VŠB-TUO
2005/2006
FAKULTA STROJNÍ
P ROSTŘEDKY
AUTOMATICKÉHO ŘÍZENÍ
Semestrální úloha Alarmní systém
SN 172
JOSEF DOVRTĚL
Zadání Navrhněte měřicí a řídicí řetězec alarmního systém domu s detekcí požáru a pohybu. Nakreslete jeho vhodné technologické schéma s využitím normy ČSN 180060. Navrhněte vhodné snímače. Vypočtěte nejistoty měřicího a řídicího řetězce.
Prostředky zabezpečení domu Snímač pohybu
Snímač pohybu je určen k prostorové ochraně objektu formou detekce pohybu osob v zorném poli. Digitální analýza signálu zajišťuje vysokou odolnost proti falešným poplachům, automatická kalibrace senzoru optimálně přizpůsobuje snímač k prostředí. Zařízení je chráněno proti neoprávněné manipulaci systémem sabotážních senzorů. Magnetický kontakt
Magnetické kontakty signalizují oddálení magnetu od snímače. Používá se zejména na signalizaci otevření dveří, oken apod. Detektor rozbití skla
Slouží k detekci rozbití skleněných ploch. Elektronický systém detektoru sleduje frekvenční spektrum změny akustického tlaku a v případě zachycení charakteristických podnětů provede digitální analýzu. Tento systém omezuje možnost falešného spuštění při zachycení jiných zvuků (zvonek telefonu, chrastění klíčů, vibrace předmětů a podobně). Testování detektoru usnadňuje automatický testovací režim. Zařízení je chráněno proti neoprávněné manipulaci systémem sabotážních senzorů.
Infrazávory
Infrazávory pracují na principu přerušení paprsku mezi vysílačem a přijímačem. V závislosti na provedení mají různý dosah a i více paprsků pro omezení počtu falešných poplachů. Zařízení je chráněno proti neoprávněné manipulaci systémem sabotážních senzorů. Ionizační snímače kouře
Tento detektor reaguje na výskyt kouře požárním poplachem. Pro lokální varování má zabudovanou akustickou sirénu. Detektor provádí pravidelně autotest. Činnost detektoru lze ověřit stiskem testovacího tlačítka. Senzorem detektoru je ionizační komora s extrémně nízkou úrovní ionizujícího záření, které nepředstavuje žádné riziko pro lidské zdraví. Čidlo je chráněno proti neoprávněné manipulaci.
Technologické schéma zabezpečení místnosti GT 41
GT 11 11
PT 51
QT 61
11
GT 21 UC 201
GT 31
101
11.........Magnetický detektor Jablotron JA-60N 21.........Magnetický detektor Jablotron JA-60N 31.........Magnetický detektor Jablotron JA-60N 41.........Detektor pohybu Jablotron JA-60P 51.........Akustický detektor rozbití skla Jablotron JA-60B 61.........Ionizační detektor kouře Jablotron JA-60SR 201.......Ústředna Jablotron JA-63 101.......Výstup pro sirénu Jablotron JA-60A 102.......Výstup pro GSM komunikátor Jablotron JA-60GSM
102
Blokové schéma měřicí řetězec zabezpečení místnosti 1 Detektor JA-60N
5 Převodník A/Č
2 Detektor JA-60P
6 Převodník A/Č
3 Detektor JA-60B
7 Převodník A/Č
4 Detektor JA-60SR
8 Převodník A/Č
Ústředna JA-60
Popis bloků měřicího řetězce 1 Magnetický detektor Jablotron JA-60N Technické parametry napájení průměrná doba životnosti baterií dosah - vzdálenost od ústředny zabudovaný senzor vstupy pro externí snímače stupeň zabezpečení 2 třída prostředí II. zařízení splňuje
