the second data output of the interface unit, the data transmission unit is made in the form of a transistor switch, the transistor of which is connected by a collector to the first bidirectional input of the interface unit, and the emitter to the common wire, and the base through the voltage divider is connected to the second data input of the interface unit. And the matching unit is made in the form of a current mirror connected by emitter inputs to the input of the matching unit, the first collector output to the emitter of the first transistor, and the second collector output to the base of the first transistor and the drain of the field effect transistor, between which the voltage divider is connected between the gate and source the midpoint through the resistor with the first output of the block, while the collector of the first transistor is connected to the third output of the block and the base included as an emitter follower of the second transistor, collect the torus of which is connected to the first input and the emitter inputs of the current mirror, the emitter is connected through resistors to the second output of the block and through a parallel connected zener diode and resistor with a common wire, and the base is connected to the third output of the block and through a resistor with the fourth output of the block and a common wire.

Технический результат изобретения заключается в расширении функциональных возможностей и удешевлении устройства и адресной системы пожарной сигнализации в целом. Расширение функциональных возможностей обеспечивается тем, что выводы для подключения к адресному шлейфу сигнализации связаны с блоком защиты, связанным выходом с параллельно подключенными входом блока питания и двунаправленным первым входом блока интерфейса, содержащего параллельно подключенные к его первому входу узел запуска, узел приема данных и узел передачи данных, и связанного входами и выходом данных с соответствующими информационными выходами и выходом микроконтроллера, связанного выходом управления со вторым входом коммутатора измерительного блока, входом опорного напряжения - с первым выходом блока согласования измерительного блока, а входом аналогово-цифрового преобразования - со вторым выходом блока согласования, связанного третьим и четвертым выходами с выводами для подключения контролируемого прибора, что обеспечивает возможность подключения к адресной системе пожарной сигнализации безадресных пожарных извещателей разных производителей, имеющих выход типа сухой контакт, цена которых намного меньше, чем у адресных пожарных извещателей. Кроме того, удешевление устройства и адресной системы пожарной сигнализации в целом обеспечивается также тем, что используются два вывода, на которые через адресный двухпроводный шлейф сигнализации поступают и электропитание, и информационные сигналы от приемно-контрольного прибора, а также тем, что коммутатор, введенный в измерительный блок, обеспечивает дискретное включение напряжения, поступающего на блок согласования и контролируемый прибор или безадресный шлейф, что позволяет на порядок уменьшить энергопотребление устройства, по сравнению с прототипом. При этом блок интерфейса, коммутатор и блок согласования выполнены на недорогих схемных элементах.The technical result of the invention is to expand the functionality and reduce the cost of the device and the address fire alarm system as a whole. The expansion of functionality is provided by the fact that the conclusions for connecting to the address loop of the alarm are connected to a protection unit, an output connected to a parallel input of the power supply unit and a bi-directional first input of the interface unit containing a start-up unit, a data receiving unit and a transmission unit connected in parallel to its first input data, and connected by the inputs and outputs of the data with the corresponding information outputs and the output of the microcontroller, connected by the control output to the second comm input the measuring device, with the reference voltage input - with the first output of the matching unit of the measuring unit, and the analog-to-digital conversion input - with the second output of the matching unit, connected by the third and fourth outputs with outputs for connecting the controlled device, which makes it possible to connect to the addressable fire alarm system non-addressable fire detectors of different manufacturers with a dry contact type output, the price of which is much lower than that of targeted fire detectors. In addition, the cost reduction of the device and the addressable fire alarm system as a whole is also ensured by the fact that two outputs are used, to which both the power supply and information signals from the control panel are supplied through the address two-wire signal loop, as well as by the fact that the switch is inserted into measuring unit, provides a discrete inclusion of the voltage supplied to the matching unit and the monitored device or an addressless loop, which allows to reduce the power consumption of the device by an order of magnitude, p compared to the prototype. In this case, the interface unit, the switch, and the matching unit are made on inexpensive circuit elements.

На фиг.1 представлена общая блок-схема устройства сопряжения адресной пожарной сигнализации; на фиг.2 - узел запуска из блока интерфейса устройства, на фиг.3 - узел приема данных блока интерфейса, на фиг.4 - узел передачи данных блока интерфейса; на фиг.5 - коммутатор, а на фиг.6 - блок согласования устройства.Figure 1 presents a General block diagram of a device for interfacing an addressable fire alarm; figure 2 - the launch node from the device interface unit, figure 3 - the data receiving unit of the interface unit, figure 4 - the data transfer unit of the interface unit; figure 5 is a switch, and figure 6 is a block matching device.

