Проектирование систем оповещения на оборудовании Emsok
1. Краткое описание
Базовый состав системы оповещения включает в себя следующие блоки (Рис. 1.1):
Рис. 1.1. Базовая структура системы оповещения ЭМСОК.
Условные обозначения приведены ниже в Табл. 1.1.
|
Табл. 1.1. Условные обозначения на чертежах
|
|
——————
|
аудиосигнал 30 В / 100 В
|
|
——————
|
аудиосигнал 1,2 В
|
|
— — — — —
|
кабель витая пара (RS485, 24 В, звуковой сигнал)
|
|
— — — — —
|
прочие линии управления
|
|
— – – — – – —
|
Линия питания ~220 В 50 Гц
|
|
— – — – — – —
|
Линия питания ~220 В 50 Гц управляемая
|
|
— – – — – – —
|
Линия питания =24 В 50 Гц
|
|
— – — – — – —
|
Линия питания =24 В 50 Гц управляемая
|
Блоки, входящие в состав системы, оповещения связаны между собой интерфейсом RS485 за исключением сигнала включения блока питания и выходов сигналов готовности усилителей.
Пути прохождения звуковых сигнала показан на Рис. 1.2.
Рис. 1.2. Базовая структура системы оповещения ЭМСОК.
Звуковые сигналы от всех источников приходят на аналоговую матрицу. Затем сигналы поступают на регуляторы уровня выходных сигналов, после которых сигналы попарно суммируются для возможности выполнения оповещения на фоне местного вещания. Это может использоваться. например, для воспроизведения рекламных объявлений на фоне музыки. После чего сигналы усиливаются усилителями мощности и через коммутаторы распределяются по зонам.
2. Описание отдельных блоков
Блок управления М0600 Ц
Основным блоком является блок управления сигналами М0600 Ц. Этот блок является обязательным компонентом системы оповещения и должен быть в одном экземпляре.
Блок управления сигналами является ядром системы оповещения и обеспечивает взаимодействие пультов, пожарной сигнализации, коммутаторов, усилителей; формирование сигналов оповещения, воспроизведение заранее записанных сообщений.
Блок управления сигналами состоит из управляющего микроконтроллера, аналоговой матрицы, интерфейсных схем и вспомогательных компонентов. Блок управления сигналами обеспечивает питание подключенных внешних устройств, не имеющих собственного БП. На передней панели блок управления сигналами расположены органы управления и индикации для настройки и контроля состояния системы оповещения.
Унифицированный интерфейс связи блок управления сигналами
Блок управления сигналами имеет унифицированные соединители RJ-45 для всех типов ведомых устройств (пульты, коммутаторы, адаптер и т.п.). Назначение контактов совместимо с TIA/EIA-568-B (Табл. 2.1, Рис. 2.1).
Табл. 2.1. Назначение контактов соединителя RJ-45
|
№
|
цвет
|
название
|
назначение
|
|
1
|
бело-зеленый
|
L+
|
Линия управления RS485
|
|
2
|
зеленый
|
L-
|
|
3
|
бело-оранжевый
|
O+
|
Звуковой сигнал к усилителю
|
|
4
|
синий
|
A-/LC-
|
Звуковой сигнал от пульта/контроль линий
|
|
5
|
бело-синий
|
A+/LC+
|
|
6
|
оранжевый
|
O-
|
Звуковой сигнал к усилителю
|
|
7
|
бело-коричневый
|
+24В
|
Питание
|
|
8
|
коричневый
|
Общий
|
Рис. 2.1. Нумерация контактов соединителя RJ-45 (вид со стороны задней панели)
Линия управления соответствует стандарту RS485, скорость передачи данных: 115200 бит/с, протокол – 8E1. Максимальное напряжение: +4В. Линия связи полудуплексная, в каждый момент времени включается только один передатчик. Большую часть времени включен передатчик блок управления сигналами, передатчик ведомого устройства включается только для передачи ответного информационного пакета. Линия связи подтягивается резисторами к цепям питания +5В. Интерфейс позволяет подключать его к ПК через преобразователь уровня.
На каждый используемый порт блок управления сигналами выдает питающее напряжение 24 В. Допустимый ток нагрузки 0,5 А. Каждый порт защищен самовосстанавливающимся предохранителем. Ведомые устройства имеют защиту от переполюсовки контактов питания.
Параметры сигнала контроля линий: напряжение 1 В, частота 20 кГц.
Для связи применяется экранированный или неэкранированный кабель 5-й категории, раскладка контактов «прямая».
