Дипломна робота




НазваДипломна робота
Сторінка1/4
Дата03.01.2014
Розмір0.54 Mb.
ТипДиплом
nauch.com.ua > История > Диплом
  1   2   3   4

http://antibotan.com/ - Всеукраїнський студентський архів


Дипломна робота:

Проектування системи охоронної та пожежної сигналізації підприємства.

ЗМІСТ



Стор.


  1. Загальна частина …………………………………………………..

    1. Вступ …………………………………………………………….

    2. Характеристика підприємства ..................……………………...

    3. Характеристика і аналіз існуючої системи охорони

та протипожежної безпеки …………………………………..

1.4. Обґрунтування теми проекту .......................................................

  1. Розрахунково-технологічна частина …………………………….

    1. Огляд та аналіз існуючих систем охорони та

протипожежної безпеки .............................................................

    1. Вибір і обґрунтування структурної схеми системи охорони та протипожежної безпеки ...............................................................

    2. Розробка нестандартного обладнання ........................................

    3. Розрахунок нетипових елементів та вузлів системи …..………

    4. Опис схеми керування, контролю або регулювання …………..

  1. Енергетична частина ……………………………………………….

    1. Розрахунок витрат енергоносіїв ...................................................

  2. Охорона праці ………………………………………………………..

    1. Аналіз виробничого травматизму ………………………………

    2. Заходи техніки безпеки ………………………………………….

    3. Протипожежний захист ……………………………………….…

  3. Економічна частина …………………………………………………

    1. Розрахунок вартості проекту..........................................................
Література …………………………………………………………....


1. Загальна частина.

1.1 Вступ.

Пожежі завдають величезного матеріального збитку і у ряді випадків супроводжуються загибеллю людей. Тому захист від пожеж є найважливішим обов'язком кожного члена суспільства і проводиться в загальнодержавному масштабі.

Протипожежний захист має на своїй меті дослідження найбільш ефективних, економічно доцільних і технічно обґрунтованих способів і засобів попередження пожеж і їх ліквідації з мінімальним збитком при найбільш раціональному використанні сил і технічних засобів гасіння.

Пожежна безпека – це стан об'єкту, при якому виключається можливість пожежі, а у разі його виникнення використовуються необхідні заходи по усуненню негативного впливу небезпечних чинників пожежі на людей, споруди і матеріальних цінностей

Пожежна безпека може бути забезпечена заходами пожежної профілактики і активного пожежного захисту. Пожежна профілактика включає комплекс заходів, направлених на попередження пожежі або зменшення його наслідків. Активний пожежний захист – заходи, що забезпечують успішну боротьбу з пожежами або вибухонебезпечною ситуацією.

Пожежа – це горіння поза спеціальним вогнищем, яке не контролюється і може привести до масового ураження і загибелі людей, а також до нанесення екологічної, матеріальної і іншої шкоди.

Горіння – це хімічна реакція окислення, що супроводжується виділенням теплоти і світла. Для виникнення горіння потрібна наявність трьох чинників: горючої речовини, окислювача і джерела загоряння. Окислювачами можуть бути кисень, хлор, фтор, бром, йод, окисли азоту і інші. Крім того, необхідно щоб горюча речовина була нагріта до певної температури і знаходилося в

певному кількісному співвідношенні з окислювачем, а джерело загоряння мало певну енергію.

Найбільша швидкість горіння спостерігається в чистому кисні. При зменшенні змісту кисню в повітрі горіння припиняється. Горіння при достатній і надмірної концентрації окислювача називається повним, а при його браку – неповним.

Виділяють три основні види самоприскорення хімічної реакції при горінні: тепловою, ланцюговою і тепловою для ланцюжка. Тепловий механізм зв'язаний з екзотермічністю процесу окислення і зростанням швидкості хімічної реакції з підвищенням температури. Ланцюгове прискорення реакції пов'язане з каталізом перетворень, які здійснюють проміжні продукти перетворень. Реальні процеси горіння здійснюються, як правило, по комбінованому (тепловою для ланцюжка) механізму.

Автоматизація – це застосування комплексу засобів, що дозволяють здійснювати виробничі процеси без особистої участі людини, але під її контролем. Автоматизація виробничих процесів приводить до збільшення випуску, зниженню собівартості і поліпшенню якості продукції, зменшує чисельність обслуговуючого персоналу, підвищує надійність і довговічність машин, дає економію матеріалів, поліпшує умови праці і техніки безпеки.