Устройство содержит выводы 1 (фиг.1) для подключения через адресный двухпроводный шлейф сигнализации к приемно-контрольному прибору (не показан), на которые с шлейфа поступают информационные сигналы от приемно-контрольного прибора и постоянное напряжение 15÷25 В, электрически связанные через блок защиты 2, обеспечивающий защиту от переполюсовки напряжения и импульсных помех с напряжением более 40 В, выполненный, например, в виде последовательно включенных ограничивающего резистора и стабилитрона и связанный выходом с параллельно подключенными входом блока питания 3, формирующего из напряжения 15÷25 В, поступающего на устройство по адресному двухпроводному шлейфу сигнализации, выходные напряжения: стабилизированное напряжение величиной в 5 В на своем первом выходе и постоянное нестабилизированное величиной в 15÷25 В на втором выходе, и двунаправленным первым входом блока интерфейса 4, служащего для сопряжения с приемно-контрольным прибором и содержащего параллельно подключенные к первому входу узел запуска 5 (фиг.1, 2), принимающий сигнал запуска устройства от приемно-контрольного прибора и связанный с первым выходом данных блока интерфейса, узел приема данных 6 (фиг.1, 3), принимающий информационный сигнал от приемно-контрольного прибора и связанный со вторым выходом данных блока интерфейса, и узел передачи данных 7 (фиг.1, 4), передающий ответный информационный сигнал на приемно-контрольный прибор, связанный со вторым входом данных блока интерфейса. Блок интерфейса 4 входами данных и выходом данных связан с соответствующими информационными выходами и входом микроконтроллера 8 (фиг.1), содержащего внутренний аналогово-цифровой преобразователь и хранящего записанные в его энергонезависимой памяти индивидуальный адресный код устройства и конкретные значения сопротивлений контролируемого безадресного шлейфа, соответствующие контролируемым тревожным событиям (например, обрыв шлейфа, короткое замыкание, срабатывание одного пожарного извещателя, срабатывание двух пожарных извещателей), а также обеспечивающего обработку принятых данных и выполнение соответствующих действий по заранее заданному алгоритму. Блок питания 3 связан первым выходом с входом питания блока интерфейса 4 и с входом питания микроконтроллера 8, а вторым выходом - с первым входом измерительного блока 9, содержащего последовательно подключенные: коммутатор 10 (фиг.1, 5), обеспечивающий дискретное включение напряжения в безадресном шлейфе, и блок согласования 11 (фиг.1, 6), формирующий опорное напряжение, пропорциональное протекающему по контролируемому шлейфу току, а также служащего для преобразования (повышения) выходного сопротивления аналогово-цифрового преобразователя (АЦП) микроконтроллера 8 (фиг.1). При этом первый вход коммутатора 10 является первым входом измерительного блока 9, второй вход связан с выходом управления микроконтроллера 8, а выход - с входом блока согласования 11, связанного первым выходом с входом опорного напряжения микроконтроллера 8, вторым выходом - с входом аналогово-цифрового преобразования микроконтроллера 8, а третьим и четвертым - с выводами 12 для подключения контролируемого безадресного прибора или безадресного шлейфа (не показан). Узел запуска 5 (фиг.1, 2), предназначенный для детектирования импульса запуска из потока данных, поступающих на устройство по адресному двухпроводному шлейфу, выполнен в виде подключенного анодом к первому входу блока интерфейса 4 первого диода 13 (фиг.2), связанного катодом через делитель напряжения, образованный резисторами 14 и 15, с фильтрующим конденсатором 16 (подключенными к общему проводу), анодом второго диода 17, ограничивающим напряжение на уровне +5 В и подключенным катодом к входу питания блока интерфейса 4, токоограничивающим резистором 18, подключенным к первому выходу данных блока интерфейса 4. Причем делитель напряжения и фильтрующий конденсатор 16 образуют интегрирующую RC-цепь, которая и выделяет импульс запуска, поступающий через первый выход данных блока интерфейса 4 на микроконтроллер 8. Узел приема данных 6 (фиг.1, 3) выполнен в виде подключенного катодом к первому входу блока интерфейса 4 диода 19 (фиг.3), связанного анодом с параллельно включенными резисторами 20 и 21, причем резистор 20 подключен к входу питания блока интерфейса 4, и электрическая связь резистора 20 и диода 19 предназначена для преобразования уровня напряжения адресного двухпроводного шлейфа (15÷25 В) к уровню логического сигнала (5 В), а резистор 21, являющийся токоограничивающим и фильтрующим кратковременные импульсы напряжения, подключен ко второму выходу данных блока интерфейса 4. Узел передачи данных 7 (фиг.1, 4) выполнен в виде ключа на транзисторе 22 (фиг.4), подключенного коллектором к первому двунаправленному входу блока интерфейса 4, эмиттером - к общему проводу, а базой связанного с делителем напряжения, образованным резисторами 23 и 24, где резистор 23 связан с общим проводом, а резистор 24 - со вторым входом данных блока интерфейса 4. В качестве микроконтроллера 8 (фиг.1) использован однокристальный восьмиразрядный FLASH CMOS микроконтроллер типа PIC16F684 компании Microchip Technology incorporated (USA, сайт www.microchip.ru), техническая документация DS41202F. Коммутатор 10 (фиг.1, 5) блока согласования 11 выполнен в виде подключенного к первому входу резистора 25 (фиг.5), связанного с подключенным к общему проводу конденсатором 26, и образующим вместе с ним узел накопления энергии для проведения измерения сопротивления безадресного шлейфа. Резистор 25 и конденсатор 26 электрически связаны с транзистором 27, коллектор которого связан с выходом коммутатора, а параллельно