Охранно-пожарная сигнализация своими руками
Охранно-пожарная сигнализация предназначена для автоматического включения звуковой и световой сигнализации при несанкционированном проникновении в помещение людей и оповещении об очагах возгорания: квартир, офисов, складов. Охранное устройство имеет небольшую стоимость и вес, выполняя функции заводских устройств.
Присутствие в помещении источников инфракрасного излучения или местного превышения температуры воспринимает пассивный инфракрасный детектор В1 (Рис.1) типа TLC-15 с характеристикой:
Напряжение питания от 8 до 16 Вольт.
Ток потребления – менее 15 мА.
Температура наружного воздуха от -20 до + 60 С.
Время установки в режим контроля – 60 сек.
Детектор ускорения 0,15-3,6 м /сек.
Вес -78 гр.
Информация снимается с клемм терминала: инфракрасное излучение с клемм 3,4 – «Relai», тепловое излучение с 5,6- «Tamper» в виде модифицированного сопротивления. Низкое сопротивление замыкает цепь питания вывода ( 4 ) микросхемы DA1 и препятствует её работе. При наличии в помещении посторонних людей или очага возгорания датчик В1 срабатывает, напряжение на выводе ( 4 ) программируемого таймера DA1 резко возрастет, на выхода (3) появится импульс положительной полярности с периодом зависящим от номиналов резисторов R4,R5 и конденсатора C2. Индикатор HL2 – «Тревога». Ограниченный резистор R7 уровень выходного напряжения таймера усиливается транзистором VT1. Реле К1 контактами К1.1 включает сирену НA1 с внутренним генератором и световую лампу EL1, а К1.1 кнопку включения сотового телефона, в помещении загорают светильники дежурного освещения и срабатывает сигнал тревоги при присутствии посторонних лиц.
При угле установки оптической системы инфракрасного модуля от 1,5 до 70 угловых градусов дальность выявления объекта инфракрасного излучения регулируется от 0,4 до 21 метра на уровне до 2,4 метра от пола, а по ширине угол составляет около 90 градусов.
Режим работы устройства устанавливается переключателем SA1. Отключение или обрыв цепи сетевого питания не приведет к выключению сигнализации при наличии автономного питания на аккумуляторе GB1. В дежурном режиме аккумулятор подзаряжается буферным током подзарядки от сетевого блока питания.
В состав принципиальной схемы прибора входит: модуль пассивного инфракрасного детектора B1, программируемый интегральный таймер на микросхеме DA1, звуковая сирена-НA1, сетевой блок питания на трансформаторе Т1 и диодном мосте VD3-VD6 и аккумулятор бесперебойного питания GB1.
Инфракрасный детектор В1 состоит из пироэлектрического датчика – пиросенсора и схемы формирования и усиления ИК сигнала. При поглощении энергии датчиком температура кристалла увеличивается и на его обкладках появляется напряжение которое усиливается внутренней схемой модуля, в результате на выходе формируется неполярный сигнал в виде модифицированного сопротивления: при наличии источника ИК излучения сопротивление на клеммах 3,4 и 5,6 очень велико, при отсутствии близко к нулю. Датчик входной двери В2 кратковременным включением сигнала сирены НА1 информирует о входе в помещение посетителей или об открытом состоянии двери или окон. При присутствии посетителя в зоне видимости инфракрасного детектора реле К1 контактами К1.1 включит освещение и звуковую сирену, а контактами К1.2 цепь кнопки сотового телефона.
Инфракрасный модуль В1 и интегральный таймер питаются от параметрического стабилизатора на микросхеме DA2 с напряжением стабилизации около девяти вольт. На плате модуля В1 расположены съёмные перемычки – джамперы: включения светодиода индикатора наличия инфракрасного излучения и выбора уровня вероятности ложных срабатываний, регулятор чувствительности и терминал для подключения питания (выводы 1 – минус,2- плюс) и выходов сигналов: « Relai»- наличия посетителей (3 и 4), «Tamper»- температуры (5-6).
Аналоговый интегральный таймер на микросхеме DA1 имеет внутреннюю структуру состоящую из двух операционных усилителей в качестве компараторов, RS – триггера, выходного усилителя для повышения нагрузочной способности и ключевого внутреннего транзистора для разрядки внешней RC цепи.
На выводы 1 и 8 подается соответственно минус и плюс питания, вывод (3 ) – выход для подключения нагрузки с током до 200 мА, вывод (4 ) – сброс, при напряжении на нём ниже 0,7 Вольт на выводе (3) будет нулевое состояние независимо от напряжений на входах ( 2 ) и (6 ), в схеме прибора он используется для включения сигнализации.