Аналоговые низковольтные сигналы
Назначение контактов приведено ниже (Рис. 2.2):
Рис. 2.2. Назначение контактов соединителя типа «джек»
Аналоговые низковольтные линии имеют следующие параметры:
Номинальное напряжение, В 1,2
Максимальное напряжение, В 4,2
Постоянная составляющая, В 0
Частотный диапазон, Гц: 40 … 20000
Интерфейс RS232
Блок управления сигналами имеет интерфейс RS232 для подключения ПК посредством использованием нуль-модемного кабеля (Табл. 2.2). Уровни сигналов ±9,5В, скорость передачи данных 115200 бит/с, протокол – 8E1.
|
Табл. 2.2. Назначение контактов соединителя «RS232»
|
|
№ контакта
|
Направление
|
Назначение
|
|
1
|
|
Не подключен
|
|
2
|
к блока управления сигналами
|
RxD
|
|
3
|
от блока управления сигналами
|
TxD
|
|
4
|
|
Не подключен
|
|
5
|
—
|
Общий
|
|
6
|
|
Не подключен
|
|
7
|
|
Не подключен
|
|
8
|
|
Не подключен
|
|
9
|
|
Не подключен
|
Управление блоком питания
Сигнал включения усилителей является выходом с открытым коллектором и подсоединяется к БП для управления питанием усилителей и других устройств. В БП установлен резистор сопротивлением 10 кОм, подтягивающий управляющий вход к уровню +15В.
Табл. 2.3. Назначение контактов соединителя для управления БП
|
№
|
Назначение
|
|
1
|
управление
|
|
2
|
общий
|
Усилитель мощности ВМ0200
Усилитель мощности ВМ 0200 (далее по тексту – усилитель) является усилителем мощности класса Д и предназначен для работы в составе аппаратуры оповещения о пожаре и чрезвычайных ситуациях. Усилитель оснащен необходимыми системами защиты (от короткого замыкания на выходе, от превышения или понижения напряжения питания, от перегрева). Для предотвращения срабатывания защиты от перегрузки при кратковременных всплесках входного сигнала усилитель оснащен лимитером. Использование в этом усилителе современных технологий позволило значительно снизить потребление от сети переменного тока.
Усилитель смонтирован в металлическом корпусе унифицированного стоечного варианта (19") ГОСТ 28601.1-90 в одну условную высоту (44 мм).
На задней панели усилителя расположены все соединители усилителя: выход готовности, выход звукового сигнала, два запараллеленых входа звукового сигнала.
Коммутатор К0012 Ц
Коммутатор К0012 Ц является распределительным устройством и предназначен для коммутации высоковольтных (30 В / 100 В) звуковых сигналов и сигналов контроля линий. Структура коммутатора показана на Рис. 2.4.
Рис. 2.4. Структурная схема коммутатора.
Коммутатор состоит из матрицы резервирования, блока коммутации и управляющего микроконтроллера. Матрица резервирования и блок коммутации выполнены на сильноточных электромагнитных реле. Коммутатор смонтирован в металлическом корпусе унифицированного стоечного варианта (19") ГОСТ 28601.1-90 в одну условную высоту (44 мм).
Каждый блок коммутации содержит 4 основные и 4 дополнительные контактные пары. Каждая основная контактная пара может быть подключена к выходу матрицы резервирования или быть выполнена сухой нормально разомкнутой контактной парой. Последний вариант подключения предназначен для управления исполнительными механизмами, световыми оповещателями и т.д. В таком случае резервирование и защита для данной зоны не используется.
Коммутаторы выпускаются следующих конфигураций (Табл. 2.4):
|
Табл. 2.4. Конфигурации коммутаторов К0012 Ц
|
|
Тип
|
Количество звуковых входов
|
Количество звуковых выходов
|
Сухие контактные пары
|
|
С входами для усилителей
|
4
|
12
|
0
|
|
С входами для усилителей
|
8
|
8
|
0
|
|
С независимыми контактными парами
|
0
|
0
|
16
|
|
Комбинированный
|
4
|
8
|
4
|
|
Комбинированный
|
4
|
4
|
8
|
Независимые контактные пары и звуковые выходы группируются по 4. Независимые контактные пары в каждой группе могут быть как нормально замкнутые, так и нормально разомкнутые.