эмиттеру и базе включен делитель напряжения на резисторах 28 и 29, резистор 28 которого связан с коллектором транзистора 30, связанного также базой через резистор 31 и эмиттером с общим проводом, а через резистор 32, включенный параллельно резистору 31, со вторым входом коммутатора 10. Блок согласования 11 (фиг.1, 6) содержит подключенное эмиттерами транзисторов к входу блока согласования токовое зеркало 33 (фиг.6), выполненное в виде сборки двух биполярных транзисторов PNP-типа, связанное коллектором правого транзистора, базой правого транзистора и базой левого транзистора с эмиттером первого биполярного транзистора 34 (PNP-типа), а коллектором левого транзистора - с базой первого транзистора 34 и стоком полевого N-канального транзистора 35, изолированного р-n переходом, связанного с резистором 36, включенным между затвором и истоком полевого транзистора 35, с резистором 37, включенным между затвором полевого транзистора 35 и общим проводом, и с резистором 38, подключенным к затвору полевого транзистора 35 и связанным с первым выходом блока согласования 11, причем полевой транзистор 35 и резистор 36 образуют источник тока, ток от которого, протекая через резистор 37, формирует опорное напряжение для АЦП микроконтроллера, токовое зеркало 33 обеспечивает протекание по контролируемому шлейфу тока той же величины, а резистор 38 необходим для повышения входного сопротивления по первому выходу блока согласования 11 при внутрисхемном программировании устройства. При этом коллектор первого транзистора 34 связан с третьим выходом блока согласования 11 и базой включенного как эмиттерный повторитель второго биполярного транзистора 39 (NPN-типа), подключенного коллектором к первому входу и эмиттерным входам транзисторов токового зеркала 33, эмиттером через резистор 40 к параллельно связанным катоду стабилитрона 42 и резисторам 41 и 43, где резистор 41 подключен ко второму выходу блока, анод стабилитрона 42 и резистор 43 связаны с общим проводом, а база второго транзистора 39 подключена к третьему выходу блока согласования и через резистор 44, связанный с общим проводом, к четвертому выходу блока согласования. При этом резистор 44 обеспечивает нулевой потенциал на базе транзистора 39 при обрыве шлейфа и отсутствии измерений, резисторы 40 и 43 образуют делитель напряжения для преобразования уровня напряжения на шлейфе (15÷25 В) к уровню АЦП (5 В); стабилитрон 42 ограничивает максимальное входное напряжение АЦП на уровне +5 В; резистор 41 обеспечивает защиту входа АЦП микроконтроллера (ограничение тока).The device contains conclusions 1 (Fig. 1) for connecting via an address two-wire signal loop to a control panel (not shown), to which information signals from a control panel and a constant voltage of 15 ÷ 25 V, electrically connected through the block, are received from the cable protection 2, which provides protection against voltage reversal and impulse noise with a voltage of more than 40 V, made, for example, in the form of a series-terminating limiting resistor and a zener diode and connected by an output with connected in parallel the input power supply 3, which generates from a voltage of 15 ÷ 25 V, supplied to the device via an address two-wire signal loop, output voltages: a stabilized voltage of 5 V at its first output and a constant unstabilized value of 15 ÷ 25 V at the second output, and bidirectional first input of an interface unit 4, which serves to interface with a control panel and containing a start-up node 5 connected in parallel to the first input (Figs. 1, 2), which receives a device start signal from a control panel of the second device and connected to the first data output of the interface unit, the data receiving unit 6 (Figs. 1, 3), receiving an information signal from the control panel and connected to the second data output of the interface unit, and the data transmission unit 7 (Fig. 1, 4), transmitting a response information signal to the control panel associated with the second data input of the interface unit. The interface unit 4 with data inputs and a data output is connected to the corresponding information outputs and the input of the microcontroller 8 (Fig. 1), which contains an internal analog-to-digital converter and stores the individual device address code and specific resistance values of the monitored addressless loop recorded in its non-volatile memory corresponding to the monitored alarming events (for example, loop interruption, short circuit, operation of one fire detector, operation of two fire detectors her), as well as providing processing of the received data and the implementation of appropriate actions according to a predetermined algorithm. The power supply 3 is connected by the first output to the power input of the interface unit 4 and with the power input of the microcontroller 8, and the second output is connected to the first input of the measuring unit 9, which contains serially connected: switch 10 (Figs. 1, 5), providing discrete switching on of voltage in the unaddressed the loop, and the matching unit 11 (Fig. 1, 6), forming a reference voltage proportional to the current flowing through the controlled loop, as well as serving to convert (increase) the output resistance of an analog-to-digital converter (ADC) ) microcontroller 8 (figure 1). In this case, the first input of the switch 10 is the first input of the measuring unit 9, the second input is connected to the control output of the microcontroller 8, and the output is connected to the input of the matching unit 11 connected to the first output with the input of the reference voltage of the microcontroller 