2x alkalická baterie AAA 1,5V cca 1 rok až 100 m na přímou viditelnost 2x jazýčkový magnetický kontakt IN a TAMP (vyvažované - 10k) dle EN 50131-1 vnitřní všeobecná (-10 až +40 °C) ČSN ETSI EN 300 220
Nejistota: 0,5% 2 Detektor pohybu Jablotron JA-60P Technické parametry detekční metoda napájecí napětí průměrná doba životnosti baterií doporučená výška pro instalaci pokrytí prostoru detekuje pohyby s rychlostí doba stabilizace po zapnutí dosah komunikace stupeň zabezpečení 2 třída prostředí II. Nejistota: 1%
duální PIR s digitálním zpracováním 3 V - 2 x alkalická baterie 1,5V typ AAA cca 1 rok 2 až 2,5m nad úrovní podlahy 12m / 120° 0,1 m/s až 4 m/s 60 sec. max. 100 m na přímou viditelnost dle EN 50131-1 vnitřní všeobecná (-10 až +40 °C)
3 Akustický detektor rozbití skla Jablotron JA-60B Technické parametry detekční metoda napájecí napětí průměrná životnost baterií detekční vzdálenost Dosah komunikace stupeň zabezpečení 2 třída prostředí II. rozměry
digitální analýza akustických signálů 3 V (2x alkalická baterie AAA) cca 1 rok až 9m až 100 m na přímou viditelnost dle EN 50131-1 vnitřní všeobecné (-10 až +40°C) 117 x 54 x 20 mm
Nejistota: 1% 4 Ionizační detektor kouře Jablotron JA-60SR Technické parametry Napájení Průměrná doba životnosti baterií Průměrná proudová spotřeba Citlivost detektoru Detekční metoda Aktivita zářiče max Životnost senzoru Odolnost proti proudění vzduchu Odolnost proti VF rušení Pracovní dosah Akustický výkon sirény Určeno pro prostředí Rozsah pracovních teplot Relativní vlhkost Skladovací teplota Krytí Rozměry Hmotnost
3V (2 alkalické baterie AA 1,5V) 12 měsíců max. 45 mA (min. 1 rok provozu) y = 0,5 ¸ 0,7 (EN 54-7) ionizační komora, Am241 4 kBq 10 let 12 m/s 30 V/m 100 m (ve volném terénu) 95 dB/m A (85 dB/3 m) vnitřní všeobecné třídy II. -10 °C až +60 °C 25 % až 75 % -20 °C až +70 °C IP 40 (ČSN EN 60 529) 120 x 40 mm 150 g (včetně baterií)
Nejistota: 2% 5-8 Převodník A/Č 12bitů Nejistota: 1 1 1 ⋅ 100 = 8 ⋅ 100 = ⋅ 100 4095 2 −1 2 −1 δ5-8 = 0,024 % δAČ =
n
Výpočet nejistoty měřicího řetězce δ vr =
∑ (S
2 r
) = S12 + S 22 + S 32 + S 42 + S 52 + S 62 + S 72 + S 82
δ vr = 0,5 2 + 12 + 12 + 2 2 + 0,024 2 + 0,024 2 + 0,024 2 + 0,024 2 = 2,5%
Návrh algoritmu řízení Pro zadaný problém semestrální úlohy (zabezpečení domu) není třeba regulace veličin, ale vyhodnocování alarmních stavů jednotlivých snímačů, podle kterých řídicí jednotka zvolí akční zásah. Jedná se o diskrétní řízení. Stavy snímačů a odpovídající akční zásah Snímače 11 21 31 41 51 1 1 1 1 1
61
1
Akční členy 101 102 1 A 1 A 1 A 1 A 1 A 1 B
1…sepnuto A…odeslání zprávy o nepovoleném vstupu B…odeslání zprávy o požáru Nejistota diskrétního řízení je 0%.
Závěr Seznámil jsem se s prostředky zabezpečení domu proti požáru a nepovolenému vstupu. Pro jednu místnost domu jsem navrhl technologické schéma zapojení detektorů firmy Jablotron. Dále jsem nakreslil blokové schéma měřicího řetězce a vypočetl jeho nejistotu, která činí 2,5%. Sestavil jsem tabulku alarmních stavů snímačů a jim odpovídající akční zásahy, podle které ústředna vyhodnocuje situaci.