Вывод ( 7 ) разряжает конденсатор С2 через резистор R5 с интервалом времени Т1 = 0,69 R5C 1 и заряжает со временем Т2 = 0,69 R4 R5С2.
Индикатор на светодиоде HL1 указывает на наличие питания на схеме устройства, HL2 – на присутствие в помещении людей или возгорании на объекте, в дежурном режиме свечение отсутствует.
На базу транзистора VT2 через резистор R11 подается с цепи питания напряжение, транзистор открывается и аккумулятор GB1 подзаряжается небольшим током.
В качестве сетевого блока питания можно использовать сетевой адаптер 220.* 12 В 500мА.
Монтаж устройства выполнен в корпусе размерами160*130*60, модуль ИК излучения установлен на высоте 2,5 метра от пола, направлен от входных двери в сторону помещения и соединён шестижильным проводом сечением 6* 0,5мм с основным блоком. По двум проводам подаётся питание 9 вольт на терминал модуля В1, клемма 1 – минус 9 вольт, 2- плюс 9 вольт 3, 5- к таймеру DA1, 4,6- к минусу питания. Контакты датчика В2 установлены на входной двери и выполнены на основе МП переключателя или геркона с магнитом, звуковой сигнал НА1 устанавливается выше трёх метров, провод подключения монтируется в скрытом состоянии.
Резисторы и конденсаторы в схеме типовые малогабаритные. Микросхема DA1 заменима на КР1006 ВИ1. Модуль ИК излучения типа TLC – 15 или « Рапид». Стабилизатор подойдет типа КР142 ЕН 5Б. Транзистор VT1-типа КТ815,КТ817. Мощный транзистор VT2 NPN -проводимости на напряжение не ниже 100 Вольт и ток более 3 Ампер желательно установить на радиатор размерами50*30мм. Реле К1 типа РЭС – 48 № РС -4.590.204 с напряжением срабатывания 5-7 Вольт и контактами на ток до трёх ампер.
Терморезистор РТ1 можно использовать в потолочных термодатчиках как дополнение к пожарной безопасности, в случае превышения температуры в помещении выше заданных пределов транзистор VT1 откроется и сработает реле К1, произойдёт оповещение о превышении температуры независимо от состояния инфракрасного датчика В1.
Регулировку параметров схемы охраны квартиры начинают с установки буферного тока подзарядки аккумулятора, в разрыв цепи GB1-FU2 временно включают амперметр с током полного отклонения 1- 3 ампер и подбором номинала резистора R11 устанавливают ток зарядки аккумулятора в пределах 0,05 от ёмкости аккумулятора, в данном случае 60 ма. При отсутствии сетевого напряжения аккумулятор будет питать схему в экономичном режиме – на неполном напряжении при срабатывания сигнализации и включенном тумблере SA1, транзистор VT2 дополнительно открывается напряжением смещения через резистор R10, его значение определяется максимальным напряжением цепи питания схемы устройства.
Возможности работы датчика двери В2 можно расширить, если цепь дополнить датчиками установленными на окнах и балконных дверях.
Перед эксплуатацией установить ИК – модуль согласно прилагаемой заводской инструкции, подключить дверной датчик В2, подключить контакты К 1.1 реле К1 и подать сетевое питание.
Эксплуатация прибора проста: выходя из квартиры или офиса предварительно включается тумблер SA1, свет в помещении автоматически выключится после закрытия двери, схема перейдет в дежурный режим.
При проникновении в помещение посторонних лиц сработает датчик В2,через секунды устройство включит звуковой и световой сигнал предупреждения тревоги, при дальнейшем проникновении в помещение сработает датчик инфракрасного излучения В1 с задержкой времени в десятки секунд сигнализация вновь включится уже на время зависящее от времени присутствия посторонних лиц.
Индикатор состояния охранно -пожарной сигнализации HL2 желательно вынести на центральный пульт охраны или выполнить передачу информации о состояния объекта через радиоохрану.
При входе в помещение достаточно выключить потайной выключатель SA1, даже если вы не успели это своевременно выполнить и сработала сигнализация. Пока вы двигаетесь в помещении свет будет гореть, при необходимости его можно включить в длительный режим штатным выключателем.
Литература: А.Кошкаров, ИК автомат управления освещением. Радио № 7 2004 г.
Скачать печатную плату в формате Sprint-Layout
Автор: В. Коновалов, г. Иркутск