8, and the second output is connected to the analog-to-digital conversion input microcontroller 8, and the third and fourth - with pins 12 for connecting a controlled addressless device or an addressless loop (not shown). The start node 5 (Fig. 1, 2), designed to detect a start pulse from the data stream entering the device via an address two-wire loop, is made in the form of a first diode 13 connected by an anode to the first input of interface unit 4 (Fig. 2), connected by a cathode through a voltage divider formed by resistors 14 and 15, with a filter capacitor 16 (connected to a common wire), the anode of the second diode 17, limiting the voltage at +5 V and connected by a cathode to the power input of the interface unit 4, current-limiting resistor 18 connected to the first data output of the interface unit 4. Moreover, the voltage divider and the filtering capacitor 16 form an integrating RC circuit, which isolates the start pulse coming through the first output of the data of the interface unit 4 to the microcontroller 8. The data receiving unit 6 (Fig. 1, 3) is made in the form of a diode 19 connected by a cathode to the first input of interface unit 4 (Fig. 3), connected by anode with resistors 20 and 21 connected in parallel, with resistor 20 connected to the power input of interface unit 4, and an electrical connection between resistor 20 and diode 19 is designed to convert the voltage level of the address two-wire loop (15 ÷ 25 V) to the level of the logical signal (5 V), and the resistor 21, which is current-limiting and filtering short-term voltage pulses, is connected to the second data output of the interface unit 4. Data transmission node 7 ( 1, 4) is made in the form of a key on a transistor 22 (Fig. 4), connected by a collector to the first bi-directional input of an interface unit 4, by an emitter to a common wire, and a base connected to a voltage divider formed by resistors 23 and 24, where p the resistor 23 is connected to a common wire, and the resistor 24 is connected to the second data input of the interface unit 4. As a microcontroller 8 (Fig. 1), a single-chip eight-bit FLASH CMOS microcontroller type PIC16F684 from Microchip Technology incorporated (USA, website www.microchip.ru) is used , technical documentation DS41202F. The switch 10 (Figs. 1, 5) of the matching unit 11 is made in the form of a resistor 25 (Fig. 5) connected to the first input, connected to a capacitor 26 connected to a common wire, and forming an energy storage unit with it to measure the resistance of an addressless loop . The resistor 25 and capacitor 26 are electrically connected to the transistor 27, the collector of which is connected to the output of the switch, and a voltage divider is connected to the emitter and the base across the resistors 28 and 29, the resistor 28 of which is connected to the collector of the transistor 30, also connected to the base through the resistor 31 and the emitter with a common wire, and through a resistor 32 connected in parallel with the resistor 31, with the second input of the switch 10. The matching unit 11 (Fig. 1, 6) contains a current mirror 33 connected by emitters of transistors to the input of the matching unit 33 (Fig. 6), made e in the form of an assembly of two PNP-type bipolar transistors connected by the collector of the right transistor, the base of the right transistor and the base of the left transistor with the emitter of the first bipolar transistor 34 (PNP-type), and the collector of the left transistor with the base of the first transistor 34 and the field drain N- a channel transistor 35 isolated by a pn junction connected to a resistor 36 connected between the gate and the source of the field effect transistor 35, with a resistor 37 connected between the gate of the field effect transistor 35 and the common wire, and with a resistor 38 connected m to the gate of the field-effect transistor 35 and connected to the first output of the matching unit 11, and the field-effect transistor 35 and the resistor 36 form a current source, the current from which, flowing through the resistor 37, forms the reference voltage for the ADC of the microcontroller, the current mirror 33 ensures the flow through a controlled loop current of the same magnitude, and a resistor 38 is necessary to increase the input resistance at the first output of matching block 11 during in-circuit programming of the device. The collector of the first transistor 34 is connected to the third output of the matching unit 11 and the base is connected as an emitter follower of the second bipolar transistor 39 (NPN type), connected by a collector to the first input and emitter inputs of the current mirror 33 transistors, by the emitter through a resistor 40 to a parallel connected cathode the zener diode 42 and resistors 41 and 43, where the resistor 41 is connected to the second output of the block, the anode of the zener diode 42 and resistor 43 are connected to a common wire, and the base of the second transistor 39 is connected to the third output of the block according to and through a resistor 44 connected to a common wire to the fourth output of the matching unit. In this case, the resistor 44 provides zero potential on the basis of the transistor 39 when the loop is broken and there are no measurements, the resistors 40 and 43 form a voltage divider to convert the voltage level on the loop (15 ÷ 25 V) to the ADC level (5 V); Zener diode 42 limits the maximum ADC input voltage to +5 V; resistor 41 protects the input of the ADC of the microcontroller (current limitation).

