Многоканальная охрана для удаленных объектов

Нередко бывает необходимо охранять от проникновения посторонних удаленные от основного блока охраны помещения. При этом от каждого объекта до пульта охраны прокладывается двухпроводная линия (шлейф). Для надежной работы системы охраны схема должна иметь индикацию любого нарушения цепи охранного шлейфа: обрыв или замыкание, а также срабатывание датчика на объекте. В отличие от многих других описанных в литературе систем охраны, данная схема позволяет различать все эти три состояния, а также надежно контролировать работу охранного шлейфа не только с центрального пульта охраны, но и непосредственно на самом объекте (помещении). Кроме того, схема мало потребляет и предусматривает смешанное питание от сети 220 В и аккумулятора — при пропадании сетевого напряжения питание переходит на аккумулятор.

Рис. 2.33. Электрическая схема блока, устанавливаемого в охраняемом помещении

Принцип действия устройства основан на обнаружении изменения тока в цепи охранного шлейфа. В отличие от наиболее распространенных мостовых схем, данная работает в импульсном режиме, что более экономично. На каждом охраняемом объекте устанавливается активное устройство, собранное по схеме рис. 2.33. К ней может быть подключено много последовательно соединенных датчиков F1...Fn, срабатывающих на разрыв. В этом случае все они подключаются к схеме так, чтобы срабатывание любого из них разрывало всю цепь.

В качестве датчиков могут применяться любые охранные устройства, имеющие релейный выход.

Электрическая схема состоит из автогенератора на элементах микросхемы D1.2 и D1.3 с частотой примерно 2 Гц (его работа подробно описана в первом разделе). С этой же частотой мигает светодиод HL1. В случае, если сработает один из последовательно включенных датчиков, на входе элемента D1.1/6 появится лог. "1" — ключ замкнется, и перестанет работать автогенератор.

Рис. 2.34. Схема центрального пульта охранной сигнализации

В охраняемом помещении индикатором нормального состояния шлейфа сигнализации является мигание светодиода HL1 (при включенном шлейфе данного канала на центральном пульте). Диод VD2 предотвращает повреждение схемы от ошибочного подключения полярности охранного шлейфа при первоначальном подключении системы.

Применение на каждом охраняемом объекте схемы с автогенератором позволяет выполнить центральный пульт довольно простым, при более широких возможностях системы. Схема пульта показана для двух каналов охраны удаленных объектов, рис. 2.34. Все узлы дополнительных каналов идентичны, и поэтому рассмотрим работу всей системы на примере первого канала.

Включение режима охраны нужного объекта (канала) производится соответствующим тумблером 1SA1...nSA1. При этом, если все датчики на охраняемом объекте замкнуты, будут моргать светодиоды 1HL1...nHL1. Эти импульсы через конденсатор 1С1 поступают на базу транзистора 1VT2. Он периодически открывается и разряжает конденсатор 1С2 (точнее можно сказать, что не дает ему зарядиться). Наличие конденсатора исключает случайное срабатывание системы охраны от помех в цепи шлейфа. В случае исчезновения импульсов 1С2 постепенно заряжается до напряжения питания и срабатывает триггер D1.1, что позволяет зафиксировать факт нарушения, даже если оно было кратковременным.

Индикатором нарушения охранного щлейфа является непрерывное свечение светодиода 1HL2 и работа звукового сигнализатора. При этом по состоянию светодиода 1HL1 можно судить о характере нарушения цепи охраны, что очень удобно. Так, при разрыве шлейфа свечения не будет, а в случае непрерывного свечения светодиода — короткое замыкание линии.

Сброс режима оповещения производится тумблером 1SA1 — при выключении своей группой контактов он обнуляет триггер, подавая высокий уровень на вход R.

Рис. 2.35. Источник питания

Источник питания для системы охраны, рис. 2.35, собран по классической схеме и в особых пояснениях не нуждается. Для его изготовления подойдет любой трансформатор мощностью 20...30 Вт, обеспечивающий во вторичной обмотке напряжение 10...12 В и ток до 1 А (в дежурном режиме система потребляет ток не более б мА на каждый включенный канал). Максимальный ток трансформатора должен соответствовать потребляемому звуковым сигнализатором. Транзистор VT1 устанавливается на радиатор.

Настройка схемы пульта заключается в регулировке чувствительности срабатывания транзистора 1VT1 (резистором 1R2) к импульсам от удаленного генератора под реальную линию шлейфа (в других каналах аналогично).

Топология печатной платы для схемы автогенератора, устанавливаемого на охраняемом объекте, показана на рис. 2.36 (она имеет две перемычки).

В схемах применены постоянные резисторы МЛТ, подстроечные (1R2...nR2) многооборотные С5-2. Неполярные конденсаторы типа К10-17, электролитические 1С2...пС2 типа К53-1 на 20 В, а в источнике питания К50-35 на 25 В. В качестве звукового сигнализатора НА1 может использоваться любой из предназначенных для автомобильной сигнализации. Для звукового оповещения можно воспользоваться и обычным динамиком, включенным по схеме с генератором, показанным на рис. 2.37. В этом случае звук будет прерывистым и появится возможность регулировать громкость работы динамика подстроечным резистором.

Рис. 2.36. Топология печатной платы и расположение элементов

Рис. 2.37. Схема подключения

При желании данная схема кроме охранных функций может использоваться и в качестве пожарной сигнализации. Для этого в цепь задающего часто ту резистора R2 последовательно добавляется терморезистор из серии СТ2-19 (15 кОм), а номинал элементов (R2, С2, R3 и R5) изменяется так, чтобы получить частоту 2 Гц при номинале R2=10...15 кОм. Методика расчета номиналов этих элементов приведена в первом разделе.

При этом частота работы автогенератора будет зависеть от температуры в помещении, и, дополнив схему центрального пульта анализатором частоты, можно иметь пожарную сигнализацию в дополнение к обычной охранной.