1.3 Постановка задачи на проектирование
В соответствии с вышеприведенным, а так же на основании технического задания на проектирование – темы диплома, на основании анализа актуальных задач и потребности предприятия, представляется возможным формулировка требований и постановка задачи на проектирование в рамках настоящего дипломного проекта.
Для дипломного проектирования учебное техническое задание заключается в следующем:
1 Разработать систему автоматическую охранную для предприятия
2 При разработке применить ИК-датчик обнаружения
3 Провести структурное, аналитическое моделирование работы системы
4 Привести анализ типовых схем и аргументированный выбор элементов конструкции
5 Разработать схему электрическую принципиальную системы
6 Разработать руководство пользователя
7 Провести технико-экономическое обоснование проекта
8 Провести анализ вредных и опасных факторов охраны труда
9 Оформить документацию по работе в соответствии с требованиями
2. Расчётно-конструкторская часть
Разработка структурной схемы автоматизации и схемы подключений
Структурная схема узла системы, представленной на рис. 1.1, который спроектирован в рамках настоящего дипломного проекта, отвечающего за охрану системы, представлена на рис. 2.1
Рисунок 2.1 – Структурная схема автоматизации
Приемно-контрольные приборы относятся к техническим средствам контроля и регистрации информации. Они предназначены для непрерывного сбора информации от извещателей, включенных в шлейф, анализа тревожной ситуации на объекте, формирования и передачи извещений о состоянии объекта на пульт централизованного наблюдения, а также управление местными световыми и звуковыми оповещателями и индикаторами. Кроме этого, приборы обеспечивают сдачу и снятие объекта с охраны по принятой тактике, а также в ряде случаев - электропитание извещателей.
Таким образом, приборы являются основными элементами, формирующими на объекте систему (комплекс) тревожной сигнализации. Следует отметить, что в системах централизованной охраной и охранно-пожарной сигнализации в качестве ПКП может быть использовано устройство оконечное системы передачи извещений.
В соответствии с действующими нормативными документами, а также проектом нового стандарта на приборы приемно-контрольные охранной и охранно-пожарной сигнализации можно определить классификацию ПКП по следующим характеристикам [7]:
- по виду организации тревожной сигнализации на объекте;
- по способу контроля извещателей;
- по формируемой структуре проводных линий ШС;
- по виду канала связи с извещателями;
- по информационной емкости;
- по информативности.
По виду организации тревожной сигнализации на объекте, приборы можно подразделить на:
автономные – предназначенные для обеспечения автономной обособленной сигнализации, при которой извещения о состоянии контролируемого объекта выдаются только на звуковые и световые оповещатели, установленные на охраняемом объекте или в непосредственной близости к нему;
локальные – предназначенные для обеспечения автономной (локальной) сигнализации на объекте, при которой извещения о состоянии, а также управление контролируемым шлейфом (зонами) осуществляется с помощью собственных средств отображения информации и управления (индикаторные панели, пульты), которые входят в состав ПКП;
централизованные – предназначенные для централизованной сигнализации и работе совместно или в составе СПИ, при которой извещения с ПКП передаются на ПЦН СПИ посредством использования различных каналов связи (телефонные линии, радиоканалы, выделенные линии и др.).
По способу контроля извещателей ПКП подразделяются на:
- безадресные – приборы, в которых контролируемый извещатель не идентифицируется (приборы, имеющие только безадресные ШС или безадресные каналы связи);
- адресные – приборы, в которых определяется адрес (идентификационный номер) контролируемого извещателя (приборы, имеющие адресные ШС, адресные линии сигнализации или адресные каналы связи);
- комбинированные – приборы, имеющие безадресные ШС и адресные линии (каналы) связи.
По формируемой структуре проводных линий ШС различают ПКП с:
- радиальной структурой;
- кольцевой структурой;
- древовидной структурой;
- комбинированной структурой.
По виду канала связи с извещателями ПКП можно разделить на:
- проводные, использующие физические линии связи (ШС, адресные линии, электро- или радиотрансляционную сеть, оптоволокно и др.);
- беспроводные использующие акустический, оптический, радио или другие каналы связи с извещателями.
В общем случае информативность включает в себя извещения:
- характеризующие состояние шлейфа (адреса, зоны) из расчета на один шлейф (адрес, зону), а также состояние и режим работы прибора;
- отображаемые внутренними световыми и звуковыми индикаторами, индикаторными панелями, пультами прибора, а также внешними световыми и звуковыми оповещателями;
- передаваемые на ПЦН СПИ (для ППК централизованной сигнализации).
По устойчивости к воздействию климатических факторов окружающей среды приборы относятся к техническим средствам, предназначенным для эксплуатации внутри зданий, при этом в зависимости от диапазона рабочих температур их можно подразделить на приборы для отапливаемых и неотапливаемых помещений.
По виду электропитания и организации его резервирования: различают приборы с питанием от сети переменного тока, от автономного источника питания, без резервирования электропитания, с резервированием от источника постоянного тока, переключаемые на пульт централизованного наблюдения.
По виду используемых каналов связи приборы можно разделить на проводные и беспроводные (шлейфные). Современные беспроводные приборы используют для связи с извещателями в основном радиоканал.