Автоматизація звільняє людину від необхідності безпосереднього керування механізмами. В автоматизованому процесі виробництва роль людини зводиться до налагодження, регулюванню, обслуговуванні засобів автоматизації і спостереженню за їхньою роботою. Якщо автоматизація полегшує фізичну працю людини, то автоматизація має мету полегшити так само і розумову працю. Експлуатація засобів автоматизації вимагає від обслуговуючого персоналу високої технічної кваліфікації.

Автоматизовані пристрої досить широко використовуються в народному господарстві та в промисловості для контролю за певними об’єктами, для збору характеристик об’єктів. Використання таких пристроїв дає змогу здешевити обладнання, не допустити простоїв та нераціонального його використання.


    1. Характеристика підприємства.

Підприємство „Ветсанзавод” займається утилізацією відходів м’ясокомбінатів, боєнських відходів і трупної сировини великої рогатої худоби. Підприємство випускає м’ясокісткове борошно, яке є цінним додатком при виробництві комбікормів.

Дане підприємство є досить потужним, воно переробляє відходів понад 25 тон в добу. На даний час розробляється питання про доцільне використання м’ясокісткового борошна, як добрива для землі в сільському господарстві. Обслуговують підприємство 8 спеціальних автомобілів, які займаються перевезенням сировини. На заводі працюють 45 чоловік, включаючи адміністративний персонал.

Особлива увага на підприємстві звертається на забезпечення нормальних умов праці, дотримання правил техніки безпеки та протипожежного захисту.

У підпорядкуванні підприємства знаходяться три склади і склад ПММ (паливно-мастильних матеріалів). Це склади запасних частин, матеріалів, склад готової продукції. Розміри приміщень під склади становлять: склад запасних частин – 10х6х5 метрів, склад матеріалів – 10х6х5 метрів, склад готової продукції – 10х10х5 метрів. У складі паливно-мастильних матеріалів є три ємності по 10м3 і пульт керування цими ємностями.


    1. Характеристика і аналіз існуючої системи охорони та протипожежної безпеки.

В даний час на підприємстві проводяться заходи щодо поліпшення стану охоронної та пожежної сигналізації. Охороною об’єктів підприємства займаються сторожі, які чергують в неробочий час (вночі, в вихідні та святкові дні), одночасно з виконанням завдань по охороні приміщень підприємства вони ведуть візуальне спостереження за станом приміщень з точки зору пожежної безпеки. Окрім того складські та інші приміщення заводу обладнано протипожежною сигналізацією з тепловими сповіщувачами які реагують на підвищення температури об’єкта та звуковою сигналізацією спрацьовування. Дана система протипожежної безпеки має кілька суттєвих недоліків, а саме:

  1. Теплові сповіщувачі реагують на підвищення температури (близько 700С), тобто спрацюють вони тоді, коли процес горіння дасть високу температуру (вогонь розгориться);

  2. Відсутність централізованого пульта пожежної сигналізації;

  3. Значна кількість пожежних сповіщувачів ускладнює обслуговування системи пожежної сигналізації.




    1. Обґрунтування теми проекту.

На основі вивчення та аналізу існуючої системи пожежної сигналізації та способів охорони приміщень та об’єктів заводу є доцільним спроектувати систему охоронної та пожежної сигналізації яка б дала змогу:

  1. Забезпечити більш надійне виявлення джерел загоряння (на ранній стадії);

  2. Об’єднати можливість використання одного централізованого пульта сигналізації для систем охорони та пожежної безпеки;

  3. Використовувати різні типи сповіщувачів для системи пожежної сигналізації в залежності від місця встановлення (категорії приміщення).

  4. По можливості спростити обслуговування, ремонт та наладку систем охоронної та пожежної сигналізації.


^ 2. Розрахунково – технологічна частина

2.1 Огляд та аналіз існуючих систем охорони та протипожежної безпеки.

У сучасному суспільстві величезна увага приділяється створенню систем пожежної безпеки об'єктів, які призначені для захисту життя людей і матеріальних цінностей від вогню. Адже небезпека для життя, пов'язана з виникненням пожежі, і збитки, що наносяться вогнем, в десятки разів перевищують ті, які можуть бути викликані крадіжками, пограбуваннями і т.п.

Часто наслідки пожеж і пов'язані з ними збитки лягають важким вантажем на плечі не тільки постраждалих, але і суспільства в цілому. Саме тому, все більша кількість людей починає замислюватися про створення професійних систем пожежної сигналізації.

