VŠB-TUO 005/006 FAKULTA STROJNÍ PROSTŘEDKY AUTOMATICKÉHO ŘÍZENÍ Semestrální úloha Alarmní systém SN 17 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. 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. 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 11 41 11 QT 61 PT 51 11 1 31 UC 01 11...Magnetický detektor Jablotron JA-60N 1...Magnetický detektor Jablotron JA-60N 31...Magnetický detektor Jablotron JA-60N 41... pohybu Jablotron JA-60P 51...Akustický detektor rozbití skla Jablotron JA-60B 61...Ionizační detektor kouře Jablotron JA-60SR 01...Ústředna Jablotron JA-63 101...Výstup pro sirénu Jablotron JA-60A 10...Výstup pro GSM komunikátor Jablotron JA-60GSM 101 10
Blokové schéma měřicí řetězec zabezpečení místnosti 1 JA-60N 5 Ústředna JA-60 JA-60P 6 3 JA-60B 7 4 JA-60SR 8 Popis bloků měřicího řetězce 1 Magnetický detektor Jablotron JA-60N napájení x alkalická baterie AAA 1,5V průměrná doba životnosti baterií cca 1 rok dosah - vzdálenost od ústředny až 100 m na přímou viditelnost zabudovaný senzor x jazýčkový magnetický kontakt vstupy pro externí snímače IN a TAMP (vyvažované - 10k) stupeň zabezpečení dle EN 50131-1 třída prostředí II. vnitřní všeobecná (-10 až +40 C) zařízení splňuje ČSN ETSI EN 300 0 Nejistota: 0,5% pohybu Jablotron JA-60P detekční metoda duální PIR s digitálním zpracováním napájecí napětí 3 V - x alkalická baterie 1,5V typ AAA průměrná doba životnosti baterií cca 1 rok doporučená výška pro instalaci až,5m nad úrovní podlahy pokrytí prostoru 1m / 10 detekuje pohyby s rychlostí 0,1 m/s až 4 m/s doba stabilizace po zapnutí 60 sec. dosah komunikace max. 100 m na přímou viditelnost stupeň zabezpečení dle EN 50131-1 třída prostředí II. vnitřní všeobecná (-10 až +40 C) Nejistota: 1%
3 Akustický detektor rozbití skla Jablotron JA-60B detekční metoda digitální analýza akustických signálů napájecí napětí 3 V (x alkalická baterie AAA) průměrná životnost baterií cca 1 rok detekční vzdálenost až 9m Dosah komunikace až 100 m na přímou viditelnost stupeň zabezpečení dle EN 50131-1 třída prostředí II. vnitřní všeobecné (-10 až +40 C) rozměry 117 x 54 x 0 mm Nejistota: 1% 4 Ionizační detektor kouře Jablotron JA-60SR Napájení 3V ( alkalické baterie AA 1,5V) Průměrná doba životnosti baterií 1 měsíců Průměrná proudová spotřeba max. 45 ma (min. 1 rok provozu) Citlivost detektoru y = 0,5 0,7 (EN 54-7) Detekční metoda ionizační komora, Am41 Aktivita zářiče max 4 kbq Životnost senzoru 10 let Odolnost proti proudění vzduchu 1 m/s Odolnost proti VF rušení 30 V/m Pracovní dosah 100 m (ve volném terénu) Akustický výkon sirény 95 db/m A (85 db/3 m) Určeno pro prostředí vnitřní všeobecné třídy II. Rozsah pracovních teplot -10 C až +60 C Relativní vlhkost 5 % až 75 % Skladovací teplota -0 C až +70 C Krytí IP 40 (ČSN EN 60 59) Rozměry 10 x 40 mm Hmotnost 150 g (včetně baterií) Nejistota: % 5-8 1bitů Nejistota: 1 1 1 δ AČ = 100 = 100 = 100 n 8 1 1 4095 δ 5-8 = 0,04 %
Výpočet nejistoty měřicího řetězce δ r v S r ) = S1 + S + S3 + S 4 + S5 + S6 + S 7 + = ( S 8 r δ v = 0,5 + 1 + 1 + + 0,04 + 0,04 + 0,04 + 0,04 =,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 Akční členy 11 1 31 41 51 61 101 10 1 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,5%. Sestavil jsem tabulku alarmních stavů snímačů a jim odpovídající akční zásahy, podle které ústředna vyhodnocuje situaci.