Устройство работает следующим образом. От приемно-контрольного прибора по адресной линии связи через выводы 1, блок защиты 2 и узел запуска 5 блока интерфейса 4 на микроконтроллер 8 поступает импульс запуска, представляющий собой падение напряжения в линии до 0 на время около 1 мс, который выводит микроконтроллер 8 из спящего режима и переводит его в режим ожидания данных информационного сигнала. При поступлении от приемно-контрольного прибора информационного сигнала информационный сигнал по адресному двухпроводному шлейфу сигнализации через выводы 1, блок защиты 2 и узел приема данных 6 блока интерфейса 4 поступает на микроконтроллер 8, который включает на время около 100 мксек (с периодичностью через 3 секунды) измерительный блок 9, а именно: через второй вход коммутатора 10 открывает транзисторы 27, 30 транзисторного ключа, что обеспечивает дискретную подачу напряжения 15÷25 В (в зависимости от того, какое напряжение поступает на выводы 1) через вход блока согласования 11 на токовое зеркало 33 и транзисторы 34, 35, при этом со второго коллекторного выхода токового зеркала 33 посредством полевого транзистора 35 формируется опорное напряжение для аналогово-цифрового преобразователя микроконтроллера 8, а с первого коллекторного выхода посредством транзистора 34 формируется зондирующий ток, представляющий собой последовательность импульсов и поступающий через выводы 12 на подключенный контролируемый безадресный прибор или безадресный шлейф. Причем время подачи импульсов и их периодичность связаны с частотой поступления информационного сигнала от приемно-контрольного прибора. Такое дискретное включение измерительного блока, синхронизированное с периодичностью поступающих от приемно-контрольного прибора информационных сигналов, позволяет минимизировать энергопотребление устройства.The device operates as follows. From the control panel via the address line through terminals 1, the protection unit 2 and the start-up unit 5 of the interface unit 4, the start-up pulse is received to the microcontroller 8, which is the voltage drop in the line to 0 for a time of about 1 ms, which takes the microcontroller 8 out of sleep mode and puts it into the standby mode of information signal data. When an information signal is received from the control panel, an information signal is sent to the microcontroller 8 via the address two-wire signal loop through terminals 1, the protection unit 2 and the data receiving unit 6 of the interface unit 4, which turns on for about 100 microseconds (with a frequency of 3 seconds) measuring unit 9, namely: through the second input of the switch 10 opens the transistors 27, 30 of the transistor switch, which provides a discrete voltage supply of 15 ÷ 25 V (depending on what voltage is supplied to the terminals 1) through the input of the matching unit 11 to the current mirror 33 and transistors 34, 35, while from the second collector output of the current mirror 33 through the field-effect transistor 35, a reference voltage is generated for the analog-to-digital converter of the microcontroller 8, and from the first collector output by the transistor 34 is formed a probing current, which is a sequence of pulses and arriving through conclusions 12 to a connected monitored addressless device or an addressless loop. Moreover, the time of supply of pulses and their frequency are associated with the frequency of receipt of the information signal from the control panel. Such a discrete inclusion of the measuring unit, synchronized with the frequency of the information signals received from the control panel, minimizes the power consumption of the device.