Автоматичні системи пожежної сигналізації призначені для швидкого і надійного виявлення пожежі, що зароджується, за допомогою розпізнавання явищ, супроводжуючих пожежу, таких як виділення тепла, диму, невидимих продуктів згорання, інфрачервоного випромінювання і т.п. У разі виявлення пожежі центральна станція повинна виконувати наказані дії по управлінню системами автоматики будівлі (відключення вентиляційної системи, включення димовидалення, системи сповіщення, світлових і звукових оповісників, запуск системи пожежогасіння, зупинка ліфтів, розблокування дверей і т.п.). Це дає можливість людям, що знаходяться в будівлі, а також пожежній частині або локальному посту пожежної охорони об'єкту зробити дії, необхідні для ліквідації пожежі на стадії її зародження, і мінімізувати збитки, що завдаються.

Призначення системи пожежної сигналізації визначає її загальну структуру, а саме, наявність три складових системи, що виконують різні функції:

  • Виявлення пожежі здійснюється автоматичними пожежниками сповіщувачами з різними принципами виявлення і різними методами обробки і обміну інформацією;

  • обробка інформації, що поступає з сповіщувачів, і видача результатів операторові виконуються центральною станцією і пультом управління;

  • виконання, певних дій для сповіщення персоналу і пожежної частини для усунення вогнища пожежі, виконується центральною станцією а також швидке і точне реагування підрозділів пожежної частини і локальних постів пожежної охорони.

Всі три ланки тісно взаємозв'язані між собою, і ефективність роботи системи пожежної сигналізації в цілому залежить від надійності і стабільності роботи кожної її складової. Проте, основну роль при створенні професійних систем пожежної безпеки об'єктів відіграють пожежні сповіщувачі. Саме вони повинні забезпечити швидке і надійне виявлення вогнища пожежі.

Є декілька основних принципів виявлення пожежі, які ґрунтуються на розпізнаванні різних характерних їй ознак (утворення диму, виділення тепла, інфрачервоного випромінювання і т.п.) і використовуються в сучасних системах пожежної сигналізації. Існують декілька типів пожежних сповіщувачів, серед яких іонізаційні і оптичні димові сповіщувачі, теплові і комбіновані сповіщувачі, світлові сповіщувачі, термокабелі і системи раннього виявлення диму по пробах повітря.

^ Димові пожежні сповіщувачі

Дим є найбільш характерною ознакою пожежі, оскільки практично всі типи пожеж супроводжуються утворенням великої кількості невловимих димових частинок.

Тому найбільш численною і поширеною групою пожежних сповіщувачів є димові, в яких реалізовані різні принципи виявлення димових частинок залежно від їх розміру, кольору і т.п.

Іонізаційний димовий сповіщувач.

Іонізаційні димові сповіщувачі використовують здатність іонів повітря притягуватися димовими частинками. Для цього в електричному полі вимірювальної камери сповіщувача повітря іонізується за допомогою слабкого радіоактивного джерела. Іонізовані, позитивно і негативно заряджені молекули газу рухаються під впливом електричного поля до протилежно заряджених електродів. При цьому виникає електричний струм вимірювальної камери, величина якого залежить від кількості і швидкості іонів. В процесі рекомбінації заряду позитивних і негативних іонів під час їх руху в камері, кількість іонів, що відповідають за перенесення заряду, зменшується. При цьому струм вимірювальної камери стабілізується на деякому кінцевому значенні, відповідному черговому режиму роботи сповіщувача. Коли димові частинки потрапляють в простір між електродами відкритої вимірювальної камери сповіщувача, вони починають перешкоджати вільному руху іонів. Деяка кількість присутніх іонів стикається з важчими димовими частинками і затримується на їх поверхні. При цьому збільшується рівень рекомбінації заряду, а висока інерційність цих димових частинок фактично позбавляє їх рухливості і не дозволяє донести заряд до електродів. Це приводить до зменшення струму вимірювальної камери, що служить критерієм для ухвалення рішення про видачу тривожного сигналу сповіщувачем.

Іонізаційні димові сповіщувачі підходять для раннього виявлення пожеж, димових частинок будь-якого розміру і кольору.

^ Димовий пожежний сповіщувач, заснований на принципі ослаблення світлового потоку.

Даний принцип виявлення ґрунтується на зміні інтенсивності світла при проходженні його через дим. У вимірювальній камері сповіщувача напроти один одного на деякій відстані розташовано джерело світла і фотоприймач. За відсутності диму в камері сповіщувача випромінювання, що передається джерелом світла, практично повністю досягає фотоприймача, який виробляє деякий сигнал S1, відповідний черговому стану сповіщувача. Якщо димові частинки проникають у вимірювальну камеру сповіщувача і потрапляють між джерелом світла і фотоприймачем, то вимірюваний сигнал зменшується до відповідного значення S2, яке фіксується і оцінюється блоком обробки сигналу для ухвалення рішення про видачу тривожного стану.