Установленное сокращенное обозначение приемно-контрольных приборов имеет следующую структурную формулу [7]:
(2.1)
где Х1 – сокращенное обозначение наименования технического средства, характеризующий его функциональное назначение по отношению к потоку информации и область применения технического средства: ПКПО - прибор приемно-контрольный охранный; ПКПОП - прибор приемно-контрольный охранно-пожарный;
Х2 – тип используемого канала связи: 01 - по специальным проводным линиям радиальной структуры; 02 - по специальным проводным линиям цепочечной структуры; 03 - по специальным проводным линиям древовидной структуры; 04 - по выделенным линиям телефонной сети; 05 - по линиям телефонной сети, переключаемым на период охраны; 06 - по занятым линиям телефонной сети; 07 - по каналам аппаратуры уплотнения, используемой в телефонной сети; 08 - по низковольтной электрической сети; 09 - по радиотрансляционной сети; 10 - по радиоканалу; 11 - по оптическому каналу; 12-28 - резерв; 29 - по другим каналам связи.
Х3 - применяемый метод передачи информации:1 - цифровой; 2 - временной; 3 - частотный; 4 - многопроводный; 5-8 - резерв; 9 - другие методы передачи информации;
Х4 - базовое (без наращивания) количество контролируемых направлений;
Х5 - максимальное количество контролируемых направлений, достигаемое наращиванием с помощью блочной или модульной конструкции (при отсутствии наращивания Х5 не приводится);
Х6 - порядковый номер разработки данного типа технического средства;
Х7 - порядковый номер конструктивной модификации;
Х8 - русская прописная буква, характеризующая модернизацию технического средства (первая модернизация - буква А, последующие - в алфавитном порядке).
Таким образом, разрабатываемый прибор имеет классификацию ПКПОП 014 - 4 - 3Б – прибор приемно-контрольный охранно-пожарный, использующий специальные проводные линии радиальной структуры, многопроводный метод передачи информации, четыре контролируемых направления, регистрационный номер -3, вторая (Б) модификация.
При использовании каналов связи нескольких типов или нескольких методов передачи информации вместо Х2 или Х3 приводятся подряд соответствующие цифровые обозначения. Например: 1004 (по радиоканалу и выделенной линии телефонной сети).
Шлейф с установленными в него извещателями подключается к блоку контроля, который осуществляет его электропитание и анализ по нескольким параметрам. К этим параметрам относятся прежде всего амплитудные значения контролируемых электрических сигналов, а также их временные характеристики, позволяющие выделить сигнал при срабатывании извещателя или нарушении нормального состояния шлейфа (его обрыв или короткое замыкание) и отличить его от возможного сигнала помехи. На выходе блока контроля формируется нормируемый по величине сигнал при превышении контролируемых параметров установленных пороговых значений.
Он поступает в блок обработки, в котором осуществляется логический анализ и формирование выходных сигналов, управляющих блоком включения оповещателей, а также блоком формирования извещений. Блок обработки определяет тактику сдачи/снятия объекта с охраны, режим включения светового и звукового оповещателей, характеристики формируемых извещений.
С помощью индикаторов, расположенных на приборе, на выносном табло или пульте управления, в общем случае обеспечивается световая и звуковая сигнализация:
- состояния шлейфов;
- режим работы прибора;
- наличие основного электропитания;
- наличие и неисправность резервного питания (разряд или неисправность аккумуляторной батареи).
Блок включения оповещателей осуществляет непосредственное управление внешними звуковыми и световыми оповещателями. по принятой тактике.
Для автономных ПКП возможно совмещение в одном корпусе с прибором световых и звуковых оповещателей.
Блок формирования извещений обеспечивает связь прибора с пультом централизованного наблюдения или другим прибором, передавая извещения о нормальном или тревожном состоянии объекта в соответствии с установленным интерфейсом.
Необходимым в функциональной схеме является наличие блока питания, который обеспечивает электропитанием блоки прибора.
В общем случае прибор может иметь дополнительные выходные цепи для управления инженерными системами или устройствами активного противодействия обнаруженной опасности.
ПКП для локальной охраны должны иметь возможность подключения принтера, компьютера или другого устройства для обеспечения протоколирования событий, или иметь встроенную энергонезависимую память для хранения данных о событиях с возможностью последующего просмотра событий.
Информация о событиях должна содержать данные о времени, виде события и адресе (номер шлейфа, адреса, зоны).
Приборы централизованной охраны могут иметь возможность подключения выносных элементов контроля состояния ПКП (цепь контроля наряда): световой индикатор и датчик контроля (электроконтактный или другого типа). В нормальном состоянии световой индикатор должен быть выключен. При работе ПКП совместно с системой передачи извещений при срабатывании датчика контроля, на пульт может передаваться соответствующее извещение (например, "Прибытие наряда").
Основные параметры стыков: "прибор - шлейф сигнализации", "прибор - оповещатели", "прибор - линия пульта централизованного наблюдения", "прибор - источник электропитания" определены в нормативных документах, в том числе действующих ДСТУ.
Схема подключений электрическая ППКОП представлена на рис. 2.2.
Рисунок 2.2 – ППКОП. Схема подключений электрическая