Напряжение, поступающее с контролируемого шлейфа, подается через второй выход блока согласования 11 на вход АЦП микроконтроллера 8, где преобразуется в цифровой код по формуле:The voltage supplied from the controlled loop is supplied through the second output of the matching unit 11 to the input of the ADC of the microcontroller 8, where it is converted into a digital code according to the formula:

КОД=255*Uоп/(Uвх*Кд),CODE = 255 * Uop / (Uin * Cd),

где Uoп - опорное напряжение;where Uo - reference voltage;

Uвx - напряжение на контролируемом шлейфе,Uvx - voltage on a controlled loop,

Кд - коэффициент деления Uвx для приведения ко входному АЦП микроконтроллера, равный отношению значения сопротивления резистора 43 к произведению значений сопротивлений резисторов 40 и 43.Cd is the division coefficient Uвx for reduction to the input ADC of the microcontroller, equal to the ratio of the resistance value of the resistor 43 to the product of the resistance values of the resistors 40 and 43.

Таким образом, Uoп и Uвx с помощью токового зеркала 33 формируются одним и тем же током, который, протекая через резистор 37, создает Uоп (согласно закону Ома Uoп=I*R_{peзистора37}, где I - ток, сформированный источником тока на полевом транзисторе 35 и резисторе 36) и, протекая по контролируемому шлейфу, создает падение напряжения на нем (согласно закону Ома Uвx=I*R_шлейфа), которое прикладывается ко входу АЦП микроконтроллера 8. Микроконтроллер 8, определив по отношению откликов опорного напряжения и напряжения контролируемого безадресного прибора или безадресного шлейфа сопротивление на линии безадресного шлейфа, сравнивает значение сопротивления с хранящимися в его энергонезависимой памяти значениями сопротивления, соответствующими определенным тревожным ситуациям (обрыв шлейфа, короткое замыкание, пожар), и при их совпадении формирует и посылает на приемно-контрольный прибор через узел передачи данных 7 блока интерфейса 4 ответный информационный сигнал, содержащий извещение о соответствующем тревожном событии.Thus, Uоп and Uвx with the help of the current mirror 33 are formed by the same current, which, flowing through the resistor 37, creates Uop (according to Ohm's law, Uоп = I * R of the _resistor37 , where I is the current generated by the current source on the field-effect transistor 35 and resistor 36) and, flowing along the controlled loop, creates a voltage drop across it (according to Ohm’s law Uвx = I * R of the _loop ), which is applied to the input of the ADC of microcontroller 8. Microcontroller 8, determining the ratio of the responses of the reference voltage and voltage of the monitored addressless device or meringue addressable loop resistance on the line of the addressless loop, compares the resistance value with the resistance values stored in its non-volatile memory corresponding to certain alarm situations (loop breakage, short circuit, fire), and when they match, it generates and sends to the control panel through the data transmission node 7 of the interface unit 4, a response information signal containing a notification of a corresponding alarm event.