Це зменшення сигналу викликане двома явищами. Частина світла поглинається димовими частинками. Інша частина розсіюється, тобто відхиляється від первинного напряму руху. Ослаблення випромінювання є сумою поглинання і розсіювання світла. Величина цього ослаблення істотно залежить від відношення розміру димової частинки до використовуваної довжини хвилі. Застосування сучасних джерел світла із спектром у видимому і ближньому ІЧ діапазоні дає можливість реалізувати принцип ослаблення, описаний вище, для лінійних димових сповіщувачів.

Лінійний димовою сповіщувач містить приймач, який генерує модульований ІЧ-промінь, сфокусований оптичною системою передавача. За відсутності диму в контрольованій зоні, велика частина ІЧ-випромінювання досягає відбивача, розташованого навпроти сповіщувача, заломлюється, повертається по тому ж шляху до сповіщувача і фокусується на фотоприймач. Сигнал, що приймається, відповідає черговому стану сповіщувача.

Якщо в контрольованому сповіщувачем просторі з'являється дим, то частина ІЧ-випромінювання або поглинається, або розсівається димовими частинками на шляху до відбивача і назад. Таким чином, тільки невелика частина ІЧ-випромінювання досягає приймача, що істотно зменшує видаваний ним сигнал. Це зменшення сигналу служить критерієм для ухвалення рішення про видачу тривожного сигналу сповіщувачем.

Димові пожежні сповіщувачі, засновані на описаному вище принципі, виявляють всі димові частинки, які можуть викликати ефект ослаблення, тобто світлі і темні, великі і маленькі. Тому вони підходять для раннього розпізнавання пожеж, димових частинок будь-якого розміру і кольору.

^ Димовий пожежний сповіщувач, заснований на принципі розсіювання світла.

При використанні цього принципу всі компоненти системи виявлення розміщені у вимірювальній камері сповіщувача таким чином, що світло від джерела не може безпосередньо досягати приймача. При цьому виробляється мінімальний сигнал S1, відповідний черговому стану сповіщувача. Тільки, якщо частинки диму присутні в оптичному каналі вимірювальної камери, частина розсіяного світу досягає приймача і викликає збільшення сигналу до значення S2, яке фіксується і оцінюється блоком обробки сигналу для ухвалення рішення про видачу тривожного стану.

Вирішальний вплив на збільшення сигналу роблять щільність диму і оптичні характеристики димових частинок. Крупні димові частинки мають значно велику здатність розсіювати світло, чим невеликі частинки. До того ж інтенсивність розсіювання зменшується залежно від відношення розміру частинки до використовуваної довжини хвилі. Таким чином, для даного принципу виявлення розміри димових частинок мають вирішальне значення. Більш того, інтенсивність розсіювання частково знижується із-за поглинання світла димовими частинками. З цієї причини частинки сажа або чорний дим мають інтенсивність розсіювання набагато менше, ніж білий дим.

Інтенсивність світлового розсіювання багато в чому залежить від кута, під яким вимірюється розсіяне світло. Тому існують сповіщувачі, що використовують як пряме так і зворотне розсіювання.

Димові сповіщувачі, засновані на принципі розсіювання світла, в основному виявляють видимі частинки білого кольору і, таким чином, підходять для тих типів пожежі, які характеризуються наявністю білого диму.

2.2 Вибір і обґрунтування структурної схеми системи охорони і протипожежної безпеки.

Для вибору структурної схеми системи охорони та протипожежної безпеки необхідно насамперед поставити чітко технічне завдання.

Для пожежної сигналізації в основному застосовуються біметалічні датчики, що спрацьовують при температурі 60...70°С. Як правило, така сигналізація малоефективна: при температурі зверху 70°С в приміщенні рятувати вже нічого, залишається тільки гасити пожежу. Тому дуже важливою є проблема виявлення вогнищ загоряння на ранній стадії. Існуючі ж системи сигналізації на основі газоаналізаторів і приймачів теплового випромінювання дуже дорого коштують.

При розробці пропонованого пристрою ставилася мета створити простий пристрій, що реагує на появу диму в приміщенні, що охороняється. Найкращих результатів досягають з комплектом промислових бар'єрних датчиків інфрачервоного випромінювання. При проведенні дослідів з вказаними пристроями було виявлено, що схема приймача має найбільшу чутливість до зміни оптичного середовища при подачі на випромінювач синусоїдальної напруги частотою близько 8 кГц.

Універсальний пристрій охоронно-пожежної сигналізації реагує на наступні типи нештатних ситуацій на об'єкті, що охороняється:

  • поява диму або інша зміна оптичного середовища;

  • перевищення встановленої температури повітря в діапазоні
    20...60°С;

  • поява відкритого вогню (збільшення освітленості);

  • поява в зоні захисту рухомих об'єктів;

  • проникнення в приміщення (у комплекті з датчиками охоронного шлейфу).