Блок питания М0602
Блок питания М0602 предназначен для питания аппаратуры с напряжением питания 220В 50Гц и 24В постоянного тока. Блок питания оснащен необходимыми системами защиты (от короткого замыкания на выходе, от превышения или понижения напряжения питания, от перегрева). Для предотвращения срабатывания автомата защиты от перегрузки, возникающей при одновременном включении нескольких потребителей блок питания имеет систему последовательного подключения питания сети переменного тока, 220 В 50 Гц, к усилителям мощности и другой аппаратуре с аналогичным напряжением питания. Блок питания снабжен устройством мгновенного перезапуска с последовательным включением, при кратковременных сбоях в центральной сети.
Коммутатор смонтирован в металлическом корпусе унифицированного стоечного варианта (19") ГОСТ 28601.1-90 в две условные высоты (88 мм).
На задней панели расположены соединители и розетки для подключения нагрузки.
Блок питания обеспечивает управление до 7 потребителей.
Максимальный ток нагрузки по выходу 24В — 2,1А.
Блок сопряжения с пожарной станцией
Блок сопряжения с пожарной станцией является преобразователем, ко входу которого подключаются нормально разомкнутые контакты от выхода пожарной сигнализации, а выход которого подключается к блоку управления сигналами. Блок сопряжения выполнен в виде небольшой пластмассовой коробки.
3. Принцип проектирования на оборудовании ЭМСОК
Исходные данные
Для выбора станций оповещения, усилителей и коммутаторов необходимо, исходя из параметров помещения, определить следующие параметры.
1) количество зон,
2) мощность каждой зоны,
3) напряжение линии
4) протяженность линий от аппаратной стойки.
Дли длинных/мощных линий рекомендуется 100 В, для коротких/маломощных — 30 В. Если мощность зоны превышает мощность усилителя, то зону необходимо разбить. Для выбора коммутаторов необходимо учитывать наличие дополнительного оборудования:
5) наличие световых оповещателей,
6) наличие дополнительных исполнительных механизмов.
Блоки управления сигналами производятся под заказ и для определения требования к ним необходимо знать:
7) количество входов для местного вещания,
8) наличие станции оповещения на передней панели блока управления сигналами (в случае компактной системы оповещения СПО0230).
Прочие параметры, влияющие на монтаж:
9) место установки станций оповещения,
10) место установки стойки.
Выбор усилителей
По исходным данным составляется распределение зон по усилителям. Необходимо учитывать, что при подключении нескольких зон к одному усилителю становится невозможным одновременное воспроизведение разных звуковых сигналов (оповещения, местного вещания) в эти зоны. Мощность усилителей выбирается из предлагаемого ряда мощностей для выбранного напряжения линии.
Выбор коммутаторов
При использовании коммутаторов только в качестве распределительных устройств для высоковольтного аудиосигнала необходимо использовать конфигурации со входом для усилителей. При этом суммарное количество входов для усилителей должно быть равным или превышать количество усилителей, суммарное количество выходов должно быть равным или превышать количество зон.
Независимые контактные пары применяются при использовании световых оповещателей и/или дополнительных исполнительных механизмов. При необходимости одновременного срабатывания звукового оповещения в зоне и исполнительного механизма или светового оповещения независимые контактные пары, управляющие данными механизамими или световыми оповещателями должны быть расположены в том же коммутаторе, что и звуковые выходы на зоны оповещения.
Если световые оповещатели и/или исполнительные механизмы пары должны включаться независимо от звукового оповещения, то независимые контактные пары их включения могут быть расположены в отдельных коммутаторах.
Выбор пультов
Пульты выбираются по количеству зон оповещения.
Заказ блока управления сигналами
Для заказа блока управления сигналами необходимо определить:
1) количество входных портов,
2) количество управляющих/выходных портов,
3) количество входов местного вещания,
4) количество выходов,
5) размер аналоговой матрицы,
6) необходимость оповещения на фоне местного вещания,
7) количество каналов автоинформатора.
Минимальное количество входных портов соответствует количеству пультов. Общее количество портов должно быть равным или превышать минимальное требуемое количество портов (сумма по пунктам 1 и 2) и быть кратно 4.
Количество каналов автоинформатора (1 или 2) определяет возможность воспроизведения одновременно двух сообщений в разные зоны.
Размеры аналоговой матрицы определяются отдельно по входам и по выходам. Количество входов аналоговой матрицы должно быть равным или превышать (количество входных портов) + (количество каналов автоинформатора) + (количество входов местного вещанния).
Количество выходов должно быть равным или превышать количество независимых усилителей. Независимыми считаются усилители, у которых входы не соединены между собой. В случае необходимости оповещения на фоне местного вещания необходимо количество усилителей умножить на 2.
