Датчики контроля стоянки пожарных автомобилей в пожарных частях

В памяти АСОУПО должна храниться вся информация о состоянии пожарной техники в пожарных частях в течение реального времени суток. Всякое изменение в наличии пожарной техники должно регистрироваться АСОУПО. Постоянный контроль наличия пожарной техники в пожарных частях с автоматической передачей информации в память АСОУПО осуществляется с помощью специальных датчиков, устанавливаемых на местах стоянок пожарной техники.

Датчик - это преобразователь поступающей на его вход некоторой физической величины х (давление, масса, освещенность, температура, влажность, электрический заряд и т.д.) в величину у, удобную для дальнейшей передачи на расстояние и воспроизведения в системе измерения или управления.

Различают два вида преобразователей. В одних энергия выходной величины у берется исключительно из входной величины х (рис. 7.11, а). В других необходим вспомогательный источник энергии (рис. 7.11, 6), а величина х лишь управляет передачей энергии источника в выходную величину у. Преобразование малой входной энергии величины х в изменение большой энергии величины у возможно при наличии вспомогательного источника. Величины входных и выходных параметров могут быть как электрическими, так и неэлектрическими. Нас больше интересуют способы преобразования неэлектрических входных величин в электрические выходные величины, удобные для передачи на расстояние в систему АСОУПО.

 

Рис. 7.11. Генераторный (а) и параметрический (б) преобразователи энергии

 

Преобразователем энергии называют чувствительный элемент, преобразующий контролируемую величину в величину другого вида, более удобного для воздействия на управляющий орган системы. Преобразователь, преобразующий изменение контролируемой величины непосредственно в ЭДС без наличия дополнительного источника питания, относится к типу генераторных (см. рис. 7.11, а). Преобразователь, преобразующий изменение контролируемой величины в изменение параметра электрической цепи (в изменение емкости, индуктивности, активного сопротивления) через дополнительный источник питания, относится к типу параметрических (см. рис. 7.11, 6). Связь между значениями х и у определяется некоторой функцией вида

у = F(х).

Общим требованием для датчика контроля состояния является необходимость получения скачкообразного изменения выходной величины при достижении входной заданного значения. Выходная величина в виде дискретного сигнала подается в цепь системы автоматики только в том случае, когда первичный параметр достигает критического значения. Это значение задается при конструировании датчика.

Известно, что пожарные автомобили могут быть на месте своих стоянок (в боевой готовности), на выезде на пожар, на учении, на ремонте. Для АСОУПО основными данными являются данные о наличии или отсутствии в боевой готовности того или иного типа автомобиля в любой момент. Следовательно, сам датчик контроля наличия пожарного автомобиля на стоянке должен иметь два состояния «Да» и «Нет».

Физической основой одного из типов датчика контроля наличия пожарных автомобилей на стоянках может быть преобразование давления, создаваемого автомобилем на месте стоянки в депо. Техническая реализация такого датчика осуществляется простейшим замыканием и размыканием электрической цепи. Автомобиль под действием собственной массы замыкает электроконтактный датчик, в результате подается сигнал «да». Уход автомобиля снимает давление с электроконтактного датчика и последний, размыкая электрическую цепь, выдает сигнал «Нет». К недостаткам электроконтактных датчиков нажимного типа следует отнести, во- первых, неудобство практического размещения на площадке стоянки и некоторые трудности обеспечения фиксации автомобиля на площадке для сбалансированного нажатия на подвижный контакт, а во-вторых, низкий срок эксплуатации из-за наличия подвижных электромеханических конструктивных элементов.

Более совершенными эксплуатационными характеристиками обладают тензодатчики, использующие в качестве преобразователи давления тензорезисторы, в которых изменяется активное сопротивление при механическом нажатии извне. Малогабаритные тензорезисторы изготавливаются из полу проводниковых материалов, обладающих наибольшим тензоэффектом.

Кроме тензометрических преобразователей, в датчиках давления нередко используются пьезоэлектрические преобразователи. Прямой пьезоэффект состоит в появлении электрических зарядов на поверхности некоторых диэлектриков под влиянием механических напряжений. При исчезновении напряжений диэлектрик снова приходит в неэлектризованное состояние. Подобные диэлектрики называют пьезоэлектриками. Наибольшей пьезоэлектрической чувствительностью обладают сегнетовая соль, титанат бария.

Тензометрические преобразователи относятся к параметрическим тинам, а пьезоэлектрические - к генераторным. В том и другом значения выходных сигналов преобразователей невелики. Для реализации этих сигналов в реальных датчиках необходимы усиливающие каскады, что в конечном счете приводит к усложнению конструкции. Общим недостатком датчиков давления всех типов является необходимость размещения их в углублениях на площадках стоянок, достаточно строгое соблюдение места остановки автомобилей на площадках.

Более перспективным является использование в качестве датчиков контроля наличия пожарных автомобилей на стоянках устройств, состоящих из передатчика и приемника электромагнитной, ультразвуковой или световой энергии. Так, если на автомобиле установить простейший электромагнитный излучатель (передатчик) определенной частоты, а на стоянке в депо пожарной части - приемник, настроенный на эту же частоту, то при наличии автомобиля на стоянке соответствующий приемник будет выдавать сигнал «Да», а при отсутствии автомобиля - сигнал «Нет». Примерная структура системы радиоконтроля местоположения пожарных автомобилей приведена на рис. 7.12.

 

 

Рис. 7.12. Система радиоконтроля местоположения пожарных автомобилей

 

Конструктивно приемник может быть в виде одного блока с набором ряда частотных избирателей, настроенных на установленные частоты соответствующих передатчиков. Такой принцип контроля не требует строгого соблюдения места стоянки автомобиля на площадке депо, что весьма существенно в реальных условиях функционирования пожарных частей. Этот же принцип может быть использован для построения системы слежения автомобилей, следующих по маршруту.