Структурна схема пристрою складається (рис.1) з інфрачервоного випромінювача (А1), приймача випромінювання (А2), блоку управління (БУ), т
ермошлейфа (R20…R29) і блоку живлення (БП).

Рис. 1. Структурна схема пристрою охоронної і пожежної сигналізації
На структурній схемі позначено А1 і А2 – випромінювач та приймач інфрачервоного випромінювання, функцією яких являється виявлення димових частинок в контрольованому приміщенні.

БУ – блок управління, за допомогою якого аналізуються сигнали, що поступають з пожежних сповіщувачів та з шлейфу охоронних давачів. Саме блок управління приймає рішення про видачу тривожного сигналу на централізований пульт чи в лінію зв’язку.

R20…R29 – термошлейф, за допомогою якого виявляється підвищення температури в контрольованому приміщенні.

^ БП – вторинний блок живлення – використовується для живлення всього обладнання стабілізованою напругою +12В.

2.3 Розробка принципової схеми.

Принципова схема системи пожежної сигналізації складських приміщень описана в п.2.5 даної записки. Окремо слід зупинитися на побудові випромінювача ІЧ випромінювання, блока живлення та схеми витримки часу яка використовується для виключення спрацьовування пристрою в момент ввімкнення.

^ Випромінювач ІЧ-випромінювання:

Випромінювач ІЧ-випромінювання сконструйований на основі генератора на двох логічних елементах ІМС К176ЛА7. В колі зворотного зв’язку яких ввімкнено елементи R1 та С1 з номіналами, які задають частоту генерації рівною 8 кГц, резистори R2 і R3 служать для обмеження струму світлодіода HL1. Принципова схема випромінювача зображена на рис.2.
Рис.2. Схема принципова випромінювача ІЧ-випромінювання.

Схема витримки часу виконана за допомогою релейних елементів типу РЕС55 (К1, К2) та РЕС9 – К3. В якості часозатримуючого кола при ввімкненні пристрою використовується транзисторний ключ VT1, VT2 з елементами, що обумовлюють затримку часу – С1, R2. Принципова схема зображена на рис.3.


Р
ис.3 Схема принципова витримки часу в момент ввімкнення

Блок живлення пристрою пожежної сигналізації розроблений на основі схеми двопівперіодного випрямляча з фільтруючим конденсатором та стабілізатора напруги з додатковим регулюючим транзистором. Схема являється стандарною без додаткових елементів (рис.4).

Рис.4. Блок живлення. Схема електрична принципова.

Розрахунок елементів схеми приведено в п.2.4.





2.4 Розрахунок нетипових елементів та вузлів системи.

Розрахунок блоку живлення.

Так як в конструкції блока живлення використовується двохнапівперіодний випрямляч, діоди якого ввімкнуто за мостовою схемою, то за вихідними даними, а саме напруга на навантаженні Uн, струм навантаження Ін розраховуємо та вибираємо випрямні діоди та конденсатор фільтра.

1. Визначаємо змінну напругу, яка повинна бути на вторинній обмотці мережевого трансформатора:

^ UІІ=ВUн , де Uн – постійна напруга на навантаженні, В;

В – коефіцієнт, що залежить від струму навантаження (дорівнює 1,7).

UІІ=1,712=20,4 В

2. За струмом навантаження визначаємо максимальний струм, що протікає через кожний діод випрямного моста:

Ід=0,5СІн , де Ід – струм через діод , А;

Ін – максимальний струм навантаження, А;

^ С – коефіцієнт, що залежить від струму навантаження (дорівнює 1,8).

Ід=0,51,81,5=1,35 А.

3. Підраховуємо зворотну напругу, яка буде прикладена до кожного діода випрямляча:

^ Uзв.=1,5Uн , де Uзв – зворотна напруга, В;

Uн – напруга на навантаженні, В.

Uзв.=1,512=18 В

4. Вибираємо діоди, в яких значення випрямленого струму і допустимої зворотної напруги дорівнюють чи перевищують розрахункові. За довідником вибираємо діоди типу КД226А. Параметри яких становлять Ід=1,7 А, Uзв=100 В.

5. Визначаємо ємність конденсатора фільтра:

Сф=3200Ін /UнКп , де Сф – ємність конденсатора фільтра, мкФ;

Ін – максимальний струм навантаження, А;

^ Uн – напруга на навантаженні, В;

Кп – коефіцієнт пульсацій (відношення амплітудного значення змінної складової частотою 100 Гц на виході випрямляча до середнього значення випрямленої напруги) – 10-5.

Сф=3200(1,5 /12)10-5 =4000 мкФ.