Заявленным устройством сопряжения адресной системы пожарной сигнализации обеспечивается подключение к адресной системе пожарной сигнализации безадресных пожарных извещателей разных производителей, имеющих выход типа сухой контакт, передается на приемно-контрольный прибор извещение о соответствующем контролируемом тревожном событии или неисправности (обрыв шлейфа, короткое замыкание, срабатывание одного пожарного извещателя, срабатывание двух пожарных извещателей) с указанием своего индивидуального адресного кода, хранящегося вместе с конкретными значениями сопротивлений, соответствующими тревожным событиям контролируемого безадресного шлейфа, в энергонезависимой памяти микроконтроллера устройства. Причем конфигурация конкретных значений сопротивлений контролируемого безадресного шлейфа может быть изменена с помощью программатора адресных устройств, что позволяет изменять количество и расположение пожарных извещателей в контролируемом безадресном шлейфе. Кроме того, если к входам опорного напряжения и аналогово-цифрового преобразования микроконтроллера подключить через мультиплексор несколько блоков сопряжения, то заявленным устройством сопряжения адресной системы пожарной сигнализации возможно контролировать сразу несколько безадресных шлейфов.The claimed interface device for the addressable fire alarm system provides connection to the address fire alarm system of non-address fire detectors of different manufacturers having a dry contact type output, a notification about the corresponding controlled alarm event or malfunction (loop break, short circuit, one fire alarm is transmitted to the control panel) detector, the operation of two fire detectors) indicating its individual address code stored in a place with specific resistance values corresponding to alarm events of a controlled addressless loop in the non-volatile memory of the device microcontroller. Moreover, the configuration of specific resistance values of a controlled addressless loop can be changed using the addressable device programmer, which allows you to change the number and location of fire detectors in a controlled addressless loop. In addition, if several interface blocks are connected to the inputs of the reference voltage and analog-to-digital conversion of the microcontroller via a multiplexer, then it is possible to control several addressless loops by the claimed interface device of the addressable fire alarm system.

Claims

1. An addressable fire alarm interface device containing leads for connecting through an address two-wire alarm loop to a control panel for receiving information signals from a control panel and DC voltage, a microcontroller, a power supply with two outputs, an interface unit and a measuring unit with leads for connecting a monitored addressless device, characterized in that the conclusions for connecting to the address loop of the alarm are connected through the protection unit with parallel to when the microcontroller contains an internal analog-to-digital converter, stores in the non-volatile memory the individual address code of the interface device together with the corresponding specific resistance values of monitored non-addressable devices corresponding to certain alarm situations, and when the latter are detected, it forms a response signal containing a notification of a corresponding alarm event indicating said of an individual address code, wherein the interface unit is connected by its data input and the first and second data outputs with the corresponding information output and information inputs of the microcontroller, the measuring unit contains a series-connected switch and matching unit, and the power supply is connected by the first output to the power supply of the microcontroller and the power input interface unit, and the second output with the first input of the measuring unit, the first input of the switch is the first input of the measuring unit, sec second input of which is connected with the control output of the microcontroller, and an output - to an input acceptance unit, a first output connected to an input of the microcontroller reference voltage, the second output - to the input of analog-to-digital conversion of the microcontroller.

2. The addressable fire alarm interface device according to claim 1, characterized in that the interface unit comprises a start-up unit, a data receiving unit and a data transmission unit connected in parallel to its first bi-directional input, wherein the start-up unit is made in the form of a first diode connected by an anode to the aforementioned the first input of the unit and connected by the cathode through a voltage divider with the anode of the second diode connected by the cathode to the power input of the interface unit, as well as with a capacitor and resistor connected to the first output of the data unit interface, the data receiving unit is made in the form of a diode connected by the cathode to the first input of the interface unit and connected by an anode with resistors connected in parallel, one of which is connected to the power input and the other to the second data output of the interface unit, the data transfer unit is made in the form of a transistor a key whose transistor is connected by the collector to the first bi-directional input of the interface unit, by the emitter to the common wire, and the base through the voltage divider is connected to the data input of the interface unit.

3. The addressable fire alarm interface device according to claim 1, characterized in that the matching unit is made in the form of a current mirror connected by emitter inputs to the matching unit input, the first collector output to the emitter of the first transistor, and the second collector output to the base of the first transistor and drain field transistor, between the gate and the source of which a voltage divider is connected, connected by a midpoint through a resistor to the first output of the unit, while the collector of the first transistor is connected to the base of the second nsistor included as an emitter follower, the collector of which is connected to the input of the block and the emitter inputs of the current mirror, the emitter is connected through resistors to the second output of the block and through the parallel connected zener diode and resistor with a common wire, the collector of the first transistor is connected to one corresponding output for connecting a controlled a non-address device, to which is also connected the base of the second transistor, connected, in addition, through a resistor with another corresponding output for connecting removable addressless device and a common wire.