Приймаємо значення конденсатора фільтра Сф=4700 мкФ.

Розраховуємо параметри трансформатора живлення. Знаючи необхідну напругу на вторинній обмотці (UІІ), і максимальний струм навантаження трансформатор живлення розраховуємо в такій послідовності:

1. Визначаємо значення струму, протікаючого в вторинній обмотці трансформатора:

ІІІ=1,5Ін , де ІІІ – струм через обмотку ІІ трансформатора, А;

Ін – максимальний струм навантаження, А.

ІІІ=1,51,5=2,25 А

2. Визначаємо потужність, яку споживає випрямляч від вторинної обмотки трансформатора:

^ РІІ=UІІІІІ , де РІІ – максимальна потужність, що споживає випрямляч від вторинної обмотки, Вт;

UІІ – напруга на вторинній обмотці, В;

ІІІ – максимальний струм через вторинну обмотку трансформатора, А.

РІІ=20,42,25=45,9 Вт

3. Підраховуємо потужність трансформатора:

^ Ртр=1,25РІІ , де Ртр – потужність трансформатора, Вт;

РІІ – максимальна потужність, що споживається від вторинної обмотки, Вт.

Ртр=1,2545,9=57,3 Вт

4. Визначаємо значення струму, протікаючого в первинній обмотці:

ІІтр/UІ , де ІІ – струм через обмотку І, А;

Ртр – визначена потужність трансформатора, Вт;

UІ – напруга на первинній обмотці (мережева напруга – 230 В).

ІІ=57,3/230=0,25 А

5. Розраховуємо необхідну площу перерізу сердечника магнітопроводу:

, де Sпереріз сердечника магнітопроводу, см2;

Ртр – потужність трансформатора, Вт.



6. Визначаємо число витків первинної (мережевої) обмотки:

wI=50UІ/S , де wI – число витків обмотки;

UІ – напруга на первинній обмотці, В;

S – переріз сердечника магнітопроводу, см2.

wI=50230/9,88=1164 витки

7. Визначаємо число витків вторинної обмотки:

wІІ=55UІІ/S , де wІІ – число витків вторинної обмотки;

UІІ – напруга на вторинній обмотці, В;

S – переріз сердечника магнітопроводу, см2.

wIІ=5520,4/9,88=114 витків

8. Визначаємо діаметри проводів обмоток трансформатора:

, де d – діаметр проводу, мм;

І – струм через обмотку, мА.

dI=0,27 мм

dІІ=0,95 мм

Приймаємо діаметри проводів обмоток 0,3 і 1 мм відповідно.

Розрахунок стабілізатора ведуть в такій послідовності:

Вихідними даними для розрахунку є випрямлена напруга UІІ і максимальний струм навантаження Ін.

1. Розраховуємо максимальну потужність. що розсіюється транзистором:

^ Рмакс.=1,3(UІІ – Uнн

Рмакс.=1,3(20,4 –12)1,5=14,82 Вт

2. Вибираємо регулюючий транзистор. Його максимально допустима розсіювана потужність має бути більшою від значення Рмакс., максимально допустима напруга між емітером і колектором – більша від UІІ, максимально допустимий струм колектора – більший від Ін. Виходячи з вищенаведеного вибираємо транзистор p-n-p структури типу КТ816Г. Його максимальна розсіювана потужність становить 25 Вт, максимально допустима напруга між емітером і колектором – 80 В, максимально допустимий струм колектора становить 3 А.

3. Визначаємо максимальний струм бази регулюючого транзистора:

Іб.макс.н/h21e мін.

Іб.макс.=1,5/25=0,06 А

4. Підбираємо стабілітрон. Його напруга стабілізації повинна дорівнювати вихідній напрузі стабілізатора, а значення максимального струму стабілізації повинно перевищувати максимальний струм бази регулюючого транзистора. Вибираємо стабілітрон типу КС512. Його напруга стабілізації дорівнює 12 В, але максимальний струм стабілізації дорівнює 10 мА, що менше ніж максимальний струм бази. В зв’язку з цим в стабілізатор вводимо додатковий транзистор малої потужності, який дозволяє знизити струм навантаження стабілітрона в h21e раз. Використовуємо в якості додаткового транзистора – КТ361Г з коефіцієнтом передачі – 50. В результаті використання цього транзистора максимальний струм навантаження для стабілітрона зменшиться до 1,2 мА, що є прийнятною величиною для стабілітрона КС512.

5. Визначаємо величину опору резистора Rb1.

Rb1=(UІІ – Uст.)/(Іб.макс.–Іст.мін)

Rb1=(20,4 –12.)/(60+10)=7,6/0,07=108,6 Ом

Приймаємо опір резистора згідно ряду опорів рівним 110 Ом.

6. Визначаємо потужність розсіювання резистора:

Рb1=(UІІ – Uст.)2/Rb1

Рb1=(20,4–12)2/110=0,53 Вт

Приймаємо потужність резистора Рb1=0,5 Вт.
Елементи часозадаючої ланки блоку управління, яка використовується для усунення хибних спрацьовувань системи, а саме ланки резистор R18, конденсатор С7 розраховуються за допомогою відношення, що відображає час заряду конденсатора до напруги логічної одиниці (+2,7 В), якої достатньо для переходу виходу логічного елемента DD3.1 відповідно зі стану логічного нуля в стан логічної одиниці. Цей час вибрано рівним 8 секунд.

Час заряду конденсатора визначаємо виходячи з правила п’яти RC. Правило п’яти RC формулюється наступним чином: за час, який дорівнює п’яти постійним часу, конденсатор заряджається чи розряджається на 99%. Звідси насамперед необхідно визначити кількість постійних часу, потрібних для заряду конденсатора до напруги 2,7 В:

(2.3)

xRC=12.5/11.88=1.2

Приймаємо ємність конденсатора С7= 20 мкФ. З визначення постійної часу та результату обчислення виразу (2.3) визначаємо опір резистора R18.



Приймаємо величину опору резистора R18=330 кОм.

2.5 Опис схеми керування, контролю або регулювання.

Основою схеми є БУ (див. креслення). Прийнятий, посилений і продетектований сигнал частотою 8 кГц з виходу ІЧ приймача (А2) поступає на вхід інтегрального компаратора DA1. Якщо рівень сигналу достатній, транзистор VT2 відкритий, і на вході 4 DD2.2 – логічна „1”. При зміні прозорості середовища напруга частотою 8 кГц на виході А2 знижується, VT2 закривається, і в результаті на виході DD2.2 з'являється логічна „1”. Реле К1 спрацьовує із затримкою, визначуваним ланцюжком R18, С7. Затримка зроблена для виключення спрацьовування датчика від випадкових перешкод в межах 5...10 секунд. Реле К1 після спрацьовування розриває своїми контактами К1.1 ланцюг охоронного шлейфу сигналізації об'єкту. Те ж відбувається, якщо з'являється напруга логічного "0" на входах 3 і 5 DD2.2 від схем термодатчика на терморезисторах R20...R29 і фотодатчика R15. Поріг спрацьовування фотодатчика регулюється R13, а термодатчика – R14. Світлодіод HL1 відображає включення пристрою і наявність сигналу тривоги. Живиться БУ від стабілізованої напруги 9 В. Схема випромінювача (А1) приведена на рис.2.

Конструкція і монтаж пристрою. БУ зібраний на друкованій платі і розміщений в металевому корпусі, на передній панелі якого встановлені змінні резистори R2, R13, R14. R14 обладнаний шкалою з мітками температури через 5°С; на передню панель також виведені фоторезистор R15 (типа ФСК-Г2), встановлений в октальну лампову панель, світлодіод HL1, гнізда XI і Х2, клеми 1...8 для підключення зовнішніх пристроїв і роз'єм живлення. Термошлейф завдовжки 10...20 м складається із загального дроту перетином 2,5 мм2 (гнучкого монтажного) і тонших проводів: одного – цілого, а іншого – що складається з відрізків завдовжки 1,0...2,0 м, що включаються послідовно з терморезисторами R20...R29 типа ММТ-1 опором 1...2 ком. Терморезистори підключені так, як показано на рис.1 – по всій довжині термошлейфа.

Корпуси всіх блоків повинні бути з’єднані із загальним дротом.

Випромінювач А1 і приймач А2 встановлюється на протилежних стінах приміщення, що охороняється, якнайдалі один від одного (але не більше 20м) строго навпроти. Для монтажу подібних пристроїв існують загальні вимоги: жорстка опора для установки і вільний простір для проходження ІЧ-променя. При цьому ІЧ-промінь повинен проходити поблизу "вразливих" місць в приміщенні. Прямі сонячні промені не повинні потрапляти на лінзи ІЧ-системи і фоторезистора. Термошлейф підвішується до стелі приміщення паралельно лінії ІЧ-променя. Він же є лінією живлення випромінювача А1. БУ встановлюється поблизу А2 і з'єднується з ним двопровідним екранованим кабелем.

Настройка. Підключивши джерело живлення, настроюють компаратор DA1 по максимальній чутливості підбором резистора R4, подаючи на гнізда XI, Х2 сигнал із звукового генератора частотою 8 кГц. Рівень сигналу визначають по мілівольтметру, підключеному до виходу приймача. Рівень, при якому з'являється логічна "1" на вході 4 DD2.2, повинен бути не більше 10...15 мВ при установці движка R2 у верхнє по схемі положення.

Фотодатчик настроюють так, щоб область кута повороту движка резистора R13, при якому на вході 3 DD2.2 з'являється логічна "1", складала не більше 1/4 від загального кута повороту при дуже слабкому освітленні (наприклад при засвіченому сірнику в темній кімнаті). Регулювання проводиться шляхом підбору резистора (на схемі не показаний), що встановлюється паралельно R15, залежно від опору останнього. Після регулювання необхідно зафіксувати осі R13 і R2. Підключивши згорнутий в кільце термошлейф, його поміщають в просту термокамеру, що складається з картонного ящика, накритого склом. На дно ящика укладають кільце шлейфу і точний ртутний термометр, а поблизу скла (подалі від термометра) розміщують лампу потужністю 150...200 Вт. Контролюючи температуру усередині камери, відзначають мітки температури на шкалі при обертанні осі R14. Спрацьовування термодатчика визначають по появі на вході 5 DD2.2 напруги логічного "0" при відповідній температурі. Логічні рівні на виходах мікросхем контролюють або вольтметром постійного струму, або підключивши до виходів відповідних елементів світлодіод АЛ307 з послідовно включеним резистором 0,3...0,8 ком. Після монтажу А2, БУ і термошлейфа підключають живлення до випромінювача А1 і, переміщаючи його по стіні, знаходять місце, при установці в яке осцилограф, підключений до кубел XI і Х2, показує максимальну амплітуду сигналу.

Після жорсткого закріплення випромінювача А1, резистором R3 в нім встановлюють по осцилографу форму сигналу, близьку до синусоїди. Далі, закривши "глазок" R15 світлонепроникним матеріалом і встановивши за шкалою R14 температуру вище ніж в приміщенні, регулюють поріг спрацьовування компаратора DA1 обертанням R2, до тих пір, поки не засвітиться світлодіод HL1. Після цього вісь R2 фіксують. Пристрій готовий до роботи. При експлуатації достатньо лише коректувати поріг спрацьовування термодатчика резистором R14 залежно від температури в приміщенні. При необхідності підстроюють поріг спрацьовування компаратора. Фотодатчик оперативного регулювання не потребує.

Для виключення спрацьовування пристрою у момент включення в колі живлення можна застосувати схему витримки часу (рис.3), суміщену з приладом охоронної сигналізації. Затримка включення (30...60секунд) визначається номіналами кола R2, С1:

БУ включається в ланцюг шлейфу приладу послідовно з датчиками охоронного шлейфу. До контактів реле К3.2 підключаються виконавчі пристрої. При застосуванні вищезгаданих пристроїв в комплекті з аварійним живленням і надійною лінією передачі сигналу тривоги об'єкт, що охороняється, практично неможливо пошкодити непомітно.

Згідно з положеннями ДНАОП та правилами проведення та прийому робіт (установки охоронної, пожежної та охоронно-пожежної сигналізації (офіційне видання Мінприлад ВСН 25-09.68-85) димові лінійні пожежні сповіщувачі повинні бути розміщені на відстані 2,5 метра від стіни приміщення. Так як приміщення складів мають ширину 5 метрів, то для контролю достатньо однієї пари лінійних димових сповіщувачів, принцип дії яких ґрунтується на принципі ослаблення потоку інфрачервоного випромінювання від ІЧ-випромінювача до приймача.
  1   2   3   4

Схожі:

Дипломна робота iconДипломна робота

Дипломна робота iconДипломна робота
Одягу
Дипломна робота iconДипломна робота
Висновки до розділу
Дипломна робота iconДипломна робота пояснювальна записка

Дипломна робота iconДипломна робота на тему: Проблеми формування І

Дипломна робота iconДипломна работа
Дипломна робіт «Захист інформацією локальних мережах». Шкрабков В. М., Кубанський Державний університет, фізичний факультет, 83 сторінки,...
Дипломна робота iconДипломна робота
Світоглядно-філософські концепції соціалізації як підґрунтя її педагогічного розуміння 5
Дипломна робота iconДипломна робота
Управління обсягом та асортиментною структурою товарообороту торговельного підприємства”
Дипломна робота iconДипломна робота
Соціальна політика підприємства та роль керівника у системі соціального управління 24
Дипломна робота iconДипломна робота спеціаліста на тему: специфіка міжнародного маркетингу...

Додайте кнопку на своєму сайті:
Школьные материалы


При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання © 2013
звернутися до адміністрації
nauch.com.ua
Головна сторінка